Армирование плиты ребристой перекрытия – Поиск эффективных расчетных моделей ребристых железобетонных плит и перекрытий

Арматура плиты перекрытия, армирование: материалы, схема, чертеж

Арматура плиты перекрытия используется для создания надежного армирования железобетонных плит и придания прочности конструкции при воздействии нагрузок на изгиб. Благодаря данному методу упрочнения удается обеспечить равномерное распределение давления на фундамент и уменьшить расходы на возведение здания, так как в процессе выполнения работ нет необходимости использовать спецтехнику, а все расчеты вполне реально выполнить самостоятельно, на основе формул нормативной документации.

Виды перекрытий

Перекрытия могут быть сделаны из дерева или железобетона, что зависит от условий эксплуатации конструкции и расчетов. Наиболее популярным является железобетон, обладающий хорошими характеристиками прочности, стойкостью к различным нагрузкам, доступной стоимостью и простотой в создании и монтаже.

По типу конструкции бывают:

• Стандартные – представлены готовыми железобетонными плитами разных конфигураций (величина, форма, толщина)

По назначению плиты бывают:

1. Цокольные – отделяют стены подвала от нижних этажей

2. Межэтажные – разграничивают этажи

3. Чердачные – размежёвывают жилые помещения и подкровельное пространство

Правильно изготовленная в соответствии со всеми нормами и параметрами монолитная плита перекрытия, армирование которой производится по установленным требованиям СНиП, обладает основным преимуществом – уменьшение веса благодаря наличию образованных во время заливки полостей.

По форме и количеству пустот плита может быть:

• Многопустотной – с продольными круглыми полостями
• Пустотной – фигурные узкие панели, которые чаще всего используются в качестве вставок
• Ребристой – сложный профиль с особыми характеристиками

Готовые конструкции актуальны при крупном строительстве – обычно из них возводят многоэтажные высотки, большие сооружения. Из недостатков выделяют: наличие стыков, необходимость привлекать специальную грузоподъемную технику, возможность создавать лишь помещения стандартных размеров, невозможность проектировать отверстия для вытяжек, фигурные перекрытия и другие формы.

Немаловажно и то, что монтаж монолитных плит перекрытия значительно повышает общую стоимость работ в смете. Поэтому в индивидуальном строительстве обычно выполняют изготовление перекрытий уже на месте, заливая армированную сетку бетоном прямо на площадке.

Преимущества и недостатки сплошного армированного перекрытия

Железобетонное перекрытие производится из двух основных материалов – цементный раствор и металлические стержни (упрочняющая металлическая сетка). Из-за того, что бетон твердый, но хрупкий и боится деформации, он легко рассыпается от ударов. Металл более мягкий, но стойкий к деформациям, на кручение и изгиб. Поэтому тандем этих двух материалов обеспечивает наилучший результат.

Армирование перекрытия производят в зданиях, сооруженных из ячеистых бетонных блоков и кирпича. Такой вариант позволяет выполнить работы самостоятельно, сэкономив на привлечении профессионалов и спецтехники.

Основные преимущества армирования монолитных плит перекрытия:

• Возможность реализовать любой нестандартный проект, где опорой могут быть как несущие стены, так и декоративные колонны
• Сооружение пола любого размера, конфигурации – ограничений нет
• Отсутствие стыков и швов
• Выполнение всех монтажных и других работ на объекте
• Данная схема устройства плит используется там, где нет возможности привлекать специальный транспорт
• Конструкция с жестким основанием создается идеально ровной, без каких-либо прогибов
• Высокий уровень прочности, стойкости к силовому напряжению, механическим нагрузкам, воздействию температур, влаги
• Равномерное распределение больших нагрузок на фундамент
• Легкость выполнения разных коммуникационных колодцев, отверстий между этажами для лестничных проходов
• Шанс защитить конструкциями поперечного и продольного исполнения чердаки, мансарды от морозов
• Высокая огнестойкость

Из минусов стоит выделить длительность и трудоемкость процесса, необходимость привлечь к работам минимум трех человек, обеспечить инструменты и инвентарь, постоянный контроль и уход за монолитом на первых порах, более высокая стоимость в сравнении с деревянным строительством.

Расчет толщины плиты и количества рядов арматуры

До того, как армировать плиту перекрытия, необходимо правильно выполнить все расчеты, с учетом СНиП. В расчетах учитываются лишь несущие стены и установленные на фундамент колонны, перегородки в качестве опор выступать не могут. К расчетным размерам на прочность плюсуют 30% путем умножения полученных показателей на коэффициент запаса прочности 1.3.

Толщина перекрытия

Выполняя расчет армирования плиты перекрытия, сначала высчитывают толщину, которая должна соотноситься с величиной расстояния между стенами в пропорции 1:30 (здесь толщина плиты : длина пролета). В справочной литературе предлагают такой пример: если ширина помещения составляет 6 метров=6000 миллиметров, то перекрытие должно быть по толщине минимум 200 миллиметров.

Если между стенами расстояние равно 400 миллиметров, то плита должна быть равна минимум 120 миллиметрам. Но специалисты советуют на практике добавлять определенный процент прочности, помня, что в помещениях будет стоять мебель, техника и т.д. Справочные примеры и вычисления актуальны лишь для чердаков и пустых помещений, в остальных же случаях желательно перестраховаться и там, где по расчетам получилось 120, делать минимум 150 миллиметров.

Экономия возможна лишь на втором ряду, где можно установить прут на 8 миллиметров и шаг в плите сделать в 2 раза больше. Если пролет больше 6 метров, выполнение расчетов желательно предоставить профессионалам, так как тут уже нужна установка специальных ригелей, существенно увеличиваются прогибы и иные нагрузки, учесть которые человеку без опыта будет трудно.

Обязательно учитывается размер захвата – та часть плиты, что опирается на стены. Для зданий из пенобетона и газосиликата размер захвата должен быть равным 25-30 сантиметрам, из кирпича – 15-20 сантиметрам. Арматурные пруты обрезаются таким образом, чтобы они были залиты бетоном с торцевой части минимум на 25 сантиметров.

Если толщина железобетонной конструкции равна 150 миллиметрам, допускается выполнять одноярусное перекрытие, если больше – обязательно в два уровня.

Армирующая сетка

В СНиП указано, что для жилых сооружений желательно делать не один слой, а два ряда армирующей сетки. Для верхнего ряда может использоваться поперечная арматура с сечением меньшим и большими ячейками. Обычно диаметр арматуры верхнего и нижнего ряда составляет в среднем 8-12 миллиметров. Связывая стержни, формируют решетку с квадратными ячейками размером 20-40 сантиметров.

Более точно диаметр прутьев пролетов в 4 и 6 метров с учетом обычных нагрузок жилых домов указаны в таблице:

Все расчеты осуществляют с учетом максимального расстояния от стены до стены. Над всеми помещениями этажа сооружают одинаковую толщину покрытия, рассчитывая все по самому большому помещению, округляя значения в большую сторону.

Стыки прутков

Каркас арматурный выполняют из горячекатаного проката круглого сечения стали низкоуглеродистой. Металл пластичный, гибкий, хорошо держит нагрузки, выдерживает вибрации, актуален для работы на слабом грунте, не боится тяжелой техники, землетрясений и т.д.

Подбор арматуры в плите перекрытия ведется с учетом необходимости выполнять стыки (так как длины стержня может быть недостаточно) наложением. Все материалы должны соответствовать физическим характеристикам, быть без коррозии и ржавчины.

Стержни укладывают рядом на расстоянии, равном 10 диаметрам, связывают проволокой. Если толщина стержня равна 8 миллиметрам, двойное соединение составит 80 миллиметров. Также поступают с прокатом Ф12, стык получается 480 миллиметров. Стыковки стержней должны смещаться, чтобы не быть расположенными на единой линии. Для выполнения соединений также используют сваривание, прокладывая продольные швы, но это пагубно сказывается на гибкости всей конструкции.

Монтаж сетки

Стержни связывают проволокой диаметром 1.5-2 миллиметра, прочно скручивая места пересечений. Между сетками расстояние составляет около 8 сантиметров, его обеспечивают порезанные в размер стержни 8 миллиметров. Увязку выполняют на нижней сетке в местах пересечения.

Под нижней сеткой арматуры оставляют зазор для заливки раствора толщиной от 2 сантиметров – на опалубку с интервалом в метр раскладываются специальные конические фиксаторы из пластика.

Обвязка и отверстия под вытяжки и лестницы

Чтобы соединить перекрытия со стенами, по периметру выполняется опалубка, делается она вертикально, ограничивает растекание бетона. Вдоль короба проходит обвязка периметра, усиливаются углы. Лишь после полного застывания раствора короб удаляют, на его месте остается ровный торец.

Опалубку размещают на расстоянии 2 сантиметра от продольных прутов и торцов уже после того, как продольная и поперечная арматура собраны в каркас. Удаленность от стены составляет 20 сантиметров для газобетона и 15 сантиметров для шлакоблока и кирпича. Это расстояние на стене до заливки обрабатывают специальным составом для повышения прочности здания к вибрациям.

Такую же опалубку выполняют там, где нужно оставить отверстия для конструкционных элементов (выводы труб, межэтажные лестницы, провода коммуникации, вентиляция и т.д.). Их закрывают сеткой и не заливают.

Чертежи и схемы армирования монолитной плиты перекрытия

Чертеж плит выполняет важную функцию – позволяет все заранее просчитать, спланировать и сделать правильно. По схеме и чертежу рассчитывают расход материалов, решают, какую арматуру использовать для перекрытия, определяют все значения и показатели, планируют смету.

Этапы составления чертежа:

• Выполнение замеров всех помещений, внешнего периметра дома (если есть проект, перенесение данных из него)
• Фиксирование на схеме всех отверстий, которые не планируется заливать
• Перенос контуров всех несущих стен, части промежуточных, выполнение детальной схемы обвязки, сетки, упрочнения с параметрами толщины стержня, мест увязки и стыковки
• Определение размера ячеек, мест установки продольного крайнего прута до края заливки
• Расчет габаритов профлиста для нижней плоскости плиты
• Когда планируются плиты перекрытия на чертеже, сразу распределяют ячейки: обычно их количество не имеет целого числа. И арматуру смещают таким образом, чтобы получить одинаковые размеры уменьшенных ячеек у стен
• Расчет расхода и характеристик материалов: умножение длины стержня на количество, добавление запаса на стыки (около 2%), округление в большую сторону. Просчет нужного диаметра для обустройства нижнего и верхнего слоев
• Расчет пластиковых фиксаторов и проката на выполнение вставок между сетками
• Определение объема цементного состава – исходя из площади помещения и толщины перекрытия: сверху и снизу арматура для плиты перекрытия должна покрываться минимум 20 миллиметрами раствора, чтобы полностью защитить металл от внешних воздействий и коррозии. Если общая толщина перекрытия составляет больше 15 сантиметров, арматура для перекрытия уложена в 2 слоя, сверху располагают большую часть раствора
• В чертеже также указывается количество опорных колонн, опалубки, деревянных балок для платформы под заливку перекрытия и т.д.

Конструктивные особенности

Железобетонные изделия обладают свойствами сразу двух материалов – металла и бетона, что делает их идеальной строительной конструкцией, используемой в самых разных сферах. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, металл выдерживает легко растяжение. В строительстве нагрузка на перекрытия воздействует в направлении вертикально вниз и распределяется, как правило, равномерно по площади. Определяется нагрузка собственным весом и всеми конструкциями, предметами, людьми, пребывающими в помещении.

Армировка плиты перекрытия, схема которой может быть самой разной, работает на изгиб и выполняется для восприятия этой нагрузки. Обычно прокладывают две сетки арматуры (нижний слой и верхний), располагая пруты поперек и вдоль пролета. Минимальный шаг стержней (расстояние между параллельными прутами) определяется в чертеже, обычно для индивидуального жилого строительства он составляет 15-20 сантиметров.

В толще бетона сетка должна быть расположена на расстоянии 20-25 миллиметров от поверхности. Пруты перевязывают между собой во всех пересечениях вязальной проволокой, иногда используют для сооружений готовую сетку. Сваривают редко, так как есть вероятность разрывов в местах соединения.

Между нижним и верхним слоями сетки устанавливают вертикальные фиксаторы, которые помогают выдерживать единое расстояние между сетками. Разделители бывают разными, их шаг должен быть одинаковым на всей площади.

Края перекрытия усиливают дополнительной арматурой – Г и П-образными элементами, в особенности в местах опирания. Если же плита опирается по всему контуру, усиление делают, соответственно, по всему периметру. Верхняя часть упрочнения работает на сжатие, нижняя – на растяжение, беря на себя основную нагрузку. Поэтому для обустройства нижнего слоя сетки выбирают толстые стержни, а вот для верхней подойдет минимальный диаметр арматуры в плите перекрытия.

Многое в расчетах зависит от величины пролетов – их не советуют делать больше 6 метров. Если расстояние между опорами больше, над самой опорой усиливают верхний слой сетки, между опорами в средине – усиливают нижний слой арматуры.

Прутья арматуры должны быть неразрывными: нахлест должен составлять минимум 40 х диаметр арматуры: так, если диаметр стержня составляет 15 миллиметров, нахлест выполняют в 60 сантиметров. Плиты перекрытия выполняют с использованием горячекатанной стальной арматуры класса А3, диаметром 8-14 миллиметров.

Общие правила такие: для жилого помещения с пролетом не более 6 метров, независимо от соотношения сторон, рекомендуют плиту выполнять толщиной 20 сантиметров, шаг арматуры 20 на 20 сантиметров, диаметр прутков нижнего слоя 12 миллиметров, верхнего – 8.

Инструкция по армированию перекрытия

Чтобы понять, как правильно армировать плиту перекрытия, необходимо рассмотреть несколько важных правил. Главные материалы для выполнения задачи – стальные стержни с рифленой поверхностью из стали класса А4 и бетонная смесь на базе цемента М300, щебня средней фракции и мелкого песка.

В работе пригодятся:

• Для опалубки – влагостойкая фанера либо доски
• Для перевязки – отожженная проволока и специальный инструмент
• Оснастка для гибки заготовок из арматуры
• Специальные кусачки или болгарка для резки прутьев
• Все необходимое для создания раствора: измерительные приборы, инструменты, емкости и т.д.

Подготовка к выполнению работ простая и включает такие этапы: выполнение расчетов, составление чертежа и схемы усиления, просчет и закупка строительных материалов, инструмента, нарезка заготовок из стержней, подготовка щитов для опалубки.

Краткий алгоритм работы:

• Нарезка заготовок из арматуры, связка первого слоя сетки
• Расположение сетки с зазором 3-4 сантиметра до поверхности опалубки, закрепление вертикальными стержнями
• Привязка сетки второго слоя, монтаж на объекте
• Заливка бетоном

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Опалубка должна свободно выдерживать вес сырого раствора, визуально не деформируясь – а это около 500 килограммов нагрузки на квадратный метр при условии, что толщина бетона составляет 20 сантиметров. Для создания щитов выбирают фанеру толщиной 18-20 миллиметров, для стоек, ригелей, балок подойдет брус с сечением 10 на 10 сантиметров. Хорошо показала себя в работе профессиональная опалубка.

После сбора опалубки ее проверяют нивелиром.

Монтаж арматуры

Плетение каркаса в один слой выполняется очень редко, обычно делают два слоя (это норма и для обыкновенной, и для ребристой плиты перекрытия). Сначала устанавливают пластиковые фиксаторы (специальные опоры высотой 25-30 миллиметров, необходимые для заливки защитного слоя), на них выкладывается нижний ряд упрочнения, потом параллельно монтируются стержни с одинаковым шагом, на них идет следующий ряд под углом 90 градусов и перевязывается проволокой.

Далее следует установка разделителей слоев, которые сгибаются и вяжутся с одинаковым шагом. По краям нужно усиление продольными П-образными элементами. Верхний слой должен быть ниже опалубки на 25-30 миллиметров. Сборная арматура должна получиться в формате жесткого каркаса, без проблем выдерживающего вес работников.

Далее выполняют заливку, используя бетононасос и уплотняя смесь специальным глубинным вибратором. Заливают за один подход, потом в течение 2-3 дней поверхность смачивают водой, чтобы она сохла дольше и удалось избежать микротрещин. В общем все сохнет 30 дней, лишь после снимается опалубка.

Армирование пустотной плиты перекрытия: пошаговая инструкция

Армирование пустотных плит перекрытия проще всего выполнять самостоятельно вместо использования в строительстве готовых железобетонных конструкций.

Преимущества армирования:

• Возможность выполнения ровных и прочных поверхностей
• Длительный срок эксплуатации
• Сравнительно небольшой вес при сохранении прочности, что позволяет понижать нагрузку на фундамент
• Прочность – возможность создавать перекрытия даже для сильно нагруженных конструкций, больших пролетов
• Надежность – устойчивость к разнонаправленным нагрузкам, весу 500-800 килограммов на квадратный метр
• Прекрасные показатели огнестойкости
• Цена вопроса – примерно равна стоимости готовой железобетонной плиты

Что представляет собой армирование плит

В процессе изготовления усиленных элементов перекрытия удается реализовать любую идею касательно планировки, получить надежную и прочную конструкцию. Работы проводятся с соблюдением технологий, материалы закупаются у проверенных поставщиков. Металлические стержни связываются между собой, для изготовления усиленных элементов перекрытия используют стержни диаметром 8-12 миллиметров, устанавливают опалубку и заливают все бетоном, покрывая каркас полностью.

Укладывать стержни с усилением необходимо на таких участках: в центре конструкции, в местах соприкосновения монолита с арками, внутренними стенами, колоннами, при установке тяжелого оборудования, камина, возле отверстий для лестниц, дымоотводных труб, элементов вентиляции и т.д.

Советы по армированию:

• Толщину армирования рассчитывают, исходя из длины, используя соотношение 1 к 30, но минимум 150 миллиметров (если опоры расположены на расстоянии 5 метров, толщина перекрытия должна составлять 170 миллиметров).
• Элементы укладываются в два слоя.
• Для раствора используют бетон М200, М300 с классом прочности на сжатие 150 кгс/см.кв.
• Диаметр прутьев составляет 8-14 миллиметров, зависит от нагрузок и количества рядов арматуры: при двухслойном армировании нижний ряд делают со стержнями большего диаметра. Обязательно сплошное ребристое основание для лучшей адгезии с бетоном.
• Опалубку делают из влагостойкой фанеры или досок.

Как правильно армировать плиты своими руками:

• Процесс достаточно трудоемкий, но все вполне реально сделать самостоятельно. Сначала делают опалубку по периметру помещения из обрезных досок 150 на 25 миллиметров или фанеры толщиной 22 миллиметра (дороже, но поверхность получается идеально ровной). Поперечные бруски крепят с шагом 60-80 сантиметров, строго по уровню под них устанавливая телескопические стойки или вертикальные подпорки. Сверху на каркас выкладывают доски, листы фанеры, если нужно. Между щитами фанеры или досками не должно быть щелей – максимальная герметичность обязательна.
• Если плита станет основанием под кровлю, выстилают не боковые доски, а борта из ячеистых блоков и кирпича. После опалубку аккуратно снимают, поэтому изначально крепежные элементы нужно располагать по внешней стороне конструкции.
• Арматура вяжется проволокой. Стержни должны быть выложены без разрывов либо внахлест на 50 сантиметров минимум в местах соединений. Поперечная арматура в плите перекрытия скрепляется проволокой с использованием специального крючка. Процесс могут облегчить металлические карты, которые можно укладывать внахлест на 2 ячейки и фиксировать также проволокой.
• Металлический каркас устанавливается на фиксаторы или битую плитку, камни на высоте 4-5 сантиметра. Второй слой вяжется с поперечными разделителями, находясь на небольшом расстоянии от первого слоя. Расположение прутьев в бетоне предполагает полное покрытие металлических элементов раствором. Места с большой нагрузкой усиливаются дополнительными стержнями, связанными как обычно.
• Стоит заранее заготовить скрутки из вязальной проволоки – сначала бухту скрепляют скотчем в 3-5 точках на равном расстоянии, потом болгаркой режут на куски.
• Бетонный раствор проще готовить в бетономешалке, при необходимости можно добавить фибру, пластификаторы. Замешивают в пропорции: 5 частей гравия или щебня, 3 части просеянного песка, 20% общего объема сыпучих материалов воды. Сначала смешиваются все сухие компоненты, потом вливается вода, размешивается и раствор готов к работе.
• Заливка обязательно осуществляется с использованием вибратора либо молотка, которым можно постукивать по открытой сетке и элементам опалубки.
• В процессе высыхания раствора его смачивают водой путем разбрызгивания. Выжидают 4 недели, на предмет полного высыхания проверяют так: кладут на участок на ночь лист гидроизоляционного материала – если пятен к утру не будет и к поверхности бетон не прилипает, все готово.

Если все делать в соответствии с нормами и расчетами, самостоятельное армирование монолитной плиты перекрытия вполне возможно сделать самостоятельно, обеспечив основанию надежность, прочность, стойкость к разнообразным нагрузкам. При этом важно выполнять все работы в правильной последовательности, выбирать качественные материалы и не отступать от значений, указанных в схемах и чертежах.

1beton.info

1.Конструкции ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами. Ступенчатая передача нагрузки.

Перекрытия в жилых, общественных и производственных зданиях делают в основном железобетонными. По способу возведения железобетонные перекрытия делят на монолитные, сборные и сборно-монолитные. По конструктивной схеме их подразделяют на балочные и безбалочные. Балочные состоят из балок, идущих в одном или двух направлениях, и опирающихся на них плит; безбалочные не содержат балок, а плиты этих перекрытий опираются непосредственно на колонны.

С учетом конструктивной схемы и способов возведения существует следующая классификация железобетонных перекрытий: ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами; ребристые монолитные перекрытия с плитами, опертыми по кон- туру; балочные сборные панельные перекрытия; балочные сбор- но-монолитные перекрытия; безбалочные монолитные перекрытия; безбалочные сборные перекрытия.

Ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру, состоят из системы взаимно пересекающихся балок, опирающихся непосредственно на колонны и стены, и плит, опертых на эти балки и монолитно связанных с ними. Балки обоих направлений обычно имеют одинаковую высоту, пролеты этих балок 4…6 м. Толщина плит зависит от нагрузки и пролета и может составлять 8… 14 см. Характер разрушения плит,. опертых по контуру, под действием равномерно распределенной нагрузки показан на, в. По нижней поверхности плиты трещины направлены по биссектрисам углов, на верхней поверхности при заделке плиты по контуру трещины идут параллельно сторонам и имеют закругления в углах, перпендикулярные диагоналям.

Конструирование и расчет плит. Размещение арматуры в плитах, опертых по контуру, производят в соответствии с характером разрушения. Пролетную арматуру укладывают в нижней части плиты, а у опор (над балками) — поверху. При пролетах более 2,5 м применяют раздельное армирование. Нижнюю арматуру выполняют из двух сеток с одинаковой площадью сечения рабочей арматуры в каждом направлении. В целях экономии одну из сеток доводят до опоры, а другую размещают в средней части плиты и обрывают в пролете на расстоянии от опоры, равном 1/4— если плита по контуру окаймлена балками, 1/8— при свободном опирании плиты. Верхнюю арматуру плиты (над балками) выполняют в виде сеток, у которых рабочие стержни располагают в направлении, перпендикулярном балке, и заводят в пролеты через один стержень .

2.В чем заключается проектирование ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами.

В отличие от сборного, монолитное перекрытие выполняется на месте как цельная конструкция, с установкой арматуры и формовкой бетона в опалубке, сооружаемой в пределах всего перекрытия.

    Конструктивными элементами перекрытия являются плита, второстепенные, главные балки и колонны.

    При отношении большего пролёта к меньшему больше двух плита в расчёте рассматривается как балочная.

    Балочная плита работает в направлении короткого пролёта, который назначается в пределах от 1,6 до 3,6 м.

    Рёбра второстепенных и главных балок выступают снизу из плоскости плиты во взаимно перпендикулярных направлениях. Промежуточными опорами главных балок служат колонны.

    Пролёты главных балок назначаются равными 5…9 м, а второстепенных – 3…7 м.

  Компоновка конструктивной схемы. Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, расположенных по одному или двум направлениям, и плиты, соединенной с балками в одно монолитное целое. Балки одного направления обычно опираются на промежуточные опоры — колонны, которые называют главными, пролет этих балок — 5…8 м. В перпендикулярном направлении на главные балки опираются второстепенные; расстояние между ними или пролет опертых на них плит составляет 1,8…2,8 м. Пролеты второстепенных балок 4…7 м.

Толщину плиты перекрытия принимают обычно:

Плита рассматривается как неразрезная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой q=g + v (g — постоянная и v — временная нагрузки).

В балочных плитах, окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками, горизонтальным смещениям опорных сечений препятствуют ограждающие конструкции, вследствие чего возникает распор Н, обусловленный жесткостью этих балок и повышающий несущую способность плит. Второстепенные балки, являясь непосредственными опорами для плит, образуют с ними единое целое, поэтому их сечения обычно тавровые. Армируют такие балки преимущественно сварными каркасами и сетками, реже — отдельными стержнями (вязаные каркасы).

Расчет второстепенных балок. Второстепенная балка, как и плита, является неразрезной конструкцией, опирающейся на главные балки. Балка рассчитывается на действие равномерно распределенной нагрузки (gt + v), передаваемой плитой с полосы шириной bf (см.  9.1), и нагрузки от собственного веса

Главная балка рассматривается как неразрезная конструкция, загруженная сосредоточенными силами от опирающихся на нее второстепенных балок и равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса. Нагрузку от второстепенных балок вычисляют по соответствующим грузовым площадям, а собственный вес главной балки для упрощения приводят к сосредоточенным в местах опирания второстепенных балок силам. Расчет неразрезных балок по методу предельного равновесия производят после предварительного их расчета как упругих систем с последующим перераспределением усилий.

Пример ступенчатой нагрузки:

Керамическая плитка-цементная стяжка-монолитная плита-второстепенная балка-главная балка-колона-

studfile.net

Ребристое монолитное железобетонное перекрытие сами

Пожалуй не над одним аспектом строительства нашего дома я не думал так много, как над перекрытием. Сначала когда мои знания в матчасти данного вопроса были не высоки, я склонялся в пользу варианта от очень известного в то время одного из первых ТИСЭшников Andre777. У него и по сей день есть сайт в интернет, где он уже пишет об обустройстве своего дома и участка.

Суть его технологии сводилась к заливке бетонных балок и по ним уже отливалась плита.

Так как можно не спеша заливать по одной балке, кажется что так проще. Но изрядно намаявшись с ТИСЭшным фундаментом мне уже совершено не хотелось так возиться и я стал сторонником других технологий, а именно заливка всего и сразу по максимуму товарным бетоном.

Так же Андрюхина технология сильно уступает заливке всего сразу (балок вместе с плитой), теряя большую несущую способность. Плита становиться нагрузкой на балки. Балки из-за этого приходиться делать больше сечением и в целом на выходе все равно низкая несущая способность и большой вес самого перекрытия.

На второй этаж сперва хотели перекрытие по деревянным балкам. Деревянные перекрытия это не айс. Очень плохая шумоизоляция. Если потом разбираться с этим вопросом, то выйдет на много дороже чем вы думали.

То ли дело вариант попавшийся мне намного позже и в итоге вошедший в план моего строительства. Им стало облегченное монолитное железобетонное ребристое перекрытие от Winder`а с ForumHouse.

Данное перекрытие рассчитано на полезную нагрузку 550кг/м2 везде. Это именно полезная нагрузка уже с вычетом стяжки, перегородок и собственного веса.

Winder рассчитал перекрытие под разные пролеты. Выбираем схему под свой пролет https://www.forumhouse.ru/threads/99017/ и вперед. Там же можно почитать километры обсуждения данного перекрытия. На это понадобиться не один день, но можно там же скачать путеводитель (FAQ) от max68.2011, который сэкономит вам время.

Так как оба перекрытия у нас ребристо монолитные из железобетона то бишь схожи, то опишу в одном посте:

• Перекрытие над фундаментом. Однопролетное, разделено на две части.
• Перекрытие над первым этажом. Многопролетное.

У нас пролеты в зоне ростверка 3,4м и 4,4м. Над первым этажом чуть больше, так как стены уже ростверка 3,475 и 4,475. Следовательно выбираем схемы под пролеты 4м и 4,5м (наиболее близкие из рассчитанных Winder’ом). Схема в начале статьи под пролет 4м (арматура Ф12) . Для пролета 4,5м схема такая же, только арматура Ф14.

Армирование  в схемах Windera расчитано на оба случая (однопролетное или многопролетное) .

В нашем доме есть эркер, это дополнительные сложности в плане перекрытия. Если при перекрытии фундамента, здесь проблем не возникает, т.к. ростверк идет по всему периметру эркерной зоны, а вот над перекрытием этажей уже появляется проблема.

Обратился с этим вопросом к Winder’у и он сильно помог мне.

Определились, что в эркере требуется балка, которая будет встроена в само перекрытие, так же как остальные ребра и будет с ним в один уровень. Ребра монолитного перекрытия будут как бы опираться на эту эркерную балку, которая станет продолжением стены примыкающей к эркеру.

Winder так же рассчитал саму эркерную балку. Вышло, что если мы хотим чтобы балка была вровень со всем перекрытием, то бишь 23см ( 21+встроенный теплый пол), нужно армирование прутами Ф18 четыре снизу и четыре сверху. Плюс хомуты (поперечное армирование) из арматуры Ф8 через 15см.

Опираться такая балка должна минимум на 90см стены. Поэтому, чтобы в этом месте не было моста холода используем ЭППС 5+2 см. Смотрим на фото.

        Любители «дышущих» материалов, не бойтесь использовать ЭППС на небольших участках. Даже если вы закроете им ряд газобетонных блоков, влага все равно будет испаряться из закрытых блоков через ряд выше.

При использовании встроенного теплого пола высоту перекрытия обычно увеличивают на диаметр трубы теплого пола. Труба располагается между сетками верхней части перекрытия.

Взяли итальянскую трубу Tiemme Cobra-Pex 16х2 мм. До кризиса не на много дороже отечественной от Ростерм стоила. Сейчас больше чем в два раза дороже 8). С нашей не сравнить, гораздо жестче и по характеристикам больше запас. На первом этаже видимо придется поддерживать отечественного производителя :).

Начали строительный сезон как полагается с закупки провианта. Тут я решил попробовать армейские пайки армии России. Очень даже вкусно.

Вяжем арматурные каркасы.

Тут еще есть нюанс как делать. Если делать сразу на всю площадь, то это многопролетное перекрытие (с упором на среднюю и внешние стены) см. рис. выше. Если делать перекрытие частями. Сначала одну половину от внешней стены к внутренней, затем другую, то это однопролетное перекрытие. Армирование однопролетного и многопролетного перекрытия разное.

         Тут нужно сделать оговорку. Дело в том что если использовать многопролетную схему на один пролет то все будет нормально кроме излишнего расхода арматуры. Схема Windera такой и является (универсальной с «защитой от дурака»).

Какое перекрытие однопролетное или многопролетное выбрать, решается в зависимости от исходной длины вашей арматуры, чтобы уложить ее максимально экономично и с меньшим количеством обрезков. А так же зависит от технологии бетонирования. Может удобнее или есть возможность заливать бетон частями, тогда выбираем однопролетную схему.

Места где можно разрывать-наращивать арматуру также определены. На перекрытии фундамента (у нас однопролетное перекрытие) на одной половине дома Ф12  арматура (пролет 3,4м), а на другой Ф14 (пролет 4,4м).

А вот над первым этажом арматура в балочных частях над большим пролетом проходит Ф14 идет без разрывов над средней стеной и еще по хорошему должна идти на четверть следующего пролета, но у меня немножко короче. Над меньшим пролетом идет арматура A500 Ф12 и завязывается с Ф14.

Хомуты из A500 Ф6 сначала на четверть пролета с каждой стороны идут с шагом 200мм, затем ближе к центру с шагом 400мм (немного сэкономил). Перехлест у хомута должен быть в верхней части каркаса.

Район эркера. Видно эркерную балку, арматура Ф18 которой загнута в обе стороны на стену и связана с остальным каркасом.

Чтобы подставки под армосетку из Вр 5мм 100х100 не вминались в пенопласт, под них подложены обычные крышки для банок.

На земле делал каркасы из арматуры для перекрытия фундамента. При перекрытии первого этажа каркасы вязались уже по месту.

Довольно нудное занятие вязать каркасы для вего перекрытия.

Каркас крупным планом. Все фотки кликабельны, нажимаем чтобы увеличить.

Эркерная балка с другой стороны заходит на стену более чем на метр и увязана с общим армированием. Для того чтобы в зоне опирания не было моста холода, используется утепление ЭППС 5+2 см. Места с утеплителем усилены досками на время заливки.

Над лестничным пролетом делаются сдвоенные балки. То-есть арматуры больше в два раза и ширина тоже. Как бы две обычные балки рядом.

Однопролетное перекрытие над фундаментом. Как раз видно несъемную опалубку из газобетона по центру внутренней ленты ростверка (фундамента).

Опирание перекрытия по расчету 15см. Хотя на таких малых пролетах можно и больше (Winder пересчитывал).

Строительство домов дело серьезное и не терпит дилетантства. Ошибки могут обойтись слишком дорого.
Если вас интересует строительство домов, а времени и знаний не хватает, обратитесь в надежную проверенную строительную компанию. Там Вам помогут определиться с проектом будущего дома. Прораб будет постоянно следить за ходом строительства на вашем участке, а вы в это время сможете и дальше заниматься своими делами.

Разложили пенопласт и армокаркасы. Поднялся сильный ветер, поэтому пришлось накидать досок. Доски убирали по мере раскладки сетки первого слоя.

Подняли сетку из Вр Ф5мм 1 на 2 метра ячейка 100х100мм на второй этаж. Большего размера на тот момент не было. Удобнее использовать сетку 2м х 3м. Разрезаем 1,3м х 3м и 0,7м х 3м.  Укладываем 1,3м вниз, перекрывая два ребра и между ними, а 0,7м кладем вверх над ребром. То бишь без обрезков и без стыков между ребрами.

Подложили доски, чтобы не порвала полиэтилен над пенопластом.

Армирование в области лестничного пролета с двойными ребрами.

Сплошная сетка первого ряда. Перехлест делался минимум полторы ячейки почти везде около двух получилось. Лучше ставить больше подставок, а то масса бетона даже с крышками сильно давит в пенопласт.

Многопролетное перекрытие над первым этажом, здесь армокаркасы ребер проходят над внутренней стеной дома. Для обеспечения зазора между сетками нарезали трубу ПНД 25мм. Дешево и эффективно.

Такие колечки крепятся с помощью вязальной проволоки. Отрезок проволоки загибаем пополам, обхватываем пруток нижней сетки, пропускаем через кольцо из ПНД оба конца и закручиваем над прутком верхней сетки.

Люки и отверстия можно делать в ребристом монолитном  перекрытии в любом месте между ребер.Схема армирования периметра зависит от расстояния, которое осталось до края.

Фотки с трубами теплого пола пока не нашел, добавлю позже.

 

Опалубку делали следующим образом.

Закупили пенопласт Knauf по 10 и 5 см толщиной.

Над ямой погреба пришлось городить балку из четырех досок 100х40, чтобы в нее упереть опалубку.

При перекрытии фундамента, по периметру пустили доски 150х40 на ребро и прикрепили к ростверку. Ростверк я дырявить не стал, в нем уже были шпильки Ф8мм, оставшиеся от скрепления опалубки самого ростверка.

На втором перекрытии (первого этажа) такие доски крепились к стенам на саморезы 120мм. В одном месте крепления вкручивал по два самореза под разными углами.

Затем ставим доски 150х40 на ребро, хотя на такие пролеты можно и плашмя, так чтобы они оказались под ребрами будущего монолитного перекрытия. Мы крепили их на стальные уголки разной формации, в среднем 100х90х100. Уголки крепились на саморезы Ф6мм белые, впоследствии на кровельные и на кучу других.

Чтобы подпорки не ушли при заливке в грунт, уложили под них обрезки досок.

Распорки в подполье.

Первые блоки несъемной опалубки из газобетона.

Отверстие в опалубке для того чтобы залить плиту пола погреба. Заливка велась одновременно с перекрытием.

Поверхность ростверка(фундамента) сначала промазали битумным праймером, затем наплавили гидроизоляцию Линокром от Технониколь.

На среднюю часть ростверка (под средней стеной) клали посередине перегородочные подпиленные блоки 100х250х625 211 КЖБИ Сертолово D500, оставшиеся от строительства малого дома, подпиленной стороной вниз. Можно сильно не стараться отпиливать ровно, раствор все снивелирует.

При строительстве перекрытия над ростверком, по периметру сделали не съемную опалубку из газобетонных блоков. Использовали Aeroc 250x200x625 D500. Блок был перевернут, так чтобы высота стала 200. Вместе со слоем цементопесчаного раствора получилось как раз около 21см. Между собой блоки клались на клей Aeroc летний.

Над первым этажом для ребристого монолитного перекрытия так же изготавливалась несъемная опалубка из ГБ Aeroc 250x150x625 D400. Блок не переворачивался, т.е. высота опалубки составила 25см. После кладки опалубки в нее по периметру на монтажную пену был приклеен утеплитель экструдированный пенополистирол 50мм.

Так же здесь мы решили использовать вариант со встроенным водяным теплым полом (поэтому высота перекрытия малость возрастает, а именно где-то на диаметр трубы). По религии классических стяжек с теплым полом так делать нельзя. Большую площадь там делят деформационными швами. По религии фундаментов УШП получается можно. Там заливают большие площади теплого пола вместе с плитой фундамента.

На практике же одновременное литье вполне прокатывает. Утеплитель в опалубке так же выполняет функцию демфера при тепловом расширении бетона перекрытия. Хотя как показывает практика (она почему то не подтверждает теорию), то даже без демфера ничего бы не случилось.

Дешевый китаец CMI показал себя в работе отлично, оказался гораздо удобнее чем бытовой Bosch и пока терпит мои нагрузки. Потом взял ударную дрель CMI за копейки спецом на стройку. Чувствуется что не то в плане комфорта, но фигарит зверски. Терпит все мои издевательства 🙂

Оффтоп прогнал, теперь к делу. Настил прибил гвоздями 70. Над каждым ребром по гвоздю. Помните, что вам еще разбирать потом эту конструкцию.

Опалубку для формирования ребер практически полностью взяла на себя моя вторая половина. Для нее использовался пенопласт Knauf с неясными до конца характеристиками (плотность). Укладывали два листа 100мм и на него 50мм с подрезанной по инструкции на 20мм кромкой. Между ребрами получается ширина пенопластового листа то бишь 1метр.

Пенопласт ни чем к опалубке не крепили и между собой тоже. Держится за счет полиэтилена, который щедро прикреплен к деревянной опалубке степлером. Скрепки 8мм. В дальнейшем его еще прижмет своим весом армокаркас.

Брали простой не плотный, дешевый полиэтилен. Частично использовали полиэтилен из упаковки пенопласта.

Во время работы над опалубкой могут возникнуть проблемы. У нас они возникли:)

• Пока не собран армокаркас, нужно класть утяжелители (мы использовали доски и обрезки ГБ) на полиэтилен–пенопласт, иначе при сильном ветре конструкция пытается улететь.
• Птицы пробивают полиэтилен и крошат пенопласт со страшной силой. Задолбался скотчем все это дело приводить в более менее нормальный вид. Подвешивали пластиковые тарелки. Их колышет на ветру, что немного улучшает ситуацию, отпугивая птиц.

Заливка перекрытия бетоном.

Раньше я все пытался растянуть. Разложить работу частями. Сейчас я не сторонник таких методов и вам не советую, конечно если нет особых обстоятельств. Бывает, например, что товарный бетон ни как не доставить, тогда приходиться лить частями самомес.

Мы заливали оба ребристых монолитных перекрытия товарным бетоном М350 (B25) из Пумика (миксер со встроенным бетононасосом). Хотя перекрытие рассчитано под марку бетона М200.

Но во-первых более высокая марка снивелирует косяки, если они были – это запас прочности. Во-вторых нам некогда ждать месяц пока бетон наберет нужную прочность.

Бетон марки М350 наберет необходимую прочность для продолжения строительства уже за неделю. В третьих сам производитель может малость накосячить.

Первое перекрытие залили семейным подрядом: я, жена и батя. Было очень легко заливать из Пумика. Я легко справлялся чуть ли не одной рукой. Это профессионализм водителя, который управлял стрелой. Он практически читал мои мысли. Так бывает далеко не всегда. Когда мы заливали ростверк, хобот ели ели удерживали вдвоем. Водила сильно врубил насос – торопился и плохо смотрел за работой.

Так как тут есть опалубка над внутренней стеной тоже, то брали шестиметровую сороковку и ей выравнивали поверхность.

На заливку второго перекрытия позвал друга. Это перекрытие уже многопролетное, как ровно его залить пришлось долго думать. Сначала хотел натянуть троса, но так ничего и не успел. В итоге перед самой заливкой натянул несколько капроновых ниток. Не очень конечно, но оказалось что лучше чем ничего.

Батя на верх не полез. Держать хобот было потяжелее, чем на первом перекрытии, но все же гораздо легче чем на ростверке. Учитывая предыдущий опыт лили частями. Залили сектор, выключили насос, провибрировали. Растащили излишки. Жена правилом пошла заглаживать верх, а мы продолжили заливку следующего сектора.

Когда перекрытие затвердело из-за того что несъемная опалубка из ГБ выше на 2-3 см чем поверхность перекрытия, на перекрытии набиралась дождевая вода. Для слива были проделаны отверстия и вставлены трубки (куски трубы от теплого пола).

Разборка опалубки.

На разборку ушло много времени. Разбирали большими пролетами. Вес пролетов играет на руку. Немного раскачать и бабах. Главное под ним не стоять.

Поверхность перекрытия гладкая как стекло.

Ребристое перекрытие в зоне лестничного пролета.Сначала оно черное, что удивило, но оказывается если отодрать пленку оно сохнет и становиться привычного серого цвета.

moyteremok.ru

Ребристый монолит. Расчет ребристой плиты перекрытия: производим самостоятельно

В случае, когда в строящемся доме будет больше одного этажа, вопрос об укладке перекрытий избежать не получится. Функционально на них возложена задача, разделять этажи и нести полезную нагрузку в виде собственного веса, людей и мебели, находящихся на них. Следовательно, их прочность и несущая способность должна быть достаточной, но при этом крайне желательно снизить их общий вес, поскольку избыточные нагрузки нежелательны ни для стен, ни для фундамента. Для облегчения веса с сохранением прочностных характеристик используются самые разные конструкции, в том числе и, так называемые, ребристые перекрытия.

Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия

Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.

Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).

двунаправленное ребристое перекрытие

опалубка для ребристого перекрытия

Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения. Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи. Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».

Межэтажные перекрытия по — экологичность совмещённая с экономией.

С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками. Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:

• Необходим грамотный расчет конструкции;
• Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
• Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
• Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.

двунаправленное ребристое монолитное перекрытие

перекрытие по профнастилу

Правильно уложенные перекрытия сделают конструкцию надежной.

Этапы строительства своими руками

Окончательная конструкция ребристого монолитного перекрытия должна представлять собой плиту, совершенно ровную сверху, и в нижней части имеющую балочную усиливающую конструкцию. Причём плита и балки заливаются одновременно, образуя едино-монолитную конструкцию, из-за чего она набирает максимально возможную прочность. Чаще всего при самостоятельном возведении в качестве опалубки используются специальные короба, изготовленные из ударопрочного пластика. Изготовить опалубку можно и из листов пенопласта, скрепленных между собой. Они укладываются на специально сооружённом настиле, который снизу подпирается стойками – это предотвратит провисание настила с момента залива бетонной смеси и до её полного схватывания. На настил и стойки с целью экономии можно пустить лес, который впоследствии будет использоваться для строительства кровли. Более дорогим вариантом будет инвентарная опалубка.

Проёмы, которые образуют балки, прокладываются по всей длине арматурным каркасом, состоящим из прутов арматуры диаметром 12-16мм (в зависимости от предполагаемых нагрузок) и обвязки (примерно 6-8мм). Вся верхняя плоская часть усиливается арматурной сеткой (в 2 слоя) с шагом 10-20см. Арматуру укладывают так, чтобы со всех сторон ее закрывал защитный слой бетона не менее 20 мм в толщину. После того, как все составные части будущего перекрытия уложены и надёжно закреплены стойками, начинается заливка бетона.

Идеальным считается то перекрытие, плоскость которого была залита за один раз, поэтому самостоятельное замешивание раствора в бетономешалке крайне нежелательно. Это приведёт к тому, что плита не будет иметь одинаковую прочность по всей площади а, следовательно, появятся аварийно-опасные места. Для того чтобы получить надёжное перекрытие с максимальным запасом прочности используйте покупной бетон, доставляемый на стройплощадку в «миксере» (самостоятельно довольно сложно соблюсти правильную дозировку всех составляющих бетонной смеси). Таким образом, вы сможете залить плиту за один раз, и она получится абсолютно надёжной.

Перекрытия по профнастилу

К типу ребристых монолитных перекрытий относятся и плиты, заливаемые по профнастилу, используемому в качестве несъёмной опалубки. Профнастил также работает как внешняя арматура (при грамотном выполнении сцепления с бетоном). Стоит оговориться, что в таком типе плиты обязательно наличие должного армирования. Поэтому теоретические расчеты и подбор материала рекомендуем доверить специалистам.

Вывод

Ребристое перекрытие позволяет получить прочную конструкцию, разделяющую этажи, при грамотном проектировании и выполнении. Конструкционные особенности позволяют сэкономить строительный материал и облегчить нагрузки на стены и фундамент дома, однако процесс возведения опалубки будет гораздо более трудоемким и дорогим, чем при других вариантах перекрытия, что также стоит учитывать. Такой вариант перекрытия, выполненный своими руками, подойдет скорее тем, у кого много свободного времени и рабочих рук. В остальных случаях, на наш взгляд, эффективнее будет приобрести заводские ж/б плиты. А на небольшие пролеты более рациональным решением будет просто заливка плоской плиты.

• 1.Конструкции ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами. Ступенчатая передача нагрузки.
• 2.В чем заключается проектирован

stroyew.ru

Ребристое монолитное перекрытие и его применение в частном строительстве

В случае, когда в строящемся доме будет больше одного этажа, вопрос об укладке перекрытий избежать не получится. Ребристое монолитное перекрытие — один из оптимальных вариантов.

Функционально на него возложена задача, разделять этажи и нести полезную нагрузку в виде собственного веса, людей и мебели, находящихся на них. Следовательно, его прочность и несущая способность должна быть достаточной, но при этом крайне желательно снизить их общий вес, поскольку избыточные нагрузки нежелательны ни для стен, ни для фундамента.

Для облегчения веса с сохранением прочностных характеристик используются самые разные конструкции, в том числе и, так называемые, ребристые перекрытия.

Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия

Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.

Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).

двунаправленное ребристое перекрытие

опалубка для ребристого перекрытия

Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения.

Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи.

Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам — экологичность совмещённая с экономией.

С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками. Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:

• Необходим грамотный расчет конструкции;
• Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
• Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
• Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.

двунаправленное ребристое монолитное перекрытие

перекрытие по профнастилу

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ

Правильно уложенные железобетонные балки перекрытия сделают конструкцию надежной.

Этапы строительства своими руками

Окончательная конструкция ребристого монолитного перекрытия должна представлять собой плиту, совершенно ровную сверху, и в нижней части имеющую балочную усиливающую конструкцию. Причём плита и балки заливаются одновременно, образуя едино-монолитную конструкцию, из-за чего она набирает максимально возможную прочность.

Чаще всего при самостоятельном возведении в качестве опалубки используются специальные короба, изготовленные из ударопрочного пластика. Изготовить опалубку можно и из листов пенопласта, скрепленных между собой. Они укладываются на специально сооружённом настиле, который снизу подпирается стойками – это предотвратит провисание настила с момента залива бетонной смеси и до её полного схватывания.

На настил и стойки с целью экономии можно пустить лес, который впоследствии будет использоваться для строительства кровли. Более дорогим вариантом будет инвентарная опалубка.

Проёмы, которые образуют балки, прокладываются по всей длине арматурным каркасом, состоящим из прутов арматуры диаметром 12-16мм (в зависимости от предполагаемых нагрузок) и обвязки (примерно 6-8мм). Вся верхняя плоская часть усиливается арматурной сеткой (в 2 слоя) с шагом 10-20см.

Арматуру укладывают так, чтобы со всех сторон ее закрывал защитный слой бетона не менее 20 мм в толщину. После того, как все составные части будущего перекрытия уложены и надёжно закреплены стойками, начинается заливка бетона.

Идеальным считается то перекрытие, плоскость которого была залита за один раз, поэтому самостоятельное замешивание раствора в бетономешалке крайне нежелательно. Это приведёт к тому, что плита не будет иметь одинаковую прочность по всей площади а, следовательно, появятся аварийно-опасные места.

Для того, чтобы получить надёжное перекрытие с максимальным запасом прочности используйте покупной бетон, доставляемый на стройплощадку в «миксере» (самостоятельно довольно сложно соблюсти правильную дозировку всех составляющих бетонной смеси). Таким образом, вы сможете залить плиту за один раз, и она получится абсолютно надёжной.

Перекрытия по профнастилу

К типу ребристых монолитных перекрытий относятся и плиты, заливаемые по профнастилу, используемому в качестве несъёмной опалубки. Профнастил также работает как внешняя арматура (при грамотном выполнении сцепления с бетоном). Стоит оговориться, что в таком типе плиты обязательно наличие должного армирования. Поэтому теоретические расчеты и подбор материала рекомендуем доверить специалистам.

Вывод

Ребристое перекрытие позволяет получить прочную конструкцию, разделяющую этажи, при грамотном проектировании и выполнении. Конструкционные особенности позволяют сэкономить строительный материал и облегчить нагрузки на стены и фундамент дома, однако процесс возведения опалубки будет гораздо более трудоемким и дорогим, чем при других вариантах перекрытия, что также стоит учитывать.

Такой вариант перекрытия, выполненный своими руками, подойдет скорее тем, у кого много свободного времени и рабочих рук. В остальных случаях, на наш взгляд, эффективнее будет приобрести заводские ж/б плиты. А на небольшие пролеты более рациональным решением будет просто заливка плоской плиты.

papamaster.su

16. Армирование плиты монолитного ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру

Армирование плит опертых по контуру.АрмируютПОКобычно сетками.Так как ПОК работают в двух направлениях, то и рабочая арматура ставится в двух направлениях. При пролетах плиты более 2,5 м применяют раздельное армирование самостоятельными сетками в пролете и на опорах (над балками). Нижнюю арматуру (у нижней грани плиты) выполняют из двух сеток с одинаковой площадью сечения рабочей арматуры в каждом направлении. При этом одна сетка доводится до опор, а другая размещается в средней части и не доводится до опор на расстояние. Сгущение арматуры к середине пролета соответствует эпюре моментов, а также заметно повышает трещиностойкость плиты, особенно при использовании стержней меньшего диаметра.

Рис. 2. Армирование ПОК в пролете двумя сетками

 Надопорная арматура (над балками) также выполняется в виде сеток шириной равной с поперечными рабочими стержнями. Сетки укладываются одна на другую вдоль балок; для экономии арматуры сетки смещаются друг относительно друга согласно. При нецелесообразности армирования плиты цельными сварными сетками можно применять узкие сварные сетки с продольной рабочей арматурой. В пролете сетки укладываются внизу в два слоя во взаимно перпендикулярных направлениях. При этом сетки с более короткими рабочими стержнями укладываются в нижний слой. Верхние (надопорные) сетки укладываются над балками и заходят в пролет на расстояниев каждую сто Многопролетные неразрезные ПОК с рабочей арматурой диаметром до 7мм можно армировать типовыми рулонными сетками. Для этого плиту разбивают в каждом направлении на три полосы: две крайние шириной и среднюю. Рулоны в пролетах укладывают в два слоя, раскатывая их только по средним полосам плит. Надопорную арматуру углов плиты в этом случае можно конструировать в виде квадратных плоских сеток с рабочими стержнями в обоих направлениях. Эти сетки укладывают на пересечении ребер плиты.

17. Работа монолитного ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру, изгибающие моменты, действующие в плите

Внешняя нагрузка в связи с провисанием плиты пере­мещается и совершает работу, равную произведению ин­тенсивности нагрузки q на объем фигуры перемещения

 

Из условия равенства работ внешних и внутренних сил Ап=Ам

Дальше пользуясь соотношением между пролетными и опорними моментами, уравнение равенства работ приводять к одному неизвестному, изгибающему моменту

При этом работа изгибающих моментов на соответст­вующих углах поворота

В крайних пролетах

М₁=q l₀₁²/11

В среднем пролете и над средними опорами

М₂= М_с= q l₀₂²/16

Над вторыми от края опорами

М_в= q l₀₂²/11

18. Особенности расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов

Под действием продольной сжимающей силы , приложенной с эксцентриситетом , гибкие сжатые элементы с гибкостью , а для прямоугольных сечений с гибкостью начинают изгибаться (рис. 2). Это вызывает перемещение верха колонны, вследствие чего продольная сила действует уже с большим эксцентриситетом . Таким образом, снижается несущая способность элемента посредством увеличения изгибающего момента до величины . Влияние изгиба на несущую способность сжатых элементов необходимо учитывать расчётом по деформированной схеме, принимая во внимание неупругие свойства бетона и арматуры и наличие трещин в элементе. Из-за сложности такого расчёта нормы допускают расчёт конструкции производить по недеформированной схеме, а расчёт влияния прогиба учитывать при помощи коэффициента η (), который определяют по формуле:

Случай больших эксцентриситетов имеет место, если (рис 11.3а).

Предельные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой:

; ; .

Плечи внутренних пар сил, согласно чертежа на рис. 11.3:

; .

Случай 2 (малых эксцентриситетов), когда ξ >ξR

Этот случай имеет место при загружении элемента с малым экс­центриситетом продольной силы, либо при очень сильной арматуре Аs. Сечение может быть полностью сжато или сжата его большая часть, находящаяся ближе к продольной силе, а остальная часть сечения испытывает относительно слабое растяжение. Расчёт несущей способности, как и для случая 1, производится из условия

где е = е0 + 0,5h -а.

При этом высота сжатой зоны сечения опре­деляется из совместного решения уравнения и линейной зависимости

studfile.net

Лекция 16 ребристые монолитные плоские перекрытия с плитами балочного типа

1. Конструктивная схема

Ребристое перекрытие с плитами балочного типа состоит из плиты, работающей по короткому направлению как неразрезная балка, второстепенных и главных балок (ригелей). Нагрузка через плиту передается на второстепенные балки. Последние передают ее на главные балки, которые опираются на колонны.

Ребристые перекрытия должны отвечать следующим требованиям:

1. размеры перекрытия должны быть унифицированы;

2. максимальная повторяемость однотипных элементов;

3. арматурные изделия должны быть по возможности типовыми и технологически удобными для установки или укладки;

При проектировании плит перекрытий главной задачей является максимальное (по возможности) удаление бетона из растянутой зоны.

Направление, пролеты и размеры поперечных сечений элементов перекрытия определяют по технологическим, архитектурным и конструктивным требованиям. Все элементы перекрытия монолитно взаимосвязаны.

Сущность конструкции монолитного ребристого перекрытия заключена в том, что в целях экономии из растянутой зоны сечений удален бетон и сохранены лишь вертикальные ребра балок, в которых сконцентрирована растянутая арматура. Сжатая полка ребер работает также на местный изгиб как плита пролетом, равным расстоянию между второстепенными балками а. В пролетных сечениях второстепенные и главные балки работают как балки таврового сечения с полкой в сжатой зоне. На опорах этих балок возникает отрицательный момент, и плита оказывается в растянутой зоне; поэтому на опорах расчетное сечение – прямоугольное с шириной, равной ширине ребраb.

Шаг колонн принимают 68 м.

Главные балки располагают по продольному или поперечному направлению в зависимости от назначения здания, требований обеспечения пространственной жесткости, необходимости освещения, аэрации помещения. В промышленных зданиях главные балки располагают обычно поперек здания, повышая тем самым поперечную жесткость и разгружая надоконные перемычки.

Пролет главных балок обычно 68 м.

Второстепенные балки также располагают в зависимости от назначения зданий. Их преимущественно размещают таким образом, чтобы ось одной из балок всегда совпадала с осью колонны. Пролет второстепенной балки может составлять 57 м.

Пролет плиты (шаг второстепенных балок) – 1,72,7 м. Толщина плиты по экономическим соображениям должна быть возможно меньшей, но не менее 60мм и кратной 10мм.

Высота сечения второстепенных балок может составлять , а главных балок –. Ширина сечения ребер балок принимается равной.

2. Расчет плиты

Нагрузка на 1 м²плиты складывается из постоянной нагрузкиg(собственный вес плиты, пола) и временной (полезной) нагрузкиv.

Монолитные балочные плиты при расчете рассматривают как полосы (балки) шириной 1 м, вырезанные из плиты параллельно ее коротким сторонам (см. рисунок 16.1 (5)).

За расчетную схему плиты принимают пятипролетную балку, загруженную равномерно распределенной постоянной и временной нагрузками. Если пролетов меньше пяти, принимают их число, равное фактическому.За расчетный пролет плиты принимают расстояние в свету между второстепенными балками. При свободном опирании крайнего конца плиты расчетный пролетпринимают равным расстоянию от оси опоры до боковой поверхности противоположного ребра или балки.

Изгибающие моменты определяют с учетом пластических деформаций упрощенным способом. При армировании рулонными сварными сетками наиболее целесообразна равномоментная система – с одинаковыми изгибающими моментами в пролетах и на опорах. Для пятипролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой в среднем пролете по условиям симметрии опорные моменты на левой и правой опорах равны между собой.

Для балок, загруженных сосредоточенной силой Рпредельные расчетные моменты в расчетных сечениях (в пластических шарнирах) равны:

на опоре А;

на опоре В;

в пролете;

момент балки, свободно лежащей на двух опорах.

В статически неопределимых системах всегда соблюдается условие равновесия: сумма пролетного момента в сечении и долей опорных моментов, соответствующих этому сечениюи, равна моменту простой балки, т.е.:

При выравнивании моментов для сечения в середине среднего пролета пятипролетной балки, где , получим:

Для простой балки с равномерно распределенной нагрузкой , учитывая, что, получим.

На крайней свободной опоре . Максимальный момент в первом пролете возникает в сечении, отстоящем от опоры на расстоянии. Тогда

Момент простой балки при .

Так как , то.

Округляя знаменатель в сторону увеличения момента, получаем .

Поперечные силы для плиты не определяют и расчет прочности по наклонному сечению не делают, т.к. для плит из-за большого значения ширина bвыполняется условие .

Сечение арматуры подбирают в пролетах – по максимальным моментам, на опорах – по моменту у грани ребра .

studfile.net