Армирование монолитной плиты перекрытия и основы расчета

Сначала о нагрузках. По таблице 3.3 СНиП 2.01.07-85* временная нагрузка на перекрытие считается равной 150 кг/м². То есть на каждом квадратном метре перекрытия можно будет разместить 150 кг дополнительного веса сверх постоянных нагрузок. К постоянным нагрузкам относят вес самого перекрытия с напольными конструкциями и вес межкомнатных перегородок. Мебель, санитарно-техническое оборудование и вес людей относят к временным нагрузкам.

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

  • стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
  • монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

  • многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
  • ребристой – сложный профиль поверхности;
  • пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

  • наличие стыков;
  • использование грузоподъемной техники;
  • подходят только под стандартные размеры помещений;
  • невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Рекомендуем

  • Деревянные перекрытия как достойная альтернатива железобетонным плитам
  • Монтаж плит перекрытия – правила и особенности работ
  • Утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам – выбор материала и технология

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Для начала разберёмся в свойствах газобетона и принципах возведения домов из этого материала.

Бетонные блоки ячеистого типа изготавливают из смеси извести, цемента и песка, в которую вводится химреагент на основе алюминия, вспенивающий состав. Газобетон делается как автоклавным способом с помощью активного воздействия на залитый в блочные формы раствор посредством пара и давления, так и неавтоклавным. От этого зависит градация его качества и цены.

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

СправкаВесит такой блок относительно мало, тепло сохраняет хорошо, к тому же пожаростоек и экологчен, позволяет возвести дом в кратчайшие сроки.

Газобетон требует особого подхода, ведь ячеистость структуры блоков минимизирует свойства прочности и перекрытие сооружается с учётом этого обстоятельства.

Монолитная плита

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Монолитное перекрытие в доме из газобетона ставится на балки с разным размером сечения на всю площадь поверхности. Его наиважнейшая часть – это каркас с армирующей функцией. Металлические пруты с небольшим сечением скрепляются проволокой в единую армирующую систему. Именно она примет на себя наибольшую нагрузку, придав бетону в прямом смысле «железную прочность».

Бетон заказывают в готовом варианте в фирмах, специализирующихся на продаже стройматериалов, либо делают самостоятельно. При самостоятельном изготовлении используются мешалки малых габаритов, что снижает качество конструкции, так как высок риск замешивания объёмов бетона с разнящимся соотношением состава, что создаст неоднородность заливки и снизит прочность.

Внимание!В таком ответственном деле при некачественной заливке под угрозу ставится жизнь людей, поэтому не стоит экспериментировать с ручным способом приготовления раствора.

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Сборно-монолитное перекрытие

Можно использовать как метод монолитного перекрытия, так и метод перекрывания газобетона по сборному принципу. Это подвид монолитного метода. Он подойдёт для здания, состоящего и одного или двух этажей. Межэтажное пространство «прошивается балками» с интервалом 60 см. На них выкладываются полистиролбетонные или керамзитные блоки, выполняющие роль и опалубки и части, составляющей перекрытие. Поверх наливают бетонный раствор, усиленный арматурой и оставляют до полного высыхания.

Готовые плиты

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Перекрытие из плит с пустотами годится, если вы готовы на большие расходы, поскольку дороже как сами плиты, так и их установка, требующая аренды техники для подъёма. В ценовом отношении ситуация становится не столь обременительной, если в ближайшем доступе есть завод по выпуску таких плит, поскольку можно заказать напрямую у производителя, да и бюджет доставки будет вполне приемлемый. В таком случае проект обойдётся даже дешевле монолитного.

В каких случаях сочетают монолитный и сборно-монолитный методы?

Перекрытие сборно-монолитного типа ставит определённый регламент на параметры самого здания по длине и ширине, по расположению несущих стен.

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Это диктуется типовыми размерами плит и тем, что плиты требуют опоры на несущие конструкции. То есть необходимо подгонять план дома, расположение комнат в соответствии с типовыми размерами круглопустотных плит.

Читайте также:  Восстановление просевшего потолка своими руками

Опора делается противолежащими сторонами плит на несущие стенки. Недопустимо класть плиты на три стены, так как это обстоятельство неправильно распределит нагрузку на основание дома, что в случае с газобетоном категорически недопустимо.

В зонах перекрытия, где не удаётся разместить плиты, сооружают монолитные фрагменты. Обычно это происходит по причине ужатой площади дома, либо в местах, где расположены шахтные ходы вентиляционной системы из ванной комнаты или кухонной зоны.

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Монолитный же метод создания межэтажного разделителя более удобен и многофункционален, не ограничивает в планировании комнат и соотношения длины и ширины здания.

Принципы расчета перекрытий

Чтобы постройка прослужила не одно десятилетие, необходимо правильно подобрать  сборные железобетонные плиты перекрытия или грамотно рассчитать монолитную конструкцию.

При этом учитывается длительная нагрузка (от выше расположенных строительных конструкций, мебели, техники и т.д.), а также кратковременная (люди, оборудование для строительства и ремонта и т.д.). В расчет берется статические и динамические воздействия на перекрытие, сосредоточенная и распределительная нагрузка, прочность опорных конструкций, собственный вес плиты.

Расчеты следует доверить профессионалам, особенно если речь идет о монолитных перекрытиях. При самостоятельном строительстве небольшого частного дома проще самостоятельно выбрать стандартные плиты перекрытия, так как их несущая способность известна. Если самостоятельные расчеты оказались не верны, или дом получил повреждение в результате землетрясения, пожара или иных внешних воздействий, можно выполнить усиление плит перекрытия.

Порядок расчета ребристой монолитной плиты перекрытия с балочными плитами.

В монолитном ребристом перекрытии принимаем поперечное расположение главных балок по внутренним разбивочным осям. Второстепенные балки размещаются в продольном направлении здания по осям столбов и в третях пролетов главных балок с определенным шагом.

Задаемся следующими размерами:

— Плита толщиной

— Высота второстепенная балки

— Высота главной балки

— Колонны сечением 40х40 см

Расчет и конструирование плиты монолитного ребристого перекрытия при временной полной нагрузке

Соотношение пролетов плиты составляет >2, следовательно, плиту рассчитываем как балочную в направлении короткого пролета. Тогда расчет балочной плиты, загруженной равномерно распределенной нагрузкой, производим как многопролетной неразрезной балки с условной шириной 100 см, опорами для которой являются второстепенные балки.

Сбор нагрузок, расчет полной нагрузки, Усилия от нагрузок, Подбор арматуры в плите, Расчет многопролетная второстепенная балка, Подбор арматуры во второстепенной балке, Расчет главной балки, Подбор арматуры в главной балке.

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.

Читайте также:  Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

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 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.

Как избежать ошибок при создании армирующего каркаса

Ошибки могут совершаться на любом этапе строительства, армирование фундамента не является в этом случае исключением. Даже малейшие недочеты могут способствовать разрушению плитного основания или усложнить процесс бетонирования. Следовательно, необходимо подробнее узнать, какие ошибки совершаются на этапе армирования, чтобы полностью избежать их или свести к минимуму.

  • Самой главной ошибкой при армировании фундаментной плиты можно назвать неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на фундамент или их отсутствие. Ведь на основании этих данных выбираются размеры арматурных прутьев, определяется схема расположения арматуры.
  • Прутья арматуры соединяются встык. Такой метод не может гарантировать прочности конструкции, поэтому рекомендуется соединять элементы внахлест, длина должна быть не меньше 15 диаметров.
  • В процессе укладки армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к почве или воткнуты в нее. В результате пучения или подвижек грунта происходит врезание арматуры в грунт, что приводит к образованию коррозии на прутьях. Это явление снижает прочность каркаса и всего основания.
  • Несоблюдение правил расположения прутков также может стать причиной разрушения плиты. Рекомендуемое расстояние между прутьями должно быть не более 40 см, а в некоторых ситуациях этот параметр снижается до 20 см.
  • Если торцы арматуры не имеют защитного покрытия, то под воздействием влаги из бетонного раствора может образоваться коррозия элементов.
  • Большое значение имеет правильное армирование под несущими стенами и в углах строения.
  • Установка каркаса проводится не на фиксаторы, а на деревянные бруски или другие нестандартные элементы. Они не только нарушают целостность бетона, но и способствуют проникновения влаги к металлическим элементам.

Армирование фундаментной плиты

Армирование фундаментной плиты — это очень ответственный и сложный этап. Но при соблюдении правил и точном выполнении расчетов можно самостоятельно осуществить этот процесс.

Армопояс

Перед монтажом перекрытий на основные конструкции, устанавливается монолитный армопояс. Его выполняют по периметру площади капитальных стен, на всю их ширину. По краю устанавливается опалубка, затем монтируется армированный каркас из продольных, поперечных и вертикальных арматурных стержней, и заливается бетоном.

При возведении армопояса, обязательно соблюдение следующих требований:

  1. Высота армопояса от 20 до 40 см (не меньше высоты стандартного газобетонного блока).
  2. Ширина должна соответствовать ширине несущего элемента.
  3. Толщина арматуры – не менее 8 мм. Каркас жестко вяжется проволокой или скрепляется сваркой.
  4. Бетон должен соответствовать марке раствора, используемого при кладке. Рекомендуемая марка используемого бетона — не менее класса В15.
Армопояс

Армопояс служит для равномерного распределения всех нагрузок. В нем также устанавливаются арматурные крепления, которые предназначены для надежного монтажа межэтажных перекрытий. Поскольку армопояс представляет собой холодную бетонную прослойку, на нем предусмотрено обустройство термоизоляционного покрытия.

Читайте также:  Соединение деревянных балок перекрытия по длине

Перекрытия по профнастилу

Профнастил выступает в роли несъемной опалубки и внешней рабочей арматуры. Процесс отличается меньшей трудоемкостью, сроками и затратами. Кроме того, может быть уменьшена масса и высота перекрытия.

Выбираем профнастил:

  • Н75-750-0.9 – при пролете до 5.7 м;
  • Н114-750-0.0 – свыше 5.7.

Монолитные перекрытия по профнастилу — технология работ:

  • реализуется стандартная укладка опалубки, однако, вместо досок используются листы профнастила;
  • укладка двухрядной арматуры 20х20 см на стульчиках и связывание;
  • бетонная заливка.

Перекрытие по профнастилу может опираться на колонны и стены, причем, опорная часть впоследствии может быть замоноличена. На месте опоры монтируются закладные из металлических уголков. Профнастил фиксируется на них при помощи дюбелей.

Основные характеризующие моменты

Установка плиты перекрытия на несущую конструкцию кровли позволяет заниматься возведением многоэтажных домов. Чтобы правильно выполнить проект здания, необходимо точно знать, какое давление выдержит выбранная плита перекрытия. Необходимо хорошо разбираться в разнообразии плит.

Прежде чем приступать к возведению многоэтажного здания, необходимо провести расчет нагрузки. От будущего веса будет зависеть подбор конструкции здания, от нагрузки зависит, какую нужно устанавливать плиту.

На производстве выпускается два вида плит:

  • полнотелые;
  • пустотные.

Полнотелые системы отличаются большой массой, они стоят очень дорого. Такая конструкция применяется в строительстве серьезных объектов, которые относятся к социально значимым.

При строительстве жилых домов в основном используется пустотная плита.

Надо сказать, что основные технические параметры такой плиты соответствуют всем стандартам строительства жилого помещения:

Плиту отличает:

  • высокая надежность;
  • малый вес.

Важнейшим преимуществом этих изделий можно назвать низкую стоимость. Это дало возможность применять такую систему намного чаще, если сравнивать ее с другими.

Для расчета перекрытия учитывается местонахождение пустот. Они располагаются таким образом, чтобы несущие характеристики изделия не были нарушены. Пустоты влияют также на звукоизоляцию помещения, его теплоизоляционные свойства.

Плита изготавливается самых разных размеров. Ее длина может достигать максимально 9,7 м при максимальной ширине – 3,5 м.

При строительстве зданий чаще всего применяются конструкции с габаритами 6 х1,5 м. Этот размер считается стандартным и наиболее востребованным. Данную систему применяют для возведения:

  • высотных зданий;
  • многоэтажек;
  • коттеджей.

Так как вес данных плит не очень высок, их легко монтировать, для чего применяется пятитонный кран.

Как рассчитать нагрузку правильно

Строительство любого дома не может обойтись без правильного расчета нагрузки, которую способна удержать плита перекрытия. От нее зависит жесткость всего здания. Поэтому данные расчеты – это залог безопасного строительства, это гарантия безопасности жизни людей.

В каждом доме перекрытия имеют две конструктивные части:

  • верхняя;
  • нижняя.

Верхняя часть передает нагрузку нижней конструкции. Поэтому очень важно точно рассчитать допустимую величину.

В основном расчет любой строительной конструкции просто необходим, чтобы впоследствии не произошло разрушение здания. В случае ошибочного расчета стены очень быстро начнут трескаться. Здание быстро развалится.

  • динамический;
  • статический.

Статический расчет учитывает все предметы, которые осуществляют нагрузку на плиту. Все движущиеся объекты несут динамическую величину.

Чтобы выполнить расчет, необходимо иметь:

  • калькулятор;
  • рулетку;
  • уровень.

От размера плиты зависит ее устойчивость к различным нагрузкам.

Для определения нагрузки, которую способна выдержать будущая плита перекрытия, предварительно делается подробный чертеж. Учитывается площадь дома и все, что может создавать нагрузку. К данным элементам относятся:

  • перегородки;
  • утепления;
  • цементные стяжки;
  • напольное покрытие.

Основная опорная система кровли находится в торцах плиты. Когда изготавливаются плиты, армирование располагается так, чтобы максимальная нагрузка приходилась именно на торцы.

Центр плиты не должен воспринимать нагрузку, она не закладывается при расчете конструкции.

Поэтому середина конструкции не выдержит, даже если она будет усилена капитальными стенами.

Чтобы понять, как делается расчет, возьмем для примера конструкцию типа «ПК-50-15-8». Согласно ГОСТу 9561-91, масса данной системы равна 2850 кг.

  1. Сначала рассчитывается площадь всей несущей поверхности: 5 м × 1,5 м = 7,5 кв.м.
  2. Затем рассчитывается вес, который может удержать плита: 7,5 кв. м × 800 кг/ 6000 кг.
  3. После этого определяется масса: 6000 кг – 2850 кг = 3150 кг.

На последнем шаге подсчитывается, сколько останется от нагрузки после проведения утепления, укладки стяжки и обшивки полов. Профессионалы стараются брать напольное покрытие, чтобы оно и стяжка не превышали 150 кг/

Затем 7,5 кв. м умножается на значение 150 кг/, в результате получается 1125 кг. От массы плиты, равной 3150 кг, отнимается 1125 кг, получается 3000 кг. Таким образом, 1 кв. м может выдержать 300 кг/кв. см.