Максимальный пролет плиты перекрытия

Монолитные перекрытия

10 мая 2016 г.

Значительное применение в строительстве получили монолитные безригельные перекрытия в виде плоских плит сплошного сечения, опирающихся непосредственно на вертикальные несущие конструкции зданий. Пролеты ненапряженных плит могут быть от 6 до 12 м; толщина, в зависимости от пролета и расчетных нагрузок, от 15 до 25 см, а в пределах технических этажей до 30 см. На рис. ниже приведен график оптимальных толщин плит, подсчитаных А.С. Залесовым и А.И. Ивановым.

Значительное распространение получили преднапряженные конструкции перекрытий, особенно при пролетах более 6 м. Предварительное напряжение позволяет достичь увеличения пролетов перекрытий при меньшей толщине, повышения трещиностойкости и уменьшения деформативности. При устройстве преднапряженных монолитных ригельных перекрытий пролетами 9-18 м высота ригелей составляет 60-90 см, толщина плит 10-13 см. При устройстве преднапряженных ригельных перекрестно-ребристых перекрытий пролетом 7-10 м высота ребер составляет 30-60 см, толщина собственно плиу 10-20 см, шаг ребер 150-200 см.

В качестве напрягаемой арматуры в монолитных преднапряженных перекрытиях чаще всего применяют арматурные канаты. Армирование перекрытий (рис. ниже) может осуществляться разными способами:

• напрягаемые канаты располагают вдоль осей колонн в одном направлении, а между колоннами перпендикулярно канатам укладывают ненапрягаемую арматуру;
• напрягаемые канаты размещают по осям колонн в двух направлениях;
• напрягаемые канаты располагают преимущественно по осям колонн в одном направлении с размещением аналогичных канатов между колоннами;
• напрягаемые канаты размещают равномерно по всему полю плиты и по осям колонн в двух направлениях.

График изменения толщины перекрытий в зависимости от величины пролетов

а- график изменения толщины перекрытий в зависимости от величины пролетов: 1- ненапрягаемые плиты и балки перекрытий; 2  — преднапряженные плиты и балки перекрытий; 3 — ненапрягаемое безбалочное перекрытие; 4- преднапряженное безбалочное перекрытие; б- график оптимальной высоты сечения h плиты перекрытия в зависимости от пролета и нагрузки q при классе бетона В25

Схемы размещения арматуры при армировании преднапряженных монолитных перекрытий

1 — напрягаемая арматура; 2-  ненапрягаемая арматура

После достижения бетоном прочности, составляющей половину проектной, с помощью гидравлических домкратов выполняют натяжение арматуры на бетон. Предварительное напряжение монолитных плит перекрытий может осуществляться как с обеспечением совместной работы напрягаемой арматуры с бетоном, так и без этого.

При устройстве преднапряженных монолитных плит перекрытий без обеспечения совместной работы напрягаемой арматуры с бетоном арматуру покрывают смазкой ингибитором коррозии и заключают в полимерную защитную оболочку из полиэтилена или полипропилена с минимальной толщиной 1 мм. Это обеспечивает надежную антикоррозионную защиту арматуры, существенно повышает долговечность конструкций, а также снижает трение между арматурой и бетоном по сравнению с традиционным армированием примерно на одну треть.

К достоинствам данного способа преднапряжения монолитных перекрытий можно отнести: обеспечение равномерной работы бетона по толщине плит; равномерное распределение арматурных канатов по всей плите; максимальное использование свойств напрягаемой арматуры; осуществление надежной защиты арматурных канатов от коррозии; значительное уменьшение толщины перекрытий; уменьшение расхода бетона и арматуры.

К недостаткам преднапряжения монолитных перекрытий без сцепления арматуры с бетоном можно отнести: увеличение затрат на обеспечение антикоррозионного покрытия и устройство защитной полимерной оболочки; необходимость увеличения силы натяжения примерно на 27% по сравнению с натяжением при сцеплении арматуры и бетона. Следует отметить, что устройство монолитных преднапряженных перекрытий без сцепления арматуры с бетоном предъявляет повышенные требования к качеству выполнения строительных работ. Такие монолитные перекрытия без сцепления арматуры с бетоном в последние годы нашли широкое применение.

Наряду с этими конструкциями применяются монолитные перекрытия с напряжением арматуры и ее сцеплением с бетоном. Примером являются перекрытия, выполняемые термореактивным способом преднапряжения железобетонных конструкций, идея которого была впервые предложена в 50-х гг. XX в. Харьковским инженерно-строительным институтом.

Арматура, покрытая термореактивной полимерной смазкой, помещается в бетон, а после набора бетоном определенной прочности подвергается электронагреву по предварительно заданной программе. При достижении температуры 100 °С происходит размягчение смазки и свободная деформация арматуры.

После дальнейшего нагрева арматуры до температуры около 350 °С происходит расплавление и полимеризация обмазки, обеспечивающая в дальнейшем совместную работу арматуры с бетоном. На этом электронагрев прекращают, после чего происходит охлаждение и преднапряжение бетона.

К достоинствам данного метода можно отнести: возможность бетонирования конструкции без инъецирования, простоту оборудования и технологии преднапряжения (отсутствие устройств для механического натяжения арматуры).

Источник: http://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/proektirovanie-zdaniy-i-sooruzheniy/monolitnye-perekrytiya595/

Монолитные железобетонные перекрытия — Всё о бетоне

Перекрытия состоят из несущей части, которая передает нагрузку на отдельные опоры либо стенки, и ограждающей, в чей состав входят потолки и полы. По материалу несущей части можно выделить жб (железобетонные) перекрытия, по стальным и деревянным балкам, керамические и армосиликатные. Стоимость полов и перекрытий достигнет 20% от общей стоимости дома. Расход железобетона на перекрытие будет до 60% от общего расхода.

Схема монтажа железобетонного перекрытия.

Стоит понимать, что расход на перекрытие должен быть минимальным.

В современном строительстве основным материалом для устройства перекрытий является железобетон. Перекрытия первого этажа из жб (железобетона) можно разделить на монолитные и сборные, бетонируемые в опалубке. В последнее время для первого этажа применяются лишь монолитные железобетонные перекрытия и сборные. Сборные позволяют перекрыть пролет до 12 м. Говоря о том, какой нужен расход бетона, следует знать, что расход данного строительного раствора на 1 м² составит 0,223 м³, а стали – 6,5 кг. Данный расход является приблизительным и может несколько отличаться.

Стоит знать, что перекрытия обязательно должны удовлетворять требованиям жесткости, прочности, огнестойкости, долговечности, звуко- и теплоизоляции, если они будут отделять отапливаемые помещения от наружной среды либо от неотапливаемых помещений. Перекрытия в помещениях, в которых будут происходить мокрые процессы, должны быть водонепроницаемыми, а в помещениях, в которых выделяются газы, – газонепроницаемыми.

Схема монолитного железобетонного перекрытия.

В загородных домах со стенками из кирпича чаще всего люди отдают предпочтение сборному железобетонному перекрытию с круглыми пустотами. Их длина бывает от 4800 до 6980 мм, ширина – от 1000 до 2400 мм, а высота – 220 мм. Применяются конструкции и с плоскими пустотами длиной 2700-4200 мм с градацией 300 мм, шириной 1200-1500 мм, толщиной 120 и 160 мм.

Панели для первого этажа следует укладывать на слой кладочного свежеуложенного раствора толщиной 10 мм, с заделкой на опоре как минимум на 120 мм. С шагом 2400-3000 мм через одну панель соединяют анкерами диаметром 8-10 мм. Анкеры крепятся к петлям и заводятся в кладку на 250 мм от торца панели. Заканчивать необходимо загибом под углом 90 градусов по горизонтали на 380 мм.

Швы между панелями заполняются цементным раствором. Говоря о том, какой состав должен быть, стоит знать, что это 1:4 по объему. Монтаж панелей осуществляется при помощи автомобильных кранов.

Монтаж перекрытия из жб

Схема армированного железобетонного перекрытия.

Подобные конструкции для первого этажа обладают некоторыми ценными качествами. Главными из них являются долговечность, большая прочность и огнестойкость. Для сокращения числа стыковых сопряжений и монтажных операций при проектировании конструкций элементов сборных перекрытий из жб (железобетона) нужно будет стремиться укрупнять их.

Далее речь пойдет о сборном железобетонном перекрытии. Оно разделяется на 3 основные группы: балочное, крупнопанельное и в виде настилов (плиты). Конструкции в виде настилов будут состоять из плоских либо ребристых элементов одного типа, которые укладываются вплотную. Говоря о том, какой способ соединения здесь нужно использовать, стоит знать, что нужно заполнять промежутки цементным раствором.

Подобные конструкции для первого этажа состоят из несущей части из железобетона, термо- и звукоизоляционного слоя и конструкции пола. Стены и прогоны будут служить опорами для настилов. Самыми распространенными являются пустотелые настилы, имеющие высоту 160 мм, если есть пролет до 4 м, и 220 мм, если есть пролет более 4 м.

Схема монтажа перекрытия.

Для того чтобы обеспечить нормативные звукоизолирующие свойства от воздушного шума, однослойные конструкции панельных перекрытий первого этажа, которые выполнены из тяжелого бетона, обязательно должны иметь массу, которая превышает 300 кгс на 1 м².

В процессе устройства перекрытий раздельного типа, в которых применяется звукоизолирующая способность воздушного промежутка между нижней и верхней панелями сборного железобетонного перекрытия, и при устройстве слоистых перекрытий обеспечить звукоизолирующую нормативную способность будет возможно при массе перекрытия менее чем 300 кгс на 1 м².

Междуэтажные крупнопанельные жби (железобетонные) перекрытия по конструкции могут быть со слоистым полом, со слоистым полом и раздельным потолком, раздельного типа (из двух раздельных несущих панелей, с раздельным потолком либо с раздельным полом). Все вышеперечисленные конструкции перекрытий имеют относительно небольшую массу (менее 300 кгс на 1 м²). Нормативная звукоизоляция способна обеспечиваться слоистой конструкцией пола либо наличием воздушной сплошной прослойки в толще.

Схема монтажа конструкций перекрытия.

Однослойными сплошными жб (железобетонными) панелями, которые имеют толщину 140 мм, можно перекрывать пролет до 3,6 м. Для того чтобы перекрыть большой пролет (порядка 6-6,6 м), следует применять однослойные сплошные железобетонные предварительно напряженные панели, которые имеют толщину 14-16 см, либо керамзито-железобетонные, которые имеют толщину 18 см.

Шатровая панель имеет вид плиты, которая обрамлена по контуру ребрами, обращенными в форме карниза. Междуэтажные перекрытия устраиваются и из плоских железобетонных панелей, имеющих толщину 14-16 см. От того, какой пролет следует перекрывать, будет зависеть тип перекрытия. Максимальный пролет – 12 м.

Монтаж балочной конструкции

Междуэтажные сборные железобетонные конструкции балочного типа состоят из балок таврового профиля и заполнения между балками. Заполнителем в данном случае будет служить накат из легкобетонной и гипсобетонной плиты, имеющих толщину 80 мм и длину 395 мм, армированных реечными деревянными либо брусковыми каркасами. В чердачных перекрытиях – легкобетонные плиты, которые имеют толщину 90 мм и длину 95 мм, армированными стальными сварными сетками.

Швы в плитах и балках заполняются при помощи цементного раствора и затираются. Цокольные и чердачные перекрытия обязательно необходимо утеплять, а междуэтажные – звукоизолировать. Для этого в плитах следует использовать песчаную либо керамзитовую подсыпку, слоистое покрытие с упругой прокладкой.

В процессе устройства железобетонных балочных перекрытий в санитарных узлах в плитах следует включать гидроизоляционный слой. Поверх настилов либо панелей для этого чаще всего наклеивают 1-2 слоя рубероида на битумной мастике. Балочные перекрытия используются, если нужно перекрыть пролет 3-7,5 м.

Установка монолитных строений

Монолитные конструкции выполняются по предварительно установленной опалубке. Подобные перекрытия на плитах будут служить дополнительным жестким каркасом здания в процессе переноса нагрузки на несущие стенки с пола. Устройство их требует определенного профессионального мастерства. Выполнять необходимо обязательно по проекту под руководством специалиста-строителя.

Изготовление подобных конструкций по месту имеет некоторые преимущества. Для этого не нужно иметь специальный транспорт или какую-либо грузоподъемную технику. Для перемещения и поднятия бетона достаточно иметь средства малой механизации.

Схема монтажа монолитного перекрытия.

Основа монолитных конструкций заложена в плитах Монье. В ней арматура размещается в местах растяжения, имеется ввиду нижняя часть плиты. Обусловливается это тем, что сталь имеет прочность на растяжение в 15 раз большую, чем бетон. Арматурный каркас плиты должен быть расположен на относе от стен опалубки на минимальном расстоянии 3-5 см. Это необходимо для того, чтобы бетон имел возможность заполнить данное пространство.

Пролет, который перекрывается с помощью монолитной плиты, должен иметь длину максимум 3 м. Для трубопроводов сантехнических коммуникаций следует позаботиться об установке металлических либо виниловых гильз, которые имеют внутренний диаметр больше, чем прокладываемый трудопровод. Зазор трубопровода и металлических гильз нужно чеканить просмоленной паклей.

К недостатком подобных монолитных конструкций стоит отнести монтаж деревянной опалубки практически по всей площади дома. Однако это вовсе не значит, что нужно выставлять опалубку всю сразу. Перекрытие можно выполнять отдельными пролетами, при этом перенося опалубку по мере схватывания бетона.

Несущая способность монолитных перекрытий будет обеспечиваться с помощью арматуры. Промежуточные стыки стержней при этом по всей длине нежелательны. С наружной стороны перекрытия минимальный слой бетона должен составлять не менее чем 2 см. Пролет бетонировать необходимо за один рабочий цикл.

Монтаж опалубки

Для устройства монолитного жби перекрытия понадобится выполнить монтаж горизонтальной съемной опалубки.

Подобная опалубка может изготавливаться из деревянных щитов (из обрезанных досок, которые имеют толщину 25-35 мм) либо водостойкой фанеры, которая имеет толщину не менее чем 20 мм. Если щиты опалубки, которые изготовлены из досок, имеют щели, поверх опалубки нужен слой гидроизоляционной пленки. Он будет нужен для того, чтобы жидкий раствор не смог вытекать.

Схема опалубки железобетонного перекрытия.

Съемная опалубка должна укладываться по балкам-ригелям, которые будут поддерживаться опорными вертикальными стойками. Стойки могут быть телескопические, изготовленные самостоятельно из кругляка диаметром 8-15 мм и брусьев, либо заводского изготовления.

Опалубка должна устанавливаться без щелей, строго горизонтально. По горизонтальной конструкции укладывают и увязывают при помощи мягкой вязальной проволоки арматуру из стали в виде сетки с ячейками, имеющими размеры 200х200 мм.

Каркас из арматуры

Арматура по опалубке укладывается таким образом, чтобы между ей и опалубкой остался зазор не менее чем 25 мм. Для этого следует использовать стандартные специальные пластмассовые подставки либо изготовить их самостоятельно из дерева, фанеры либо другого материала. Какой материал выбрать – решать каждому. Будет нужен любой из вышеперечисленных.

Диаметр арматуры из стали, которая применяется для того, чтобы устроить монолитную жб конструкцию, будет зависеть от размеров перекрытия и нагрузки, которую оно будет нести. Он может быть в пределах 12-20 мм.

В зависимости от прочности монолитного жб перекрытия может быть 1 или 2 ряда арматуры. Второй ряд арматуры из стали укладывается по подставкам, изготовленным из арматуры, которые предварительно установлены на нижний ряд и закреплены при помощи мягкой вязальной проволоки. Высота подставок будет зависеть от толщины изготавливаемой жб конструкции.

Максимальный расход арматуры на перекрытие составит 15-20 кг. Стоит знать, что расход может быть и меньше.

Источник: https://1pobetonu.ru/izdeliya/monolitnye-zhelezobetonnye-perekrytiya.html

Особенности перекрытий монолитного типа

Перекрытия представляют собой сплошные ж/б конструкции армированного типа. Их применение актуально при повышенных весовых нагрузках, прежде всего – в многоэтажных домах. В частном строительстве к их главным преимуществам относят возможность сокращения затрат на монтаж за счет самостоятельного выполнения отдельных или всех этапов работ при минимальном задействовании спецтехники. Технология считается трудоемкой, для исключения ошибок расчет плиты стоит доверить специалистам. Полученные параметры обязательно учитываются при подготовке основного проекта дома.

Виды плит

Условно все межэтажные перекрытия разделяются на сборные (сплошные или пустотелые, изготовленные на заводе), часторебристые (ячеистого типа с участками из облегченного материала или пустых блоков) и монолитные. Последние ценятся прежде всего за отсутствие швов, этот вариант выбирается при бетонировании многоэтажных зданий, заливке полов или разграничении этажей в индивидуальных постройках.

В зависимости от конструктивного исполнения и способа монтажа разделяются на: балочные, безбалочные (наиболее востребованная при строительстве частных домов разновидность с гладкой поверхностью), с несъемной опалубкой (одновременно выполняет роль теплоизоляционной прослойки) и уложенные на стальной настил. Последние ценятся за уменьшение трудоемкости и возможность снижения толщины и массы.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

2. Возможность опирания на колонны. Это дает больше свободы в процессе планировки в сравнении с вариантом закладки сборных плит перекрытия из готовых заводских элементов стандартного размера.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости.

В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены Мmax = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

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.

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.

Расценки

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 плюсам закладки перекрытия своими руками относят сокращение расходов на оплату работ – до 30 % как минимум. Для заливки используются простые стройматериалы – бетон и арматура, экономия на них недопустима. Объем раствора рассчитывается исходя из толщины и площади плиты, длина и вес металла – по составленной заранее схеме армирования. Аренда опалубочных конструкций обходится дорого: минимальная цена за м2 – 400 рублей в месяц (снимать ее раньше нельзя).

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.

Источник: http://stroitel-lab.ru/osobennosti-perekrytij-monolitnogo-tipa.html