Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

  • по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор;
  • они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы;
  • с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают;
  • цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.
  • К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Внимание!Устраивать монолитное перекрытие в доме из газобетона можно исключительно после установки дополнительных опор из бетона или железа. Что же касается деревянных построек, то использование такого типа литья запрещено.

Читайте также:  Возведение монолитных перекрытий: правила и расчеты

Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия. Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

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

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

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

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

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

Перекрытия из пенобетона – основные преимущества

На сегодняшний момент, в большинстве возводимых зданий используются плиты перекрытия из пенобетона, так давайте узнаем почему. Какими достоинствами они обладают? Почему специалисты выделяют именно этот материал?

Пенобетон является одной из разновидностей легкого бетона, входящий в состав материала пенообразователь насыщает тело изделия пузырьками воздуха, которые в свою очередь снижают вес готового изделия и повышают теплоизоляционные свойства.

Несмотря на это, пенобетонные плиты обладают высокими показателями прочности и плотности, они способны выдержать нагрузку, заявленную строительными стандартами.

Перекрытия из пенобетона – основные преимущества

Плиты перекрытия из пенобетона отлично подходят для цокольных и чердачных перекрытий, в отличие от обычного бетона им не требуется дополнительная теплоизоляция. Так же пенобетону не требуется прокладка звукоизоляции, воздушные полости в теле плиты практически полностью поглощают шум.

Основные преимущества

  • Легкость изделия – снижение нагрузки на фундамент здания и несущую конструкцию;
  • Безопасность – при изготовлении пенобетона используются экологические материалы, плиты не выделяют токсичных и ядовитых веществ.
  • Устойчивость к огню – пенобетон относится к первому классу огнестойкости, не горит и не плавится, способен выдерживать воздействие открытого огня на протяжении нескольких часов без потери качества;
  • Низкие показатели теплопроводности – пенобетон не требует дополнительного утепления;
  • Паропроницаемость – пенобетон не препятствует естественной циркуляции воздуха, тем самым создает оптимальных микроклимат в помещении;
  • Морозостойкость;
  • Шумоизоляция;
  • Долговечность.
Читайте также:  Опалубка для бетонной лестницы своими руками

Выраженных недостатков у пенобетонных перекрытий нет, главный минус материала – это невозможность использования при многоэтажном строительстве. Пенобетон применяют только при высоте здания не больше трех этажей.

Перекрытия из пенобетона – основные преимущества

Благодаря своим характеристикам пенобетон стал одним из самых востребованных материалов на строительном рынке. Его используют для строительства жилых и нежилых домов, промышленных и сельскохозяйственных помещений, оград, перегородок и многого другого.

Проектирование плитных оснований

Расчёт монолитной плиты фундамента строится на показателях несущей способности грунта и его водонасыщенности. Для этого на территории строительного участка выполняются геологические изыскания, используются рекомендации строительных нормативов.

Рассчитывается распределенная нагрузка на грунт от веса здания. Она не должна быть больше, чем несущая способность подстилающей породы. Для определения величины удельного давления на грунт необходимо вычислить вес всех материалов, используемых для возведения стен, перекрытий, кровли, а также снеговые, ветровые и полезные нагрузки. Суммировав полученные данных и разделив их на площадь опоры, находим показатель удельного давления. Он не должен превышать рекомендуемых нормативов, приведенных в СП «Основания зданий и сооружений» бывший СНиП В противном случае придется рассмотреть возможности:

  • расширения площади опоры плиты. Например, её можно вынести во все стороны на 0,5-1 м за площадь пятна проекции постройки;
  • замены подстилающей породы на гравийно-щебеночные отсыпки;
  • снижения массы здания – уменьшения этажности, отказ от тяжелых стеновых материалов в пользу облегченных;
  • изменения плитного основания на соответствующее местным условиям, например, свайное.

Важно! Рекомендуемая толщина монолитной плиты фундамента обычно находится в пределах 15-35 см. Однако точный её подбор, а также прочие расчеты лучше доверить профессионалу, так как любительские ошибки могут привести впоследствии к проседанию и даже разрушению дома.

Возможные виды перекрытий

Монолитные перекрытия обычно относятся к безбалочному типу, однако при больших пролетах или необходимости обеспечения повышенной прочности (например, в сейсмических зонах) они могут устанавливаться на металлические или железобетонные балки. Устройство монолита подразумевает отнесение такой конструкции к неразъемному виду, независимо от количества слоев и разнотипности деталей и материалов.

Расчет ребристого монолитного перекрытия.

По своей конструкции монолитные перекрытия подразделяются на несколько видов:

  1. Монолитная плоская плита, изготовленная на съемной опалубке.
  2. Многослойная плита, сформированная на несъемной опалубке.
  3. Облегченные системы.

Облегченная система характеризуется функциональным разделением зон плиты и неравенством ее толщины по площади. Другими словами, в таких конструкциях формируются несущие зоны (в виде усиленных ребер) и облегченные участки. Основные виды — кессонные и ребристые перекрытия.

Кроме того, монолитное перекрытие подразделяется по способу изготовления: изготовление методом заливки и установка готовых монолитных плит. Наибольшее применение нашел первый тип перекрытия.

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.

Читайте также:  Как постелить линолеум на деревянный пол: порядок действий

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.

Этапы строительства своими руками

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.

Проблема радона

Отдельно следует упомянуть о проблеме радона. Часто люди считают, что полы по грунту в принципе применять нельзя, так как это представляет угрозу для жизни из-за выхода из земной коры радиоактивных газов. Тут нужно вспомнить, что современная технология полов по грунту не означает устройство полов на голой земле. Структура «пирога» включает слои пароизоляции и гидроизоляции, которые должны защитить помещение первого этажа от проникновения паров из почвы.

При этом перекрытия сами по себе не являются защитой от радона. Устройство перекрытий не избавляет от необходимости пароизоляции и создания вентилируемого пространства под ними.

Подробнее вопрос о защите нижних этажей здания от радона мы разбирали в отдельной статье (Угроза радона на полах по грунту правда или миф).

Как сделать ребристое перекрытие своими руками?

После того как все рассчитано и принято решение монтировать данное перекрытие, хочется немедленно начать работу. Самостоятельно сделать его вполне реально, хоть и трудоемко.

В первую очередь подготавливаются балки, из которых будет делаться временная опалубка. Дерево крепится на стенах, желательно на небольшом расстоянии от края стены, чтобы в будущем не было серьезных проблем с извлечением. Балки, несущие основную нагрузку, обязательно укрепляют опорами, которые нужно соединять другими балками между собой.

После того как фундамент к заливке подготовлен, начинается настил арматуры и сварных каркасов, которые будут нести бо́льшую часть нагрузки. Арматура крепится анкерами.

Как сделать ребристое перекрытие своими руками?

На этом этапе лучше отметить все места коммуникаций и сделать каркасы отверстий перед заливкой бетона. После можно приступать к непосредственной заливке, при помощи специального аппарата или других имеющихся средств.

Для большей надежности к концам балок из железобетона лучше установить стальные уголки с приваренными анкерами.

Как только бетон застынет, снимается временная опалубка, и можно приступать к дальнейшим работам.