Возведение монолитных перекрытий: правила и расчеты

  • 20-12-2013
  • 20978 Просмотров
  • 0 комментариев
Оглавление: [скрыть]
  • Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или одолеть самому?
  • Типы монолитных перекрытий
  • Ребристые монолитные перекрытия
  • Безбалочный тип монолитного перекрытия
  • Возведение монолитного перекрытия по профнастилу
  • Опора монолитного перекрытия по профнастилу
  • Программа армирования монолитного перекрытия
  • Расчет прочности монолитной плиты перекрытия

Многоэтажные здания в наше время проектируются с использованием габаритных унифицированных схем, причем основным типом перекрытий являются сборные перекрытия. Применение монолитных плит необходимо тогда, когда по каким-нибудь причинам необходимо отступить от унифицированных габаритных схем. К примеру, если по архитектурным или технологическим требованиям предусматриваются особенные характеристики здания (высота этажей, величина нагрузки, сложность очертаний в плане).

Армированный каркас для монолитного перекрытия

Подобные перекрытия отличаются гораздо большей жесткостью.

В сфере проектирования многоэтажных сооружений сложилось мнение о неиндустриальности монолитных железобетонных плит.

Однако с применением щитовой инвентарной опалубки и при надлежащей механизации работы монолитное перекрытие становится индустриальным и требует меньших денежных вложений (экономия электроэнергии).

Их достоинство заключается в большей жесткости в отличие от унифицированных конструкций (причиной тому является прочная связь элементов плиты), вследствие этого монолитные плиты зачастую являются более экономичными (из-за отсутствия сварных стыков и меньшего расхода материала). Главным минусом такого перекрытия является сложность работ в холодное время года.

Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или одолеть самому?

Не вызывает сомнений, что оптимальным вариантом строительства монолитной плиты является его проведение в полном соответствии с планом. Расчет конструкции, который проводится специалистами, имеет некоторые преимущества:

Схема монолитного армированного перекрытия

Схема монолитного армированного перекрытия: назначение элементов конструкции.

  1. Монолитное перекрытие имеет требуемую несущую способность.
  2. Количество и сортамент арматуры, толщина и марка бетонного перекрытия, которые применяются в конструкции по расчету профессионалов, считаются оптимальными, что дает возможность обойти ненужный избыток материалов и чрезмерные затраты труда.
  3. Разработанная специалистами программа строительства разрешает опереть монолитную плиту не только на стены, но также и на отдельно взятые колонны, что во много раз расширяет свободу планировки дома. Причем армирование конструкции в местах его соприкосновения с колоннами во многом отличается от армирования обыкновенного перекрытия, поскольку в таких участках нужно устанавливать вспомогательные стержни арматуры усиления.
  4. В проекте произведен четкий расчет всех объемов работ, что значительно помогает облегчить устройство конструкции тогда, когда с целью выполнения работ вы решите обратиться в строительную компанию или к частной бригаде.

Но что делать в том случае, если вы по какой-то причине не можете обратиться к подобного рода специалистам? Попробовать самостоятельно рассчитать устройство и армирование перекрытия? Конечно, вы можете предпринять такую попытку, но вряд ли сможете осуществить задуманное без наличия специального образования и навыков. Плюс к тому, при таких попытках от осознания того факта, что постичь такой расчет «в бравой кавалерийской атаке» не получается, многие поддаются панике и унынию.

Но не нужно отчаиваться, ведь вы строите свой собственный дом, а не торгово-развлекательный центра с помещениями размером 12 на 24 м, поэтому для устройства перекрытий в частном доме можно прибегнуть к стандартному решению. А за консультацией к специалистам вам стоит обращаться в тех случаях, если вы решите сделать ваше жилище с рядом из монолитных колонн и несущего перекрытия, или же в том случае, когда пролет перекрытия будет превышать 7 м.

Ребристые монолитные плиты являются системой перекрестных балок – основных и второстепенных, – которые соединяются монолитно между собой и поверху объединяющей их плитой.

Вернуться к оглавлению

Типы монолитных перекрытий

Балочное монолитное перекрытие

Балки и ригели, элементы балочного перекрытия, становятся одним целым с монолитной конструкцией.

Выделяют балочные и безбалочные системы плит. Балочный тип характеризуется наличием ригелей, которые располагаются либо поперек строения, либо крест-накрест. Безбалочное монолитное перекрытие не имеет выступающих ребер. Как показывает практика, целесообразней всего применять поперечное расположение ригелей. Но все-таки окончательный вариант зависит от назначения возводимого монолитного перекрытия, направлением в помещениях технологических потоков, характером размещения нагрузок, методом устройства жесткости каркаса, можно разместить крупногабаритное оборудование на ригелях конструкции непосредственно, на отдельный ригель нагрузка снижается. При устройстве монолитной конструкции балки и ригели становятся одним целым с плитами.

У безбалочного типа монолитного перекрытия отсутствуют выступающие ребра ригелей. Вместо них выступают участки плит 0,2-0,3 от места, где находится пролет. Им отведена роль плитных плоских ригелей, которые работают между колоннами в пролет по схеме балок. Из-за этого исключается устройство отверстий и проемов в участках междуколонных плит монолитного перекрытия, в этом качестве может применяться срединная часть монолитной плиты. Принимаются монолитные конструкции толщиной, которая примерно равна 1/32 самого большого пролета, и если пролет не превышает 6 м, проще изготавливать плиты монолитного перекрытия плоскими.

Вернуться к оглавлению

Ребристые монолитные перекрытия

Ребристое монолитное перекрытие

Плиты перекрытия в данной конструкции опираются на главные и второстепенные балки.

Монолитные ребристые конструкции, у которых есть балочные плиты, состоят из главных балок , второстепенных балок и плиты, которая объединяется с балками в монолитное одно целое. Основные балки имеют упор на колонны и могут располагаться в поперечном или же продольном направлении. Принимается пролет основных балок в границах от 6 до 8 м. Высота главных балок принимается равной 1/8-1/15 величины, которой обладает пролет, а ширина – ½ значения высоты. У второстепенных балок монолитной конструкции пролет равен 5-7 м, и устанавливается шаг второстепенных балок от 1,5 до 3 м. От назначения монолитного перекрытия зависит значение толщины плиты, но оно должно быть не менее 60 мм. Если предусматриваются значительные нагрузки, то толщину плиты можно увеличить до 120 мм.

Плиты перекрытия работают в коротком направлении, опираясь при этом на главные и второстепенные балки. Во время сооружения ребристое монолитное перекрытие требует немалых затрат материала и рабочей силы, по этой причине зачастую их заменяют монолитным перекрытием по профнастилу.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами, которые упираются по контуру, состоят из равной высоты балок, которые в перпендикулярных направлениях опираются на колонны, и из плит, связанных монолитно с балками. Принимается пролет балок величиной в границах от 4 до 6 м. В зависимости от назначения конструкции, ее размеров и нагрузки, принимается толщина плит. Она находится в пределах от 60 до 160 мм. Если сетка колонн одинакова, конструкции с плитами, которые опираются по контуру, могут стать менее экономичными, нежели монолитное перекрытие с балочными плитами.

http://youtu.be/toZzxjPh_FM

Вернуться к оглавлению

Безбалочный тип монолитного перекрытия

В основе безбалочной монолитной конструкции лежит сплошная плита, которая опирается на колонны. В таком типе перекрытия по сравнению с ребристым типом упрощается устройство опалубки. Можно придавать разнообразные архитектурные формы монолитным капителям. Толщина плиты принимается в пределах от 1/30 до 1/35 большего пролета. Безбалочные перекрытия дают возможность использовать объем перекрытия и являются экономически выгодней, если пролет не более 6 м с квадратной сеткой колонн и равномерно распределенными тяжелыми нагрузками на монолитное перекрытие. Безбалочный тип монолитного перекрытия более востребован в промышленном и жилом строительстве в случае устройства гладкого потолка.

http://youtu.be/7OZ-hBsD3l4

Вернуться к оглавлению

Возведение монолитного перекрытия по профнастилу

Проектируя монолитное перекрытие по профнастилу, нужно соблюдать правила и требования СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Монолитные плиты по профнастилу используются при строительстве многоэтажных общественных и производственных зданий с широким диапазоном нагрузок, если пролет и шаги конструкций нестандартны, большом количестве отверстий и проемов, во время реконструкции построек и возведения рабочих площадок. Плиты монолитного перекрытия, имеющие один пролет, с внешней арматурой в форме стального профилированного настила, открытой снизу, обладают огнестойкостью в пределах 30 мин, неразрезные плиты конструкции, у которых имеется не один пролет, с расположенной по всей длине пролета верхней арматурой – 45 мин и больше.

Монолитное перекрытие по профнастилу

Для многоэтажных зданий с широким диапазоном нагрузки используются монолитные перекрытия по профнастилу.

Используемый в качестве арматуры перекрытия профнастил должен иметь защитное покрытие (оцинковку или любое другое), которое сможет обеспечить ему стойкость к коррозионным процессам. Для устройства монолитного перекрытия, которое выполняется по профнастилу, возможно применение тяжелых бетонов на мелкозернистом или обычном заполнителе, а их класс по прочности на сжатие должен быть не ниже В15. Стальные прогоны делаются сварными из прокатной листовой или профильной стали или же из прокатных двутавров.

В основе такого перекрытия лежит монолитная железобетонная плита, которая бетонируется по профнастилу и применяется в роли внешней арматуры после набора бетоном необходимой прочности. Перекрытие может опираться на железобетонные либо стальные прогоны, а также на бетонные или кирпичные стены. Пролет плиты выбирается в диапазоне от 1,5 до 6 м. Возможен больший пролет при возведении временных опор на время бетонирования и набора прочности. Профилированные листы следует стыковать по длине впритык на прогонах, без нахлестки. По ширине профнастил стыкуется с помощью нахлестки боковых граней. В целях местного или общего усиления монолитного перекрытия производится установка вспомогательной арматуры в форме отдельных стержней, сеток и каркасов.

Монолитное перекрытие по профнастилу

Толщина бетона поверх профнастила не должна быть менее 30 мм, а если в конструкции пола отсутствует бетонная стяжка, то толщина должна быть не менее 50 мм.

Толщина бетонной полки монолитной плиты над профилированными листами определяется через расчет деформации и прочности, а также следуя технико-экономическим соображениям. Ее значение не должно быть меньше 30 мм, а в случае отсутствия бетонной стяжки в конструкциях пола – не меньше 50 мм. Листы профнастила направляют широкими гофрами вниз. Если поперек настила размер отверстия не превышает значение в 500 мм, тогда необходимо усиление монолитной конструкции в виде установки в примыкающие к отверстию гофры продольных стержней арматуры, которые заводятся за оси прогонов, или же в форме поперечных стержней, которые будут окаймлять отверстие, заводя их на два-три гофра за пределы подрезки с каждой стороны. Если величина отверстия поперек гофр профнастила превышает 500 мм, то необходимо предусматривать в конструкции перекрытия по контуру отверстия вспомогательные компоненты балочной клетки, которые переносят нагрузку с ослабленного участка с отверстием на прогоны.

На этапе возведения стальной профнастил является несущей конструкцией. Осуществляя расчет, узнают его жесткость и прочность как для тонкостенного стального изгибаемого элемента, который работает на нагрузку от своей массы настила, массы бетона и монтажных нагрузок, которые включают в себя массу рабочих и оборудования в процессе строительства монолитного перекрытия. Во время эксплуатации несущей конструкцией выступает монолитная железобетонная плита перекрытия, в которой профилированные листы применяются в качестве внешней рабочей арматуры.

http://youtu.be/Vjw6-NYrqDE

Вернуться к оглавлению

Опора монолитного перекрытия по профнастилу

В зависимости от схемы расчета, при опоре монолитной плиты можно использовать не одно решение. В строениях, стены которых состоят из монолитного железобетона или кирпича, плиты с последующим замоноличиванием опорного участка опираются на стены. На опоре устраивается закладная деталь в форме металлического уголка, к ней дюбелями крепится профнастил.

http://youtu.be/rJTwpNtLvI8

Вернуться к оглавлению

Программа армирования монолитного перекрытия

Этап армирования монолитных перекрытий является весьма ответственным при возведении дома. От правильности его выполнения зависит не только несущая способность постройки, но и ее стоимость.

Армирование монолитного перекрытия производится в два слоя. Как основания применяются стержни арматуры А-500С 10 мм диаметром, которая кладется с шагом в 200 мм как в верхнем, так и нижнем слое. При помощи вязальной проволоки 1,2-1,5 мм диаметром стержни арматуры соединяются в сетки; они легко связываются друг с другом при помощи специального крючка. Арматурная сетка должна не доходить своими торцами до вертикальной опалубки по плоскости перекрытия на расстояние 20-25 мм.

Схема армированного монолитного перекрытия

Схема армированного монолитного перекрытия

Сделать две основные арматурные сетки – только часть дела. Следующей стадией будет выполнение армирования плиты, то есть размещение сеток на требуемое расстояние по высоте. Отталкиваясь от того, что арматурная сетка должна защищаться слоем бетона 20 мм толщиной, по вертикали расстояние между слоями арматуры должно быть 105-125 мм. Для этого делаются специальные фиксаторы из арматуры диаметром 10 мм. Опорные нижние части и верхняя горизонтальная полка фиксатора имеют длину по 350 мм. Расчет длины вертикальных частей делают в зависимости от толщины перекрытия, так что они составляют от 105 до 125 мм.

Сделать такие фиксаторы из арматуры, как и другие детали армирования монолитного перекрытия, нетрудно при помощи гибочного приспособления, которое можно сделать самостоятельно. Размещаются фиксаторы разделения верхнего и нижнего слоя арматуры с шагом 1×1 м, каждый новый ряд в шахматном порядке от предыдущего. Причем фиксатор устанавливается под углом 10-15 градусов по отношению к главным стержням арматурного каркаса.

http://youtu.be/MG7VuzO0-e8

Вернуться к оглавлению

Расчет прочности монолитной плиты перекрытия

Произвести расчет перекрытия поможет специальная компьютерная программа, но она не может учитывать абсолютно всех нюансов, таких как характеристики арматуры и бетона. В любом случае требуется непосредственное участие проектировщика. Если не произвести для монолитного перекрытия профессиональный расчет, оно рискует быть недостаточно прочным или непомерно затратным.

Однако если вы решили взять все в свои руки и не обращаться к специалистам, то ниже можете ознакомиться с тем, как правильно рассчитать монолитное перекрытие.

Как правило, прочностный расчет монолитного перекрытия сводится к сопоставлению двух факторов:

Монтаж монолитного перекрытия

Для того чтобы рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия лучше всего обратиться за помощью к профессионалам или специальным программам.

  1. Нагрузок, которые действуют в плите.
  2. Прочности армированных сечений плиты.

Первое значение должно быть меньше второго.

Разберемся сперва, как рассчитать нагрузку на монолитное перекрытие.

Имеем следующие постоянные:

Собственный вес пола, толщина которого 50-100 мм (стяжка, к примеру) – 2,2 т/м2 × 1,2 = 2,64 т/м3 (если пол 50 мм – 110 кг/м3).

Свой вес с комплектом надежности по нагрузке 205 т/м3 × 1,2 = 2,75 т/м3 (если плита 200 мм – 550 кг/м3).

Приведем перегородки из кирпича к площади перекрытия. Вес одного погонного метра перегородки, высота которой 3 м: 0,12м × 1,2 × 1,8 т/м3 × 3 м = 0,78 т/м. При шаге перегородок, к примеру, 4 м получается приблизительно 0,78/4 = 0,2 т/м2, получим вес перегородок, равный 300 кг/м2.

Расчет временной нагрузки: 150 × 1,3 = 195 кг/м2.

Расчет полной (максимальный уровень) нагрузки выглядит так: 550+110+300+195=1150 кг/м2.

Таким образом, для эскизных расчетов примем нагрузку, равную 1,2 т/м2.

Далее необходим расчет моментных усилий в сечениях перекрытия. Моментных – потому что на 95% изгибающие моменты определяют армирование изгибных плит. Какие сечение испытывают нагрузку? Участок центра плиты (середина пролета).

http://youtu.be/QGNMmV9-qiY

Изгибающие моменты в квадратной плите в каждом направлении А и В приблизительно могут быть вычислены как Mа=Mb = ql^2/23. Можно рассчитать несколько значений для частных случаев:

Плита в плане 4 × 4 м – Mа=Mb = 0,8 т/м.

Плита в плане 5 × 5 м – Mа=Mb = 1,3 т/м.

Плита в плане 6 × 6 м – Mа=Mb = 1,9 т/м.


Showcase Potolku Body
Услуги мастеров
Стаж 5 лет
Мастер отделочных работ
ООО «ПромтЭксп»
Стаж 4 года
Мастер отделочных работ
Потолоксервис
Стаж 10 лет
Мастер отделочных работ
ЭКОПромт
Responsive Menu Clicked Image