Максимальный пролет монолитного перекрытия

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

НДС перекрытий

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

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

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

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

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

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

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

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:

Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
Вес конструкции пола 150 кг/м2.
Полезная нагрузка 300 кг/м2.
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:

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.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Часторебристые и монолитные перекрытия

Застройщики выбирают проект в первую очередь по архитектуре и планировке, порой забывая обратить внимание на конструкционные решения. И совершено напрасно, ведь успех строительства зависит именно от них. Особенно ответственный момент – перекрытия. Чем их конструкция проще, тем меньше вероятность допущения ошибок исполнителями, особенно если те не имеют высокой квалификации.

Технологий выполнения перекрытия достаточно и каждая из них влияет на свойства готовой конструкции. Выбирая тип перекрытия, желательно учесть не только конфигурацию здания, но и предпочтения будущих обитателей дома. Этим в первую очередь должен быть озабочен конструктор. В общем же есть несколько критериев, влияющих на выбор типа перекрытия.

Пролетом перекрытия называют расстояние между опорами, включая отрезок опирания. Перекрытие может опираться на наружные и внутренние несущие стены, колонны и балки. Расстояние между опорами определяет свободное пространство в интерьере. При этом, чем это расстояние больше, тем большая потребуется ширина пролета.

Максимальная ширина монолитных перекрытий зависит от толщины плиты и диаметра используемой арматуры. Однако для увеличения ширины нельзя самостоятельно увеличивать сечение арматуры. Более толстые стержни могут привести к обратному эффекту – чрезмерной усадке и растрескиванию плиты.

При часторебристом перекрытии максимальная ширина пролета зависит в первую очередь от длины балки (1,2-8,6 м). Но очень длинные балки применять не рекомендуется, т.к. возникает необходимость проектировать дополнительное армирование.

Толщина перекрытия находится в зависимости от ширины пролета и нагрузки. Так, для 6-метровых пролетов толщина часторебристого перекрытия составляет 19-29 см, а монолитного – 10-16 см. Нельзя забывать, что при одинаковой ширине пролета монолитная плита с армированием в двух направлениях тяжелее, чем с армированием в одном направлении.

Рассчитывая высоту помещения, необходимо учитывать толщину отделки, которая может зависеть от типа перекрытия. Если монолитное достаточно отделать тонким слоем гипса, то часторебристое перекрытие потребует оштукатуривания либо подвесной потолочной конструкции.

Теплоизоляция перекрытия очень важна, если оно расположено над неотапливаемыми помещениями, террасой, подвалом или гаражом. Степень утепления выбирается, исходя из нормативов для конкретной климатической зоны, но не менее 3,5 м²•К/Вт. Чтобы выйти на минимальный показатель монолитное перекрытие потребуется утеплить 8 см минеральной ваты, а часторебристое – 5-6 см.

Немаловажно позаботиться и о звукоизоляции. В этом отношении первенство принадлежит монолитной конструкции, благодаря ее массивности. Вес 1 м² перекрытия толщиной 14 см приближается к 350 кг. Такая масса способна погасить довольно сильные звуковые колебания, что позволяет укладывать напольное покрытие без звукоизоляционной прослойки. Однако при меньшей толщине звукоизоляция требуется, равно как в случае с часторебристыми перекрытиями. Конструкция пола должна быть плавающей, на слое из плотной минеральной ваты или пенопласта. При этом рекомендуемая толщина стяжки – не менее 4 см.

Считается, что среди часторебристых перекрытий наилучшими звукоизоляционными свойствами обладают керамические покрытия. Однако и они не снимают вопрос дополнительной звукоизоляции. Наименьшей звукоизоляцией обладают часторебристые перекрытия с применением пустотелых пенополистирольных блоков.

Особенности перекрытий

Монолитные перекрытия:

при выполнении требуют сооружения сплошной опалубки;
в частном домостроении используются плиты толщиной 6-16 см;
наиболее тяжелый вид перекрытий. В зависимости от толщины имеет массу 220-450 кг/м²;
отличаются хорошими звукоизоляционными характеристиками;
подходит для любой формы дома и для любой ширины пролета;
могут выполненяться только квалифицированными строителями;
после сборки опалубки и укладки армирующего каркаса, следует сразу переходить к бетонированию, иначе придется чистить опалубку от нанесенного мусора;
не требуют массивной отделки снизу.

Часторебристые перекрытия:

опалубка предусмотрена только по краям перекрытия;
толщина зависит от высоты заполнения; при использовании пустотелых блоков составляет 21-26 см;
относительно легкие – 268-400 кг/м², в зависимости от вида используемых пустотелых блоков;
дополнительная звукоизоляция обязательна;
пролет перекрытия ограничен длиной балок;
ширина зависит от размеров пустотелых блоков;
выполнение не требует высокой квалификации. Перекрытие полностью может быть сделано силами двух рабочих;
во время работы возможны паузы, если они необходимы;
требуют толстого отделочного слоя снизу либо устройства подвесных потолочных конструкций;
над перегородками выполняются спаренные балки.

Читать еще: Как правильно ставить забор между соседями

Перекрытие и форма дома

Для квадратных и прямоугольных домов, без сложной архитектуры фасадов подойдут часторебристые перекрытия. Особенно это выгодно при большой площади, поскольку часторебристая конструкция меньше будет прогибаться, чем монолитная. Соответственно для домов со сложной формой идеальным решением будет железобетонная плита, которая обеспечит постройке необходимую жесткость. Часторебристое перекрытие в данном случае менее выгодно еще и потому, что сложная форма дома потребует трудоемкого заполнения неудобных участков.

Поскольку балки часторебристого перекрытия опираются на несущие стены либо венцы, редко удается запроектировать планировку таким образом, чтобы внутреннее пространство было открытым и не разделялось несущими стенами. Можно, конечно, соорудить каркас из балок над всем первым этажом, но это дорогое и трудное дело, а потому невыгодное.

Монолитные перекрытия проектируются индивидуально для каждого здания, чем способны обеспечить неограниченные возможности планировки. При необходимости можно спроектировать их таким образом, чтобы внутри дома не было ни единой несущей стены.

Перекрытие под нагрузкой

При неравномерной нагрузке на участки часторебристого перекрытия, например, при устройстве ванной на этаже или установке перегородки, его балки могут работать независимо. Данное явление называется «клавишированием». Вследствие этого на обратной стороне перекрытия (потолке нижнего этажа) образуются продольные трещины. Риск их появления пропорционален удлинению пролета перекрытия. Чтобы предостеречься от «клавиширования» в больших перекрытиях предусматривают распределительные ребра. Прогибы также могут появляться и в результате, выполнения набетонки частями: балки прогибаются под весом мокрой смеси, а по мере ее высыхания уменьшают прогиб, но их несущая способность ослабляется. Новый слой мокрого бетона снова нагрузит балки, но они уже прогнуться сильнее, чем это предусмотрено проектом. В итоге, снизу перекрытия вдоль балок образуются трещины, которые нужно будет шпаклевать.

Если в доме, где устраивается часторебристое перекрытие, работы на втором этажа откладывают на определенный срок, то отделка потолка первого этажа может повредиться, только когда наверху станут монтировать пол и нагружать перекрытие. В таком случае оправдано выполнение натяжных потолков, которые не связаны с перекрытием. Монолитному перекрытию такое не грозит, поскольку его прогиб учитывается в проекте с большим запасом.

Стоимость перекрытий

Правильность выбора типа перекрытия – это, кроме всего прочего, еще и оптимизация расходов на строительство. Итоговая стоимость перекрытия зависит от формы и площади дома, планировки, количества проемов. Если сравнивать часторебристые и монолитные железобетонные перекрытия по материалоемкости и стоимости работы усредненно, без учета сложности геометрии, то цена единицы их площади окажется примерно одинаковой – около 1450 руб/м². Однако в большом доме простой формы часторебристая конструкция может оказаться на 20-30% дешевле монолитной. При сложной форме дома, наоборот, стоимость часторебристого перекрытия превысит стоимость монолитного. Дело в том, что в таких домах сборными элементами удается перекрыть не более половины площади. Внутренние и наружные венцы, плита лестничной клетки, пояса у дымоходов, распределительные ребра, перепады уровней, балконы – все это придется выполнять монолитом. Отсюда следует, что экономически выгоднее использовать часторебристые перекрытия в домах простой формы, а в остальных случаях – перекрытия монолитные.

Что касается сроков, то перекрытия из сборных элементов, как правило, выполняются в 1,5 раза быстрее.

Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
все необходимые материалы есть в свободной продаже;
нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
материал не горит и не подвержен гниению;
такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

собственный вес перекрытия;
временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м 2 . Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м 2 .

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м 2 .

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м 2 .

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
арматура класса А400С;
расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м 2 =2,45см 2 .

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см 2 .

Погонная нагрузка на балку

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Читать еще: Как правильно смешивать краски для рисования

Максимальный момент в сечении балки

Требуемый момент сопротивления

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см 3 и инерцией I=5010 см 4 .

Прочность балки проверяется таким образом:

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
все необходимые материалы есть в свободной продаже;
нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
материал не горит и не подвержен гниению;
такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

собственный вес перекрытия;
временная нагрузка на перекрытие.

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м 2 .

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
арматура класса А400С;
расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м 2 =2,45см 2 .

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см 2 .

Погонная нагрузка на балку

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Требуемый момент сопротивления

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см 3 и инерцией I=5010 см 4 .

Прочность балки проверяется таким образом:

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Особенности перекрытий монолитного типа

Перекрытия представляют собой сплошные ж/б конструкции армированного типа. Их применение актуально при повышенных весовых нагрузках, прежде всего – в многоэтажных домах. В частном строительстве к их главным преимуществам относят возможность сокращения затрат на монтаж за счет самостоятельного выполнения отдельных или всех этапов работ при минимальном задействовании спецтехники. Технология считается трудоемкой, для исключения ошибок расчет плиты стоит доверить специалистам. Полученные параметры обязательно учитываются при подготовке основного проекта дома.

Условно все межэтажные перекрытия разделяются на сборные (сплошные или пустотелые, изготовленные на заводе), часторебристые (ячеистого типа с участками из облегченного материала или пустых блоков) и монолитные. Последние ценятся прежде всего за отсутствие швов, этот вариант выбирается при бетонировании многоэтажных зданий, заливке полов или разграничении этажей в индивидуальных постройках. В зависимости от конструктивного исполнения и способа монтажа разделяются на: балочные, безбалочные (наиболее востребованная при строительстве частных домов разновидность с гладкой поверхностью), с несъемной опалубкой (одновременно выполняет роль теплоизоляционной прослойки) и уложенные на стальной настил. Последние ценятся за уменьшение трудоемкости и возможность снижения толщины и массы.

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.

2. Возможность опирания на колонны. Это дает больше свободы в процессе планировки в сравнении с вариантом закладки сборных плит перекрытия из готовых заводских элементов стандартного размера.

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).

Читать еще: Оборудование для производства керамзитных блоков

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 М_max = (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.

Основные этапы монтажа

Укладка начинается с расчета и закупки стройматериалов (в идеале – используются данные проекта). Подготавливаются опалубочные конструкции: щиты из толстой влагостойкой фанеры, металла или пластика, брусья и телескопические подпорки (1 шт/м2), оборудование для приготовления, подачи и уплотнения бетона, инструмент для загиба арматуры и специальные подставки. При необходимости по периметру несущих стен закладывается армопояс, такая потребность возникает при возведении перекрытий в доме из газобетона.

Основные этапы включают:

Сборку и установку опалубки.
Размещение армокаркаса.
Заливку монолитной плиты бетоном, уплотнение и выравнивание.
Влажностной уход за раствором, укрывание, демонтаж опалубки через 28 дней.

1. Требования к опорам и щитам.

Монтаж подразумевает заливку бетона в герметичную горизонтальную опалубку, предпочтение отдается специальным сборно-разборным конструкциям. Щиты в принципе несложно сделать самому из фанеры толщиной не менее 20 мм (доски лучше не использовать из-за сложностей при подгонке). Обязательным условием является установка телескопических металлических стоек (при возведении перекрытия первого этажа дома они заменяются стационарными опорами). При их отсутствии допускается замена бревнами диаметром не менее 8 см, но следует быть готовыми к проблемам при подгонке уровня.

Для поддержки щитов укладывается ригель – продольный брус сечением не менее 10×10 см, при необходимости опалубка усиливается поперечными элементами (такая ситуация чаще всего возникает при работе с самоделками). Щиты укладывают без зазоров, края плотно упираются в стену. При монтаже вертикальных конструкций учитывается величина захода на несущие системы. Для исключения риска протекания дно застилается пленкой, герметичные заводские разновидности многократного использования смазываются для облегчения процесса снятия. Этап завершается проверкой уровня, отклонения недопустимы.

2. Что нужно учесть при армировании?

Усиление металлом – главное требование технологии. Предусматривается расстояние от края бетона до металла не менее 25 мм. Соединение стыков обвязывается проволокой с сечением 1,2-1,5 мм, сварка не допускается. Для развода сеток используются заранее подготовленные фиксаторы: из стали толщиной не менее 10 мм, с интервалом до 1 м, аналогичные элементы размещаются на торцах. Армирование монолитного железобетонного перекрытия завершается закладкой соединителей, обеспечивающих равномерное восприятие нагрузки на всю систему – через 40 см возле стен, через 70 от нее, с последующим шагом в 20.

3. Нюансы бетонирования.

Главное требование технологии – непрерывность процесса, в идеале раствор заказывается на заводах и заливается с помощью соответствующего оборудования. Рекомендуемая толщина слоя бетона – 20 см, что в большинстве случаев совпадает с высотой самого перекрытия. Минимальная марка составляет М200, с целью усиления теплоизоляционных свойств и облегчения веса часть крупнофракционного высокопрочного наполнителя может заменяться керамзитом, но такой способ требует одобрения специалистами (проверки прочности).

Отверстия для подвода коммуникаций и вентиляционных каналов закладываются до начала заливки, сверление застывшей монолитной плиты относится к нарушениям. Этап завершается обязательным уплотнением бетона с помощью глубинных вибраторов. Правила ухода за поверхностью в целом стандартные, но обильно поливать конструкцию водой нельзя, в отличие от фундамента или вертикальных стен она смачивается более аккуратно.

Стоимость заливки при обращении в профессиональные фирмы варьируется от 4000 до 9000 рублей/м3 (при условии использовании опалубки заказчика). Итоговая величина затрат зависит от выбранной схемы армирования, высоты расположения будущей плиты (от уровня грунта или от отметки предыдущей горизонтальной опоры) и ее толщины, способа размещения (на колонны или несущие стены), общего объема работ. В перечень услуг строительных фирм входит установка и демонтаж опалубочных конструкций, сборка армокаркаса согласно подготовленного заранее проекта (оплачивается отдельно), непрерывное бетонирование и уход за уложенной смесью: полив, укрывание, при необходимости – прогрев. Преимуществом обращения к профессионалам является обязательный контроль качества, проводимый по окончании набора прочности.

К плюсам закладки перекрытия своими руками относят сокращение расходов на оплату работ – до 30 % как минимум. Для заливки используются простые стройматериалы – бетон и арматура, экономия на них недопустима. Объем раствора рассчитывается исходя из толщины и площади плиты, длина и вес металла – по составленной заранее схеме армирования. Аренда опалубочных конструкций обходится дорого: минимальная цена за м2 – 400 рублей в месяц (снимать ее раньше нельзя).

К дополнительным затратам при выполнении работ своими руками относят потребность в спецтехнике и тары для поднятия раствора наверх (бадьи-туфельки и крана или бетононасоса). Это не является проблемой при обустройстве сплошных полов на цокольных этажах дома, но в остальных случаях без соответствующего оборудования не обойтись. Это объясняется главным требованием технологии – непрерывным процессом бетонирования, монолитные перекрытия с отдельными латками, застывшими в разные дни, уступают по качеству залитым за один раз. Минимальные затраты при выполнении всех этапов самостоятельно составляют 3200 рублей на 1 м2 при толщине плиты в 20 см.

Сборно-монолитное перекрытие-пролет 10 м. Насколько это надежно

В последнее время появилось много сообщений по сборно-монолитным перекрытиям, которые можно собрать без применения крана. На сайтах нашел несколько вариантов таких перекрытий. Отличаются в основном блоками, которые устанавливаются между балками. Однипроизводители предлагают блоки из керамзитобетона, другие из полистиролбетона. Полистиролбетонные блоки легче керамзитовых в три раза. Но насколько это надежно? Полистиролбетон все-таки материал не очень прочный, а здесь его используют для перекрытий. Ну упадут ли такие перекрытия на голову. Может быть у кого то уже есть опыт использования таких перекрытий. Заранее благодарю

maks87 написал :
Полистиролбетон все-таки материал не очень прочный, а здесь его используют для перекрытий.

Так он является просто подпоркой для последующей заливки собственно перекрытия. Вы полностью процесс изучите и всё станет ясно (насколько это геморно и дорого).
Такие перекрытия есть смысл использовать если нет возможности подогнать кран. А бетоновоз с бетононасосом полюбому придётся подгонять при сборно-монолитных перекрытиях. –

Михалыч написал :
Такие перекрытия есть смысл использовать если нет возможности подогнать кран. А бетоновоз с бетононасосом полюбому придётся подгонять при сборно-монолитных перекрытиях. –

На цоколе, наверное, можно обойтись без бетононасоса и заливать непосредственно из миксера. Единственное, что меня волнует на цоколе это как подпирать перекрытия перед бетонированием. У меня цоколь высотою 600 мм. Без подпорок перекрытия провиснут. Если воспользоваться деревянными подпорками, то прийдется их похоронить. Интересно, можно ли заливать такое перекрытие частями, замешивая бетон в бетономешалке. В этом случае подпорки можно было бы постепенно вынимать и сократить расходы на пиломатериал.

2maks87 А зачем так издеваться на собой для “цокольного” перекрытия, которого и не будет?
Вы специально создаёте трудности, чтобы мужественно их преодолевать?-

Полы по грунту- гениальная вещь!

Вообще, самодеятельного изготовления перекрытия на такой пролет я бы постарался избежать. Это далеко не 6 метров. Лучше купить полноценные плиты или поставить стены.

С краном проблема – провода рядом и подъезда почти нет.

2maks87 А обязательно надо 10м?
Проект у Вас есть?
Зачем делать перекрытие цоколя, если его не будет?
Чем не устраивают полы по грунту?

В цоколь землю не хочу засыпать. Да и холоднее полы по грунту получатся. В гараже они еще понятны, но в доме зачем.

2maks87 Тогда вот Вам в помощь: ” >
–
Только 10м- это перебор. Перегородку несущую надо обязательно поставить.
Если нет, только- ПК. Они до 15м бывают. Только одна стОит как 5шт. обычных. –

Михалыч написал :
Если нет, только- ПК. Они до 15м бывают.

Единственно, надо узнавать на какую они несущую способность. Я им как-то звонил, но деффачка не знала, поэтому плюнул и заложил в проект монолит.

Дорого получается перекрываться такими плитами. Можно посмотреть для этой цели ярославские плиты безопалубочного формования. Там подешевле выходит. Хотя везти из Ярославля в Подмосковье тоже не дешево получится.

Нашел в сети схемы перекрытия ” >
Сейчас веду переговоры с изготовителями. Меня пока все устраивает. Получается чуть дороже плит, но, если учесть, что по плитам почти всегда необходима стяжка, выхожу на ту же стоимость. Плиты у меня положить совсем проблема, а балки сборно-монолитных перекрытий можно уложить вручную. По заливке бетоном пока думаю: заливать самому, или арендовать бетононасос. Начну перекрывать ,выложу фотографии.

Вот как выглядят балки сборно-монолитных перекрытий в натуре. Был на заводе и сфотографировал.

10 метров – это зверство. Самостоятельно без гимора можно залить пролет метра два-три шириной, на пролетах в 5 метров и доски гнуться.

Я учел замечания форумчан. У меня фундамент разделен несущей стеной на две равные половины.

DSP007 написал :
Самостоятельно без гимора можно залить пролет метра два-три шириной, на пролетах в 5 метров и доски гнуться

ну здесь как-то не так поставлен вопрос, мне кажется. Залить -то можно и 48 метров, но дело в том, что плита с таким пролетом должна быть весьма тщательно расчитана, и получится это очень тяжелая конструкция. Вторая проблема – практически невозможно сделать съёмную опалубку, то есть материал для изготовления вам придется “похоронить” – а жалко, наверное? Я считаю, в вашем случае проще всего будет сделать монолитные балки на необходимый пролет и перекрыть либо небольшими сборными плитами, либо сделать монолитное перекрытие с небольшим пролетом. Хотя , в принципе, можно залить и 10-ти метровые плиты, но они правда очень тяжелые будут.

У меня сейчас балки можно заказывать по 4.8 метра. Я так и буду делать. Такая балка весит не больше 60 кг, ее можно спокойно уложить руками на фундаментную ленту. Сейчас решаю вопрос, как подпереть балки перед заливкой. В инструкции, которую мне дали на фирме подпиранию балок уделяется много внимания. У меня в цоколе земля. Надо что то придумать, чтобы подпорки не утонули в грунте.