Максимальный пролет монолитного перекрытия

Конструкция и особенности безбалочного монолитного перекрытия

Устройство этого типа перекрытия состоит из трех основных элементов:

• капитель;
• надколонная плита;
• межпролетная плита.

Основой для монолитного бетона являются надколонные и межпролетные панели, предварительно напряженные и армированные высокопрочной арматурой.

Надколонные плиты устанавливаются на колоннах и работают по принципу балок. Капитель находится в месте соединения панели с колонной и принимает нагрузку от надколонных плит. Для создания неразрезности перекрытия на панели монтируется верхняя арматура и соединяется сваркой. Межпролетная плита опирается по контуру на надколонные и работает на изгиб сразу в двух направлениях.

После сварочных работ сборную основу заливают слоем монолитного бетона толщиной 4–5 см по межпролетной панели и 9–10 см по надколонным. В такой конструкции объем бетона сводится к минимуму по сравнению с показателями классического монолитного перекрытия.

Назначение конструкции

Безбалочные монолитные перекрытия позволяют в полной мере использовать объем помещений, облегчить устройство инженерных сетей и коммуникаций. За счет меньшей высоты конструкции снижается общая высота объекта и сокращается расход стройматериалов.

Данную технологию применяют преимущественно для многоэтажных складских и производственных зданий с повышенными временными нагрузками от 10 кН/м². В этом случае безбалочные перекрытия гораздо выгоднее балочных. Также эта технология используется в частном жилом и коммерческом строительстве.

Возможные разновидности

Бетонные армированные плиты имеют специальную маркировку, на которую стоит обратить внимание. Маркировка состоит из букв и цифр. Буквы в маркировке означают тип плиты. Например, ПНО – плиты настила облегченные, ПК – плиты перекрытия, НВ – настил внутренний. Далее идут цифры, которые означают размеры – длину и ширину. Самая последняя цифра означает допустимые нагрузки, т.е. 100 кг на 1 кв.м. Например, цифра 6 в конце маркировки предупреждает о том, что допустимые нагрузки на изделие составляют 600 кг на 1 кв.м.

Бетонные армированные плиты имеют специальную маркировку (В15, В20).

Кроме того, при выборе следует учесть, что они еще различаются по структуре. В зависимости от поперечного сечения плиты делятся на 3 вида: пустотные, ребристые и сплошные. Самыми популярными являются пустотные плиты. Они обладают небольшим весом, что позволяет их свободно перевозить и устанавливать. Пустоты бывают самой разной формы: круглые, овальные, вертикальные. Такие плиты изготавливают из тяжелого бетона. Класс бетона В15, В20. Марка по морозостойкости F50. В качестве продольной арматуры применяется сталь АIIIв. изготавливаются по ГОСТ 9561-91.

Благодаря такому разнообразию, армированные плиты можно выбрать в зависимости от предназначения, климата и природных особенностей местности. В случае применения плит только в качестве пола стоит использовать армирование ребристых плит, и ребра должны находиться только с одной стороны.

Сборно-монолитное перекрытие: что это такое?

Качественные, проверенные временем сборно-монолитные конструкции представлены продукцией YTONG (Xella Россия). Это разновидность часторебристых железобетонных перекрытий, которые сооружаются на стройплощадке. Основные элементы такого перекрытия:

1. Металлическая балка. Она представляет собой конструкцию заводского изготовления – профиль из оцинкованной стали, к которому приварен треугольный арматурный каркас. На объекте каркас заливают бетоном, тем самым формируя железобетонную балку.

2. Несъёмная опалубка из стандартных газобетонных блоков, укладываемых в пространство между балок. Элементы опалубки прочно соединяются друг с другом монолитным бетоном.

3. Монолитная бетонная плита толщиной не менее 50 мм.

Основные этапы монтажа

Укладка начинается с расчета и закупки стройматериалов (в идеале – используются данные проекта). Подготавливаются опалубочные конструкции: щиты из толстой влагостойкой фанеры, металла или пластика, брусья и телескопические подпорки (1 шт/м2), оборудование для приготовления, подачи и уплотнения бетона, инструмент для загиба арматуры и специальные подставки. При необходимости по периметру несущих стен закладывается армопояс, такая потребность возникает при возведении перекрытий в доме из газобетона.

Основные этапы включают:

• Сборку и установку опалубки.
• Размещение армокаркаса.
• Заливку монолитной плиты бетоном, уплотнение и выравнивание.
• Влажностной уход за раствором, укрывание, демонтаж опалубки через 28 дней.

1. Требования к опорам и щитам.

Монтаж подразумевает заливку бетона в герметичную горизонтальную опалубку, предпочтение отдается специальным сборно-разборным конструкциям. Щиты в принципе несложно сделать самому из фанеры толщиной не менее 20 мм (доски лучше не использовать из-за сложностей при подгонке). Обязательным условием является установка телескопических металлических стоек (при возведении перекрытия первого этажа дома они заменяются стационарными опорами). При их отсутствии допускается замена бревнами диаметром не менее 8 см, но следует быть готовыми к проблемам при подгонке уровня.

Для поддержки щитов укладывается ригель – продольный брус сечением не менее 10×10 см, при необходимости опалубка усиливается поперечными элементами (такая ситуация чаще всего возникает при работе с самоделками). Щиты укладывают без зазоров, края плотно упираются в стену. При монтаже вертикальных конструкций учитывается величина захода на несущие системы. Для исключения риска протекания дно застилается пленкой, герметичные заводские разновидности многократного использования смазываются для облегчения процесса снятия. Этап завершается проверкой уровня, отклонения недопустимы.

2. Что нужно учесть при армировании?

Усиление металлом – главное требование технологии. Предусматривается расстояние от края бетона до металла не менее 25 мм. Соединение стыков обвязывается проволокой с сечением 1,2-1,5 мм, сварка не допускается. Для развода сеток используются заранее подготовленные фиксаторы: из стали толщиной не менее 10 мм, с интервалом до 1 м, аналогичные элементы размещаются на торцах. Армирование монолитного железобетонного перекрытия завершается закладкой соединителей, обеспечивающих равномерное восприятие нагрузки на всю систему – через 40 см возле стен, через 70 от нее, с последующим шагом в 20.

3. Нюансы бетонирования.

Главное требование технологии – непрерывность процесса, в идеале раствор заказывается на заводах и заливается с помощью соответствующего оборудования. Рекомендуемая толщина слоя бетона – 20 см, что в большинстве случаев совпадает с высотой самого перекрытия. Минимальная марка составляет М200, с целью усиления теплоизоляционных свойств и облегчения веса часть крупнофракционного высокопрочного наполнителя может заменяться керамзитом, но такой способ требует одобрения специалистами (проверки прочности).

Отверстия для подвода коммуникаций и вентиляционных каналов закладываются до начала заливки, сверление застывшей монолитной плиты относится к нарушениям. Этап завершается обязательным уплотнением бетона с помощью глубинных вибраторов. Правила ухода за поверхностью в целом стандартные, но обильно поливать конструкцию водой нельзя, в отличие от фундамента или вертикальных стен она смачивается более аккуратно.

Расценки

Стоимость заливки при обращении в профессиональные фирмы варьируется от 4000 до 9000 рублей/м3 (при условии использовании опалубки заказчика). Итоговая величина затрат зависит от выбранной схемы армирования, высоты расположения будущей плиты (от уровня грунта или от отметки предыдущей горизонтальной опоры) и ее толщины, способа размещения (на колонны или несущие стены), общего объема работ. В перечень услуг строительных фирм входит установка и демонтаж опалубочных конструкций, сборка армокаркаса согласно подготовленного заранее проекта (оплачивается отдельно), непрерывное бетонирование и уход за уложенной смесью: полив, укрывание, при необходимости – прогрев. Преимуществом обращения к профессионалам является обязательный контроль качества, проводимый по окончании набора прочности.

К дополнительным затратам при выполнении работ своими руками относят потребность в спецтехнике и тары для поднятия раствора наверх (бадьи-туфельки и крана или бетононасоса). Это не является проблемой при обустройстве сплошных полов на цокольных этажах дома, но в остальных случаях без соответствующего оборудования не обойтись. Это объясняется главным требованием технологии – непрерывным процессом бетонирования, монолитные перекрытия с отдельными латками, застывшими в разные дни, уступают по качеству залитым за один раз. Минимальные затраты при выполнении всех этапов самостоятельно составляют 3200 рублей на 1 м2 при толщине плиты в 20 см.

Безригельный преднапряженный каркас со сборно-монолитным перекрытием (БПК-СМ)

Данная конструктивная схема позволяет использовать совместно сборные конструкции и монолитные железобетонные конструкции с высокой эффективностью использования конструкционных материалов. Все сборные железобетонные конструкции заводского изготовления – типовые многопустотные преднапряженные плиты.

При устройстве перекрытий с использованием схемы сборно-монолитного перекрытия значительно сокращается расход арматуры и опалубки. Толщину ригелей можно подобрать как в соответствии с толщиной используемых многопустотных плит, так и не зависимо от них.

Данная схема является одной из наиболее экономичных конструктивных схем на основе технологии БПК.

Данная конструктивная схема наиболее актуальна при строительстве жилых зданий, офисных помещений, малых и больших торговых сооружений (магазинов, торговых комплексов, коммерческих складских помещений и т.д.).

Использование конструктивной схемы сборно-монолитного перекрытия на основе технологии БПК позволяет получить помещения площадью до 144 кв.м. и даже более с абсолютно свободной планировкой.

Технические характеристики

• Максимальный пролет — 12 м
• Толщина плиты перекрытия — 22÷30 см
• Расход арматуры (общий) — 15÷22 кг/м2

Примечания

В 2003 году НИИЖБ были проведены испытания стыка примыкания монолитного участка плиты с многопустотной плитой сборно-монолитного перекрытия. Испытания показали следующее:

1. Величина усилия, сдвига, при котором происходило разрушение образцов, превышает предельно допустимую величину с учетом коэффициента безопасности в от 2,0 до 2,2 раза.
2. На пустотных плитах перекрытия расчленения верхней полки от нижней не происходило. Горизонтальных трещин не наблюдалось.

Типовая ячейка БПК-СМ Вид перекрытия (разрез 1-1) Вид перекрытия (разрез 2-2) Вид перекрытия (разрез 3-3) Фрагмент БПК-СМ

Как армировать плиту перекрытия и зачем это делать?

Однако все же существует стандартный список, который включает в себя следующие материалы:. Участок между плитами перекрытия заполняется бетоном, предварительно армируется.

Что касается количества материала, то оно зависит от того, какую площадь перекрытия необходимо сделать, а также от самого участка перекрытия.

Если говорить о частном доме, то в таких строениях он, как правило, не очень большой, поэтому справиться с работой самостоятельно не составит особого труда. Формирование участка между плитами не отличается от создания любого другого монолитного перекрытия.

Программа «Matt» предназначена для проектировщиков КЖ. Программа автоматически строит чертежи монолитных участков перекрытий. Чертежи рисуются в среде AutoCAD.

Несмотря на то что площадь работ относительно небольшая, придерживаться строительных правил все же стоит, поэтому все этапы работы должны быть выполнены тщательно. Именно от этого зависит, насколько надежной будет монолитная конструкция. Первое, что требуется сделать — сформировать опалубку под монолитный участок.

Особенности опирания ПК панелей

Использование в качестве плит перекрытий ЖБИ типа ПК следует уделить должное внимание расчету нагрузки на торцевые части панели. Использование дополнительной сеточной арматуры, принимающей на себя сдавливающую нагрузку и предназначенной для усиления торцевых элементов изделия, увеличивает его несущую способность, однако, чем большим является показатель нахлеста при монтаже плиты на несущую вертикальную перегородку, тем меньше риск постепенного разрушения торцов панели. Ввиду наличия усилителей торцевых сеток мы категорически не рекомендуем самостоятельно корректировать размер панелей ПК (например, распиливать их).

Придать конструкции дополнительную жесткость без необходимости осуществления большого нахлеста можно, заделав пустоты с одной стороны плиты. Для этих целей могут использоваться готовые вкладыши заводского производства или самостоятельная заливка с применением бетона М200.

Для плит ПК актуальным остается вопрос нахлеста плит в плоскости увеличения давлении со стороны расположенного выше элемента при увеличении площади соприкосновения (опирания). Существует возможность критического перекрытия, при которой плита ПК может, попросту, разрушиться из-за предельно высокой нагрузки на торцевую сторону. С целью укрепления вертикальной поверхности плиты в ее конструкции закладывается фронтальная сетка.

Помимо этого изделия наличие бетонных вкладышей, необходимых для устранений пустого пространства с одной стороны поверхности. в случае их отсутствия полости необходимо самостоятельно залить, используя бетонный раствор марки не ниже М-200.

Метод профессора А.Ф. Лолейта

Как верхние, так и нижние прутья арматуры укладываются в виде сетей, не связанных между собой. Нижняя сеть строится из прямых прутьев длинной в 80 % от длинны пролета. При этом четные прутья достигают оси опоры с одной стороны, а нечетные – с другой. Первой армируется полоса над линией колонн, а потом уже между ними. Но это если плиты перекрытия длинные, прямоугольные. А если они квадратного типа, то совершенно без разницы, какое направление проходит армирование раньше.

Схема армирования несварными сетками

При прямоугольных плитах первой армируется полоса над колоннами по длинной стороне, затем по короткой, следующим проходит армирование полосы над длинной стороной пролета, и, наконец, последней идет короткая сторона пролета. Особенность армирования крайних панелей заключается в том, что сначала укладывают прутья полосы над колоннами, что перпендикулярны обвязке, затем той же полосы, но параллельные обвязке. После этого идет очередь пролетной полосы, армирование которой тоже идет сначала перпендикулярно обвязке, а затем параллельно. В надколонных полосах арматура всегда уложена в нижнем ряду, что делается путем небольшого отгиба арматуры, укладываемой во вторую очередь. Третьеочередные прутья арматуры пролетной полосы тоже отгибаются, а значит только прутья с пролетной полосы, укладываемые в последнюю очередь, находятся во втором ряду. Перпендикулярно расположены полосы верхней арматуры на опорных полосах. Чтобы правильно расположить верхнюю сеть, используют так называемые «кобылки» (подкладки). Их связывают тонкой вязальной проволокой как с верхними, так и с нижними сетками.

Схема армирования по методу А.Ф. Лолейта

Метод А.Ф. Лолейта, когда армирование происходит отдельными сетками, требует более высокого расхода металла, чем тот же метод раздельного армирования прутьями. К тому же подготовка таких сеток на производстве с ее увязкой вязальной проволокой и транспортировкой на место установки тоже приносили немало проблем. Но ситуация изменилась со временем. Дело в том, что после внедрения индустриальных способов производства арматурных сеток, их заготовки, резки, сварки и с внедрением различной подъемной техники, способной доставить на стройплощадку собранные конструкции, метод Лолейта снова стал вполне рентабельным, востребованным и берется в расчет. К тому же использование различных сортов стали и методов ее обработки помогли снизить расход металла в целом. Таким образом метод предварительного изготовления армированных сеток сегодня активно используется.

монолитной плиты

Данные длявыполнения проекта

Назначаем предварительно следующиезначения геометрических размеровэлементов перекрытий:

высота и ширина поперечного сечениявторостепенных балок:

высота и ширина поперечного сеченияглавных балок:

Толщина плиты 8 см (80мм)

1.1 Расчетные пролеты

топлита балочного типа

Рис. 1.1 Конструктивная схема монолитногоребристого перекрытия

1 – главная балка;2 – второстепенная балка; условнаяполоса шириной 1 м для расчета плиты

1.2 Сбор нагрузкок

Для расчета плиты в плане перекрытияусловно выделяем полосу шириной 1 м (рис1.1). Плита будет работать как неразрезнаябалка, опорами которой служат второстепеннаябалка и наружные кирпичные стены. Приэтом нагрузка на 1 м плиты будет равнанагрузке на 1м2перекрытия. Подсчетнагрузок на плиту дан в таблице 1.1

Таблица на 1 м2 плитымонолитного перекрытия

С учетом коэффициента надежности поназначению здания расчетная нагрузкана 1 м плиты:

Определим изгибающие моменты с учетомперераспределения усилий:

в средних пролетах и на средних опорах

в первом пролете и на первой промежуточнойопоре:

1.3 Характеристики бетона

бетон классаВ15,арматура класса А400

,,,

1.4 Подбор сечения продольной арматурысеток.

в первом пролете

Как формируется щитовой каркас с помощью несъемной опалубки

Опалубка для монолитной плиты перекрытия изготавливается на основе следующих стройматериалов:

• влагостойкой фанеры, толщина которой составляет 2-2,5 см. Ламинированное покрытие фанеры облегчит ее демонтаж после застывания раствора;
• гладких досок, изготовленных из прочного пиломатериала. Для сборки щитов используйте доски, толщина которых составляет 4-5 см, а ширина 18-20 см;
• металлических опор телескопического типа или обычных бревен диаметром 15 см. Стойки используются для обеспечения неподвижности опалубки;
• деревянных брусьев, используемых для поддержания опалубочного каркаса. Брусья выполняют функцию поперечных элементов опалубочной конструкции.

Для сборки опалубки подготовьте также метизы и необходимые столярные инструменты. Не забудьте о строительном уровне, позволяющем проконтролировать горизонтальность конструкции.

Устройство монолитной плиты перекрытия предполагает, что бетон будет заливаться в горизонтальную опалубку

При сборке опалубки соблюдайте последовательность операций:

1. Начертите на стенной поверхности уровень размещения опалубочных щитов.
2. Произведите установку опорных элементов с интервалом между ними 100 см.
3. Уложите на вертикальные опоры металлопрофиль или поперечные бруски.
4. Разложите фанерные листы или подготовленные доски и прочно закрепите их.
5. Прибейте по контуру опалубочной конструкции вертикальную окантовку.
6. Проверьте соблюдение горизонтальности и герметизируйте стыковые участки.

Опалубочная конструкция подлежит демонтажу через 4 недели после бетонирования.