Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

Определение напряженно-деформированного состояния плиты (перекрытия)

Подробный обзор

Этап Определение размеров плиты, класса арматуры и бетона

Без наличия этих параметров (а они нам неизвестны по определению) нами не будет выполнен расчет. Исходя из этого, неизвестные значения нами будут заданы самостоятельно.

Зададим параметры плиты: высота h=10 см; ширина b=100 см. Данная условность поможет определить значение 1 расчетного метра. Опираясь на это, при изготовлении плиты (к примеру) длиной 4 и шириной 6 метров, для каждого из 6 метров предстоит принять параметры, определенные для одного расчетного метра.

Итак, нами были приняты значения высоты h=10см, ширины b=100 см, а также класс бетона B20 и арматуры А400.

Этап Определение размеров плиты, класса арматуры и бетона

Преимущества изделий

Главным фактором, определяющим преимущества перекрывающих конструкций, является наличие пустот:

  1. На изготовление конструкции требуется меньше стройматериала.
  2. За счет заполнения пустот воздухом перекрытия отличаются повышенной тепло- и шумоизоляцией.
  3. Отверстия в плитах применяются для прокладки инженерных коммуникаций.
  4. Пустоты снижают массу изделия, поэтому изделие оказывает меньшие нагрузки на фундамент.
  5. Использование предварительно-напряженного арматурного каркаса повышает прочностные и эксплуатационные показатели перекрывающего изделия.
  6. Применение многопустотного стройматериала экономически оправданно и позволяет в сжатые сроки возводить каркас дома.

Как складировать плиты перекрытия на землю?

Конструкции перекрытия должны отвечать требованиям относительно прочности, огнестойкости, звукоизоляции и теплоизоляции. Всеми этими характеристиками обладают ЖБИ плитного типа. Они используются при возведении промышленных, многоквартирных и индивидуальных строений.

  1. Виды плит перекрытий
  2. Плиты перекрытия размеры
  3. Что необходимо знать перед приобретением ПК
  4. Подготовка стен перед установкой плит перекрытия
  5. Площадка для крана
  6. Разлиновка плит
  7. Монтаж плит перекрытия
  8. Проверка бетонных плит перекрытия
  9. Анкеровка железобетонных плит перекрытия
  10. Особенности технологии монтажа плит перекрытий

Они служат в качестве межэтажных перекрытий, где их нижняя поверхность выступает потолком, а верхняя полом верхнего помещения. Также плиты укладываются на гаражи, сараи и другие постройки хозяйственного назначения, таким образом, образуя крышу. Нередко их используют в качестве фундамента.

Виды плит перекрытий

Можно выделить 2 вида: монолитные плиты перекрытия и пустотные. Первые отличаются большим запасом прочности и несущей способностью. Среди серьезных недостатков можно отметить их вес, высокую теплопроводность и низкие звукоизоляционные свойства. Такие изделия зачастую применяются для строительства общественных и индустриальных сооружений.

  • Пустотные ЖБИ используются при возведении частных домов ввиду их более дешевой стоимости и легкого веса по сравнению с монолитными аналогами. Этот фактор, конечно, не позволяет обойтись без специальной техники для доставки ПК на объект и монтажа, но, тем не менее, дает возможность значительно снизить нагрузку на несущие стены и фундамент. И как следствие сократить расходы на их обустройство, используя меньшее количество строительного материала.
  • Пустоты, проходящие по всей длине бетонного изделия, могут иметь круглую, овальную и многоугольную форму. Ими можно воспользоваться при закладке коммуникаций, используя кабель-каналы, пластиковые короба или гофрированные трубы.

Многопустотные плиты перекрытия гарантируют:

  • хорошие тепло и звукоизоляционные качества;
  • огнестойкость;
  • распределение нагрузки на несущие стены;
  • высокую механическую прочность;
  • долговечность.

Благодаря ровным поверхностям плит все дальнейшие отделочные работы пройдут с не только минимальным вложением средств на выравнивание потолка (пола), но и меньшими трудозатратами.

Плиты перекрытия размеры

  • Плиты перекрытия выпускаются длиной от 1880 до 6280 мм с шагом с 100 мм.
  • Толщина плиты перекрытия составляет 220 мм. Стандартная ширина изделия равна 990, 1190 либо 1490 мм, хотя можно найти плиты и с другими типоразмерами.
  • Вес плиты перекрытия определяют ее габариты, ориентировочно данный показатель варьируется от 500 до 1500 кг. Что касается несущей способности единицы изделия, то в среднем она составляет 800 кг на 1 кв.м.

Что необходимо знать перед приобретением ПК

  • Не допускается наличие следов ржавчины и жира на поверхностях изделия.
  • Максимально допустимые трещины – 0,1 мм, но лучше – это их полное отсутствие.
  • Все грани плит должны иметь максимально ровные поверхности, без выпуклостей и впадин.
  • Допустимое отклонение от номинала по длине – 10 мм, толщине – 5 мм, ширине – 5 мм.
  • Изделие должно иметь соответствующие сертификаты качества.
Читайте также:  Армирование плиты перекрытия – сделай сам!

Перед началом укладки плит перекрытия необходимо знать, что:

  • шершавая сторона плиты должна быть обращена вверх, а гладкая вниз;
  • подгон изделий осуществляется по их нижним сторонам;
  • ЖБИ должны опираться на 2 короткие стороны, длинную сторону не рекомендуется заводить на стену;
  • понадобятся компоненты для песчано-цементного раствора;
  • укладка плит производится вплотную друг к другу без зазоров;
  • услуги крана почасовые, поэтому к его приезду подготавливается все необходимое, чтобы работы прошли без заминок;
  • плиты должны опираться только на несущие стены, остальные внутренние перегородки (стены) возводятся после установки перекрытия;
  • для слаженного монтажа в помощь крану понадобится как минимум 2, а лучше 3 человека;

Особенности проектирования строительных конструкций гражданских зданий: Методические указания и задания на контрольную работу, страница 10

6.  пример  расчета многопустотной  плиты  перекрытия

  к  расчету  плиты

1.

Расчет  многопустотной  плиты  перекрытия ……………………………………

17

2.

Статический  расчет  плиты ………………………………………………………

18

2.1.  Определение  расчетного  пролета  плиты …………………………………

18

2.2.  Сбор  нагрузки ………………………………………………………………..

18

2.3.  Определение  расчетных  усилий  в  плите …………………………………

19

3.

Конструктивный  расчет  плиты ………………………………………………….

20

3.1.  Расчет  продольной  рабочей  арматуры ……………………………………

21

3.2.  Расчет  поперечной  арматуры ………………………………………………

22

4.

Конструирование  плиты ………………………………………………………….

23

Приложение  1.  Опалубочный  чертеж  плиты.  Схема  армирования.  Арматурная  сетка  С – 1 …………………………………………………………………

24

Приложение  2.  Таблица  значений  ξR  и  АR ………………………………….

25

Приложение  3.  Таблица  коэффициентов  А0,  η,  ξ …………………………..

26

Приложение  4.  Сортамент  арматурной  стали ……………………………….

27

Список  используемой  литературы ………………………………………………

28

1.  Расчет  многопустотной плиты  перекрытия

Характеристика изделия:  плита  предварительно  напряженная,  метод  натяжения арматуры  —  электротермический  на  упоры.

Бетон  тяжелый  класса  В 20;  продольная  рабочая арматура  класса  А – IV;  поперечная  арматура  класса  Вр – I; конструктивная  арматура  класса  Вр – I;  подъемные петли  из  арматуры  класса  А – I.

Рис.  1.  Многопустотная  плита

Линолеум на мастике σ = 5 мм, ρ = 1600 кг/м3

ДВП на мастике σ = 7 мм, ρ = 700 кг/м3

Сплошная звукоизоляционная прокладка ( минеральные

плиты ) σ = 38 мм, ρ = 200 кг/м3

Железобетонная плита перекрытия

Рис.  2.  Деталь  перекрытия

2.  Статический  расчет плиты

1.1.  Определение  расчетного пролета  плиты  ( опирание  плиты  на  ригели )

Рис.  3.  Конструктивная  схема  плиты

Длина  плиты 

Расчетный  пролет  плиты 

2.2.  Сбор нагрузки

Таблица  6.1

Сбор  нагрузки  на  1 м2  перекрытия.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

СМП серии ТЖБС разработаны в качестве альтернативы деревянным перекрытиям и монолитным железобетонным пустотным плитам. СМП ТЖБС представляет собой сборную конструкцию, объединяемую на стадии монтажа в цельное перекрытие с помощью армированной стяжки.

Отличительная особенность СМП ТЖБС состоит в том, что все бетонные элементы производятся из жестких растворов. Чтобы производство СМП было экономически целесообразным, все компоненты перекрытия должны производиться промышленным способом на современном высокопроизводительном оборудовании.

Состав СМП ТЖБС

Сборно-монолитные перекрытия включают:

  • балки двутаврового сечения, изготовленные из напряженного бетона;
  • блоки многопустотные из керамзитобетона или бетона, уложенные между балками;
  • армированный бетонный слой, соединяющий перекрытие в цельную конструкцию.

Преимущества СМП ТЖБС

  • Высокая несущая способность, до 1000 кг/м2.
  • Отказ от выполнения монолитного пояса.
  • Высокая тепло- и звукоизоляция.
  • Возможность укладки в пустотах инженерных коммуникаций.
  • Низкий расход материалов на один квадратный метр перекрытия.
  • Возможность монтажа перекрытия своими руками.

Технология монтажа СМП

1. Доставка элементов СМП на стройплощадку. Производится грузовым автотранспортом г/п не менее 3,5 т с краном-манипулятором. Один рейс обеспечивает доставку материалов для 30 м² перекрытия. Разгрузка производится вручную или краном-манипулятором.

2. Устройство плиты перекрытия своими руками начинается с укладки двутавровых балок на несущие стены с шагом 70 см и опиранием не менее 10 см.

3. Укладка многопустотных блоков между балками.

4. Фиксация крайних балок кладкой.

5. Укладка армирующей сетки на всю площадь перекрытия.

6. Заливка монолитной бетонной стяжки, объединяющей балки и пустотные блоки в единую конструкцию. Бетон затекает в пространство между пустотными плитами и балками, создавая прочную жесткую конструкцию.

Варианты устройства полов по сборно-монолитному перекрытию

На СМП ТЖБС можно укладывать полы любых видов. В качестве примера рассматриваются линолеумный и паркетный пол. Очередность слоев указана в направлении снизу вверх.

Линолеумный пол

  1. Песчаный слой толщиной 30 мм.
  2. Мягкая древесноволокнистая плита толщиной 12 мм.
  3. Гидроизоляции из рубероида.
  4. Цементно-песчаная стяжка из раствора марки М 150 толщиной 40 мм.
  5. Выравнивающий слой полимерцемента толщиной 8 мм.
  6. ПВХ-линолеум на теплозвукоизолирующей подложке, уложенный на бустилат.
Читайте также:  Как крыть крышу рубероидом: правила и руководство к действию

Паркетный пол

  1. Слой песка толщиной 30 мм.
  2. Деревянные лаги сечением 80×40 мм, уложенные с шагом 400 мм.
  3. Доска паркетная 20 мм.

Высота перекрытия с чистовым полом составляет 340 мм (240 мм перекрытие + 100 мм пола).

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

СМП серии ТЖБС разработаны в качестве альтернативы деревянным перекрытиям и монолитным железобетонным пустотным плитам. СМП ТЖБС представляет собой сборную конструкцию, объединяемую на стадии монтажа в цельное перекрытие с помощью армированной стяжки.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

Отличительная особенность СМП ТЖБС состоит в том, что все бетонные элементы производятся из жестких растворов. Чтобы производство СМП было экономически целесообразным, все компоненты перекрытия должны производиться промышленным способом на современном высокопроизводительном оборудовании.

Состав СМП ТЖБС

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

Сборно-монолитные перекрытия включают:

  • балки двутаврового сечения, изготовленные из напряженного бетона;
  • блоки многопустотные из керамзитобетона или бетона, уложенные между балками;
  • армированный бетонный слой, соединяющий перекрытие в цельную конструкцию.
Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

Преимущества СМП ТЖБС

  • Высокая несущая способность, до 1000 кг/м2.
  • Отказ от выполнения монолитного пояса.
  • Высокая тепло- и звукоизоляция.
  • Возможность укладки в пустотах инженерных коммуникаций.
  • Низкий расход материалов на один квадратный метр перекрытия.
  • Возможность монтажа перекрытия своими руками.
Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

Технология монтажа СМП

1. Доставка элементов СМП на стройплощадку. Производится грузовым автотранспортом г/п не менее 3,5 т с краном-манипулятором. Один рейс обеспечивает доставку материалов для 30 м² перекрытия. Разгрузка производится вручную или краном-манипулятором.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

2. Устройство плиты перекрытия своими руками начинается с укладки двутавровых балок на несущие стены с шагом 70 см и опиранием не менее 10 см.

3. Укладка многопустотных блоков между балками.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

4. Фиксация крайних балок кладкой.

5. Укладка армирующей сетки на всю площадь перекрытия.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

6. Заливка монолитной бетонной стяжки, объединяющей балки и пустотные блоки в единую конструкцию. Бетон затекает в пространство между пустотными плитами и балками, создавая прочную жесткую конструкцию.

Варианты устройства полов по сборно-монолитному перекрытию

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

На СМП ТЖБС можно укладывать полы любых видов. В качестве примера рассматриваются линолеумный и паркетный пол. Очередность слоев указана в направлении снизу вверх.

Линолеумный пол

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками
  1. Песчаный слой толщиной 30 мм.
  2. Мягкая древесноволокнистая плита толщиной 12 мм.
  3. Гидроизоляции из рубероида.
  4. Цементно-песчаная стяжка из раствора марки М 150 толщиной 40 мм.
  5. Выравнивающий слой полимерцемента толщиной 8 мм.
  6. ПВХ-линолеум на теплозвукоизолирующей подложке, уложенный на бустилат.

Паркетный пол

  1. Слой песка толщиной 30 мм.
  2. Деревянные лаги сечением 80×40 мм, уложенные с шагом 400 мм.
  3. Доска паркетная 20 мм.

Высота перекрытия с чистовым полом составляет 340 мм (240 мм перекрытие + 100 мм пола).

Перекрытия

по профилированному листу

При строительстве частного дома наиболее актуальным способом перекрытия потолка является заливка по профилированному листу. В этом случае сначала укладываются швеллера в виде несущих балок, на них профилированный лист, а сверху заливается слой бетона в размере около 15 сантиметров. В этом случае бетонную стяжку делают слоем с высотой 5 сантиметров.

Опирают профлист или поверх балок, либо с примыканием к швелерам. В доме с таким перекрытием максимальный вес на квадратный метр не может превышать 150 килограмм.

Перекрытия

Интересно, что пол в случае с бетонированием на профилированный лист получается ровный, в отличие от поверхности потолка – её нужно дополнительно подготавливать под отделку.

Ребристое перекрытие

В частных домах не редко устанавливают и ребристое монолитное перекрытие, которое подразумевает укладку длинных ребер и слоя бетона между ними. Пустоты между ребрами заполняют специальными утеплителями, например:

  •  Керамзитом.
  •  Минеральной ватой.
  •  Пенополистиролом.

Высоту ребра в частном доме делают 20 сантиметров, этого достаточно, расстояния между ребрами около 5-10 сантиметров. Ширина ребра так же около 10 сантиметров. В случае с ребристым перекрытием используется стяжка, как и в других случаях – 5 сантиметров.

Перекрытия

Установка ребристой плиты перекрытия считается простой и экономичной.

Скорее всего вам будут интересны статьи:

  • Алюминиевый реечный потолок: монтаж и особенности подвесной конструкции
  • Делаем потолок самостоятельно
  • Выбор гипсокартона

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Требования

К готовым изделиям предъявляются следующие требования:

  • размеры должны соответствовать ГОСТу для ребристых панелей;
  • обязательное соответствие стандартам прочности, жесткости и устойчивости перед растрескиванием, морозостойкости (устанавливается испытанием);
  • закладные и монтажные петли должны быть произведены из стали установленного стандарта и определенного диаметра. Металлические элементы подвергаются обработке антикоррозийными составами, а формы для заливки соответствуют утвержденным стандартам.

Требования

К бетону также существуют требования, а именно:

  • легкие бетоны обладают плотностью 1м³/1800-2000 кг и соответствуют обозначенной пористости, у тяжелых бетонов плотность варьируется в пределах 1м³/2200-2500 кг;
  • отпуск натяжения арматуры осуществляется после достижения бетоном контрольной прочности, значение которой указано в проекте;
  • качество всех компонентов бетона должно соответствовать ГОСТам.
  • в случае применения плит на территориях с наличием агрессивной газовой среды производство перекрытий регламентируется проектной документацией на объект строительства.

Качество арматуры и петель регламентируется следующим образом:

  • для ребристых плит может использоваться арматура, изготовленная из разрешенных сталей, что указано в проектной документации;
  • форма и размеры петель и закладных должны соответствовать чертежам, ГОСТам и эксплуатационным характеристикам;
  • натяжение арматуры выполняется механическим или электромеханическим способом;
  • коэффициент напряжения в арматуре после натяжения может отклоняться от разрешенного в проекте максимум на 10%.
Требования

Все эти технические данные и стандарты, указывающие на типовые размеры перекрытий, позволят осуществить правильный подбор п-образных панелей, которые будут надежно выполнять возложенную на них миссию.

Технические характеристики

Пустотелые плиты имеют разные технические характеристики, в зависимости от которых будет уместно использовать их в жилом строительстве или промышленных сооружениях. Достоинство изделий в том, что они могут иметь разные показатели длины, ширины, толщины и внутренней составляющей. Плиты выпускаются стандартными, либо под заказ с указанием параметров. Чем тяжелее бетон, больше арматуры и армирующих сеток заложено в плиту, тем большую нагрузку она сможет выдержать.

Размеры и вес

Производители выпускают изделия разной длины и толщины в зависимости от марки. Размер может быть выбран заказчиком, исходя из того, что заводы производят длину с шагом 10 см. Ширина может быть выбрана из 4 параметров:

  • 1 м;
  • 1,2 м;
  • 1,5 м;
  • 1,8 м.

Распространенной шириной считается 1,2 м. Такие плиты хорошо входят в кузов стандартной машины до 2,6 м, что позволяет уместить рядом сразу 2 изделия. Другие параметры чаще всего изготавливаются на заказ.

Стандартная толщина ПК и ПБ соответствует 220 мм, облегченные конструкции изготавливают в соответствии с показателем 160 мм. Вес находится в пределах 0,3-5 т.

Несущая способность

Технические характеристики

Несущая способность формируется за счет марки бетона, который использовался при заливке, и условий укладки арматуры. Нагрузка может составлять 300 — 1600 кг/м2. Классическими параметрами при стандартных условиях считаются 800 кг/м2 без повреждений, прогибов и других изменений.

Способы усиления плит перекрытия

Если в пустотелой плите обнаружился дефект, единственный способ продлить срок эксплуатации — усиление. Могут применяться следующие технологии:

  • замоноличивание пустот;
  • установка разгружающих балок;
  • установка композитной ленты.

Технология оклеивания лентой осуществляется по нижней поверхности. Чем больше слоев ленты наклеено, тем выше будет степень уплотнения.

Последний способ считается современным, но в зависимости от дефектов может быть полезен каждый из трех указанных методов. В некоторых случая можно использовать сразу несколько вариантов усиления для повышения надежности конструкции.