Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

Учитывая относительно доступные цены на стройматериалы, большинство людей прибегают к самостоятельным постройкам. В частном домостроении возникает много вопросов по поводу строительства, в том числе касающиеся такого понятия, как плиты перекрытия. Армирование является неотъемлемой частью их сооружения. Как оно осуществляется и возможно ли его выполнить своими руками?

Монолитные плиты различаются по технологии устройства:

  1. Балочные монолитные;
  2. Безбалочные;
  3. С несъемной опалубкой;
  4. По профнастилу.

Безбалочные типы перекрытий являются самым распространенным видом, так как на их устройство не нужно большое количество материалов, что позволяет значительно сэкономить деньги. Безбалочная конструкция представляет собой сплошную плиту, которая опирается на колонны или капители. Перекрытия по профнастилу чаще всего используются во время установки террас, гаражей и подобных построек. В этом случае профлист играет роль несгибаемого основания, на которое заливают бетон. В виде опоры используют каркас из металлических колонн и балок.

Очень важно составить правильный расчет и чертеж для качественного перекрытия помещения.

От вас потребуются всего два хорошо вам известных параметра:

– размеры помещения; – тип подбираемой плиты (ПК или ПБ).

Подробнее

  • Размеры помещения. Длину и ширину помещения вы можете принимать в любом направлении. Программа разложит плиты так, чтобы несущие стены всегда были расположены вдоль наименьшего пролета.
  • Подбираемый тип плиты: ПК или ПБ. Для частного застройщика разницы в типах плит ПК (плиты перекрытий с круглыми пустотами) и ПБ (многопустотные плиты перекрытий стендового безопалубочного формования) нет. Отличия имеются лишь в отдельных монтажных узлах, деталях анкеровки, номенклатуре.

Скорее всего, ваш выбор типа плиты будет основан на финансовых соображениях и возможностях поставщика стройматериалов. В том случае, если вы не можете определиться с типом плиты, вам поможет эта дополнительная информация.

  1. Принципиальное отличие между плитами состоит в технологии изготовления: если плиты марки ПК изготавливают каждую в отдельной опалубочной форме, то плиты марки ПБ изготавливают на стенде (до 100 м длиной) и нарезают отрезками нужной длины.
  2. Технология изготовления влияет на различие в армировании плит ПК и ПБ. В рамках частного домостроения разница в армировании плит никак не сказывается на их применении.
  3. Отличить плиты друг от друга очень легко: плиты ПК имеют круглые внутренние пустоты, а плиты ПБ – пустоты сложной овальной формы:
  4. Плиты имеют почти одинаковую ширину и несущую способность. По длине плиты тоже мало различаются, однако плиты марки ПБ имеют более широкую номенклатуру от 2,4 м до 10,8 м с шагом в 10 см. Плиты ПК, как правило, бывают длиной 6, 6,3 и 7,2 м. Это связанно, в первую очередь, со сложившейся практикой и, соответственно, ограниченным набором опалубочных форм на заводах ЖБИ.
  5. Плиты ПК выпускаются с закладными деталями – петлями для монтажа, плиты ПК – без. Для их монтажа необходимо применять специальные строповочные устройства.
  6. Плиты ПБ отличаются более высоким качеством изготовления, чем плиты ПК.
  7. Плиты ПК заводятся продольной стороной в стены, а плиты ПБ – нет.
  8. И те, и другие плиты соединяются между собой и анкеруются деталями в кирпичную кладку. Узлы крепления и детали у плит ПБ и ПК отличаются.
  9. Плиты типа ПК можно заводить на продольные стены (не более чем на 5 см). Плиты ПБ на стены заводить нельзя.

Все! Введя эти значения, вы увидите раскладку плит перекрытий с подписанными под каждой плитой марками. При необходимости вы сможете изменить размеры помещения и сразу получить новую схему с новыми марками плит. Кроме того, вам будет предоставлена спецификация с указанием марок примененных плит, их ГОСТа, количества и массы каждой плиты. Этой информации достаточно для приобретения необходимых плит. Проделав ту же процедуру для всех помещений коттеджа, вы получите данные для комплексного заказа всех сборных железобетонных плит на объект.

Читайте также:  Порядок работ по устройству монолитного перекрытия

Произвести расчет

Параметры арматуры для армирования

Нагрузки от строения, размещенного на плите, распределяются на фундамент неравномерно. Из-за этого появляется изгибающий момент, который приводит к нарушению целостности как самой плиты, так и здания. Арматура позволяет:

  • повысить прочность плиты;
  • предотвратить усадку здания из-за недостаточной прочности основания;
  • не допустить изгиба плиты в процессе пучения грунта.

Армирование осуществляется на основании нормативных документов. Согласно СНиП 52-01-2003, для армирования плиты фундамента применяется стальная арматура, соответствующая нескольким параметрам.

Тип профиля

Поверхность стальных стержней должна иметь кольцевидное или серповидное рифление. Располагаясь вдоль стального прута, насечки увеличивают силу соединения бетонной смеси и стального проката. Гладкая арматура не сможет обеспечить соединение подобной силы.

Марка

Наиболее универсальные и экономически выгодные марки арматуры — А500С и А600С. Данная арматура имеет увеличенное сопротивление нагрузкам, повышенную прочность и пластичность, а также высокие показатели свариваемости. Арматура может заменять арматуру других классов без применения дополнительных расчетов.

Глубина заведения на стены

Все перекрытия, независимо от способа монтажа, можно укладывать на фундамент или несущие стены из кирпича, ж/б панелей, газобетона или пеноблоков.

Глубина заведения на стены

Важно знать, на сколько можно опирать пустотное железобетонное изделие. Эта глубина зависит от материала, из которого возведены несущие конструкции:

  • кирпичные – от 9 до 12 см;
  • панельные – от 5 до 9 см;
  • газобетонные или пеноблочные – от 12 до 25 см.
Глубина заведения на стены

Несоблюдение рекомендованной глубины укладки, чревато разрушением стен, из-за неправильно распределенных нагрузок. Недостаточная глубина приводит к раскрашиванию внутреннего слоя кладки и штукатурки, или к растрескиванию панелей. Излишнее расстояние, занятое под опору, приведет к разрушению внешней части стены.

Схема правильного и неправильного узла опирания на кирпичную стену:

Глубина заведения на стены

Выдержка из СНИП

Глубина заведения на стены

СП «Крупнопанельные конструктивные системы. Правила проектирования»

Глубину опирания сборных плит сплошного сечения на бетонные и железобетонные стены в зависимости от характера их опирания принимают не менее:

Глубина заведения на стены
  • 40 мм ― при опирании по контуру, а также двум длинным и одной короткой сторонам;
  • 50 мм ― по двум сторонам и пролете 4,2 м и менее, а также по двум коротким и одной длинной сторонам;
  • 70 мм ― по двум сторонам и пролете более 4,2 м.

Опирание многопустотных плит безопалубочного формования на стеновые панели производится по двум сторонам, то есть по балочной схеме с глубиной опирания не менее 80 мм для плит высотой 220 мм и менее, и не менее 100 мм для плит высотой более 220 мм.

Глубина заведения на стены

Во всех случаях максимальная глубина опирания многопустотных плит безопалубочного формования принимается не более 150 мм.

Опирание по трем и более сторонам многопустотных плит безопалубочного формования (заведение продольной стороны плит в стены) не допускается.

Глубина заведения на стены

Глубина заведения на стены

Для поперечной арматуры

В соответствии с СП (СП ), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура.

Ее устанавливают с целью восприятие усилий, а также ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.

Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов (колонны, стойки и т.д.) принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм.

Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов (балках, ригелях и т.д)  принимают не менее 6 мм.

В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры. Максимальное расстояние для поперечной арматуры:

  • не более 0,5 h0 и не более 300 мм — в железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном.
  • не более 0,75 h0 и не более 500 мм — в балках и ребрах высотой 150 мм и более, а также в часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • можно не устанавливать — в сплошных плитах, а также в часторебристых плитах высотой менее 300 мм и в балках (ребрах) высотой менее 150 мм на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • не более 15d и не более 500 мм — во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры в целях предотвращения выпучивания продольной арматуры (d — диаметр сжатой продольной арматуры).
Читайте также:  Инструкция по правильной укладке пароизоляции на потолок

Важные примечания!

  • Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5%, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.
  • Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно-сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине грани. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
  • В элементах, на которые действуют крутящие моменты, поперечная арматура (хомуты) должна образовывать замкнутый контур.
  • Поперечную арматуру в плитах в зоне продавливания в направлении, перпендикулярном сторонам расчетного контура, устанавливают с шагом не более 1/3h0 и не более 300 мм. Стержни, ближайшие к контуру грузовой площади, располагают не ближе 1/3h0 и не далее 1/2h0  от этого контура. При этом ширина зоны постановки поперечной арматуры (от контура грузовой площади) должна быть не менее 1/3h0. Допускается увеличение шага поперечной арматуры до 1/2h0. При этом следует рассматривать наиболее невыгодное расположение пирамиды продавливания и в расчете учитывать только арматурные стержни, пересекающие пирамиду продавливания.
  •  Расстояния между стержнями поперечной арматуры в направлении, параллельном сторонам расчетного контура, принимают не более 1/4 длины соответствующей стороны расчетного контура.
  • Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил и крутящих моментов, должна иметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и поперечной арматуры.
  • У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура

Условные обозначения:

h0 — рабочая высота сечения в м, вычисляется по формуле

h0=h-a’, где

h —  высота сечения в м.

a’ — расстояние от центра тяжести растянутой арматуры, до ближайшего края сечения

Рабочая высота сечения — это расстояние от сжатой грани элемента до центра тяжести растянутой продольной арматуры ( СП63).

Защитный слой бетона для арматуры по СП (СНиП 52-01-2003)

Арматурные работы. Допустимые отклонения при укладке по СП

Арматура А500С (ГОСТ, расшифровка, таблица весов и тип стали)

Порядок работ по армированию

Все виды работ делятся на несколько последовательных этапов:

  1. Монтаж опалубки.
  2. Крепление арматуры и сетки.
  3. Заливка бетоном.

Первым делом нужно поставить опалубку. Для устройства опалубки есть свои требования: она не должна деформироваться при заливке бетоном, выдерживать общий вес плиты до полного застывания раствора. Нагрузка при этом огромна, слой бетона в 200 мм весит около 0,5 тонны, и это нагрузка только на 1 м2. Поэтому опалубка должна быть прочной и крепкой. Щитки опалубки можно делать из фанеры в 18-20 мм, а брус размером 100 на 100 мм использовать в качестве стоек, балок и ригелей. Отлично подойдет и профессиональная опалубка для заливки плит. Она уже рассчитана на большие нагрузки, в комплекте есть и телескопические стоечки, которые могут регулировать уровень обрешетки и выдерживать большой вес. Такое оборудование стоит дорого, и если стройка разовая, можно арендовать опалубки и стойки на фирмах или у других строительных организациях.

Читайте также:  Как армировать монолитную плиту перекрытия: схемы и примеры

Схема опалубки есть в любой строительной литературе, но если выбор пал на профессиональную, там будет инструкция вместе с упаковкой. Какую опалубку вы выберете, по сути, не важно, главное проверить все поверхности на горизонтальность и выставить уровень с помощью нивелира, уровня или других приборов. Армирование плит. Перед началом армирования нужно положить на дно фиксирующие элементы − опоры из пластика для защитного слоя, их высота от 25 до 30 мм. Далее параллельно укладываются стержни с равным шагом. Потом устанавливается другой ряд под прямым углом в 90 градусов. При помощи проволоки вязальной связываются разделители сеток вместе с равным шагом. Дополнительно нужно армировать края перекрытий – усилить конструкцию. Поперечные и продольные стержни армирования укладываются последовательно на разделители и П-образные элементы усилений. Верхняя плоскость стержней арматуры должна проходить ниже уровня опалубки в среднем на 30 мм. Арматура в собранном виде должна выдержать вес человека, если каркас жесткий, то и деформаций не будет.

Когда без устройства монолитного перекрытия не обойтись

Самым надежным вариантом перекрытия между этажами считается монолитное, выполняемое из бетона и арматуры. Существуют несколько случаев, при которых монолитное перекрытие при строительстве дома должно использоваться в обязательном порядке. Не секрет, что данный способ надежен на 100%, но при этом он еще и очень дорогой. В каких же ситуациях можно сэкономить и использовать менее дорогостоящий метод, а в каких — нельзя никак:

— К примеру, нет возможности доставки и монтажа сборных железобетонных плит, а также, если вы отказались от других вариантов;

— Особая конфигурация дома и стен в нем, при которой нельзя уложить необходимое количество перекрывающих плит, здесь требуется создание большого количества монолитных участков. Реализация проекта с монолитным перекрытием все-таки возможна, но потребуются дополнительные траты на подъемный кран и опалубку.

Монолитное перекрытие сложной формы

— Отрицательные условия могут стать причиной выбора только монолита, так как он прочен и практически в любых условияъ. К примеру, он спокойно выдерживает повышенную влажность, большие нагрузки, невозможность обеспечить нормальную гидроизоляцию. Смотрите стоимость плиты фундамента . Сейчас плиты перекрытия могут быть предварительно напряженными, стальные тросы применяются для армирования конструкции. Из-за большой прочности сечение практически не растягивается или имеет невысокие значения растяжения. Однако, такие плиты быстрее становиться хрупкими и поддаются коррозии.

— Если перекрытие совмещено с монолитным поясом — при идентичной цене пояса и сборного перекрытия, а также монолита, логичнее выбрать именно последний вариант. Проблемой могут стать трудоемкие грунтовые условия — высокая сейсмическая активность, просадочность и др.

Грамотное армирование монолитной ж/б плиты

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.