Расчет монолитного перекрытия – учитываем все нюансы

Монолитные перекрытия обычно используют при строительстве зданий для частного использования.

Армирование плиты перекрытия, чертеж

Благодаря сравнительно невысокой стоимости конструкции и простоте монтажа, домашний мастер может реализовать все работы собственными руками. До начала строительства необходимо нарисовать чертеж и неукоснительно следовать ему в процессе постройки.

При работе учитываются следующие параметры:

  • толщина плиты – рассчитывается по пропорции 1:30. Например, для плиты с длиной и шириной 4х6 м, толщина принимается за 20 см;
  • масштаб (размеры всех элементов в плане);
  • особенности арматурного каркаса (однослойный, двухслойный);
  • шаг арматуры;
  • наличие усилений и место их локализации.

Если плита будет располагаться на несущих стенах, глубина опирания должна составлять 80 мм.

Компоненты плиты перекрытия:

  • бетон – минимальна толщина составляет 6.0 см, чем толще плита, тем выше прочностные и звукоизоляционные свойства, однако, фактические параметры зависят от конкретных условий объекта;
  • опорная арматура – блокирует растрескивание в пристенной зоне;
  • венец – проходит через все несущие стены объекта. В венец заводят арматурные стержни.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены Мmax = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Возможные разновидности

Бетонные армированные плиты имеют специальную маркировку, на которую стоит обратить внимание. Маркировка состоит из букв и цифр. Буквы в маркировке означают тип плиты. Например, ПНО – плиты настила облегченные, ПК – плиты перекрытия, НВ – настил внутренний. Далее идут цифры, которые означают размеры – длину и ширину. Самая последняя цифра означает допустимые нагрузки, т.е. 100 кг на 1 кв.м. Например, цифра 6 в конце маркировки предупреждает о том, что допустимые нагрузки на изделие составляют 600 кг на 1 кв.м.

Читайте также:  Армирование плиты перекрытия – сделай сам!

Бетонные армированные плиты имеют специальную маркировку (В15, В20).

Кроме того, при выборе следует учесть, что они еще различаются по структуре. В зависимости от поперечного сечения плиты делятся на 3 вида: пустотные, ребристые и сплошные. Самыми популярными являются пустотные плиты. Они обладают небольшим весом, что позволяет их свободно перевозить и устанавливать. Пустоты бывают самой разной формы: круглые, овальные, вертикальные. Такие плиты изготавливают из тяжелого бетона. Класс бетона В15, В20. Марка по морозостойкости F50. В качестве продольной арматуры применяется сталь АIIIв. изготавливаются по ГОСТ 9561-91.

Благодаря такому разнообразию, армированные плиты можно выбрать в зависимости от предназначения, климата и природных особенностей местности. В случае применения плит только в качестве пола стоит использовать армирование ребристых плит, и ребра должны находиться только с одной стороны.

Рассматриваем расчет заливки плиты на примере

Итак, предположим, что площадь загородного дома должна составить 50 м2, причем оба этажа будут одинаковы по размерам. Для нижнего изготавливается фундамент, который может быть столбчатым или ленточным (если полы будут уложены на деревянные лаги). Стены, сложенные из строительных блоков, могут выдержать различную нагрузку в зависимости от используемого материала. Так, возводя перегородки из газобетона, их лучше заключить в устроенную по периметру комнат систему вертикальных и горизонтальных железобетонных балок, которые должны выдержать нагрузку стен второго этажа.

Вертикальные балки заливаются поэтапно, порционно, иначе застывание бетона заняло бы слишком много времени. А вот горизонтальные опорные системы могут отливаться вместе с перекрытием, главное – грамотно собрать опалубку. Исходя из площади монолитного основания второго этажа, понадобится арматурная сетка соответствующей площади. Для защиты торцов будущей плиты от промерзания по внешнему периметру этажа устанавливаются борта из того же материала, какой будет использован для стен. С внутренней стороны укладывается прокладка из твердого утеплителя. Только затем монтируется армирующая сетка. Двухслойная, если толщина перекрытия больше 15 сантиметров, и однослойная, если меньше.

Теперь коснемся расхода компонентов для бетонного раствора. Объем перекрытия получаем по формуле V = S x H, где два последних параметра площадь и толщина соответственно. Чем прочнее будет основание, тем лучше, поэтому желательно получение бетона марки 400, для чего понадобится цемент марки от 400 до 600, от значения будет зависеть коэффициент водоцементного соотношения. Подробнее разобраться в тонкостях вам поможет калькулятор цемента.

Стандарты и размеры пустотных плит перекрытия.

В случае необходимости конструкция может быть изготовлена в соответствии с требованиями заказчика под определенные размеры строения. Но, как правило, в строительстве устанавливают стандартные размеры пустотных плит перекрытия, которые чаще всего применяются:

— длина плит может быть от 1,5 до 10 метров;

— ширина составляет 1 метр, 1,2 или 1,5 метра;

— стандартная толщина составляет 220 миллиметров.

Кроме этих размеров, изделия могут быть изготовлены другой длины или ширины, но не зависимо от размера, любая пустотная плита перекрытия, должна соответствовать ГОСТ 9561-91. Это условие дает гарантию и надежность того, что готовое здание будет прочным.

В зависимости от способа производства может увеличиваться длина конструкции. Максимальная длина плиты составляет 17 метров. На толщину изделия влияет область применения. Она может составлять 160, 260 или 300 миллиметров. Диаметр внутренних пустот изменяется в зависимости от толщины плиты перекрытия. На вес пустотных перекрытий влияет размер плит и марка, использованного в производстве бетона.

При строительстве многоэтажных зданий с применением полостных плит перекрытия достаточно использование крана с грузоподъемностью от трех до пяти тонн.

Также немаловажным параметром данных изделий является их тип, который определяет максимально возможную нагрузку, способ их укладки и диаметр пустот. Существует три основных типа плит перекрытия:

— 1ПК – плиты с круглыми пустотами, имеющими диаметр 159 миллиметров;

— 2ПК – тип плит с размерами пустот в 140 миллиметров;

— 3ПК – тип плит, диаметр пустот которых равен 127 миллиметрам.

Кроме указанных существует еще несколько разновидностей изделий, которые различаются характеристиками и диаметрами пустот.

Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Дома, которые выполняются из сборных железобетонных плит, обладают стандартными габаритами, но отличаются по типу.

Сборные строения имеют ряд преимуществ в сравнении с монолитом:

  • высокая скорость монтажа;
  • укладка плит может выполняться вне зависимости от условий: мороз, жара, дождь и т. п. не станут проблемой;
  • низкая цена, можно сэкономить до 15% от стоимости монолита.
Читайте также:  Лаги для пола, размер бруса и процесс укладки

Железобетонные плиты вместе с бетонным полом первого этажа приводят к главному недостатку конструкции – большая масса. Из-за высокого веса, плиты имеют ограниченную область использования и требуют установку высокопрочного фундамента. Увеличивая глубину заложения фундаментов под внутренние и несущие стены, возрастает смета на строительство. Даже с учётом дополнительных затрат, ЖБ плиты получаются дешевле, чем монолит.

Толщина наружных и внутренних стен здания отличаются, несущие плиты имеют толщину 140-220 мм, а в длину до 9 м в зависимости от величины пролёта. Толщина внутренних стен – около 8-12 мм. При работе с панелями важно учитывать раскладку и тип конструкции.

Всего выделяют 3 основных вида:

  • полнотелые. Без пустот, имеют наибольший вес. Отличаются наибольшей прочностью. Их вносят в план, чертеж перекрытий исключительно многоэтажных зданий. Применяются для создания межэтажных перекрытий. Из-за сплошного строения, плиты обладают сниженными тепло- и звукоизоляционными свойствами;
  • пустотные. Внутри выполнены продольные пустоты обычно круглой формы. Добавление воздушных резервуаров повлекло увеличение толщины – 220 мм. Являются наиболее распространёнными сборными элементами. Они отличаются высокими изоляционными характеристиками. Благодаря наличию пустот, в сравнении с монолитными перекрытиями, пустотелые блоки создают меньшую нагрузку на основание и стены. Дополнительным преимуществом является способность перекрывать большие пролёты и несущие стены, так как длина плит достигает 12 м;
  • шатровые. Представляют собой лоток с рёбрами, направленными вниз или вверх. Толщина плит составляет от 140 до 160 мм.

При работе с крышей и наружными стенами нередко используются монолитные перекрытия благодаря их достоинствам в сравнении со сборными плитами:

  • равномерно распределяют нагрузку;
  • для постройки не требуется привлечение спецтехники;
  • могут укладываться не только на стены, но и колонны;
  • монолит можно приготовить любого размера, в том числе нестандартного.

Перекрытие сохраняет свое монолитно-армированную конструкциюМонолитные панели обладают 3 главными недостатками:

  • трудоёмкость строительства;
  • необходимость в сложном процессе усиления конструкции, без помощи высококвалифицированных строителей обойтись вряд ли удастся;
  • обязательно требуется формирование опалубки, процесс трудоёмкий и требует много материалов.

Когда будет составляться план и рассматриваться раскладка плит перекрытия, стоит учесть особенности каждого типа перекрытий.

Рассчитываем монолитную плиту под увеличенную нагрузку

Расчет цельной железобетонной плиты выполняется на основании предварительно разработанной схемы с учетом требований строительных норм и правил.

 По результатам расчетов определяются следующие характеристики:

  • толщина железобетонного перекрытия;
  • сортамент арматуры и количество рядов усиления.

Остановимся отдельно на каждом виде расчетов.

Как рассчитывается толщина бетонной плиты

Толщину формируемой железобетонной конструкции перекрытия определяйте по следующему алгоритму:

  1. Произведите замер расстояния между несущими стенами.
  2. Разделите полученную величину на 30.
  3. Умножьте результат на коэффициент запаса, равный 1,2.

Например, для строения с расстоянием 600 см между капитальными стенами толщина плиты составит: 600:30х1,2=24 см. При проектировании нагруженных конструкций желательно доверить выполнение расчетов специалистам, которые учтут все нюансы.

Монолитная плита не поддерживает горение и способна выдержать воздействие открытого пламени длительное время

Подсчет количества рядов арматурных прутьев

Количество уровней армирования определяется в зависимости от толщины перекрытия:

  • одноярусное усиление допускается при минимальной толщине железобетонной конструкции, равной 150 мм;
  • двухуровневый арматурный каркас сооружается при увеличении толщины перекрытия выше указанного значения.

Диаметр верхней и нижней арматуры составляет 8-12 мм. При связывании стержней формируется решетка с ячейками в виде квадрата со стороной 200-400 мм.

Конструкция и чертеж верхнего перекрытия

Конструктивно монолитное перекрытие представляет собой сборную конструкцию из марочного бетона, внутри которого расположена силовая решетка. Схема армирования монолитной плиты перекрытия разрабатывается на этапе проектирования.

В ней представлена информация следующего характера:

  • габариты армирующей решетки;
  • размеры и сечения арматурных прутков;
  • профиль используемых стержней;
  • метод соединения арматуры;
  • интервал между арматурными прутьями;
  • конструктивные особенности пояса усиления.

На основании схемы рассчитывается количество стройматериалов и планируется очередность строительных мероприятий.

Порядок расчета арматуры

Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.

Расчет арматуры начинается с определения толщины плиты:

Например, для стандартных 6 м пролетов толщина конструкции составляет 30 см. Армируют плиту исключительно горячекатаной арматурой класса А2 и выше. Хомуты, вертикальные перемычки допускается изготавливать из прутков класса А1 диаметром 6 – 8 мм.

Определение сечений

Расчет арматуры по сечению зависит от прочности бетона (класс В10 – В25), арматуры (класс А240 – А500, В500) на сжатие. Чаще используется бетон В25, арматура А500, имеющие расчетное сопротивление 11,5 МПа, 435 МПа, соответственно. Опирание по контуру в кирпичных коттеджах (четыре несущих стены по периметру) встречается редко. Поэтому используется расчет статической конструкции со средними опорами, план нижнего уровня. Конфигурация верхнего, мансардного этажа обычно совпадает с ним.

Читайте также:  Как сделать несъёмную опалубку из профлиста самому

Принимаются условия:

Последнее допущение позволяет перестраховаться при незначительном увеличении сметы строительства, не заказывать геологию, топографию, определять грунты на глаз. При сборе нагрузок достаточно производят расчет нагрузки от плиты – объемный вес ж/б (2500 кг/м 2) умножается на высоту плиты, коэффициент надежности (1,2). Аналогичным образом добавляются нагрузки от всех конструкций (полы, стропила, кровля, перекрытия, снеговая, ветровая).

При наличии внутренних стен нагрузки распределяются неравномерно, расчет арматуры производится по нескольким сечениям плиты. Вычисления могут производиться по нескольким методикам с примерно одинаковым результатом (новый СНиП, способ ж/б балки, по моменту сопротивления), изменится высота расположения сетки армопояса.

После чего корректируется принятая на начальном этапе толщина плиты для экономии бетона. После сверки с таблицами СНиП вычисляются необходимые площади сечения, количество прутков, диаметр арматуры. Затем этот параметр унифицируется с учетом коэффициента армирования в зонах опор. При значительных габаритах плиты реальная экономия металлопроката достигает 27% за счет отсутствия нижней сетки в ее центральной части

Расчет количества

Арматура обычно продается весом, у каждого продавца имеется таблица перевода длины прутка в массу и наоборот. Если произвести вычисления заранее, можно проконтролировать эти цифры при покупке. Производится расчет количества арматуры по схеме:

  • вычисление количества продольных стержней – из длины короткой стены необходимо отнять два защитных слоя по 2 см, разделить цифру на шаг сетки, отнять еще единицу
  • подсчет количества поперечных стержней – аналогично предыдущему способу, только с размером длиной стены

Останется сложить длину всех прутков, нахлестов, чтобы получить общий погонаж «рифленки». Для хомутов используется гладкая арматура, куски которой изгибаются в пространственные конструкции сложной формы. Подсчитать длину заготовки можно сложением всех сторон.

Для каждого стыка потребуется 30 см кусок вязальной проволоки. Их количество можно вычислить перемножением продольных прутков на поперечные. Если в проект заложена «шведская», чашеобразная плита, расход арматуры автоматически увеличится:

  • в каждом ребре жесткости проходят 4 продольных прутка (возможно с нахлестом)
  • они связываются квадратными хомутами через каждые 30 – 60 см
  • ребра обязательны по периметру
  • могут добавляться параллельно короткой стене через 3 м

На последнем этапе расчет арматуры заключается в переводе единиц измерения. Зная массу погонного метра, можно вычислить общий вес каждого сортимента металлопроката для плитного фундамента коттеджа.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Обратите внимание на план несущих стен, предоставленный снизу. Мы видим, что все стены не без проемов. Это важный момент. На этом этапе уже у здания должны быть перемычки над проемами.

Использование плана здания без перемычек затруднит процесс раскладки плит перекрытий.

Раскладку плит перекрытий на план дома необходимо начинать с одного из краев. Целесообразность того или иного варианта раскладки необходимо определять по количеству монолитных участков — их должно быть как можно меньше.

Доходя до мест, где невозможно установить плиты, необходимо остановиться и продолжить раскладку непосредственно после этого участка плана перекрытий (на чертеже снизу обозначен красной вертикальной линией).

Участки недоборов, то есть, участки, которые остались незакрытыми плитами перекрытий, необходимо замоноличивать.

После того, как плиты перекрытий установлены над одной из частей плана, необходимо переходить к другой и так далее, до полного завершения составления плана перекрытий.

Вычерчивание планов перекрытия с балочными перекрытиями, монолитными железобетонными, панельными имеют общую последовательность с составлением плана перекрытий, указанного выше.

Комментариев:

Вопрос о том, как провести монтаж плит перекрытия, становится актуальным при строительстве любого помещения. На первый взгляд может показаться, что сделать монтаж довольно просто, но существуют некоторые нюансы, которые нужно учитывать при постройке и возведении здания.

Плиты перекрытия — это железобетонные изделия, предназначенные для обустройства межэтажных перекрытий.

Чтобы понять, как положить плиты, нужно знать технологию и правила укладки плит перекрытия. Разделить железобетонные конструкции можно следующим образом:

  • перекрытия круглопустотные;
  • шатровые (ребристые);
  • длинные ребристые.

Некоторые предпочитают применять при строительстве монолитные железобетонные плиты, но этот вариант более дорогостоящий. Самые распространенные виды, которые используют для перекрытий — железобетонные круглопустотные. Они обладают хорошей теплопроводностью, звукоизоляцией.