Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Сбор нагрузок — основополагающий этап при проектировании гаражей. Нагрузки и воздействия на конструкцию гаража рассчитываются в соответствии с СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»

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.

Читайте также:  Как армировать монолитное перекрытие – технология и схема работ

Виды нагрузок

Виды нагрузок можно разделить на два типа: постоянные и временные. В зависимости от условий строительства и назначения здания на фундамент может передаваться:

1. Постоянная нагрузка. Сюда относится собственный вес конструкций здания, собственный вес самого фундамента, давление от грунта на обрезах фундамента, а также боковое давление грунта и грунтовых вод.

2. Временная нагрузка, которая в зависимости от времени воздействия подразделяется на:

а) Длительная временная нагрузка, которая действует на фундамент достаточно долго. Сюда относят передачу нагрузки от оборудования, а также полезное давление от материалов (в складских помещениях) и прочих элементов наполнения помещения.

б) Кратковременная нагрузка, которая действует непродолжительное время. В этой категории находится полезная нагрузка на перекрытия от людей, в зависимости от назначения здания (поток в жилом здании и офисном помещении значительно отличается), нагрузки от кранов в промышленных зданиях, а также ветровые и снеговые нагрузки.

в) Особая нагрузка, которая возникает в особых случаях. Эта категория учитывает сейсмические нагрузки, аварийные ситуации, а также нагрузки от просадки здания в районах, где ведутся горные выработки.

Полноценно правильный расчет фундамента выполняется после сбора нагрузок на фундамент. При этом складываются наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, которые позволяют выявить поведение фундамента в максимально опасном положении.

Выполняя сбор нагрузок на фундамент необходимо все горизонтальные и вертикальные силы (кроме бокового давления грунта) приложить на обрезе фундамента.

Материалы и конструкционные находки

Вес, который может выдержать плита перекрытия напрямую зависит от марки цемента, из которого она сделана.

Изготавливаются плиты перекрытия из бетона на основе цемента марки М300 или М400. Маркировка в строительстве – это не просто буквы и цифры. Это закодированная информация. К примеру, цемент марки М400 способен выдержать нагрузку до 400 кг на 1 в секунду.

Но не следует путать понятия «способен выдержать» и «будет выдерживать всегда». Эти самые 400 кг/сек – нагрузка, которую изделие из цемента М400 выдержит какое-то время, а не постоянно.

Цемент М300 представляет из себя смесь на основе М400. Изделия из него выносят меньшие одномоментные нагрузки, зато они более пластичны и выдерживают прогибы, не проламываясь.

Армирование придает бетону высокую несущую способность. Пустотная плита армируется нержавеющей сталью класса АIII или АIV. У этой стали высокие антикоррозийные свойства и устойчивость к температурным перепадам от – 40˚ до + 50˚, что очень важно для нашей страны.

При производстве современных железобетонных изделий применяется натяжное армирование. Часть арматуры предварительно натягивают в форме, затем устанавливают арматурную сетку, которая передает напряжение от натянутых элементов на все тело пустотной плиты. После этого в форму заливают бетон. Как только он затвердеет и обретет нужную прочность, натяжные элементы обрезают.

Такое армирование позволяет железобетонным плитам выдержать большие нагрузки, не провисая и не прогибаясь. На торцах, которые опираются на несущие стены, используется двойное армирование. Благодаря этому торцы не «проминаются» под собственным весом и легко выдерживают нагрузку от верхних несущих стен.

Пример Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие жилого дома.

Имеется перекрытие, состоящее из следующих слоев:

1. Многопустотная железобетонная плита — 220 мм.

2. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) — 30 мм.

3. Утепленный линолеум.

Пример Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие жилого дома.

На перекрытие опирается одна кирпичная перегородка.

Определим нагрузки, действующие на 1 м2 грузовой площади (кг/м2) перекрытия. Для наглядности весь процесс сбора нагрузок произведем в таблице.

— железобетонная плита перекрытия (многопустотная) толщиной 220 мм

— цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3) толщиной 30 мм

Армирование, установка опалубки

В частных домах, в которых отсутствуют колонны, а имеются классические несущие стены, сначала применяется основное армирование, дополнительно же обрамляются отверстия. Что касается опалубки, то ее можно устанавливать как на всю площадь, так и частично. Чаще используется способ установки на всю площадь — он более основательный. Тщательным образом выставляются стойки, вес бетона при этом равен 200-300 кг на квадратный метр. ДСП кладется на опалубку — одного и того же материала хватит на два раза применения — как раз на два этажа классического частного дома. Опалубка может выполняться из досок или листов древесно-стружечной плиты, которая так же бывает и в специальном опалубочно-глянцевом водонепроницаемом исполнении.

Читайте также:  Как сделать деревянные перекрытия между этажами в кирпичном доме

Внимательно надо следить за тем, чтобы не было даже небольших щелей в опалубке — в противном случае цементное молочко будет протекать вниз, снижая при этом прочность всей конструкции.

Слой бетона под арматурой по толщине всегда должен быть не менее двух сантиметров. На опалубку под арматуру обязательно выставляются плашки, приподнимающие арматурный каркас от опалубки. По консистенции бетон следует делать в меру густым и жидким, определяющая характеристика — это его пластичность, которая позволит равномерно заполнять все пустоты и замечательно уплотняться.

Марка бетона для монолитных перекрытий используется не ниже М200, класс — В15.

Как только бетон зальется, до полного отвердения, за ним следует внимательно ухаживать и следить — к примеру, летом не допускать пересыхания и периодически увлажнять водой (смачивать), накрывать обычной пленкой для поддержания необходимой влажности по технологии.

Утепление и шумоизоляция монолитного перекрытия

Максимальную прочность после заливки бетон набирает примерно по истечению четырех недель. Если опалубка снимается раньше, то рекомендуется установить специальные подпорки. Высокая плотность бетона хорошо проводит звук, поэтому не обойтись без шумоизоляции комнат. Для этого выполняется засыпка керамзита под стяжку или же укладка экструдированного пенополистирола. Бетон проводит и холод, поэтому рекомендуется утеплить перекрытие, а именно, наружные края (торцы). Утеплитель при этом накладывается на данные торцы снаружи дома. Не стоит забывать и о своевременном проведении коммуникаций и проводов, иначе после застывания монолитного перекрытия выполнить это будет трудно.

Высокая прочность бетонного монолита не поддается сомнению, ведь история его применения насчитывает века. Ленточный фундамент или фундамент на буронабивных сваях , в большинстве своих пунктов, аналогичны монолитному перекрытию. Заручившись знаниями о правильной технологии устройства монолитного перекрытия и контролируя процесс реализации вы точно получите именно тот дом, который простоит десятилетия, обеспечивая вас теплом, комфортом и надёжной защитой.