Расчет монолитного перекрытия — читайте во всех подробностях

Монтаж перекрытий в строящемся здании может осуществляться различными способами, в том числе с использованием металлических или деревянных балок, путем обустройства монолитной ЖБ плиты. Но самым распространенным вариантом является укладка плит перекрытия – готовых конструкций из железобетона.

Некоторые правила расчета монолитной плиты

  1. Для определения пролета железобетонной плиты необходимо измерить ширину и длину помещения (расстояние между противоположными стенками). Размеры самой плиты будут превышать определенные измерениями значения на часть толщины (не менее 100 мм) несущих стен.
  2. При определении геометрических параметров плиты для упрощения расчетов ее рассматривают, как балку. Все вычисления производят для одного метра балки, а затем применяют полученные результаты расчетов для всего перекрытия.
  3. В расчетах учитываются статические нагрузки плиты во время эксплуатации (расставленная мебель и другие предметы интерьера) и динамические. Различают сосредоточенные, равномерные и неравномерные нагрузки.
  4. Монолитное перекрытие в доме коттеджного типа принято рассчитывать на нагрузку q1 = 400 кг/1 м². Если толщина монолитного перекрытия составляет 100 мм, к общему весу конструкции следует добавить 250 кг/м² плюс еще 100 кг/м² (вес стяжки и отделочных материалов). Применяют также коэффициент надежности, равный 1,2. Таким образом суммарная нагрузка составит q = 900 кг/м².
  5. Толщина монолитного перекрытия пропорциональна величине пролета, что выражается, как 1:30 (не должно быть менее 150 мм).
  6. Количество используемых стержней арматуры может быть разным. Например, для армирования 1 погонного метра плиты с шагом 0,2 м стержни – 5 шт диаметром 14 мм. Такую же площадь сечения арматуры можно получить, применяя стержни в количестве 7 шт диаметром 12 мм, укладывая их с шагом 0,14 м или 10 стержней (10 мм) с шагом 0,1 м.

Предварительный этап обустройства перекрытия

При любом виде строительных работ есть такие этапы, на которых нельзя экономить. Вот почему обязательно надо иметь проект монолитного перекрытия. Желательно заказать его в проектной организации. Специалисты сделают расчет поперечного сечения перекрытия с учетом действия на него изгибающих моментов и максимальной нагрузки, что даст возможность точно определить размеры монолитной плиты, выбрать марку бетона, сортамент арматуры и количество всех используемых материалов. Это даст вам возможность избежать трат на покупку лишнего материала, а также иметь четкое руководство к проведению этих работ.

Если вы хотите выполнить расчет плиты самостоятельно, то примеры таких расчетов можно найти в интернете, а мы вам расскажем о технологии монтажа монолитного перекрытия. Прежде всего, следует подготовить необходимые материалы и приспособления для обустройства перекрытия. К ним относится опалубка (фанера, деревянный брус), опоры-стойки под опалубку (1 опора на 1 кв. м.), арматура (стальные сетки и стержни), гибочные инструменты для арматурных стержней и подставки-фиксаторы под арматуру. После этого можно начинать непосредственно заливку монолитного перекрытия, соблюдая последовательность работ, включающую устройство опалубки, армирование перекрытия, заливку бетоном и его уплотнение.

Читайте также:  Возведение стен из пеноблоков – нюансы правильной кладки

Материалы и инструменты, необходимые для работы

Для каждого этапа работ необходимо приготовить свой набор материалов и инструментов. Их список может отличаться лишь из-за некоторых факторов, к примеру, расстояния между плитами, которое требуется залить. Однако все же существует стандартный список, который включает в себя следующие материалы:

Участок между плитами перекрытия заполняется бетоном, предварительно армируется.

  • доски, которые будут использоваться для создания боковой опалубки и поверхности;
  • балки из дерева или же металлические швеллеры, которые будут служить опорой для фанеры или дощатого поддона;
  • брус для создания несущих опор для площадки опалубки;
  • прутья арматуры, проволока, с помощью которой будет производиться связка, металлические стульчики;
  • раствор бетона, который изготавливается из песка, цемента М400, щебня и воды;
  • бетономешалка;
  • циркулярная пила, лопата, мастерок, инструмент для штыкования и защитная пленка.

Что касается количества материала, то оно зависит от того, какую площадь перекрытия необходимо сделать, а также от самого участка перекрытия. Если говорить о частном доме, то в таких строениях он, как правило, не очень большой, поэтому справиться с работой самостоятельно не составит особого труда.

Виды железобетонных плит перекрытия

Производители выпускают несколько видов ЖБ плит стандартных типоразмеров для обустройства перекрытий:

  • шатровые (ребра расположены по периметру);
  • с продольными ребрами;
  • плоские (цельные, без пустот);
  • многопустотные (с продольными пустотами круглой или овальной формы).

Наиболее активно используются плоские и многопустотные плиты. При этом плоские (ПТ), толщиной от 80 до 120 мм, выполняют функцию доборных элементов. Они меньше многопустотных по длине и ширине, и применяются для перекрытия кладовок, санузлов, узких коридоров и т.д.

Среди многопустотных ЖБ плит наибольшей популярностью пользуются круглопустотные (ПК) и плиты непрерывного формования (ПБ). Наличие пустот уменьшает вес плиты и повышает ее тепло- и звукоизоляционные показатели.

Плиты ПК используются для строительных работ на протяжении нескольких десятилетий. Стандартные изделия массового производства имеют толщину 220 мм и длину от 2700 мм до 9000 мм с шагом 300 мм. Ширина составляет 1000 мм/1200 мм/1500 мм/1800 мм.

Стандартные круглопустотные плиты применяются в индивидуальном строительстве, но на этапе проектирования постройки важно учитывать их габариты и особенности монтажа – от этого зависит расстояние между стенами, на которые будет опираться плита. Изготовление плит ПК под заказ нестандартной длины заметно повысит их стоимость, так как производителю придется изготовить специальную опалубку.

Плиты ПБ имеют ту же толщину и ширину, что и ПК, при этом технология изготовления позволяет получать ЖБ непрерывного формования любой длины. Это дает возможность заказывать конструкции требуемой длины для строительства по индивидуальному проекту. К недостаткам плит ПБ относят отсутствие всесторонне проработанной нормативной документации и относительно малый опыт применения.

Минимальная толщина бетонного перекрытия в частном доме. Монолитное перекрытие

Одним из самых надежных и недешевых перекрытий в строительстве, является монолитное перекрытие. Определимся с характеристикой необходимости его возведения, монолитное перекрытие устанавливается когда:

Читайте также:  Плиты перекрытий облегченные ПНО — характеристики

Толщина монолитного перекрытия.

В результате многолетней практики, для плитных конструкций изгибаемого типа, было установлено значение соотношения толщины и длины пролета. Это отношение для плит перекрытия равно 1:30. Так, при длине пролета в 6 метров, необходимая толщина плиты будет равняться 200 миллиметрам, а при длине плиты в 4.5 метра — 150 миллиметрам.

Уменьшать или увеличивать толщину монолитного перекрытия, можно с учетом эксплуатационной нагрузки на перекрытие. В строительстве частного объекта, где нагрузки небольшие, можно уменьшать установленную толщину не более чем на 10-15 процентов.

Напряженно-деформированное состояние перекрытия.

Для понимания принципов работы монолитного перекрытия и способах армирования нужно проанализировать напряженно-деформированное состояние плиты. Например, защемленная плита размером 12 на 6 м, толщина 20 см. Нагрузка составляет 500 кг/м2.

Если посмотреть на изополя перемещений перекрытия, можно заметить, что центральная часть подвержена большей деформации.

На мозаике напряжений так же заметно, область красного цвета соответствует растяжению плиты в нижней части, а область синего цвета сжатие плиты в нижней части.

Это учитывается при армир

Чем и зачем армируют перекрытие

Для армирования плит перекрытия используют стальную, так и композитную арматуру (в основном стеклопластиковую). Более распространена металлическая арматура А500С (в проектной спецификации может обозначаться S500), популярны диаметры 10 и 12 мм. Для основного армирования железобетонной конструкции используют только рифлёную арматуру, чтобы создания качественную связь арматуры с бетоном. Для изготовления дополнительных элементов, не влияющих на несущую способность будущей железобетонной конструкции, можно использовать гладкую арматуру А1. Практикуют в современном частном строительстве и комбинирование арматуры, используют для армирования монолитной плиты одновременно металлические и стеклопластиковые пруты.

Несмотря на то что какая арматура используется, играет она одну и ту же роль в бетоне – придаёт ему необходимую прочность, чтобы выдержать все будущие нагрузки на растяжение, скручивание и изгиб.

Железобетонные плиты

Железобетонные плиты широко используются в строительстве. С помощью них можно построить здание любой этажности.

Для этажного перекрытия часто используют железобетонные плиты. И для их монтажа потребуются следующие инструменты, материалы и техника:

  • плиты многопустотные из железобетона;
  • цементный раствор;
  • 1 мастерок;
  • 1 кувалда;
  • 1 лом;
  • 1 болгарка;
  • утеплитель для пола;
  • 1 автокран.

Раствор для укладки железобетонных плит делается достаточно жидким. Песок для его приготовления следует тщательно просеивать, так как малейший камешек может быть причиной неровной укладки плит. Наносится раствор на стены лишь для того, чтобы было с ними сцепление.

Опираться такие плиты могут только на несущие стены. И следует знать и помнить, что все внутренние перегородки делаются уже после того, как уложены плиты перекрытия, а стены под плиты должны быть одного уровня, иначе потолки окажутся неровными.

Перекрытие второго этажа плитами, как и первого и всех остальных этажей, проходит с помощью автокрана, на капитальные стены с уложенным на них раствором сцепления. При этом опора на стены должна быть не менее 15 см. После подобной укладки тщательно заделываются цементным раствором все щели между плитами. От этого зависит теплоизоляция дома.

Читайте также:  Виды опалубки для армопояса, особенности установки и демонтажа

Во избежание промерзания и дополнительной теплоизоляции в плиты перекрытия закладывают либо минеральную вату, либо цементный раствор.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами.  Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

  1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
  2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
  3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
  4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

  • арматурой класса А-III,
  • класс бетона В25,
  • защитный слой 20мм

 Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Узлы опирания

Готовя узел опирания на газобетонные блоки, надо обязательно учитывать все нагрузки, создаваемые:

  • расположенными выше блоками;
  • армирующими поясами;
  • прочими предметами, давящими на перемычку.

Часть оконных перемычек под перекрытиями попросту заливается в U-блок. В других случаях перемычка из бетона отливается внутри деревянной опалубки.

Можно использовать и газобетонные перемычки заводской готовности. Тот ряд блоков, который поддерживает перемычку, должен армироваться парой прутков диаметров 8 мм. Полоса армирования должна составлять 0,9 м по обе стороны и более.

Ряд над перемычкой из газобетона, на который ложится часть перекрытия, тоже надо упрочнять. В противном случае высокая точечная нагрузка может сильно повредить. Внимание: перемычки и сами стены должны иметь одинаковую толщину. Межэтажные газобетонные плиты перекрытия, а также плиты на стены, сделанные из небольших газобетонных блоков, должны иметь глубину опирания минимум 12 см. Там, где передаются на кладку локальные нагрузки, требуется проливать раствор (не более 15 см).

Подводим итоги

Их расположение должно быть максимально близко друг к другу. Следует сделать все возможное, чтобы избежать больших зазоров, так как последующая разборка может занять много времени. Кладут их выравнивая по нижнему краю. Предварительно стоит продумать расположение коммуникации. Для улучшения показателей крепости перекрываемого основания, все элементы прочно связываются между собой. Для этого рекомендуется использовать 1,2 см прутья или катанку. Все плиты сразу соединять нельзя. За раз можно закрепить только две плиты. С внешней стороны закрепление производится при помощи анкера. Предварительный расчет касательно транспортировки поможет изначально выбрать правильное оборудование, которое будет использоваться для последующего монтажа отдельных элементов железобетонной конструкции.