Особенности монолитного перекрытия по металлическим балкам

Монолитные железобетонные перекрытия имеют пока ограниченное применение из-за большой трудоемкости. Их используют в тех случаях, когда необходимо перекрыть нетиповое помещение с нетиповыми размерами, а также в монолитных зданиях.

Назначение калькулятора

Калькулятор для расчёта железобетонных балок перекрытий предназначен для определения габаритов, конкретного типа и марки бетона, количества и сечения арматуры, требующихся для достижения балкой максимального показателя выдерживаемой нагрузки.

Соответственно СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» габариты железобетонных балок перекрытия и их устройство подсчитываются по дальнейшим принципам:

  • Минимальная высота балки перекрытия должна составлять не меньше 1/20 части длины перекрываемого проёма. К примеру при длине проёма в 5 м минимальная высота балок должна составлять 25 см;
  • Ширина железобетонной балки устанавливается по соотношению высоты к ширине в коэффициентах 7:5;
  • Армировка балки состоит минимум из 4 арматур – по два прута снизу и сверху. Применяемая арматура должна составлять не меньше 12 мм в диаметре. Нижнюю часть балки можно армировать прутами большего сечения, чем верхнюю;
  • Железобетонные балки перекрытия бетонируются без перерывов заливки, одной порцией бетонной смеси, чтобы не было расслоения бетона.

Дистанцию между центрами укладываемых балок определяют длиной блоков и установленной шириной балок. К примеру, длина блока составляет 0,60 м, а ширина балки 0,15. Дистанция между центрами балок будет равна – 0,60+0,15=0,75 м.

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.

Пример расчета металлической двухпролетной балки перекрытия

Для наглядности рассмотрим металлическую балку, перекрывающую два равных по длине пролета l = 5.4 м при той же нагрузке. Максимальный изгибающий момент для такой балки будет возникать на средней опоре и составит все те же 145800 кгсм. А вот максимальный прогиб для такой балки будет меньше и составит:

Читайте также:  Виды и конструктивные решения перекрытий гражданских зданий

fmax = ql4/(185EIz) = 4·5404/(185·2·106·572) = см

Это означает, что двухпролетную металлическую балку мы можем делать из двутавра №14, который не подошел нам при расчете однопролетной балки по второй группе предельных состояний.

Конечно же длины пролетов у двухпролетных балок далеко не всегда бывают одинаковыми и в таких случаях для определения максимальных моментов и прогибов можно воспользоваться соответствующими уравнениями.

Какие материалы и дополнительные средства необходимы во время производства монолитных перекрытий?

Во время производства монолитной конструкции застройщикам понадобятся такие материалы, как:

  1. Арматура.
  2. Балки.
  3. Бетон.
  4. Доски для опалубки.
  5. Металлические колонны.
  6. Стальная проволока.
  7. Профлист.
  8. Пленка или рубероид.
  9. Материал для утепления монолитной плиты перекрытия.
  10. Гидроизоляционный материал.

Схема монтажа балок перекрытия.

Что касается вспомогательных инструментов, то они следующие:

  1. Саморезы с усиленным буром.
  2. Шуруповерт.
  3. Электрическая дрель.
  4. Крепежные конструкции.
  5. Бетононасос.

Перед тем как заняться производством монолитного перекрытия, следует выполнить все необходимые подготовительные работы. Применение профнастила обуславливает осуществление расчета прочности будущего перекрытия, где учитывается каждый этаж. Не стоит делать это самостоятельно, а лучше обратиться к профессионалам, которые выполнять работу качественно. Заранее надо приготовить балки с металлическими колоннами, рассчитав все размеры и параметры материалов, которые участвуют в производстве.

Монтаж довольно прост. Балки можно монтировать на расстоянии не больше 3 м. Потребуется профлист с маркировкой ТП-75, толщина которого составляет 0.9 мм. Профилированный лист присоединяется к основанию из металла, следовательно, необходимо использовать саморезы с наличием усиленного бура.

Саморезы закручивают посредством шуруповерта. Возможно использование электрической дрели, если установить ее на небыстрые обороты. Важно, чтобы любое крепление и балки основания соприкасались, так как конструкция будет нести на себе немалую нагрузку.

Инструкция по армированию монолита

Перекрывать пролеты между этажами необходимо при помощи монолитных платформ. Чтобы они были максимально прочными, их необходимо армировать. Технология проведения данных работ включает в себя определенную последовательность действий:

  1. Монтаж опалубки. Первым делом изготавливает короб, для которого могут использоваться доски, а также листы фанеры. Чтобы опалубка держалась, под нее устанавливаются треноги. Нужно понимать, что бетон – это очень тяжелый материал, а потому важно обеспечить хорошую опору для него. Для того, чтобы бетон не прилипал к фанере или доскам, а короб потом можно было убрать, следует выбирать материалы с ламинированной или обработанной маслом поверхностью.
  2. Установка каркаса. Для этого прутья из стали укладываются в короб и связываются между собой. Ячейки должны иметь длину и ширину примерно по 15-20 сантиметров. Если вдруг длины какого-либо из прутьев будет недостаточно, нужно наложить еще один, но с большим нахлестом.
  3. Заливка короба. На данном этапе рекомендуется использовать бетонный раствор заводского производства. Во-первых, в нем четко соблюдаются все необходимые стандарты качества, а также пропорции нужных компонентов. Часто в состав материала также включаются дополнительные компоненты, улучшающие прочностные свойства бетона. При доставлении бетонного раствора на строительную площадку производится заливка опалубки при помощи бетононасоса. Специальный строительный вибратор уплотняет раствор по всей площади платформы и равномерно распределяет его, устраняя из раствора пузырьки. По окончании проведения данных работ поверхность еще раз выравнивается вручную, а затем посыпается сверху сухим цементом.
Инструкция по армированию монолита

Стоит учитывать, при осуществлении заливки платформы температура воздуха должна составлять не менее 5-ти градусов. Низкая температура может негативно отразиться на качестве платформы. В пример можно привести появление трещин, вызванное замерзанием влаги в бетонном растворе. Любые трещины и повреждения бетонных конструкций влекут за собой сокращение сроков службы плиты, а также ухудшение прочностных характеристик. При наличии благоприятных условий бетонная платформа полностью высыхает в течение одного месяца.

Читайте также:  Плиты перекрытия для частного дома какие выбрать?

Таким образом, без дополнительного армирования в строительстве перекрытий просто не обойтись. Сетка из арматуры придает конструкции прочность и надежность, установка такой сетки не займет много времени.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

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

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Использование плана здания без перемычек затруднит процесс раскладки плит перекрытий.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

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

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

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

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

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

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

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

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

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

Завершающий этап работ

Допустимые пролеты балок перекрытия.

В него входит необходимость полного скрытия двутавров либо с использованием специальной строительной смеси, покупка которой обойдется недешево, либо посредством монтажа подвесного потолка.

В частных домах владельцы предпочитают устанавливать подвесные потолки с использованием гипсокартона, так как такие работы можно проводить и самостоятельно, не имея при этом должного опыта. Поверхность балки можно сверлить, что очень удобно при распределении проводки в помещении, ведь прочность конструкции от этого не уменьшится.

Требования к межэтажным перекрытиям

Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию. Перед работой советуем ознакомиться с материалами, изложенными в СНиП II-25–80 (СП ), там много полезной информации.

Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.

Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Элементы конструкций Предельные прогибы в долях пролёта, не более
1. Балки междуэтажных перекрытий 1/250
2. Балки чердачных перекрытий 1/200
3. Покрытия (кроме ендов):
а) прогоны, стропильные ноги 1/200
б) балки консольные 1/150
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) 1/300
г) плиты 1/250
д) обрешётки, настилы 1/150
4. Несущие элементы ендов 1/400
5. Панели и элементы фахверха 1/250
Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта. 2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета.
Читайте также:  Как сделать опалубку из фанеры: инструкция и чертежи

Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.

Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.

Проведение работ

Перед тем, как закрепить балки перекрытия к стене из пеноблоков, рекомендуется учесть особые характеристики древесного материала. С этой целью проводятся дополнительные работы:

  1. Усиливаются несущие элементы, соединения выполняют с применением пластин из нержавеющего металла.
  2. Если площадь помещения большая, рекомендуется использовать в качестве дополнительных элементов ригели или стойки.

Толщину балок определяют с учетом ожидаемой нагрузки, создавая двадцатипроцентный запас.

Проведение работ

Расстояние между балками определяется, исходя из:

  • сорта материала;
  • размера пролета;
  • нагрузочного усилия.

Определяя промежуток между балками, следует придерживаться правила: при увеличении размера пролета устанавливается большее количество балок, чтобы исключить их прогибание от собственной тяжести и нагрузочных воздействий.

Установка несущих балок считается важнейшим этапом, так как от этого зависит прочность и эксплуатационный период перекрытия.

Устраивая перекрытие между первым и вторым этажом в доме из пеноблоков, следует соблюдать такую последовательность работ:

Проведение работ
  • в стеновой кладке устраиваются ниши, в которые помещают перекладины;
  • концы балок зарезают под углом, равным семидесяти пяти градусам;
  • срезы следует обработать антисептическими составами;
  • концы перекладин промазываются битумом, обматываются рубероидом;
  • каждая балка помещается в стеновой паз, предварительно теплоизолированный минерализованной ватой или пенополистирольным материалом, чтобы защитить древесину от излишней влаги;
  • от конца перекладины до стенки ниши должен быть сохранен зазор в три сантиметра;
  • в случае возникновения необходимости удлинения перекладин, рекомендуется использовать замковый узел. Два бруска крепятся внахлест, фиксируются болтами. Рекомендуется стыковочные участки располагать над опорными стенами или колоннами;
  • установив балки, пазы заполняются герметиком или специальным раствором;
  • если устанавливаются длинные балки, превышающие 4.5 м, образовавшийся прогиб может разрушить низ ниши. Чтобы избежать этого, по всему краю следует устроить фаску не менее 5 мм.

Железобетонная плита

Для усиления перекрытия железобетонных плит нужно по предварительному конструкторскому проекту сделать сверху или снизу набетонку.

Нередко нужно усиление бетонных конструкций вследствие коррозии армирующих стержней. Причиной появления ржавчины на стержнях является очень тонкий пласт бетона вокруг них. Последствия достаточно заметны. В нижней части монолитной плиты на плоскости бетона заметны ржавые полосы, а также открытая арматура. Для защиты арматуры необходимо почистить низ железобетонных перекрытий, отбить бетон около открытых стержней, покрасить стержни антикоррозионным составом, поверхность бетона загрунтовать, ликвидировать пустое пространство в бетоне, на всю поверхность перекрытия нанести цементно-известковую штукатурку, толщина которой должна быть не меньше 1,5 см. Гипсовую штукатурку использовать противопоказано.

Если для железобетонных плит требуются усиления перекрытия, то необходимо сверху или снизу сделать набетонку. Толщину набетонки и метод армирования проектирует конструктор. Если конструкция опирается как на стены, так и на балки, то возможно, что их тоже необходимо будет закрепить. Независимо от того закрепляется плита либо балка, желательно обеспечить крепкое соединение нового бетона со старым.