Как рассчитать и соорудить монолитное перекрытие по профнастилу

Сложно сегодня представить строительство, которое могло бы обойтись без применения бетонирования. Конструкции из железобетона присутствуют в фундаменте сооружений, в междуэтажных перекрытиях. Не лишним будет отметить, что в процессе строительства объектов разного назначения вместо сборного железобетона все чаще используют монолитный. В большей степени это касается зданий, имеющих металлический каркас.

Основные сведения

Заливка перекрытий с основой из профлиста представляет собой создание монолитной плиты, обладающей повышенной прочностью, запасом надежности. При изготовлении используется оцинкованный профилированный лист, материал с полимерной защитой, являющийся основой. Она выполняет функцию стационарной опалубки, заливаемой бетонным раствором. Силовую нагрузку воспринимают металлические каркасы.

Перекрытия на базе профлиста и бетонного раствора, при правильном расчете и в соответствии со всеми правилами проектирования, имеют продолжительный срок эксплуатации и высокую прочность. Соблюдение всех необходимых требований и пропорций определяет надежность постройки и безопасность людей, находящихся в здании.

Профильное и обычное перекрытие

Железобетонное перекрытие по профнастилу предполагает заливку с использованием опалубки. Благодаря монолитному перекрытию можно получить готовый потолок. При этом не надо будет проводить дополнительные работы, связанные с отделкой или доработками.Любое перекрытие из профнастила зависит от профилей. Именно с их помощью можно сделать сечение ребристым. При этом значительно повышается надежность перекрытия. Кроме того, существенно снижаются финансовые расходы на арматуру и бетон. Это позволяет сэкономить на строительстве. Сущность плана перекрытия из профнастила выражается в том, что материал выполняет функцию неснимаемой опалубки. На нее, в свою очередь, будет залит бетон. При этом в качестве опоры выступает металлический каркас, который состоит из колонн и балок. Благодаря использованию конструкции, можно смело возводить стены из легких материалов, которые обладают небольшой прочностью.

Перекрытие из профнастила межэтажное возлагает определенную нагрузку на каркас из металла. При этом нагрузка на стены существенно снижается. Полезно: Вы можете использовать пеноблочный или газобетонный материал для теплоизоляции стен. Разумеется, при условии, что вы имеете готовое перекрытие по профнастилу.В обязанности продавца входит предоставление вам всей необходимой информации о параметрах материала. Он должен рассказать вам об основных видах профнастила, его характеристиках, несущей способности и т.п.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Читайте также:  Гидроизоляция ванной комнаты потолок своими руками

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

Сверлить кирпич следует осторожно, строго под прямым углом, не «расшатывая» сверло, чтобы не расколоть кирпич. Раскол может вызвать осыпание кирпича. при попадании в полость кирпича придется воспользоваться дюбелем анкерного типа, который при заворачивании в стену образует узел, или распорным дюбелем. Для бетона нужна дрель с функцией перфоратора и прочные пластмассовые дюбеля под саморезы, иногда перед забивкой пластикового дюбеля в стену его дополнительно смазывают клеем.

Расчет балочных перекрытий

Этот пункт при строительстве дома очень важен и главное выбрать металлический прокат с теми показателями, которые больше подойдут для вашего дома. Он должен соответствовать прочностным характеристикам, рассчитываемым по ширине пролета, шага установки и рабочей нагрузки от кровельной конструкции.

Если крыша будет с мансардным помещением, то показатель полезной нагрузки варьируется в пределах 75 кг на м2. При прокладке межэтажного или цокольного перекрытия эти цифры увеличиваются до – 150 кг на м2. Соответственно и сечение балок должно быть больше. Для накатов применимы как деревянные настилы, так и Ж/Б плиты и вес их также идет в общий зачет. В некоторых случаях допустимо монолитное перекрытие по металлическим балкам, но это сложный процесс выполняемый только строителями.

Если вас не пугает сложность монтажных работ перекрытий по металлоконструкциям, то исполнив задуманное, можно быть уверенным что она прослужит в тандеме с кирпичным домом не одно десятилетие без какого-либо ремонта.

Отличия между профильным покрытием и обычным

Главной разницей перекрытия профлистом от обычного служит способность создать практически готовую конструкцию под потолок, которая в дальнейшем не нуждается в отделке и доработке.

Достоинством профильного листа считается подгонка размеров конструкции под нужный уровень и профиль, что увеличивает устойчивость и прочность всего сооружения.

Читайте также:  Как утеплить межэтажное перекрытие PIR плитами?

Всю информацию про ступени для лестниц из керамогранита, узнаете здесь.

Каркасной установкой перекрытия из профнастила служат двутавровые балки из металла, на которые можно положить более лёгкие строительные материалы.

В качестве дополнительного перекрытия на стены можно использовать пеноблоки или газобетон: эти материалы будут служить не только перекрытиями, но и утеплителями. Главную нагрузку на каркас можно снизить путём давления на фундамент. Самым распространённым и недорогим считается столбчатый каркас, установка которого занимает незначительное время. Перекрытие здания профнастилом позволяет снизить в несколько раз трудовые затраты, время и финансы.

Не исключено, что вам будет полезна информация про интересные консольные лестницы.

Типы дополнительных перекрытий стен.

Если залит бетон в ложбинки профнастила высотой 2-4 см, то можно будет ощутить экономию бетонной смеси по сравнению с плотной заливкой гофрированного металла. Гофропрофнастил позволяет добиться наиболее жесткой конструкции перекрытия в сочетании с бетонной заливкой. Также это очень экономит время на возведение перекрытий, поскольку нет необходимости заливать бетон на деревянные опалубки и ждать затвердения смеси.

Расчет металлической балки перекрытия

Бывают случаи, когда деревянные балки для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба.

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Калькуляторы по теме:

  • Сбор нагрузок на балки перекрытия онлайн.

Исходные данные

Условия эксплуатации:

Длина пролета (L) — расстояние между двумя внутренними гранями стен. Другими словами, пролет, который перекрывают рассчитываемые балки.

Шаг балок (Р) — шаг по центру балок, через который они укладываются.

Вид перекрытия — в случае, если на последнем этаже Вы жить не будете, и он не будет сильно захламляться милыми Вашему сердцу вещами, то выбирается «Чердачное», в остальных случаях — «Междуэтажное».

Длина стены (Х) — длина стены, на которую опираются балки.

Характеристики балки:

Длина балки (А) — самый большой размер балки.

Вес 1 п.м. — данный параметр используется как бы во втором этапе (после того, как Вы уже подобрали нужную балку).

Расчетное сопротивление Ry — данный параметр зависит от марки стали. Например, если марка стали:

  • С235 — Ry = 230 МПа;
  • С255 — Ry = 250 МПа;
  • С345 — Ry = 335 МПа;

Но обычно в расчете используется Ry = 210 МПа для того, чтобы обезопасить себя от разного рода «форс-мажерных» ситуаций. Все-таки в России живем — привезут металлопрокат из стали не той марки и все…

Модуль упругости Е — этот параметр зависит от вида металла. Для самых распространенных его значение равно:

  • сталь — Е = 200 000 МПа;
  • алюминий — Е = 70 000 МПа.
Читайте также:  Способы усиления деревянных балок перекрытия

Нагрузка:

Значения нормативной и расчетной нагрузок указываются после их сбора на перекрытие.

Цена за 1 т — стоимость 1 тонны металлопроката.

Результат

Расчет по прочности:

Wтреб — требуемый момент сопротивления профиля. Находится по сортаменту (есть ГОСТах на профили). Направление (х-х, y-y) выбирается в зависимости от того, как будет лежать балка. Например, для швеллера и двутавра, если Вы хотите их поставить (т.е. больший размер направлен вверх — [ и Ι), нужно выбирать «x-x».

Расчет по прогибу:

Jтреб — минимально допустимый момент инерции. Выбирается по тем же сортаментам и по тем же принципам, что и Wтреб.

Другие параметры:

Количество балок — общее количество балок, которое получается при укладки их по стене X с шагом P.

Общая масса — вес всех балок длиной А.

Стоимость — затраты на покупку металлических балок перекрытия.

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

  1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
  2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
  3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
  4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
  5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Советы по монтажу опалубки

Технология работ предусматривает армирование балок и опорных колонн. Используются металлические трубы различного сортамента, асбестовые опоры. Металлический швеллер, двутавр применяются, как балки.

В зависимости от размеров гофр на листе изменяется шаг балок. С увеличением высоты волны уменьшается интервал между балками. Например, расстояние между балками для профильного листа марки TП–75 с толщиной 0,9 мм составляет 3 метра.

Контролируйте, не допускайте прогиба листов, устанавливая их на три опорных балки. Крепление осуществляйте саморезами, оснащенными усиленным буром. Помните о необходимости фиксации стыков, обеспечьте интервал между бронебойными саморезами – 40 сантиметров.

После завершения устройства опалубки приступайте к армированию перекрытия по профнастилу.

Заливка бетонного раствора

Заполнение бетоном опалубки с арматурным каркасом осуществляйте после завершения работ по вязке пространственной силовой конструкции. Для оперативного выполнения значительных объем бетонных работ применяйте специальный насос для подачи бетона. При малых объемах можно осуществлять смешивание в бетоносмесителе, и с помощью подручных средств подавать раствор на участок работ.

Заполняя опалубку смесью, периодически уплотняйте массив с помощью глубинных вибраторов или путем постукивания по поверхности опалубки. Бетонный раствор при твердении склонен к усадке, что является причиной растрескивания. Это можно предотвратить, увлажняя в жаркое время поверхность твердеющего массива. Окончательно твердеет бетон на протяжении месяца. В этот период обеспечьте неподвижность массива и деревянной опалубки.