Расчет монолитного перекрытия (видео)

Самостоятельное армирование конструкции

Как упоминалось ранее, при выполнении перекрытия особо важным является грамотный расчет армирования. Для создания арматурного каркаса своими руками лучше всего использовать горячекатаные металлические стержни класса А3. Их сечение может равняться от 8 до 14 мм – выбор обуславливается расчетной нагрузкой.

Если осуществляется армирование монолитной плиты перекрытия, СНиП предполагают двухслойный каркас. Обе металлические сетки обязаны размещаться в толще бетона. Минимальная защитная прослойка, создаваемая опалубочным коробом, должна быть равна 1,5 см. Для того, чтобы изготовить сетку, прутья нужно соединить вязальной проволокой. Нельзя забывать, что размер ячеек может быть исключительно 15х15 см или 20х20 см.

Стержни, используемые для выполнения сетки, обязательно должны быть цельными, на них не может быть трещин или разрывов. Если длина прутьев недостаточна, к ним с нахлестом (длина его должна равняться 40 диаметрам используемой арматуры) подвязываются дополнительные стержни. То есть, если в работе применяются пруты D12, то нахлест будет равен 480 мм. Стыки стержней размещаются в шахматном порядке. Края арматуры в двух получившихся сетках соединяются усилением П-образной формы.

Технология изготовления предполагает, что рабочей основой является нижняя металлическая сетка, принимающая нагрузку на растяжение. Что касается верхней части каркаса, то она принимает сжимающие нагрузки.

При расчетах и проектировке обязательно учитываются дополнительные усиления арматуры, однако существуют и стандартные нормы, которые следует учитывать:

• При выполнении нижней арматурной сети усиления укладываются между несущими стержнями в центре;
• При подготовке верхней сетки дополнительные прутья устанавливаются над опорами-основами;
• Усиление понадобится в точках скопления выемок и нагрузок: оно осуществляется посредством отдельных стержней длиной 0,4-2м (выбор длины обуславливается шириной пролетов).

Если выполняется нетрадиционный образец армирования монолитной плиты перекрытия (с колонной), то в точках пересечения металлического каркаса с опорами армирование будет совершенно другим. В местах пересечения создаются особые пространственные усиления.

Готовый каркас перекрытия заливается бетонной смесью при помощи специального приспособления. После укладки раствор утрамбовывается посредством глубинного вибратора. Процесс созревания монолита предполагает его усадку. Чтобы избежать растрескивания плиты, первые 3-4 суток после заливки конструкцию необходимо увлажнять. Бетон наберет мощность через 28 суток.

Видео об армировании монолитной плиты перекрытия:

Основные виды

Основные нагрузки на дом будут находиться на нижней арматуре, а сжимающую нагрузку будет получать верхняя, с чем может отлично справиться и бетон. Следует помнить, что подобный процесс необходимо выполнять полностью на всю длину изделия, помимо того, применять опалубку, которая является самым важным этапом в процессе монтажа конструкции. Для этого рекомендуется использовать дерево. В подобном случае в дом могут подойти как обыкновенные доски 50 на 150 мм, так и недорогая фанера.

Важно надежно и прочно закреплять стойки опалубки и выполнить расчет, потому что вес бетона, который будет использоваться при проведении подобной операции, достаточно часто достигает 300 кг на 1 м². Единственное, без чего весьма сложно обойтись в процессе монтажа армированной конструкции, – это телескопические стойки

Это надежный и удобный инструмент. Стойка может выдержать 2 т веса, чего нельзя сказать про доски, в которых могут появиться микротрещины либо сучки.

Устройство монолитного фундамента: составляющие элементы

Монолитный фундамент в виде плиты представляет собой массивную железобетонную конструкцию, не требующую заглубления в грунт в отличие от остальных типов.

Рисунок 1. Конструктивная схема классического плитного основания

1. Уплотненный грунт – хорошо утрамбованное дно котлована (обычно земляные работы предполагают только снятие верхнего плодородного слоя почвы).
2. Подушка – традиционно делается из песка либо его смеси с щебнем или гравием. Она служит для гашения вибраций и минимизирует воздействующие снизу на основание нагрузки, а также для отведения грунтовых вод.
3. Полотно геотекстиля – чаще применяется дорнит, который защищает подушки от заиливания и армирует ее. Дополнительно может укладываться между слоями песка и щебня для повышения прочностных характеристик.
4. Бетонная подготовка – называется еще выравнивающим слоем. Выполняется из бетона, толщина обычно не превышает 50 мм. Служит для более качественной гидроизоляции и правильной установки армирующего каркаса.
5. Гидроизоляционный слой – водонепроницаемая мембрана защищает фундамент от капиллярного подсоса влаги. Классический материал – рулонные битумные холсты, укладываемые в несколько слоев.
6. Армирующий каркас – обеспечивает высокую несущую способность основания и устойчивость к изгибающим нагрузкам, предупреждая растрескивание бетона.
7. Бетонная основа – непосредственно основание, толщина которого определяется в зависимости от предполагаемых нагрузок, высоты здания и используемых стеновых материалов.

Однако «пирог» может включать и другие элементы – все зависит от разновидности основания. Так, устройство фундамента типа УШП (утепленная шведская плита) предполагает необходимость применение экструдированного пенополистирола, поверх которого уже сооружается бетонное основание.

Рисунок 2. «Пирог» утепленной шведской плиты

Преимущества и недостатки

Основным достоинством плитного фундамента является значительна площадь опоры, за счет чего понижается давление на грунт и снижается возможность деформации стен и других несущих конструкций здания. К другим преимуществам такого рода основания несомненно относятся длительный срок эксплуатации, безопасность применения, быстрый и простой монтаж, устойчивость к грунтовым и наземным водам, а также возможность строительства цокольного этажа и одновременное использование плит в качестве основы для пола первого этажа. Но все это возможно только если был произведен правильный расчет фундаментной плиты.

Монолитный фундамент это одновременно пол первого этажаИсточник domsumom72.ru

Единственным, немаловажным недостатком плитного фундамента является его высокая стоимость. Однако высокая цена обычно оправдана – ведь это высоконадежная, долговечная, прочная конструкция с отменными техническими и эксплутационными свойствами.

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.

Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.

Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина – b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.

Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры – A400.

Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.

Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия – это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку – динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами.  Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

• арматурой класса А-III,
• класс бетона В25,
• защитный слой 20мм

 Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Армирование монолитных плит перекрытия: основные задачи

Почему нужно проводить армирование плит? Какие основные задачи оказываются достигнутыми благодаря соответствующим строительным мероприятиям?

Монолитные плиты в последнее время становятся все более востребованными. Без них невозможно представить современное строительство, которое существенно упрощается и ускоряется. Среди преимуществ используемой продукции нужно отметить долговечность, влагостойкость и огнеупорность. В результате предполагается возможность для создания теплых перекрытий, которые будут гарантированно защищать жилые помещения от ветра и сильного холода.

Однако понимание физики определяет необходимость армирования монолитной конструкции. Итак, почему требуется позаботиться об армировании? Все обусловлено неправильным распределением нагрузки, которая становится излишней даже для самого крепкого, прочного бетона.

В каждом случае поперечное армирование плиты перекрытия позволяет укрепить создаваемую конструкцию, продлевая срок ее эксплуатации. В большинстве случаев процесс протекает с применением арматуры, диаметр которой составляет от восьми до четырнадцати миллиметров. Кроме того, предполагается создание каркаса, который устанавливается внутри бетонной плиты. Визуально используемый каркас напоминает решетку, причем расстояние между установленными прутьями может быть разным. Расстояние зависит от площади, которая должна быть надежно перекрыта плитой перекрытия.

Как рассчитать толщину плиты

При расчете толщины плиты фундамента придерживаются нижеприведенной схемы:

Первый этап: Геологический анализ участка показывает подходящую величину оптимального удельного давления на почвы. В процессе работ также определяется достаточная глубина заложения фундамента.

Второй этап: Проводится расчет возможных весовых нагрузок. В таблицах указаны средние показатели для большинства стройматериалов – рассчитать их вес не сложно в зависимости от размеров перекрытий, стен и других конструкций. Далее к получившейся цифре прибавляется средняя нагрузка снежного покрова в соответствии с регионом проживания и уклоном кровли. Не стоит забывать про такой критерий, как полезная нагрузка – для цокольных перекрытий она равняется 210 кг/см² (этот параметр определяется для каждого этажа здания, после чего суммируется).

Третий этап: Проводится расчет площади монолитной длины (для этого необходимо умножить длину дома на ширину). Чтобы высчитать величину удельной нагрузки на 1 м² просто разделите общие весовые данные на получившееся ранее значение.

С подсчетом размеров плитного монолитного фундамента проблем обычно не возникаетИсточник znaybeton.ru

Четвертый этап: Расчет оптимального объема фундамента (делится на средний удельный вес армированного бетона), а также определяется предварительная толщина монолитной плиты фундамента – причем получившийся показатель увеличивают на пять сантиметров (с запасом).

Пятый этап: После того, как будет ясен вес основания, он прибавляется к средним весовым нагрузкам. Далее показатель удельного давления на грунт (около трех) сравнивают с предварительными результатами для конкретной местности (отклонение должно быть не более 25%).

Определение величины нагрузок влияет на выбор марки бетонной смеси, а толщина фундамента влияет на выбор схемы армирования (также как и расчет других составляющих поможет произвести расчет арматуры на монолитную плиту калькулятор), в соответствии с которой подбирается диаметр прутьев и частоты из размещения. Упростить весь процесс расчетов можно воспользовавшись простым механизмом – онлайн-калькуляторов. Специальный калькулятор поможет сделать расчет монолитного перекрытияи других составных частей, вычислить толщину плит и подушки фундамента. Для этого вам потребуется только вбить достоверные показатели в указанные ячейки и дождаться результатов.

Видео описание

Как рассчитывается фундамент на онлайн калькуляторе, смотрите в видео:

Советы профессионалов

Специалисты рекомендуют заранее подходить к расчетам необходимого количество материалов для строительства фундамента, при этом учитывая все особенности почвы конкретного участка. Например, пучинистая почва обладает характерной чертой – подъёмами и спадами в зависимости от сезонных изменений. Если забыть про этот нюанс, через некоторое время основание станет испытывать запредельные силовые нагрузки, появятся трещины и основание начнет лопаться. Также рекомендуется связывать арматуру проволок – это придаст ей большей подвижности. Таким образом, застывшая бетонная смесь даже при сильных деформациях грунта, сможет сохранить нужную структуру и не приведет к образованию микротрещин.

Видео описание

Как на самом деле рассчитывают фундамент профессионалы наглядно показано в следующем видео:

Заключение

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что хоть плитный фундамент и имеет весьма высокую стоимость, он обладает высокой прочностью, жесткой конструкцией, длительным сроком службы и другими положительными эксплуатационными свойствами. Монтаж такого рода основания – задача непростая. Но Подсчет материалов на плитный фундамент, расчет толщины плит и других составляющих основания порой затрачивает куда больше времени, чем ожидалось. Поэтому для предварительных расчётов разумно воспользоваться онлайн-калькулятором, а полноценное проектирование и монтаж доверить специалистам в этой сфере, чтобы получить действительно качественный и надежный фундамент.

Для чего нужен расчет монолитного перекрытия

От прочности стен зависит надежность всей конструкции здания, и этот факт неоспорим, но не меньшее значение для безопасности проживающих в частном доме (равно как и в многоквартирном) имеют перекрытия

Крепкий пол под ногами – это очень важно для того, чтобы чувствовать себя в помещениях комфортно. Но, если плиты из бетона на этапе проектирования вынуждают придерживаться определенных рамок, поскольку параметры их являются константой, то расчет монолитного перекрытия, наоборот, приходится делать, исходя из желаемой планировки дома

И ошибки при этом крайне нежелательны.

Любое перекрытие способно выдержать только строго определенную (выраженную в килограммах) нагрузку на квадратный метр. Не зная эту величину, и превысив ее, к примеру, изменяя планировку путем установки перегородок, можно спровоцировать возникновение трещин в структуре бетона. Как следствие, залитое монолитное основание этажа будет ослаблено, и впоследствии может разрушиться

Во избежание расчет нужно делать так, чтобы иметь запас прочности перекрытия, принимая во внимание характеристики используемой марки бетона, диаметр и количество прутков для арматуры, и их суммарный вес

В некоторых случаях для усиления монолитного наливного основания можно изготавливать схожим образом горизонтальные железобетонные балки под перекрытием, которые будут играть роль ребер жесткости. Для их расчета нужно лишь заранее определить габариты, которые складываются из высоты, ширины и длины. В этом и состоит основная разница между балкой и перекрытием, для расчета которого нужно использовать такие параметры, как площадь и толщина бетонной заливки. Далее мы рассмотрим основные нормы, которых следует придерживаться при заливке плит, чтобы их прочность была достаточно высокой.

Нюансы при монтаже плитного фундамента

Если был правильно осуществлен расчет и монтаж плитного фундамента, то монолитное основание отлично справляется с резкими температурными перепадами и способно подстраиваться под различные виды слабонесущих грунтов. Выбор такой конструкции в первую очередь обусловлен ее высокой надежностью и привлекательным внешним видом. Но при обустройстве плитного фундамента нельзя забывать про следующие моменты:

Даже если правильно просчитан материал, из которого делается фундамент-плита, расчет толщины ее верный при неправильном монтаже или несоблюдении технологий, все эти подсчеты не будут ничего значить. Например, при строительстве может появиться соблазн немного сэкономить и отказаться от дренажа. Делать этого ни в коем случае нельзя, так как со временем есть вероятность стать свидетелем превращения дома в Пизанскую башню.

При формировании подушки фундамента нужны будут основательные работы по трамбовке ее песчаного-щебневого основания.

Работы по трамбовке участка под фундаментИсточник ko.aviarydecor.com

Подушка монолитного фундамента включает в себя смесь из гравия, песка и геотекстиля. Все эти материалы надо рассчитывать отдельно в зависимости от плотности грунта и других характеристик. Примерные расчеты, которые покажут ориентировочную стоимость и количество материалов можно сделать заранее и самостоятельно – с помощью онлайн калькуляторов

В последнем случае обращайте внимание – калькулятор считает гидроизоляцию одиночным или двойным слоем

Что собой представляют ребристые плиты, их основные характеристики

Ребристые плиты перекрытия еще называются П-образными. Своё название они получили благодаря параллельно расположенным двум рёбрам жёсткости, расстояние между которыми в основном составляет 600 мм. Дополнительная жёсткость продукции обеспечивается вследствие армирования, которое позволяет снизить расход бетона и при этом сохранить прочность, влияющую на устойчивость конструкции к изгибу. Эксплуатационные характеристики изделий повышаются благодаря наличию нескольких поперечно расположенных рёбер. Производятся плиты из бетона марки В15 или В20. С учётом внешних особенностей панели делятся на 2 типа:

1. Плиты, которые отличаются отсутствием проёма в полке, маркируются буквами ПГ.
2. Блоки, в которых имеется врезанный проем, характеризуются маркировкой ПВ. Главное преимущество использования ребристых плит этой марки – возможность проведения воздуховода или создание вентиляционной шахты.

Основными сферами использования ребристых плит являются чердачные помещения, гаражные покрытия или подвальные сооружения

Из-за особого внешнего вида и специфических характеристик П-образные плиты перекрытия чаще применяются при строительстве нежилых конструкций, таких как гаражи или склады. При возведении жилых зданий использовать такого рода плиты для создания межэтажного пространства нецелесообразно, потому как они не имеют такой ровной поверхности, как другие варианты перекрытия. Неровный потолок будет выглядеть некрасиво, эстетично обшить его будет непросто, а также возникнут сложности с прокладкой коммуникаций.

Основная отличительная особенность ребристых панелей по сравнению с другими видами перекрытия – высота. Толщина бетонной плиты П-образной формы обычно находится в пределах 30-40 см. Более тонкие варианты используются для возведения мелких зданий и для отделения чердака от помещения. Плиты толщиной 40 см часто можно встретить на строительных площадках объектов промышленного назначения.

Размеры ребристых плит перекрытия отличаются друг от друга также и по ширине: значение этого параметра находится в пределах 1,5-3 м, причём каждый вид имеет свои преимущества. Так, строительство с использованием трёхметровых панелей будет проходить быстрее ввиду большей ширины, что позволит сократить не только временные, но и трудовые затраты. Если же применять более узкие полутораметровые плиты, постройка выйдет прочнее.

Одним из недостатков ребристых элементов перекрытия является невозможность их использования при строительстве жилых объектов

Другие характеристики ребристых ЖБ плит перекрытия: размеры и иные параметры

По сравнению с размерами плит ПК, перекрытия из ребристых панелей значительно превосходят их по длине. В основном на производствах встречаются изделия, длина которых составляет 6 или 12 м. Для индивидуального изготовления доступны также варианты панелей 18-метровой длины

Как и в других случаях, от размера плит зависит и их масса, что особенно важно учитывать при транспортировке изделий и при создании плана монтажа. Плита перекрытия для дома размером 12 м может весить от 4 до 7 тонн, хотя средним значением считается масса 1,5-3 тонны. При желании можно заказать плиты из более лёгкого бетона, что отразится на весе изделия

Все П-образные конструкции для удобства оснащаются монтажными петлями.

При покупке нужно обращать внимание на присутствие отверстий, предназначенных для прокладки коммуникаций, а также на марку бетона, используемого в производстве. Все эти характеристики в итоге и влияют на несущую способность постройки

По ГОСТу максимальная нагрузка на плиты перекрытия ребристого типа составляет 180-830 кг/м²

Что касается цены, то ребристые плиты, по сравнению с плитами ПК, немного дешевле, а также по весу они легче многопустотных перекрытий. Главная причина, по которой их приобретают реже других вариантов, – высокая проводимость холода.

Ребристые элементы перекрытия производятся с ребрами как в одном направлении, так и в двух

Толщина плиты перекрытия на верхней полке не превышает 5 см. Это значит, что даже при небольшой минусовой температуре тонкая полка за короткое время пропустит холод внутрь здания. По этой причине ребристые перекрытия нуждаются в дополнительном утеплении, что влечёт за собой лишние временные и финансовые затраты. В таблице указано, какие бывают размеры плит перекрытия:

Заключение

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что хоть плитный фундамент и имеет весьма высокую стоимость, он обладает высокой прочностью, жесткой конструкцией, длительным сроком службы и другими положительными эксплуатационными свойствами. Монтаж такого рода основания – задача непростая. Но Подсчет материалов на плитный фундамент, расчет толщины плит и других составляющих основания порой затрачивает куда больше времени, чем ожидалось. Поэтому для предварительных расчётов разумно воспользоваться онлайн-калькулятором, а полноценное проектирование и монтаж доверить специалистам в этой сфере, чтобы получить действительно качественный и надежный фундамент.

Источник