Назначение плит перекрытия

Кто не мечтает завести домик в деревне или отремонтировать с размахом квартиру в городе? Всякий, кто занимается частным строительством или ремонтом, должен задуматься о том, сколько выдерживает плита перекрытия. Сколько нагрузки, полезной или декоративной, она вынесет и не прогнется? Чтобы ответить на все эти вопросы, нужно сначала разобраться в конструкции плит и их маркировке.

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.

Калькулятор расчета толщины плиты Введите длину перекрытия Введите ширину перекрытия

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.

Виды ж/б плит перекрытия

Существуют несколько видов плит перекрытия. Основные это:

  • Пустотные.
  • Ребристые.

Ребристые раньше применяли для покрытия промышленных зданий. Сегодня их можно встретить только в б/у состоянии после разборки промзданий, которые потом продают частникам для перекрытия пролетов в своем доме.

Пустотные плиты изготавливают по опалубочной технологии и безопалубочной. В опалубочной технологии изготавливается каркас в виде опалубки, закладывается арматура и заливают бетон. При безопалубочной технологии вдоль всего цеха закладывается арматура и потом вдоль неё идет экструдер, который формирует длинную плиту в несколько десятков метров и в последствии обрезная машина формирует плиты нужной длины.

Независимо от того какая плита пустотная или ребристая обе они работаю по однопролетной балочной схеме: шарнирно опертая балка длиной l, сверху действует распределенная нагрузка q.

Эпюра изгибающих моментов будет в виде параболической кривой с максимумом в средней точке с моментом ql2/8. Поперечная сила будет иметь треугольное очертание и максимум будет на опорах ql/2. И соответственно армирование каждой плиты подбирается в соответствии с данными усилиями.

Размеры плит перекрытия для частного дома

Любой, даже одноэтажный небольшой дом имеет хотя бы две плиты перекрытия — ту, которая отделяет жилое пространство от подвала или цоколя и верхнее перекрытие, отделяющее чердачное помещение от всего остального объема. Очень часто применяются бетонные плиты перекрытия, поскольку они конструктивно упрощают архитектуру здания, но требуют некоторых дополнительных мер при установке.

Размеры плит

Любые перекрытия должны обладать определенными параметрами чтобы выдержать нагрузку, быть жесткими, а также иметь другие характеристики, удовлетворяющие нормы. Но в первую очередь, необходимо знать размеры плит перекрытия для частного дома . В таблице мы привели стандартные размеры плиты.

Эти размеры могут отличаться от тех плит, которые изготовлены на региональных заводах ЖБИ, но общее понятие о размерах плит получить можно.

Пустотные и многопустотные плиты

Существует множество плит перекрытия, использующихся в частном малоэтажном строительстве, но пустотные и многопустотные плиты прочно заняли лидирующие позиции. Как можно было убедиться, плиты имеют довольно обширный диапазон размеров в длину, но шире, чем 1,8 метра в частном строительстве используются крайне редко.

Плиты перекрытия производят на базе тяжелых силикатных бетонов, а также на базе легких конструкционных марок бетонов с уплотненной структурой. Плиты для малоэтажного строительства не предполагают использование в условиях агрессивных сред, а также при критических температурах. Также есть определенные нормы по влажности воздуха, которым эти плиты соответствуют, но если значения этих параметров отличается от средних, то применяют плиты из специальных марок бетона и с другим армированием. Все пустотные плиты имеют уже готовые под отделку поверхности — как снизу, для устройства потолков, так и сверху, для укладки полов. При устройстве перекрытий очень важное значение имеет схема опирания плиты, а также вес плиты. В зонах с нестабильной сейсмической обстановкой применяют плиты более высокого класса прочности.

Требования к плитам перекрытия

Поскольку плита перекрытия это несущий элемент конструкции здания, то прочности и устойчивости уделяется особенное значение. Вся продукция серьезных заводов железобетонных изделий проходит тщательный контроль качества. Плита должна иметь ряд качеств, чтобы соответствовать нормам строительства и ГОСТам.

  1. Плита должна иметь высокую прочность, поскольку это самая нагруженная деталь конструкции здания после фундамента. Прочность плиты должна рассчитываться с большим запасом, поскольку стабильной остается только нагрузка от здания непосредственно, а дополнительная нагрузка в виде мебели, оборудования и отделочных материалов может быть разной.
  2. Жесткость плиты имеет огромное значение, поскольку деформация и изгиб плиты может привести к разрушению как самого перекрытия, так и нанести непоправимый ущерб зданию.
  3. Огнеустойчивость плиты перекрытия тоже немаловажный фактор. Если огонь сможет разрушить перекрытие, то все здание может пострадать непоправимо.
  4. Пустотные плиты перекрытия должны иметь минимальный вес и низкую стоимость, но при этом сохранять прочность и остальные характеристики неизменными.
Читайте также:  Как выполнить утепление потолка в частном доме своими руками?

Такие свойства плиты, как звукоизоляция, теплопроводность, гидроизоляция тоже имеют большое значение при выборе плит.

Плиты перекрытия ребристые

Главная задача плит перекрытия в частном доме — покрыть большую площадь, но при этом иметь малый вес и высокую прочность. Всем этим требованиям отвечают ребристые плиты перекрытия. Они отлично справляются с нагрузкой, тем не менее перекрывают достаточно большую площадь.

Бетонная ребристая плита перекрытия конструктивно состоит из цельной монолитной армированной панели и продольных элементов, которые играют роль ребер жесткости. Для усиления конструкции иногда могут применяться поперечные ребра. Особенность такой конструкции состоит в том, что в зонах повышенной нагрузки на сжатие бетонная масса увеличивается, а зонах растяжения бетон тоньше. Этим объясняется небольшое количество бетонного раствора и сравнительно небольшая масса ребристой плиты.

Стандарт маркировки бетонных плит

Разобраться в маркировке бетонных плит непосвященному человеку не так просто, но если это необходимо, то придется вникнуть в стандартные обозначения плит и в их маркировку. Если на плите стоит маркировка ПК, значит плита перекрытия круглопустотная, а после буквенной индексации следуют просто размеры плиты.

К примеру, последние буквы могут обозначать класс арматуры по степени стойкости к агрессивным средам. После размеров в цифровом виде указана максимальная нагрузка, которую может принять плита без изменения линейных параметров.

Плита перекрытия получила широкое распространение благодаря своим основным прочностным качествам, а также неплохим показателям по теплоизоляции, шумоизоляции и огнеупорности. Если использовать плиту перекрытия в частном строительстве, можно существенно повысить прочность здания и здорово сэкономить на этом.

Выбор сорта бетона для раствора

Таблица соотношения классов и марок бетона.

В зависимости от конечного назначения будущей конструкции можно определить, какой сорт бетона для раствора требуется. Ниже приведены пропорции различных сортов бетонов (цемент к песку и щебню) и сферы применения готовых продуктов:

  1. М100 с классом прочности В7,5, пропорцией 1 : 5,8 : 8,1 рекомендуется на подготовительном этапе при сооружении монолитного фундамента, укладке дорожного полотна.
  2. Материал 150-й марки с прочностью В12,5 и отношением 1 : 4,5 : 6,6 используется при заливке монолитного фундамента и стяжки пола небольших домов, укладке дорог и садовых троп.
  3. Бетоном М200 с прочностью В15 заливают стяжки, отмостки, тропинки. С помощью раствора соотношением 1 : 3,5 : 5,6 готовятся плитное перекрытие, ленточные, свайные опоры, лестницы, подпорные стеновые конструкции, дороги.
  4. Пропорция 1:2,6:4,5 для получения 250-го сорта с классом прочности В20 используется в монолитном строительстве, перекрытиях малоэтажек, отмостках, тропинках, площадках, кладке заборов, лестниц, подпорных стен.
  5. Бетон М300 В22,5 с пропорцией компонентов 1 : 2,4 : 4,3, помимо перечисленного для М250, берется для сооружения любого типа перекрытия, подпорных и сплошных стен в многоэтажках, всех типов фундамента.
  6. М350 В25 с пропорциями компонентов 1 : 2 : 4 является основным материалом при строительстве всех типов основ под здания, колонн, дорог и конструкций, эксплуатируемых в тяжелых условиях с высокими нагрузками.
  7. Марки М400 с прочностью В30, имеющие пропорцию 1 : 1,6 : 3,2, предназначены для сооружения мостов, гидротехнических конструкций, изделий и зданий с повышенной прочностью. В индивидуальном строительстве не используется.
  8. Бетонная смесь М450 В35 в пропорциях компонентов 1 : 1,4 : 2,9 практически не отличается по применению от предыдущего сорта. Более высокая водонепроницаемость позволяет использовать этот сорт для строительства метро, плотин и дамб.

Расчет нагрузки на плиту

Маркировка плиты обязательно содержит показатель расчетной нагрузки, для которой она предназначена.

При строительстве серьезных зданий и сооружений на стадии их проектирования обязательно выполняются все расчеты по соответствию применяемых материалов и конструкций требуемым параметрам нагрузки. Однако при частном домостроении нередко происходит выполнение работ без проекта. Конечно же, подобный подход нельзя рекомендовать как грамотный и логичный.

Тем не менее, он встречается достаточно часто. Но даже в этом случае, для расчета нагрузок на основные несущие элементы здания, в том числе перекрытия, целесообразно пригласить квалифицированного специалиста. В противном случае, такой непрофессиональный подход может привести к напрасным усилиям и огромным безрезультатным затратам труда и средств.

Различные виды нагрузок

Всякое перекрытие состоит из трех частей:

  • верхняя часть, куда входят напольное покрытие, стяжки и утепление, если сверху расположен жилой этаж;
  • нижняя часть, состоящая из отделки потолка и подвесных элементов, если снизу тоже жилое помещение;
  • конструкционная часть, которая все это держит в воздухе.

Плиты перекрытия весят очень много, поэтому их нужно устанавливать только с помощью крана.

Плита перекрытия является конструкционной частью. Верхняя и нижняя часть, то есть отделка пола и потолка создает нагрузку, которую называют постоянной статической. К этой нагрузке относятся все подвешенные к перекрытию элементы – подвесные потолки, люстры, боксерские груши, качели. Сюда же относится то, что встанет на перекрытии – перегородки, колонны, ванны и джакузи.

Есть еще так называемая динамическая нагрузка, то есть нагрузка от перемещающихся по перекрытию объектов. Это не только люди, но и их питомцы, ведь сегодня некоторые люди обзаводятся экзотическими домашними любимцами, например, хряками, рысями или даже оленями. Поэтому вопрос о динамической нагрузке важен как никогда.

Читайте также:  Какой стороной нужно укладывать пароизоляцию?

Помимо этого, нагрузки бывают распределенные и точечные. Например, если к перекрытию подвесить боксерскую грушу в 200 кг, то это будет точечная нагрузка. А если смонтировать подвесной потолок, каркас которого через каждые 50 см крепится подвесами к перекрытию, то это уже распределенная нагрузка.

При расчете точечной и распределенной нагрузки встречаются и более сложные случаи. К примеру, при установке ванны емкостью 500 л нужно учитывать не только распределенную нагрузку, которую создаст вес наполненной ванны на всю площадь опоры (то есть площадь между ножками ванны), но и точечную нагрузку, которую создаст каждая ножка на перекрытие.

Виды по технологии устройства

Процесс приготовления смеси упрощают, если приобретают бетономешалку, а в крупном строительстве — бетонный узел. Имеет значение технологичность опалубки.

Системы оболочек делят по критериям:

  • Область использования. Выбирают щиты для колонн, перекрытий, вертикальных ограждений, туннельные, односторонние.
  • Особенность конструкции и установки. Бывают балочные, на основе рам, стационарные, передвигаемые, переставные, подъемные.
  • Размер. Выбирают мелкоштучную и крупноблочную.
Виды по технологии устройства

Материалом служит алюминий, металл, пластик, дерево. Для несъемной опалубки используют пластины утеплителя, например, пенополистирола. В них вставляют литые перемычки из металла, чтобы стенки не разъезжались при подаче бетона. Такие оболочки остаются после твердения и набора прочности и не снимаются после этого.

Монолитное балочное перекрытие

Элементы каркаса для такого типа бетонной мембраны делают заранее, выполняют по типу квадратных или прямоугольных пустот. Элементы ставят в требуемое положение на проектной отметке с промежутками между торцами. В зазорах фиксируют арматурные стержни и бетонируют полученное пространство. Получают конструкцию монолитных балок с определенным шагом, при этом каркасные элементы играют роль дополнительных опалубочных элементов и настила.

Главные прогоны ставят поперек строения, при этом основные ригели всегда короче дополнительных балок. Продольная жесткость постройки получается за счет осевых стен из железобетона. Поперечную прочность обеспечивают вертикальные диафрагменные связи (стены на торце или несущие конструкции лестничных клеток). В таком случае расчет монолитного перекрытия выполняют только с учетом вертикальных усилий.

Безбалочное

Такую технологию применяют, если здание имеет каркасный тип с несущими колоннами, расположенными в виде сетки с шагом 6х6 или 5х5 метров. Монолитные участки опираются на ригели, расположенные на консолях колонн, или противоположные стены.

Виды по технологии устройства

Виды безбалочных покрытий:

  • кессонные мембраны ставят в административных и общественных помещениях, в частном строительстве домов такие типы не применяют;
  • цельные в виде пространственных конструкций из жб сооружают по площади строения.

Низ щитов опалубки поддерживают телескопическими стойками, которые являются инвентарными элементами, а доски и фанерные элементы обрабатывают пропиткой против впитывания влаги. Стыки арматурных сеток или каркасов сваривают или связывают проволокой. Бетонную смесь уплотняют вибратором для выгонки воздушных пузырей.

Имеющие несъемную опалубку

Технология предполагает использование неорганических и органических материалов. Несъемные оболочки снижают затраты труда, обладают рядом положительных преимуществ. Ограждающие щиты не снимаются после получения прочного перекрытия, а продолжают утеплять и изолировать горизонтальные перегородки от воздействия вредных компонентов.

Элементы опалубки не являются несущими конструкциями, они создают объемный каркас для армирования перекрытия и заливки бетонной смеси. После 28 суток бетон набирает 100% прочности, но продолжает набирать ее все оставшееся время эксплуатации медленными темпами.

Виды по технологии устройства

Система монолитной оболочки отличается множеством вариантов исполнения в зависимости от цели и назначения. Применяют пенопласт, пенополистирол, щепоцементные плиты.

По профилированному листу

Выбирают несущие виды профнастила с удовлетворительными для этого характеристиками (Н114, 75, 60, 57). Изгиб листа имеет дополнительные ребра жесткости, чтобы материал выдерживал бетонную массу. Жесткость профнастила обеспечивает хорошую прочность поддерживающей поверхности. Вес бетона и арматурного каркаса равномерно передается на стены, перемычки и балки.

Ребра жесткости выступают дополнительными элементами армирования и позволяют снизить толщину плиты по сравнению со съемными типами опалубки. Если колонны металлические, крепление профнастила проходит в краткие сроки, и можно заливать сразу большие промежутки, в зависимости от расчетного пролета плиты. Снаружи опалубка из профилированного листа имеет эстетичный вид для помещений складов, цехов, поэтому не нужна дополнительная отделка горизонтальной поверхности.

Этап 4: Определение предполагаемой нагрузки на плиту

Балка может испытывать самые разнообразные нагрузки. Строительная механика «гласит», что все неподвижное, прибитое, приклеенное или другим способом устроенное на плите перекрытия становится статистической и в тоже время постоянной нагрузкой. А все что движется (что передвигается разными способами) по балке становится динамической (как правило временной) нагрузкой. Все это к тому, что в данном примере нами будут убраны различия между этими видами нагрузок.

Сосредоточенная нагрузка измеряется в килограмм-силах (кгс или кг) либо в Ньютонах. Распределительная нагрузка измеряется в килограмм-сила-метр (кгс/м).

Расчет плиты перекрытия в жилых домах, как правило, нацелен на определение распределительной нагрузки q1=400 кг/м². Вес плиты высотой 100 мм добавит к этому типу нагрузи около 250 кг/м². А стяжка и чистовое покрытие (возьмем керамическую плитку) приплюсуют сюда еще дополнительных 100 кг/м².

В приведенной выше распределительной нагрузке учитывается большая часть из тех нагрузок, которые имеют отношение к перекрытиям в жилых домах. Однако это ни в коей мере не означает, что расчет конструкции с учетом более значимых нагрузок не может иметь место. Отнюдь, просто в нашем случае взятые значения являются усредненными. В тоже время мы в любом случае подстрахуемся и умножим итоговое значение нагрузки на так называемый коэффициент надежности γ=1.2.

Читайте также:  Какой бетон использовать для плитного фундамента

q=(400+250+100)1.2=900 кг/м²

Поскольку наши расчеты опираются на плиту шириной 1 м, то нагрузка являющаяся распределительной, может быть рассмотрена как плоская (работающая на плиту перекрытия по оси «y» и измеряемая в кг/м).

Правила армирования

Расчет и последующее армирование всегда осуществляется по определенным правилам и должно в полной мере отвечать всем требованиям.

К таковым относятся:

  • При наличии пролетов более 8 метров используется, так называемая, напряженная сетка из стержней арматуры повышенной прочности;
  • В сварных конструкция используют пруты диаметром 8-14 мм, при этом расстояние между ними не должно превышать 60 см;
  • Расчет толщины монолитной плиты в соответствии со СНИП производится в зависимости от ее ширины по формуле 1:30;
  • Если плита не толще 150 мм, то для ее армопояса будет вполне достаточно одной сетки;
  • При бетонировании используют жидкий бетон, марка которого должна быть не ниже 200, поскольку другие строительные материалы не способны гарантировать требуемую прочность возводимого перекрытия;
  • В обязательном порядке необходимо, чтобы чертеж и схема отображали места усиления армирования. В данном случае речь идет о том, что должно быть правильно сделано поперечное и продольное усиление всего пояса армирования в середине плиты, а также в местах ее соприкосновения с опорами.

    Особого внимания заслуживают области, на которые предполагаются максимальные нагрузки;

  • Самостоятельное монтирование металлических каркасов невозможно, если не будет сделан грамотный расчет квалифицированными специалистами по стандартам, обозначенным в строительных нормах и правилах (СНИП);
  • Дополнительные стержни арматуры устанавливаются, как правило, вокруг технологических отверстий.

Стадии выполнения армирования

Мастера определяют самым важным этапом в монтаже монолитных плит именно установку опалубки.

Особое внимание при этом нужно уделять опорным стойкам, которые должны быть закреплены максимально устойчиво.

Стоит учитывать, что поперечное перекрытие имеет большую массу.

Следующим этапом будет сооружение непосредственно самого армирующего пояса, с учетом СНИП и всех конструктивных особенностей в каждом отдельном случае.

Между нижней сеткой и полотном опалубки устанавливают специальные подставки, позволяющие создать защитный слой бетона.

Следует заметить, что железобетонное перекрытие, сделанное по монолитной технологии, подвергать в полной мере нагрузкам, которые предусматривает расчет, можно только после того, как бетон не только полностью высохнет, но и наберет требуемую прочность.

Большинство схем предусматривает такие составляющие каркаса, как:

  • рабочая арматура верхнего слоя;
  • стержни, которые равномерно распределяют нагрузку;
  • подкладки — чаще всего их делают из катанки.

На практике, схемы могут существенно отличаться друг от друга.

Естественно, для выполнения таких работ понадобятся определенные строительные навыки и оборудование.

Основные нагрузки на плиты изначально осуществляются по направлению вниз, а затем равномерно распределяются по всей поверхности.

Следовательно, большую часть на себя принимает именно нижняя сетка армирования.

С учетом подобного явления, СНИП предъявляют жесткие требования к монтажу несущего каркаса.

Современные технологии позволяют создавать перекрытия любой сложности, для которых характерны максимальная прочность, надежность, а также быстрота монтажа.

ГОСТ Плиты железобетонные для покрытий городских дорог

Нормативный акт определяет производство дорожных плит 9 различных форм (4 из которых являются доборными) рассчитана на автомобильную нагрузку Н-30 и Н-10 (тоннаж автомобилей).

ГОСТ содержит также основные параметры дорожных плит. Высокопрочные плиты из тяжелого бетона, с мощным армированием, предназначеные для устройства соборного покрытия постоянных и временных городских дорог в любых климатических условиях (до минус 40 °C). Стандарт подробно описывает каждый типоразмер и форму плиты, сопровождая железобетонные плиты дорог чертежами, справочной информацией, схемами армирования и установки монтажных петель.

Стандарты производства и параметры прямоугольной плиты для городских дорог закреплены в ГОСТ и ГОСТ .

Схемы армирования дорожных плит указываются на чертежах ГОСТ и размеры арматурных и монтажно-стыковых элементов по ГОСТ 21924.3.

ГОСТ

предписывает выпускать плиты из тяжелого бетона плотностью 2500 кг/м3 (класс по прочности на сжатие В30 и В22,5). Выпуск дорожной плиты возможен в 2-х вариантах армирования: дорожная плита длиной до 3 м изготавливается с предварительно ненапряженной арматурой, а плита длиной более 3 м уже будет предварительно напряженной.

Армирование монолитного перекрытия.

Давно известно, что бетон прекрасно работает на сжатие, а арматура, наоборот – на растяжение. При объединении этих двух параметров получается отличный строительный материал – железобетон.

Арматура монтируется в зоне растяжения бетонной плиты и воспринимает все усилия этого растяжения. Арматуру такого типа принято называть рабочей (продольной), она должна иметь высокий коэффициент сцепления с бетонной смесью. Если это условие не будет выполнено, то бетон не будет передавать на арматуру эксплуатационную нагрузку.

Армирование монолитного перекрытия.

Для армирования монолитного перекрытия используются стальные стержни с периодическим профилем, которые имеют маркировку А3, согласно устаревшему ГОСТу или А400, согласно новому стандарту. Расстояние между арматурными стержнями, называется шагом армирования, наиболее используемый в плитах перекрытия шаг равен 15-20 сантиметрам.

Если происходит защемление в участке, прилегающем к опорам, то вероятно возникновение опорного момента, который формирует усилие растяжения в верхней зоне перекрытия. По этой причине, монолитное перекрытие армируется, как в верхней зоне бетона, так и в нижней. Самые большие напряжения возникают по центру плиты или по ее краям, поэтому этим зонам при армировании необходимо уделить особое внимание.

Для того чтобы арматурные сетки находились на определенном расстоянии друг от друга, устанавливаются специальные подставки. Изготавливаются они из арматуры диаметром 10 мм (класс Ат400С). Арматура изгибается, как показано на рисунке. Нижние грани подставки имеют длину 350 мм, верхняя – 300 мм.