Совместная работа монолитного перекрытия и стальных балок

Плиты перекрытия предназначены для разделения здания на уровни (этажи). Если плиты расположены между этажами, то это перекрытие, если над последним этажом, то покрытие. Разница заключается только в несущей способности. К данным строительным конструкциям предъявляются повышенные требования к прочности и надежности, так как они являются основными несущими элементами и воспринимают нагрузку от всего этажа, включая полы, перегородки, оборудование, мебель и временные нагрузки.

Когда нельзя использовать металлические балки?

Для каждых типов домов, перекрытия можно обустраивать практически из любого материала. Ограничения есть только по сложности конструкции. Не стоит укладывать металлические балки, на небольшие кирпичные строения. Это нецелесообразно с финансовой стороны, да и стены могут треснуть под их весом.

При любом раскладе, если выбор пал металлическую конструкцию, а не на деревянные перекрытия, окончательное решение принимается после рассмотрения всех фактов за и против.

Профильное и обычное перекрытие

Железобетонное перекрытие по профнастилу предполагает заливку с использованием опалубки. Благодаря монолитному перекрытию можно получить готовый потолок. При этом не надо будет проводить дополнительные работы, связанные с отделкой или доработками.Любое перекрытие из профнастила зависит от профилей. Именно с их помощью можно сделать сечение ребристым. При этом значительно повышается надежность перекрытия. Кроме того, существенно снижаются финансовые расходы на арматуру и бетон. Это позволяет сэкономить на строительстве. Сущность плана перекрытия из профнастила выражается в том, что материал выполняет функцию неснимаемой опалубки. На нее, в свою очередь, будет залит бетон. При этом в качестве опоры выступает металлический каркас, который состоит из колонн и балок. Благодаря использованию конструкции, можно смело возводить стены из легких материалов, которые обладают небольшой прочностью. Перекрытие из профнастила межэтажное возлагает определенную нагрузку на каркас из металла. При этом нагрузка на стены существенно снижается. Полезно: Вы можете использовать пеноблочный или газобетонный материал для теплоизоляции стен. Разумеется, при условии, что вы имеете готовое перекрытие по профнастилу.В обязанности продавца входит предоставление вам всей необходимой информации о параметрах материала. Он должен рассказать вам об основных видах профнастила, его характеристиках, несущей способности и т.п.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Сбор нагрузок на перекрытие

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Схема работы перекрытия:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

■ Расчет и конструирование второстепенной балки.

Второстепенную балку рассчитывают как неразрезную конструкцию, опирающуюся на главные балки и наружные стены на равномерно распределенную нагрузку (g1 + v), передаваемую плитой с полосы bf (см. рис. 9.5, б, в), и нагрузку от собственной массы g2 балки q = (g1 + v)bf+g2.

Читайте также:  Можно ли пескобетоном штукатурить стены – пошаговая технология

Изгибающие моменты и поперечные силы при равных или отличающихся друг от друга в пределах 20% пролетах определяют с учетом перераспределения усилий по формулам: в первом пролете M1 = ql /11; на первой от края опоре Мв=ql /14; в остальных пролетах и над опорами M = ql /16; QA=0,4ql01; QB,l=0,6ql01; на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах QB,r=Q = 0,5ql02, где l0i — расчетный пролет второстепенной балки, принимаемый равным расстоянию в свету между главными балками, а при опирании на наружные стены расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис. 9.7, а).

Для определения отрицательных моментов в пролетах и рационального размещения арматуры по длине второстепенной балки рекомендуется строить огибающие эпюры моментов. При этом учитывают разгружающее влияние главной балки, создающей дополнительное закрепление на опорах [13]. Размеры сечения уточняют по моменту на первой промежуточной опоре, принимая ξ = 0,35, тогда h0 = 1,8 . Затем унифицируют размеры и подбирают рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях: в первом и средних пролетах — как для таврового сечения, на первой промежуточной и средних опорах — как для прямоугольного шириной b. На действие отрицательного момента в средних пролетах расчет ведут как для прямоугольного сечения. Расчет поперечного сечения выполняют для трех наклонных сечений: у крайней свободной опоры (на QA) и у первой промежуточной опоры слева и справа (на QB,l, QB,r).

Второстепенные балки армируют в пролете сварными каркасами, которые доводят до опор элемента и соединяют с каркасами следующего пролета стыковыми стержнями d1>0,5d, заводимыми за грани балки, в каждый пролет на длину не менее 15d1. На промежуточных опорах балки армируют узкими сетками b = 400…600мм или широкими сварными сетками с поперечной рабочей арматурой, раскатываемыми над главными балками. Если сеток две, то они в целях экономии стали смещаются друг относительно друга (рис. 9,7, а).

Читайте также:  Применение несъемной опалубки из пенополистирола

Профнастил и его преимущества

Профлисты имеют целый ряд преимуществ, которые и сделали его столь популярным в строительной сфере. К ним относятся:

  1. Универсальность. Как уже отмечалось, профилированные листы используются в самых разнообразных сферах строительства в качестве кровельного, облицовочного материала, в качестве заборов и так далее.
  2. Антикоррозийная стойкость. Каждый лист при изготовлении покрывается специальным антикоррозийным раствором, который увеличивает срок службы материала до 30 и более лет.
  3. Легкость. Вес профилированного листа составляет максимум 8 кг, что существенно снижает нагрузку на несущую конструкцию.
  4. Поперечная и механическая прочность. Профнастил выдерживает очень большой вес, особенно это актуально при сооружении крыши.
  5. Технологичность при эксплуатации. Материал легко обрабатывать, он легок при монтаже.
  6. Приемлемая цена. Стоимость профнастила очень демократичная, он – один из самых дешевых строительных материалов.
  7. Удобная транспортировка и хранение. Вам не составит труда самостоятельно перевезти профнастил из магазина на стройку. Ведь он не тяжелый. Хранить профнастил можно в упаковке в течение двух недель, а со вскрытой упаковкой срок вообще не ограничивается.
  8. Пожаробезопасный и экологически чистый материал. Не горит и не выделяет вредные вещества или запахи.
  9. Эстетичный вид. Вы можете выбрать профилированный листы любого размера и цвета, что позволить гармонично включить его в ваш экстерьер.
  10. Стойкость. Материал является устойчивым к различным погодным условиям, не боится ни солнца, ни дождя, ни снега. Кроме того профнастил устойчив к кислотным и щелочным воздействия. На его поверхности никогда нельзя встретить мох или лишайники, как это часто случается с другими перекрытиями.

Преимущества перекрытия с профнастилом

Применение профлиста (марка «Н») решает задачи строительства благодаря легкости, жесткости, прочности и коррозионной стойкости. Материал в профиль — волна, формирующая ребра жесткости, которые после отливки бетонной плиты повышают ее несущую способность и конструкции в целом. Лист является несъемной опалубкой, поэтому снижаются расходы арматуры и бетона.

Если он связывается с бетоном, снимает на себя часть нагрузки с плиты перекрытия. Такие монолитные элементы могут опираться на легкий несущий каркас, что удешевляет формирование фундаментов (достаточно столбчатого варианта) строений. Снижаются расходы на стеновые материалы — применяются легкие и теплые газоблоки и пеноблоки. Бетонный раствор заливается на профнастил, не требующий сложной опалубки.

При правильном уходе бетонная плита имеет высокие прочностные показатели, эффективно противостоит воздействию природных условий. Подобные железобетонные плиты имеют сниженную массу. Потолочная поверхность конструкций имеет готовый экстерьер, устойчивый к изменениям температурно-влажностного режима и действию огня. Материал опорной основы удобно транспортировать, он неприхотлив в эксплуатации и рассчитан на длительный период применения. На несущем каркасе профилированный лист монтируется просто, быстро, без применения грузоподъемной техники.

Расценки на монолитные работы

Для получения коммерческого предложения закажите бесплатный выезд мастера на объект. Квалифицированный специалист проведет необходимое обследование, изучит особенности земельного участка, ознакомится с техническим заданием заказчика, подготовит в течение 1-2 дней подробную смету и передаст ее на утверждение заказчику. После согласования всех нюансов работы мы заключаем официальный договор с указанием стоимости и срока реализации проекта.

Перейти в раздел «Монолитные работы» →

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм. В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Заливка перекрытия бетоном.