Современный строитель использует много высококачественных материалов, но самые востребованные те, что позволяют максимально быстро возводить здания. Железобетонные балки – это бетонные конструкции с железной арматурой в середине, металл используется для увеличения прочности сооружения. Балки ЖБ доставляют в уже готовом состоянии, они монтируются в короткие сроки с помощью крепежей на любом объекте.
ЖБ балки перекрытий — назначение
Различные размеры балочного железобетона применимы для строительства многоэтажных зданий. Сегодня бетонные балки перекрытия являются самыми распространёнными типами опор. Они способствуют правильному и равномерному распределению нагрузки от сооружения, это обеспечивает долговечность и надёжность постройки.
В современных условиях предпочтение отдаётся монолитным конструкциям, такие балки предназначаются для укладывания плит различных форм и габаритов: ребристые и гладкие.
ЖБ балки перекрытий
Основным недостатком является большой вес, от чего они рекомендуются для установки в масштабных проектах. Подобный минус приводит к значительным затратам на возведение высокопрочного фундамента и использование многотонных кранов. Привлечение спецтехники увеличивает затраты, но способствует быстрому строительству.
Главное требование, предъявляемое к ЖБ конструкциям – несущие способности. В зависимости от требований объекта изменяются размеры и прочность конструкции.
Расчет сечения железобетонной балки
Чтобы выполнить расчёт, важно учитывать основные характеристики балки и самой конструкции. Среди базовых показателей балок: высота, сечение и ширина. Весь алгоритм состоит из этапов:
Замеры пролёта балки.
Расчёт характеристик прочности.
Выявление подходящей относительной высоты ЖБИ изделий.
Подсчёт высоты области бетонирования.
Определение величины максимального момента.
Составление расчётной формулы нагрузки на здание.
Перечисленные характеристики оказывают определяющее значение на применение железобетонных балок необходимого размера. Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий, их сечение подбирается с учётом этажности здания.
Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий
На строительной площадке рекомендуется монтировать ЖБ-элементы параллельно со стенами- это поможет правильно сформировать строение. Опорные нагрузки приходятся не на торцевую часть балки, а на верхний пояс, это увеличивает прочность и надёжность конструкции.
Самый лучший вариант расчёта сечения – передать параметры здания специалистам, знающим характеристики ЖБ, тонкости бетонирования и имеющим инструменты.
ГОСТ и размеры
Независимо от того, применяются балки перекрытия ЖБ при возведении промышленных объектов, или для создания жилого фонда, параметры конструкции практически не изменяются. Главное условие, чтобы размеры ЖБ балки перекрытия полностью соответствовали нормативам, описанным в ГОСТ.
К конструкциям выдвигается немного требований:
длина подбираеться так, чтобы окончание не заходило на несущую стену. Величина подбирается иначе: она должна быть больше длины пролёта на 40 см и заходить за окончания опорных элементов на 20 см;
балки перекрытия лучше не брать «с запасом». По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины;
в производственных условиях изготовление ширины элемента рассчитывается исходя из пропорции к высоте 5 к 7.
В строительстве жилых зданий используются обычно ЖБ балки с длиной – 6 м, шириной – 20 см, высотой – 30 см.
Конкретнее выбор делают с учётом типа конструкции: цоколь, чердак или межэтажный шов.
По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины
Серия и маркировка
В законодательстве прописаны маркировки и серии для всех железобетонных балок, которые обязательно проставляются на продукте или в сопроводительной документации. Преимущественно в качестве каркаса используются профили прямоугольного типа, которые маркируются буквой P.
Однополочные разновидности имеют индекс PO. Если заказывались двухполочные балки — маркировка должна иметь вид РД. Если в конструкции балок отсутствуют полки, об этом свидетельствует идентификатор РБ. Если назначение железобетонного элемента сводится к строительству балкона, элемент определяется к классу РКП.
Дополнительно на конструкции указываются особенности элемента, устойчивость к негативным влияниям влаги, ультрафиолета и сейсмическим колебаниям.
Основные характеристики
Современные ЖБ изделия обладают отличительными особенностями на основании: типа продукта, формы, размера. Наиболее популярны сегодня конструкции стропильного и фундаментного типа. Стропильная балка участвует в формирования крыши. Все виды бетонных изделий с металлическим каркасом отличаются долговечностью, огнестойкостью, лёгкостью установки и неприхотливостью к обслуживанию.
Основные характеристики предварительно напряженных железобетонных балок
Виды и типы железобетонных балок
Классификация балок выполняется с учётом следующих параметров:
шага колонны;
ширины пролёта;
типа сооружения.
Сегодня популярны такие формы балок:
трапециевидные;
стандартные (прямоугольные);
полые;
тавровые;
двутавровые.
Наибольший спрос на межэтажные и тавровые варианты ЖБ изделий, они выполняются в прямоугольной форме. Они обеспечивают равномерное распределение нагрузок на плиты перекрытий, создавая и сохраняя ровность поверхности. При выборе полов больших габаритов приходится рассчитывать размеры балки для установки дополнительной опоры.
Если планируется установка таврового типа балок, стоит выбирать плоскую или скатную кровлю, они обеспечат надёжность, долговечность и практичность постройки. Наилучшим качеством традиционно обладают двутавровые элементы, они продаются на складах, в магазинах или изготавливаются на заказ у производителя.
Железобетонные балки встречаются различных видов, но преимущественно используются стандартные и трапециевидные варианты. Обе формы помогают легко и надёжно закрепить конструкцию.
Монтаж и установка железобетонных балок
Проведение работ по установке и закреплению балок требует небольших навыков, они сводятся к умению прочно фиксировать ЖБ конструкции, для чего потребуется понимание особенностей сооружения.
Первым этапом установки является подготовка – покрытие осевых реек краской и последующая зачистка деталей. Самый частый способ установки сводится к использованию кранов. Для поднятия используются монтажные петли, которые крепятся к стропам или «удавкам», с обеих сторон по 2 крепления. Величина строп определяется на основании длины балки.
ЖБ конструкции прикрепляются к подстропильным балкам и колоннам. При правильном монтаже балок удаётся создать высокую прочность здания.
Если объект строительства относительно небольшой, можно задуматься о самостоятельном изготовлении и установке балок. Для выполнения задачи следует поступить следующим образом:
Выкладываем дно опалубки с помощью щита из фанеры с достаточной прочностью.
Из других досок формируем стенки опалубки для бетонного изделия.
Во внутреннюю поверхность укладываем полиэтиленовую плёнку — она поможет на этапе извлечения бетона.
Укладываем армированный пояс сверху и снизу балки.
Заливаем объём опалубки до желаемого уровня.
Рекомендации
Вам могут быть интересны другие статьи из этой категории:
все конструкции имеют нормативы изготовления и использования, ЖБ элементы не исключение. Железобетонные плиты перекрытия ГОСТ устанавливает длины, толщину, ширину и материал конструкции;
какие виды фундаментов для частного дома являются самыми перспективными, долговечными и выгодными для конкретного здания и региона проживания; как работать с бетоном в морозы. Здесь поможет добавка для бетона противоморозная, которая позволяет цементировать при температуре до -30°С без электрического подогрева;
в любом здании есть проёмы. Если знать размеры перемычек железобетонных для окон и дверей, можно предотвратить закладывание или расширение проёмов на этапе отделки;
один из лучших и самых простых вариантов создания опалубки является разборная или неразборная пластиковая конструкция. Пластиковая опалубка для фундамента помогает добиться идеальной геометрии, прочности и устраняет различные дефекты строения;
проектирование – это один из первых и основных этапов в строительной сфере. Проекты гаражей из пеноблоков помогут подобрать лучшую, комфортную и практичную планировку помещений;
Железобетонные балки созданы для простой установки в высоконагруженных зданиях. От этапа заказа до монтажа плит проходит всего несколько дней. Строение удаётся возвести за считанные недели.
Балки перекрытия железобетонные
Балки перекрытия многоэтажного или малоэтажного здания являются ответственным несущим элементом конструкции межэтажного и чердачного перекрытия. По сути, это основание для монтажа кровли и установки межэтажных плит.
Строители зданий применяют различные виды несущих элементов, выполненные из следующих материалов: деревянных бревен и брусьев, стальных швеллеров или двутавров, а также элементы, изготовленные из тяжелого армированного бетона.
Железобетонные балки перекрытия – это вид несущих деталей, обладающих рядом преимуществ перед деревянными и стальными аналогами. Преимущества бетонных балок предопределили их широкое применение, как в многоэтажном, так и в малоэтажном жилом и коммерческом строительстве.
Преимущества и недостатки железобетонных балок
Тяжелый армированный бетон очень прочный строительный материал способный выдерживать большие нагрузки на сжатие, изгиб и кручение. Кроме того себестоимость изготовления данного изделия значительно ниже себестоимости изготовления стального проката: швеллера или двутавра.
Эти и другие характеристики определили следующие преимущества железобетонных балок перекрытия:
Способность нести в разы большую нагрузку по сравнению с деревянными аналогами.
Высокая жесткость позволяющая перекрывать большие пролеты.
Устойчивость к вредным атмосферным и биологическим факторам: влаге, коррозии, грибкам и древоточцам.
Стойкость к воздействию открытого огня.
Меньшая себестоимость изготовления по сравнению с балками перекрытия из стального проката.
Большой вес изделия, определяющий высокую «собственную» нагрузку на стены и фундамент.
Необходимость привлечения специальной строительной техники при разгрузке и монтаже изделия.
Высокая теплопроводность по отношению к деревянным аналогам.
Экономическая нецелесообразность применения при возведении одноэтажных частных жилых домов. Балки перекрытия одноэтажного дома воспринимают нагрузку от элементов стропильной системы, кровельного материала и материала, из которого выполнено перекрытие (как правило, два слоя досок утепленных базальтовой ватой и фанерой). Это относительно незначительная по весу конструкция, которую с запасом способны нести на себе балки перекрытия, выполненные из массива древесины.
Особенности и размеры железобетонных балок перекрытия
Балки перекрытия изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 20372-2015 из тяжелого или легкого конструкционного бетона армированного горячекатаной или термомеханически упрочненной арматурой класса А600-А1000.
При этом стандартные размеры железобетонных балок перекрытия гост 20372-2015 должны соответствовать размерам указанным в Табл.1
Для частных застройщиков, зачастую возводящих свои сооружения без проекта можно рекомендовать следующую эмпирическую схему расчета размеров бетонных балок перекрытия:
Исходной величиной для расчета является длина пролета между несущими стенами или несущей стеной и несущей перегородкой. Например, длина пролета 5 500 мм.
Рассчитываем высоту поперечного сечения. Минимальная высота должна соответствовать 1/15 длины пролета: 5 500/15=366 мм. Принимаем ближайшее большее к 366 мм значение из значений доступных ЖБИ.
Рассчитываем ширину поперечного сечения. Ширина поперченного сечения должна быть не менее 100 мм и рассчитываться по следующей формуле: высота сечения/2…4. Таким образом, 366/3=122 мм, где «3» является средним арифметическим 2…4. Полученный результат также округляется до ближайшего большего значения ширины доступного изделия.
Примечание! Приведенная выше схема расчета учитывает коэффициент запаса прочности, поэтому инженерные расчеты сечения балки при конкретных исходных данных величины нагрузки на изделие могут отличаться в меньшую сторону.
Усиление железобетонной балки перекрытия
Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:
Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.
Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.
Увеличение сечения изделия производится с помощью:
Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.
Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:
листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.
Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.
Железобетонные перекрытия по металлическим балкам
В некоторых случаях в качестве балок перекрытия, на которые укладываются бетонные плиты, используется стальной прокат: швеллер и двутавр. Это заслуживающее на жизнь решение, если нет возможности приобрести цельные или сборные железобетонные балки перекрытия.
Например, цена новой бетонной балки сечением 220х180 мм длиной 6 000 мм на момент написания статьи составляет 9 000 рублей. В то же время цена бывшей в употреблении двутавровой балки №18 длиной 6000 мм, аналогичной несущей способности составляет 39 500 рублей. При всех прочих равных условиях, разница в цене на порядок выше. Данные по стоимости изделий взяты из открытых источников. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и возведении зданий.
Заключение
В завершение повествования стоит отметить, что целесообразность использование железобетонных балок перекрытия изготовленных на заводах ЖБИ при строительстве малоэтажных зданий, необходимо подтверждать соответствующими экономическими и прочностными расчетами.
Как показывает практика в 90% малоэтажных зданий высотой один или два этажа допускаются перекрытия, изготовленные из бревен или деревянных брусьев обработанных составами, защищающими от поражения грибками и древоточцами.
Расчет железобетонной балки
В индивидуальном строительстве, при возведении жилых домов, кроме деревянных, для перекрытия потолка или создания межэтажного прочного перекрытия, используют железобетонные опоры или балки, которые могут быть заводского изготовления или самодельными. И, если в процесс изготовления заводских ж/б балок уже заложено соблюдение каких-то стандартов на основе предварительных расчетов, то расчет железобетонной балки, изготовленной в домашних условиях, придется проводить своими силами. В параметры таких расчетов, кроме основных параметров (свойства материалов), входит и армирование балок с учетом параметров арматуры и прилагающихся в связи с этим свойств. Пример использования балок ж/б
Достоинства и недостатки балок из железобетона
Как и любая конструкция, ж/б балка имеет и достоинства, и отрицательные стороны.
Преимущества:
Высокая механическая, химическая, биологическая и физическая прочность;
Ж/б балки не горят;
Устойчивость к изгибающим, сжимающим, растягивающим и вибрационным усилиям;
Правильно изготовленная балка во влажной среде со временем только увеличивает предел прочности.
Недостатки:
Большая масса, создающая нагрузку на стены и заставляющая применять при монтаже подъемную технику;
Недостаточно высокая, по сравнению с древесиной, теплопроводность;
Себестоимость ж/ изделий выше, чем у деревянных балок и перекрытий.
Схема разрушения железобетонной балки
Размеры балок
Заказывая или изготавливая своими руками балки из железобетона, следует уточнить заранее их размеры и форму. В этом помогут следующие стандартизированные согласно существующим гост требования:
Длина жби L должна быть больше расстояния между несущими стенами на 40 см;
Высоту H балка бетонная должна иметь не менее 1/20 от своей длины;
Ширину B балки железобетонные должны иметь не меньше соотношения 5:7 к их высоте.
Заводские балки перекрытия изготавливаются согласно гост 24893.1-81, 24893.2-81 и гост 20372-90, поэтому габариты этих изделий известны заранее. Для самостоятельного изготовления балочной конструкции понадобится проводить соответствующие расчеты, которые проще и точнее будет рассчитать, используя онлайн калькулятор или настольную компьютерную программу: Калькулятор расчета ж/б конструкций
Ж/б изделия имеют не только разные размеры в зависимости от предназначения, но и разное сечение (например, круглая балка, прямоугольного сечения, балка с квадратным сечением, трапециевидные изделия, двутавровые, L- или Т-образными) и функциональность. По наполнению бетоном государственный стандарт предусматривает два подвида изделий: полнотелые и полые. Выбирая типоразмер и назначение балки, следует иметь ввиду, что для межэтажных перекрытий выполненная по гост балка должна выдерживать нагрузку по массе ≥ 205 кг/м 2 с жесткостью по сжатию и изгибу ≥ 1/250, для чердачных перекрытий соответствующие значения 105 кг/м 2 и 1/200.
Железобетонная балка прямоугольного сечения
Как сформировать балку своими руками
Перед изготовлением ж/б балки самостоятельно формируют деревянную опалубку, в которую будет заливаться бетон. Внутренние поверхности опалубки устилаются гидроизолирующими пленками.
В опалубке собирается каркас из арматуры Ø 12-14 мм, минимальное количество прутьев – 4 шт, нахлест прутьев ≥ 800 мм, соединение – мягкой вязальной проволокой;
Каркас должен быть полностью скрыт под слоем бетона толщиной ≥ 50 мм, чтобы предотвратить коррозию металла;
Марка бетона ≥ M 350;
Объем раствора должен быть достаточным для заливки в один заход;
В течение набора прочности (до 28 суток) бетон держат укрытым под пленкой и периодически увлажняют.
Разновидности ж/б балок
На рисунке выше показаны разные формы и конструкции балок из железобетона:
Балка с прямоугольным сечением (рис. №1);
Балка с T-образным сечением (рис. №2);
Балка с L-образным сечением (рис. №3);
Прогонная балка (рис. №4);
Балка с двутавровым сечением (рис. №5);
Двускатная балка на двух опорах с двутавровым сечением (рис. №6).
Такие ж/б изделия применяются также для перекрытий проемов окон и дверей. Двутавровая балка
Пример расчета ж/б перемычки
Нужно получить железобетонную перемычку длиной 3 метра, толщиной 0,4 м, на перемычку с обеих сторон должны ложиться пустотные ж/б плиты длиной 6 метров с удельной массой до 350 кг/м 2 (общая нагрузка на перемычку – до 700 кг/м 2 );
Расчетное значение нагрузки на 1 пог. м: 700 х 6 = 4200 кг/ п.м;
Расчетные размеры: С минимальной шириной перемычки 0,4 м можно принять ее высоту, как 0,2 м.
Классы арматуры и бетона: А = M / b х h 2 х Rпр = 4725 / (0,4 х 0,18 2 х 1450000) = 0,251;
Согласно таблицы ниже определяется η = 0,853 и ξ = 0,293;
Расчетная площадь сечения арматуры: Fa = M / η х h0 х Ra = 4725 / (0,853 х 0,18 х 36000000) = 0,000854 м 2 или 8,54 см 2 ;
Армирование проводится четырьмя прутьями Ø 18 мм. Площадь сечения прута – 10,17 см 2 ;
Плотность армирования: μ % = 100 х 0,293 х 145 / 3600 = 1,18 %.
Таблица с данными для расчетов ж/б балок
При применении железобетонных конструкций в индивидуальном или промышленном строительстве можно более эффективно распределить нагрузку по массе, которую производят полы на несущие стены объекта.
Необходимые требования к железобетонным балкам
По конструктивным особенностям изделий ж/б балки делятся на:
Обычного типа и двускатные решетчатые железобетонные плиты;
Балки стропильные с параллельными рельсовыми фиксаторами для оборудования или других конструкций.
Эти сборные ж/б конструкции выполняются в линейных размерах или в ломаных пропорциях, и предназначены для строительства сверхмощных перекрытий и пролетов с большими нагрузками. Примером могут послужить пролеты для подъемной спецтехники, конструкции для складских или производственных помещений. Железобетонная балка в крановом цеху
Конструкции в зависимости от области использования балок из железобетона:
Двутавровые высокопрочные балки для железобетонных плит в промышленных или крупнопанельных жилых зданиях;
Балки для обвязки бетонных конструкций, которые применяются только при возведении бетонных перемычек для оконных или дверных проемов между мощными несущими стенами;
Узлы и элементы подкрановых конструкций, служащие для соблюдения балансировки при работе подъемного оборудования;
Решетчатые железобетонные перекрытия широкого диапазона сечения для всевозможных эстакад;
Ж/б балки для стропильных систем при строительстве кровельных конструкций малоэтажных жилых домов;
Фундаментные ж/б элементы, которые применяются при возведении монолитных ленточных оснований.
Маркировка и габариты балок из железобетона
Согласно ГОСТ, сборные конструкции из железобетона, предназначенные для возведения межэтажных, потолочных и других мощных перекрытий, маркируются и имеют свои размеры согласно классификации:
Аббревиатура БСП обозначает конструкции балочных железобетонных стропильных элементов с параллельными армированными поясами;
Балки марки БСО – это стропильные односкатные железобетонные конструкции;
К балкам с маркировкой БСД относятся двускатные стропильные элементы из железобетона;
Подстропильные ж/б балки маркируются кириллическими символами БП.
Буквенные кириллические символы могут дополняться цифровым кодом из различных групп цифр. Например:
Тип балки обозначается буквенным символом, а следующие за ним арабские цифры обозначают типоразмер и пролет, длина которого измеряется в метрах;
Также арабские цифры используются для обозначения категории балки согласно ее нагрузочной способности, для обозначения класса арматуры и марки бетона, из которого сделана балка;
Для обозначения и классификации вспомогательных параметров и данных, например, отличий в конструкции, условий работы, и т.д.
Балочные конструкции из железобетона можно купить на заводе-изготовителе, или залить в отформованную опалубку своими руками, что (второй вариант) иногда просто необходим в силу особенностей конструкции или размеров изделия. Как форму опалубки, так и размеры, форму, характеристики и свойства балки предварительно рассчитывают, отображая результаты в проекте и спецификации. И, если для изготовления самой балки понадобится только арматура и сыпучие материалы, то для монтажа опалубки, возможно, придется использовать какие-либо криволинейные формы и лекала, так как из обычных досок или фанеры сложную опалубку собрать можно не всегда. Маркировка балок
Армирование потолочных или межэтажных ж/б балок для дома проводится 4-мя арматурными стержнями диаметром до 18 мм, но армирование более мощных конструкций должно проводиться с увязкой нескольких поясов, и из более толстых прутьев. Сварные соединения не допускаются – только связывание мягкой проволокой, так как при прикладывании усилий на растяжение, изгиб или сжатие сварка может лопнуть, что приведет к уменьшению прочности балки и всей строительной конструкции. Чтобы весь армирующий каркас находился в бетоне, его устанавливают на специальные пластмассовые подставки, а по бокам опалубки отступают на 3-5 см.
Чтобы балка получилась прочной и монолитной, без трещин и деформаций, в течение всего времени затвердевания бетона ее поливают водой с последующим укрыванием полиэтиленом. Если не соблюдать это условие, то верхний слой бетона под воздействием ветра и солнца высохнет быстрее, что приведет к неравномерности всего бетонного материала и его растрескиванию.
Разновидности и обозначение железобетонных балок
Важный этап при строительстве здания любого назначения – создание межэтажных перекрытий, отвечающих установленным нормам. Железобетонные балки способствуют равномерному распределению давления на несущие конструкции. Изготовленные в заводских условиях, с учетом предстоящих нагрузок, предварительных расчетов, ЖБ изделия отличаются конфигурацией, назначением, а также эксплуатационными свойствами, о чем говорит их маркировка.
Устройство и назначение
Бетонная балка перекрытия имеет простое строение и состоит из следующих элементов:
Каркаса с арматурой внутри, которая обеспечивает прогон высокой прочностью и жесткостью.
Бетонного массива по форме, размерам, конфигурации отвечающего стандартам.
Строповочных элементов для захвата конструкции стропами при помощи технических средств.
Строительные элементы, отвечающие нормативным стандартам, сопровождаются документами от предприятия-изготовителя ЖБИ. Это говорит о том, что балки перекрытия, железобетонные конструкции иного назначения, отвечают существующим строительным требованиям относительно прочности, надежности.
Основным требованием, которому должна отвечать железобетонная балка – это ее несущая способность, от которой зависит надежность каркаса здания. Широкий ассортимент ЖБ конструкций позволяет выбрать строительный материал необходимой прочности и размера, исходя из требований отдельно взятого перекрытия.
Элементы перекрытия – это универсальные конструкции с широким спектром применения:
Формируют опорный каркас под железобетонные перекрытия при монтаже кровли.
Применяются для строительства зданий промышленного, общественного, жилого назначения.
Используются в качестве перемычек над оконными, дверными проемами.
В транспортной сфере при прокладке магистралей трамвайного сообщения, эстакад, подкрановых путей.
Виды и классификация
Железобетонные балки перекрытий отличаются друг от друга в зависимости от шага колонн, ширины пролета и типа строения. В связи с этим элементы различаются:
Формой поперечного сечения;
Конструктивными особенностями (бывают одно — двухскатными и с горизонтальными поясами);
Назначением;
Габаритами.
По форме сборные железобетонные прогоны перекрытия бывают:
Трапециевидными;
Прямоугольными;
Тавровыми;
Двутавровыми;
С L — образным сечением.
Чаще в строительстве применяются межэтажные балки перекрытия таврового сечения, которые способствуют равномерному распределению нагрузок и формированию ровной плоскости пола. При больших пролетах предусматривают дополнительную опору.
Железобетонные строительные элементы имеют разное назначение:
Элементы для фундамента (фундаментные балки).
Изделия для устройства кровли.
Формирование пролетов на промышленных предприятиях подкрановых путей.
При строительстве промышленных объектов, а также в крупнопанельном строительстве зданий жилого назначения, для опоры ЖБ плит перекрытия используют высокопрочные балки двутаврового сечения.
При обвязке бетонной конструкции применяют специальные железобетонные балки для устройства перемычек над оконными и дверными проемами.
ЖБ балки отличаются способом производства и бывают: сборными (изготовленными в заводских условиях), монолитными и сборно-монолитными.
Преимущества и недостатки
Балки ЖБИ обладают высокими техническими качествами, к которым можно отнести следующее:
Высокую прочность.
Стойкость к огню – элементы перекрытия из железобетона не поддерживают и не способствуют распространению пламени.
Стойкость к воздействию влаги – конструкции не теряют своих качеств и не разрушаются в условиях повышенной влажности.
Удобную форму, которая позволяет производить быстрый монтаж перекрытий.
Высокую механическую, химическую и биологическую стойкость.
Высокую стойкость к нагрузкам разного типа: на изгиб, на сжимание, на растягивание и вибрацию.
Недостатки железобетонных балок перекрытия:
Значительный вес конструкции;
Высокая теплопроводность;
Высокая цена;
Необходимость задействовать при транспортировке и монтаже спецтехнику;
Необходимость качественной подготовки основания.
Размеры и маркировка
Параметры железобетонных изделий не изменяются в зависимости от сферы их применения: будет это использование бетонных балок перекрытия в помещениях промышленного или жилого назначения – не важно. Указанные в ГОСТ размеры должны отвечать нормативным требованиям.
Основные требования относительно размеров ЖБИ для перекрытий:
Длина конструкции должна превышать длину пролета между несущими стенами на 40 см.
Высота должна составлять 1/20 или 5% от ее длины.
Пропорция к высоте изделия составляет соотношение 5:7, характеризует его ширину.
Для сборных ЖБ конструкций в соответствии с ГОСТ 20372-2015 введена маркировка в зависимости от их классификации:
Балочные стропильные элементы, имеющие параллельный армирующий пояс, маркируются аббревиатурой БСП.
Односкатные стропильные ЖБ конструкции имеют маркировку БСО.
Двускатные стропильные ЖБ конструкции имеют маркировку БСД.
Для маркировки подстропильных ЖБ элементов применяется маркировка БП.
К буквенному обозначению добавляется цифровое, которое означает следующее:
Арабскими цифрами, указанными после буквенного обозначения, дают информацию о типоразмере балки и длине пролета в метрах.
С помощью цифр может быть обозначена нагрузочная способность балки, класс арматуры, марка бетона.
Цифровое обозначение дается для вспомогательной информации – об особенностях конструкции, условиях ее работы.
На выбор железобетонного строительного элемента перекрытия влияют: конструктивные особенности, назначение и предстоящая нагрузка. Длина конструкций находится в диапазоне 4-24 м при ширине 0,24-1,2 м.
Основные формы и размеры балок:
В качестве примера для расшифровки маркировки можно взять обозначение конструкции прямоугольного сечения БСП12-2А600. Буквенное обозначение «БСП» говорит о том, что элемент имеет прямоугольную форму. 12 означает длину прогона, равную 12 м. Цифра после дефиса – порядковый номер по несущей способности. Завершающая надпись А600 говорит о классе используемой арматуры.
Расчет сечения выполняется на основании следующих данных:
Замера пролета здания;
Прочностных показателей;
Оптимальной высоты элемента;
Расчетов высоты в месте бетонирования;
Максимального момента;
Расчетной нагрузки на строение.
Эти показатели важны при выборе балки необходимого размера. При подборе сечения элемента также учитывают количество этажей в доме.
Где используются железобетонные (ЖБ, ЖБИ) балки перекрытия: виды, размеры, монтаж
Железобетонные балки – это конструкции из бетона с железным армированием внутри, выполненные в формате длинных прямоугольников и предназначенные для повышения уровня прочности конструкции, всего здания. Обычно балки производят в заводских условиях, потом с использованием спецтехники доставляют на объект, где монтируют быстро и просто благодаря наличию специальных крепежных элементов.
Бетонная балка с армированием используется при строительстве производственных и жилых сооружений, разных конструкций для восприятия больших усилий, чаще всего связанных с изгибом. Балка ЖБИ дает возможность компенсировать высокие значения изгибающих моментов, гарантируя пропорциональное распределение усилий, длительный срок службы и надежность любой конструкции.
Часто балки используют при возведении фундамента под внутренними и капитальными стенами, в процессе формирования перемычек перекрытий, в процессе прокладки путей сообщения для трамваев, железнодорожного транспорта.
Балки бетонные со стальными стержнями внутри производятся в стандартных размерах, конструкции, установленных по нормативам. Все виды балок изготавливают из тяжелых бетонов, с обязательным упрочнением арматурным каркасом. Предварительно напряженная арматура, залитая в бетонный раствор марок М300-М500 обеспечивает повышенную устойчивость изделий, делающих возможной компенсацию изгибающих моментов и поперечных усилий.
ЖБ балки обладают такими преимуществами:
Повышенный уровень прочности
Стойкость к высоким температурам, открытому огню
Стойкость к повышенному уровню влажности, коррозии
Ускоренный и упрощенный монтаж
Стойкость к изгибающим моментам, вибрационным нагрузкам
Практичность и облегчение проектирования конструкций
Где используются
Железобетонные балки перекрытия используются на разных этапах строительства различных объектов, применяются в транспортной сфере и других, в процессе решения разнообразных задач.
Сфера применения ЖБ балок:
Создание надежной опорной поверхности в процессе строительства стен
Возведение опорного каркаса для перекрытия/кровли
Строительство объектов крупнопанельных проектов, производственной сферы
Формирование перемычек в зонах дверных/оконных проемов
Устройство подкрановых путей, эстакад, мостов, разного типа подъездных дорог, аэропортов
Прокладка магистралей сообщения для ж/д составов, трамваев
Предъявляемые требования к балкам
Современные ЖБИ балки отличаются по типу, форме, размеру, для каждого вида конструкции выставляются свои требования и нормативы.
Все требования прописаны в ГОСТ 13015-2012. Периодические испытания железобетонных изделий по жесткости, прочности, стойкости к трещинам нагружением по ГОСТ 8829 проводятся до начала производства продукции в каждом случае внесения конструктивных изменений либо при усовершенствовании технологии производства.
ЖБ балки перекрытия классифицируют по нескольким основным параметрам: ширина пролета, тип сооружения, шаг колонны. Также в расчет берут размер, конфигурацию, различные особенности конструкции. Так, по форме балки могут быть прямоугольными (стандарт), трапециевидными, тавровыми, двутавровыми, полыми.
Классификация балок по способу производства:
Сборные железобетонные, которые производят в условиях завода – у них прямоугольное или тавровое сечение.
Бетонные, которые отливаются непосредственно на объекте – обычно их используют для укрепления монолитных конструкций.
Монолитно-сборные балки из бетона – сочетают оба метода.
По типу конструкции весь спектр изделий ЖБИ принято делить на: односкатные, обычные или решетчатые двускатные, стропильные с находящимися параллельно рельсовыми креплениями (они нужны для фиксации спецоборудования).
Сегодня наибольшей популярностью пользуются такие разновидности (виды конструкций): тавровые, межэтажные (обычно прямоугольные) балки, которые равномерно распределяют на плиты перекрытий нагрузки, сохраняя их ровными. Тавровые бетонные конструкции используются в создании скатной/плоской кровли, гарантируют практичность, долговечность, надежность строения.
Маркировка и размеры
Все железобетонные балки маркируются по стандартам. Буквы обозначают типоразмер: железобетонные стропильные балки с находящимися параллельно поясами обозначаются буквосочетанием БСП, железобетонные балки стропильные односкатные обозначаются как БСО, двускатные – БСД. БП – это подстропильные балки.
Также маркировка включает информацию про идентификацию категории в соответствии с несущей способностью, классом прутьев для армирования, марки бетона. Дополнительные характеристики (серия, особенности применения, нюансы конструкции и т.д.) также указываются.
Вне зависимости от сферы применения железобетонных балок, габариты, размеры обозначаются в трех параметрах. Расчет железобетонной балки осуществляется с использованием каждого из них.
Размеры и габариты балки – обозначение:
Длина (L) – параметр должен превышать длину пролета на 40 сантиметров и выступать за края опорных частей минимум по 20 сантиметров на несущие стеновые конструкции.
Высота (Н) – величина равна минимум 5% длины или составляет 1/20 ее часть.
Ширина (В) – данный параметр соотносится с высотой в пропорции 5:7.
Изготовление балок
Бетонная балка перекрытия – изделие, которое проще всего заказать уже готовым с завода. Но бывают случаи, когда появляется необходимость сделать балки самостоятельно – так, если доставить их в Москву с ближайшего завода несложно, то в дальние регионы порой доставка обходится слишком дорого.
Таким образом можно изготовить балки любой конфигурации, размера – под любые типы перекрытий, для выполнения кровли, фундамента, создания пола, дверных или оконных проемов и т.д.
Рекомендации по выбору
При выборе железобетонных балок необходимо ориентироваться на основные свойства и характеристики, нужные параметры. Среди основных обычно учитывают такие: паро/гидро/звукоизоляция, теплозащита, огнестойкость. Что касается размера и габаритов, то тут тоже важно определиться с главными показателями.
Конструкция ЖБИ должна максимально отвечать требованиям в соответствии с конструкцией элемента/сооружения. Так, для каркаса стен на фундамент столбчатого типа вес сплошного перекрытия по железобетонным балкам будет огромен. В то же время, пустотелые балки в сплошном доме не станут гарантией нужного уровня безопасности здания.
В процессе сооружения межэтажной плиты арматура в ЖБ балках должна находиться именно в зонах растяжения. Это даст нужный уровень надежности.
Монтаж и установка
Все работы с железобетонными балками выполняются сравнительно несложно. Их нужно уметь точно фиксировать, понимая особенности сооружения. В первую очередь, до установки выполняют подготовку – все осевые рейки покрывают краской, детали зачищают.
Монтаж двутавровой балки осуществляется с транспортного средства: балка поднимается благодаря траверсным крюкам, поддерживается оттяжками (чтобы не ударить о колонну тяжелой конструкцией), при необходимости выравнивается домкратом.
Железобетонные подкрановые балки монтируются на подготовленные специальные прокладки, крепятся болтами. Потом выполняется геодезическая выверка и конструкцию фиксируют окончательно.
При условии правильного выбора на основе верных расчетов и качественного монтажа железобетонные балки способны обеспечить необходимые прочностные характеристики конструкции, гарантируя ей долговечность и надежность.
Виды и расчёт железобетонных балок перекрытия
В современном строительстве применяется довольно большое количество материалов высокого качества. Наиболее востребованными являются те, с помощью которых можно максимально быстро построить какое-либо сооружение. Железобетонные балки перекрытия — это конструкции, усиленные металлической арматурой. Железо применяется, чтобы увеличить показатели прочности здания. На стройплощадку ЖБ балки доставляются уже в готовом виде.
Назначение конструкций
ЖБИ балки разных размеров применяют для возведения большинства многоэтажных зданий. Такие конструкции сегодня являются наиболее популярным типом опор. С их помощью можно создать максимально правильное и равномерное распределение всех возможных нагрузок. Это позволяет обеспечить большой срок эксплуатации и надёжность строения.
Современные запросы строительства зачастую направлены на монолитные конструкции. Они необходимы для укладки плит, имеющих различную конфигурацию и размеры. Перекрытия бывают ребристыми и гладкими.
У таких конструкций есть и серьёзный недостаток — большой вес. Поэтому их применяют обычно только в масштабных проектах. Такой минус зачастую влечёт за собой огромные затраты на строительство качественного и прочного фундамента. А также при возведении сооружений приходится использовать многотонные краны. Привлечение специализированной техники значительно увеличивает расходы, но это позволяет максимально быстро завершить строительство.
Основное требование, которое предъявляется железобетонным конструкциям, это высокие показатели несущей способности. Конкретные условия стройплощадки обуславливают размеры и технические характеристики балки.
Виды и типы
Железобетонные конструкции могут быть нескольких видов. Подразделяется этот материал исходя из способа производства, области применения, а также типа конструкции.
По способу производства классификация следующая:
Двутавровые. Используют для возведения крупных жилых зданий и промышленных сооружений. Такие перекрытия очень дорогие, но и прочностные характеристики у них на высоком уровне.
Обвязочные. Их применяют только для перемычек.
Подкрановые. Устанавливаются под подъёмные краны.
Решетчатые. Используют при возведении эстакад.
Стропильные. Необходимы для сооружения кровли в одноэтажных промышленных зданиях.
Фундаментные. Из них создаётся ленточный фундамент.
Существует много видов ЖБИ перекрытий, но зачастую применяют только стандартные и трапециевидные. Оба этих типа позволяют очень надёжно укрепить всю конструкцию.
ГОСТ и размеры
Параметры конструкции почти никак не зависят от того, для чего применяются железобетонные перекрытия (для строительства промышленных объектов или для возведения жилых зданий). Главное условие заключается в том, что размеры ЖБИ конструкции должны в точности соответствовать всем нормам, которые определены в ГОСТе. К изделиям предъявляется несколько основных требований:
Длину необходимо выбирать так, чтобы конец не заходил внахлёст на несущую стену. Величина подбирается по-другому. Размер должен быть на 400 мм больше, чем длина пролёта. Также изделие должно заходить на опорные элементы (с каждой стороны на 200 мм).
Не стоит приобретать опорные элементы с запасом габаритов. В соответствии с ГОСТ, во время строительства объектов любого назначения высота железобетонных перекрытий должна равняться 5% их общей длины.
Ширина должна составлять 5/7 от высоты. Обычно так делается на производствах.
Для строительства жилого фонда зачастую применяется изделия, длина которых составляет 6000 мм, ширина — 200 мм, высота — 300 мм.
Более точный выбор делается во время учёта конкретного типа будущей конструкции. Например, это может быть цоколь или чердак.
Серия и маркировка
Законодательство однозначно определяет серии и маркировку абсолютно всех железобетонных балок. Эти обозначения являются обязательными к нанесению на готовый продукт. Эта информация может указываться в сопроводительной документации. Зачастую для сооружения каркаса применяют бетонные профили с прямоугольным сечением. Они имеют маркировку Р.
У однополочных типов конструкции стоит обозначение РО. При заказе двухполочного бетонного элемента маркировка на изделии или в техническом паспорте должна иметь вид РД. Если конструктивное решение не предусматривает наличия полки, то такая продукция обозначается буквами РБ. Для создания железобетонного балкона применяют балки, имеющие маркировку РКП.
Современные изделия отличаются между собой по типу, размеру и форме. Самыми популярными на сегодняшний день являются конструкции, предназначенные для создания фундамента и стропильной системы. Стропильная балка нужна для возведения крыши. Любые виды и типы железобетонных изделий имеют высокие эксплуатационные показатели, огнестойкость. Они не требуют особого ухода, а также ЖБИ относительно просто устанавливать.
Расчёт сечения
Чтобы произвести расчёт железобетонной балки, нужно учитывать технические характеристики не только изделия, но и возводимой конструкции. Основными показателями, на которые в любом случае обращается внимание, являются высота, ширина и сечение. Алгоритм расчёта ЖБ балки состоит из таких пунктов:
Сначала замеряется пролёт балки.
Затем рассчитываются прочностные характеристики изделия.
Определяется подходящая высота ЖБИ.
Подсчитываются все высоты участка бетонирования.
Выявляются значения максимального момента.
Составляется формула, показывающая расчётные нагрузки на здание.
Эти характеристики являются основополагающими при выборе железобетонных конструкций подходящего размера. Балки прямоугольной формы применяются в качестве опор во многих сооружениях и зданиях любого назначения. Их сечения выбирается исходя из высоты будущей конструкции.
На стройплощадке монтаж зачастую происходит параллельно со стенами. Так гораздо проще сформировать задание. Все нагрузки идут не на торцевую часть, а на верхнюю, что позволяет значительно увеличить прочность и стойкость сооружения
Монтаж ЖБ изделий
Выполнение монтажа и крепежа железобетонной продукции не требует особых навыков. Необходимо лишь правильно и прочно зафиксировать ЖБИ. Для этого нужно понимать и знать особенности конкретного сооружения.
Размеры балок напрямую зависят от пролётов, а также нагрузок, которые они будут испытывать после монтажа. Но сначала следует изготовить опалубку. Для дна необходимо брать щит из досок, а для боков подойдёт толстая фанера.
Чтобы после застывания бетона опалубку было проще снять, внутренние боковые стенки следует обить рубероидом или полиэтиленом. Всю конструкцию обязательно нужно максимально качественно укрепить. Это не позволит залитому бетону выдавить доски, что приведёт к необходимости переделывать всю работу. Следующим шагом будет изготовление каркаса из арматуры.
Длина пролёта обуславливает наличие только нижнего или же верхнего и нижнего каркаса. Конструкция, находящаяся снизу, должна быть уложена на 30 мм выше дна опалубки. Это позволит бетону заполнить полностью всю полость.
Минимальная толщина арматуры составляет 10 мм. Она не должна разделяться по всей длине перекрытия, так как на каркас воздействует нагрузка на растяжение. Конструкция должна быть сварена или связана катанкой. После обустройства этого элемента можно начинать бетонировать.
Бетонная смесь делается в такой пропорции:
1 часть цемента;
2 части песка;
4 части мелкого щебня;
количество воды добавляется по необходимости.
После заливки опалубки бетон следует тщательно утрамбовать с помощью специального вибратора. Загружать раствор нужно без перерыва, чтобы он не успел схватиться до полной закладки. Минимальное время застывания составляет 14 дней.
ЖБ балки перекрытий
Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий
По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины
Основные характеристики предварительно напряженных железобетонных балок
Пример использования балок ж/б
Схема разрушения железобетонной балки
Калькулятор расчета ж/б конструкций
Железобетонная балка прямоугольного сечения
Разновидности ж/б балок
Двутавровая балка
Таблица с данными для расчетов ж/б балок
Железобетонная балка в крановом цеху
Маркировка балок
В современном строительстве применяется довольно большое количество материалов высокого качества. Наиболее востребованными являются те, с помощью которых можно максимально быстро построить какое-либо сооружение. Железобетонные балки перекрытия — это конструкции, усиленные металлической арматурой. Железо применяется, чтобы увеличить показатели прочности здания. На стройплощадку ЖБ балки доставляются уже в готовом виде.
Двутавровые. Используют для возведения крупных жилых зданий и промышленных сооружений. Такие перекрытия очень дорогие, но и прочностные характеристики у них на высоком уровне.
Длину необходимо выбирать так, чтобы конец не заходил внахлёст на несущую стену. Величина подбирается по-другому. Размер должен быть на 400 мм больше, чем длина пролёта. Также изделие должно заходить на опорные элементы (с каждой стороны на 200 мм).
Законодательство однозначно определяет серии и маркировку абсолютно всех железобетонных балок. Эти обозначения являются обязательными к нанесению на готовый продукт. Эта информация может указываться в сопроводительной документации. Зачастую для сооружения каркаса применяют бетонные профили с прямоугольным сечением. Они имеют маркировку Р.
Сначала замеряется пролёт балки.
Выполнение монтажа и крепежа железобетонной продукции не требует особых навыков. Необходимо лишь правильно и прочно зафиксировать ЖБИ. Для этого нужно понимать и знать особенности конкретного сооружения.
Загрузка...
