Армирование монолитной плиты перекрытия и основы расчета

Для создания надежного перекрытия необходимо правильно сделать армирование, которое обеспечит прочность при нагрузках на изгиб и равномерно распределит давление на фундамент. Монолитные плиты перекрытия будут стоить дешевле, потому что не требуют наличия на участке грузоподъемной техники. Сделать предварительные расчеты для небольших пролетов можно самостоятельно по формулам нормативных документов

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

  • стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
  • монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

  • многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
  • ребристой – сложный профиль поверхности;
  • пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

  • наличие стыков;
  • использование грузоподъемной техники;
  • подходят только под стандартные размеры помещений;
  • невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Характеристики пустотных плит перекрытий

К основным техническим характеристикам пустотных плит относятся:

  • Геометрические размеры (стандартные: длина – от 2,4 до 12 м; ширина – от 1,0 до 3,6 м; толщина – от 160 до 300 мм). По желанию заказчика производитель может изготовить нестандартные панели (но только при строгом соблюдении всех требований ГОСТа).
  • Масса (от 800 до 8600 кг в зависимости от размеров панели и плотности бетона).
  • Допустимая нагрузка на плиту перекрытия (от 3 до 12,5 кПа).
  • Тип бетона, который использовали при изготовлении (тяжелый, легкий, плотный силикатный).
  • Нормированное расстояние между центрами отверстий от 139 до 233 мм (зависит от типа и толщины изделия).
  • Минимальное количество сторон, на которые должна опираться панель перекрытия (2, 3 или 4).
  • Расположение пустот в плите (параллельно длине либо ширине). Для панелей, предназначенных для опоры на 2 или 3 стороны, пустоты необходимо обустраивать только параллельно длине изделия. Для плит, опирающихся на 4 стороны, возможно расположение отверстий параллельно как длине, так и ширине.
  • Арматура, использованная при изготовлении (напрягаемая или ненапрягаемая).
  • Технологические выпуски арматуры (если таковые предусмотрены проектным заданием).

Производство пустотных плит перекрытия: оборудование, материалы

Пустотные железобетонные плиты перекрытия применяются при строительстве сборного типа зданий. Многопустотные плиты перекрытия можно поделить на два типа: ПК (плиты круглопустотные) и ПБ (плиты безопалубочные).

На одном объекте можно применять оба вида железобетонных плит, поскольку они имеют много одинаковых характеристик.

Плиты изготавливают шириной 1.0, 1.2 и 1.5 м, высотой 220 мм, но разной длины.

Принципиальное отличие плит заключается в способе их изготовления, что не влияет на эксплуатацию зданий никаким образом.

Производство пустотных плит перекрытия, оборудование

Плиты ПК делают в опалубках, ограничивающую плиту по контуру. В связи с этим минимальная их длина — 1.8 м, максимальная 7.2 м с шагом 300 мм. Плиты ПК изготавливают по нормативным документам — сериям, который были разработаны еще в советские времена.

Читайте также:  Возникновение трещин в плите перекрытия

Плиты ПБ изготавливают без опалубки при непрерывном литье бетона и придают окончательный вид изделию с помощью формировочной машины. При таком способе изготовления получается длинная лента, которая режется на плиты нужного размера, с точностью до нескольких сантиметров. Максимальная длина плиты ПБ — 9 метров при высоте 220 мм.

Плиты ПК выпускают с монтажными петлями, что облегчает их установку при возведении здания, в плитах ПБ при обычном изготовлении петли не предусмотрены, но в большинстве случаев могут быть выполнены при дополнительной договоренности с заводом-изготовителем.

Кроме того плиты армируются по-разному. Плиты ПК армируются арматурой периодического профиля класса А-III, A-IV, А-V, которая натягивается механическим или электротермическим способом. В качестве арматуры в плитах ПБ служит канат из проволоки или высокопрочная проволока Вр-II диаметром 5 мм, которая также натягивается. Все плиты опираются на две стороны, но плиты ПК возможно опереть на три стороны при необходимости. Очень важное отличие плит ПБ в том, что их можно срезать под углом для соблюдения архитектурной планировки.

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) – совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая – свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления – ещё и поворот.

Читайте также:  Деревянные конструкции. Расчет объема работ и расхода стройматериалов

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Факторы промерзания стен

Схема монтажа железобетонной плиты перекрытия.

  1. Неправильное заполнение стыков между плитами. Плохо заполненные швы приводят к нарушению теплозащитных свойств перекрытий. Увеличивается шанс образования трещин. Через них плита набирает влагу.
  2. Некачественный раствор при производстве изделий. Выбор дешевых или разбавленных растворов приводит к частому проникновению влаги. Обычно они имеют очень рыхлую структуру и не выдерживают давления.
  3. Ошибки в конструкции системы отопления. Плохо отапливаемые помещения гораздо больше подвержены обморожению стен. После накопления влаги они начинают замерзать и с внешней, и с внутренней стороны.
  4. Переохлаждение металлических арматурных элементов и анкеров. При появлении различных трещин на металлические составляющие пустотных плит начинает попадать влага. В результате чего может появиться коррозия. Структура таких плит размягчается и больше подвержена распаду от низких температур.
  5. Вытяжные трубы собирают конденсат. При слабой тяге влага накапливается внутри вытяжных труб, что приводит к их заледенению и снижению эффективности работы. При этом плохая циркуляция воздуха способствует накоплению ненужной влаги.
  6. Малая толщина стен. Не учтена толщина стен для применения их в климатических условиях данного региона.
  7. Низкие теплотехнические качества используемых материалов. При выборе материалов в основном чаша весов перевешивает в сторону прочности, при этом зачастую, выполняя монтаж утеплителя, просто не учитывается низкий уровень теплоизоляции.
  8. Недостаточная сквозная вентиляция. В плохо проветриваемых помещениях наружные стены промерзают гораздо сильнее, теряя свои теплозащитные свойства. Неудовлетворительная внутренняя гидроизоляция между стеной и утеплителем приводит к промерзанию наружной поверхности, а затем к разрушению каменной кладки.
  9. Фундамент с плохой гидроизоляцией, особенно в домах без подвалов.
  10. Нарушение структуры пароизоляции в чердачных перекрытиях. Некачественно выполненная теплоизоляция потолочного перекрытия переносит выполнение своих функций на цементную стяжку. Бетонная поверхность собирает влагу, накапливая конденсат, и увлажняет утеплитель. Теплозащитный материал начинает терять свои изначальные свойства, которые значительно уменьшаются, вследствие чего плиты перекрытия начинают промерзать. Утеплитель также увеличивает свой вес за счет накапливаемой жидкости.
  11. Часто подтапливаемые подвалы.
  12. Отмостки выполнены неверно или отсутствуют.
  13. Вертикальная гидроизоляция подвальных стен выполнена неверно. Малая циркуляция воздуха приводит к появлению плесени и конденсата.
  14. Плохое уплотнение бетона в процессе производства. От качества уплотнения бетона зависит морозостойкость и водонепроницаемость конструкции выпускаемых пустотных плит. Плохо уплотненный состав становится слишком пористым, и защита основы значительно снижается.
  15. Монтаж недостаточной толщины отделочного слоя.

Сэкономив на отделочном слое, в итоге можно получить глобальные разрушения.

Когда температура воздуха колеблется, облицовка постепенно осыпается, снижая защиту стены от промокания и мороза. И как следствие, нарушается крепость всей постройки, увеличивая шансы аварийных ситуаций.

Укладка плит перекрытия на фундамент: правила установки

При строительстве зданий из кирпича, пенобетонных или газобетонных блоков обычно выполняют укладку плит перекрытия на фундамент или стены цокольного этажа.

Если фундаментное основание или цоколь выполнен из фундаментных блоков, а не представляют собой монолит, требуется усилить конструкцию монолитным бетонным армопоясом. За счет этого:

  • нагрузка от перекрытия станет распределяться равномерно;
  • у ленточного фундамента увеличится прочность на изгиб;
  • будет выровнен обрез фундамента, что позволит правильно расположить плиты;
  • повысится жесткость здания, его стойкость к небольшим подвижкам грунта.

Фундаментные блоки изготавливаются без армирования, поэтому они теряют прочность при нагрузках на изгиб. Именно такие нагрузки возникают, когда на конструкции из блоков укладывают плиты перекрытия, так как опорой служит не вся ширина блока, а только полоса с внутренней стороны.

Читайте также:  2. Расчет многопустотной плиты перекрытия.

Избежать риска разрушения фундамента или стен цоколя помогает армирование монолитного бетонного пояса. Согласно нормативам, его толщина должна составлять 200 мм, материалом изготовления служит бетон В20. Пространственный арматурный каркас состоит из четырех прутов, уложенных вдоль стены и соединенных между собой по вертикали и горизонтали стальными стержнями.

Подготовка к монтажу

Согласно правилам укладки плит перекрытия на фундамент и цоколь, минимальная величина опирания составляет:

  1. для бетонного основания – 60 мм;
  2. для кирпичного цоколя:
  • 70 мм для плит длиной до 4000 мм;
  • 90 мм для плит длиной свыше 4000 мм.

Рекомендуется во всех случаях увеличить величину опирания до 120 мм чтобы повысить прочность постройки. Такой подход позволяет обеспечить необходимый запас на случай, если плиты будут уложены с небольшим смещением.

При укладке плит перекрытия на цоколь или фундамент опираться они должны только короткими сторонами. Использование промежуточных опор не даст железобетонной плите нормально работать под нагрузками, и в дополнительной точке опирания конструкция будет разрушаться.

Торцы плит требуется теплоизолировать, чтобы исключить возникновение мостиков холода – это грозит выпадением конденсата, высокими теплопотерями здания и большими расходами на отопление в холодный сезон. Минеральную вату и пенопласт необходимо обернуть в полиэтиленовую пленку для защиты от влаги, экструдированный пенополистирол в гидроизоляции не нуждается.

Перед началом монтажных работ требуется определить место для установки грузоподъемной техники – нельзя допустить, чтобы грунт сместился под ее тяжестью и давил на стенку фундамента или цоколя с риском ее разрушить. Сам монтаж осуществляется по общим правилам, описанным выше.

Расчет и изготовление перекрытия по профнастилу

Технология заливка монолита практически ничем не отличается от аналогичного процесса с применением досок, ламинированной фанеры и ЛДСП. Поскольку потолок будет ребристым, его придется закрывать натяжной или подвесной системой. Для создания опалубки потребуется стеновой профлист, который отличается повышенной прочностью.

Панели можно укладывать встык или внахлест. Это зависит от конфигурации опорной системы. Чтобы листы не смещались, их нужно прикрутить к балкам. Уложенный сверху опалубки целлофан защитит профнастил от загрязнения и предотвратит протечки.

Процедура изготовления опалубки, армирование и заливка проводятся по стандартной методике.

Заключение

Чтобы перекрыть стены из кирпича, используют различные виды плит из железобетона, ставить которые необходимо по проектно-технической документации, соблюдении ГОСТов и СНиПов. Схема проекта должна учитывать глубину опирания, чтобы можно было определить нагрузку на плиты и стены, во избежание разрывов и разрушений.

Для узлов опирания соблюдают определенные условия. Торцевые плиточные концы не должны упираться в кирпичную кладку, нужно использовать нахлест в 12 см с установленной шириной ниши от 13 см. При укладке плиточных конструкций используют такой же бетонный состав, что и для кладки (одинаковый). Если ЖБ-плиты с пустотами, то их заделывают с помощью вкладышей и цементного состава.

При покупке материалов для монтажа (плиты, кирпичи, щебень, песок, цемент и др. расходники), обязательно проверяют наличие заводской маркировки. Монтаж выполняют так, чтобы уложенная выше плиты кирпичная кладка не опиралась на пустоту, при этом нагрузка должна соответствовать минимальным значениям.

Важно правильно рассчитывать нагрузку на плиты и стены из кирпича. Для этого проводятся расчеты, которые лучше доверить квалифицированным строителям и инженерам.

ВконтактеFacebookTwitterОдноклассникиМой мир