Перекрытие железобетонное монолитное: Монолитные плиты перекрытия | Цена на заливку за куб | Железобетонные плиты перекрытия | Монтаж плит перекрытия | Армирование плит перекрытия | Бетонные перекрытия

Содержание

Монолитная железобетонная плита перекрытия

Что такое плита перекрытия? Так называют изделия из железобетона, которые применяются в качестве перекрытий между этажами жилых домов, промышленных объектов и общественных зданий. Одна сторона такой плиты становится элементом потолка одного этажа, а вторая – частью пола другого этажа. Их также часто используют в процессе прокладывания теплотрасс и постройки тоннелей.

Материалом для производства перекрытий могут быть такие разновидности бетона:

  • тяжелый бетон;
  • плотный силикатный бетон;
  • конструкционный бетон с плотной структурой и небольшой массой.

Существуют также перекрытия, которые работают на изгиб. Для их производства применяют напряженный железобетон. Материал класса В15 и В25 используется в предварительно напряженных плитах, а плиты без такого напряжения делают из бетона классов В15 или В20.

В целом железобетонные плиты перекрытия делят на монолитные (ребристые) и пустотные. Характерной особенностью монолитных конструкций является их высокая прочность и стойкость к внешним воздействиям. Такие изделия почти не провисают и не деформируются со временем. Однако железобетон имеет серьёзные недостатки – очень большой вес, высокий уровень теплопроводности и плохая звукоизоляция.

Пустотные плиты

Железобетонное перекрытие

Форма пустот может быть круглой или овальной. Пустоты зачастую расположены горизонтально, но можно встретить и вертикальные. Нижняя часть обычной пустотной плиты, которая становится потолком нижнего этажа, готова к отделке. Верхняя же сторона будет основанием для пола верхнего этажа.

Пустотные железобетонные перекрытия имеют такие преимущества:

  • Прочность таких конструкций не уступает монолитным, а их вес за счет пустот становится намного меньше;
  • Благодаря воздушной прослойке в каналах улучшаются тепло- и звукоизоляционные свойства помещений;
  • Плиты хорошо защищены от мороза, поэтому помещения с такими плитами могут обходиться без отопления;
  • Пустотные перекрытия обладают хорошей влагостойкостью, что позволяет использовать их в условиях повышенной влажности;
  • Пространство между плитами можно использовать для скрытия коммуникаций.

Ребристые (монолитные) плиты

Монолитное перекрытие с установленной опалубкой

Ребра таких плит могут быть направлены вниз или вверх. Железобетонные перекрытия с ребрами вниз в основном используются в зданиях промышленного типа. Плиты с ребрами вверх предназначены для устройства пола.

Достоинства ребристых ЖБ перекрытий:

  • Расположенные вдоль ребра жесткости позволяют значительно повышают прочность плит и их стойкость к механическим воздействиям. Таким образом, они могут выдержать огромный вес, не деформируясь при этом.
  • Можно найти монолитные конструкции больших размеров, предназначенные для перекрытий над большими торговыми залами, развлекательными центрами и общественными зданиями.

Недостаток таких плит состоит в их не очень эстетичном виде. Это единственная причина, по которой их пока что редко используют в строительстве многоэтажных домов.

Размеры ЖБ плит

В целом длина сборных пустотных плит перекрытия составляет от 2,8 до 6,4 м.

В некоторых случаях ширина может достигать 3,2 м, а высота 0,22 м. Не менее важный показатель – толщина панелей. Так, для пустотных конструкций толщина самой плиты составляет от 25-30 мм, ребер – от 30-35 мм. Монолитные изделия имеют толщину около 50-60 мм. Их ширину часто определяют в зависимости от длины – чтобы градация массы не была больше грузоподъемности кранов 3-5 т. Например, если полка с пустотами имеет ширину 3,2 м и длину 6 м, она весит примерно 5-6 т. Такая плита может полностью перекрыть жилое помещение.

Монолитные железобетонные перекрытия сооружают на месте строительства. Они могут приобретать любую форму, поэтому их использование даёт возможность проектировать дом как угодно, не придерживаясь канонов, которых требуют сборные железобетонные перекрытия. Монолитную плиту сооружают в несколько этапов – монтаж опалубки, создание каркаса из арматуры, заливка цемента и разборка опалубки после застывания конструкции.

Опалубку можно сделать из фанеры или обрезной доски.

Лучше всего отдать предпочтение первому варианту, так как фанерная поверхность будет ровнее и потребует меньше швов. Хорошим выбором станет также металлическая опалубка. Сначала плоские детали опалубки устанавливают на горизонтальных балках из дерева или металла, расположенных на вертикальных опорах. В качестве опор желательно выбрать металлические стойки с регулирующейся высотой – так можно будет точно установить горизонтальную плоскость для заливки бетона. Стойки не обязательно покупать, можно взять в аренду. Собранная опалубка должна иметь жесткую форму и в процессе работы выдерживать вес залитой плиты, арматуры, а также любые другие нагрузки.

Собранный арматурный каркас должен быть ровным. Первый его слой – защитный – должен возвышаться над опалубкой на 20-50 мм. Его высота зависит от толщины ЖБ конструкции, а также её параметров. Защитный слой получил такое название, потому что она защищает арматуру от коррозии и делает каркас огнеустойчивым. Арматуру устанавливают на пластиковые опоры, которые и держат её на определённой высоте над опалубкой.

Существует много видов этих опор, или фиксаторов, которые подбирают в соответствии с толщиной первого слоя бетона и разреза арматуры. Благодаря специальным арматурным элементам второй слой каркаса поддерживается над первым.

Хранение ЖБ перекрытий

С момента покупки и до монтажа железобетонных плит может пройти много времени, в течение которого их нужно где-то хранить. Таким образом, неправильное хранение может испортить материал и сделать его непригодным для использования. Например, категорически запрещено держать бетон на земле или под открытым небом: бетон имеет пористую структуру, и легко впитывает влагу от грунта или дождевую воду. Резкие изменения температуры – из минусовой в плюсовую и наоборот – приводят к необратимым разрушениям материала. Периодическое намокание может также вызвать так называемое «выщелачивание», или коррозию бетона, что также уменьшает его прочность.

Штабель плит перекрытия при правильном складировании и хранении

Примечание

Если перекрытия подлежат длительному хранению, их нужно накрыть, к примеру, полиэтиленовой плёнкой, рубероидом, шифером и тд.

Плиты должны храниться на ровной поверхности, при этом их нужно укладывать штабелями (стопками) так, чтобы высота штабеля не была выше 2,5 м, а монтажные петли находились вверху.

Чтобы в теле изделий не появились трещины, между ними нужно проложить деревянные бруски в местах размещения монтажных петель. Бруски на разных уровнях в этом случае будут находиться друг под другом. Такое хранение железобетонных плит будет соответствовать принятой расчетной схеме во время подъема плиты монтажным краном.

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.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

  • монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
  • благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
  • экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
  • все необходимые материалы есть в свободной продаже;
  • нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
  • отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
  • материал не горит и не подвержен гниению;
  • такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

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.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

  • собственный вес перекрытия;
  • временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м2. Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м2.

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м2.

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м2.

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

  • расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
  • арматура класса А400С;
  • расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

М = q*L 2 2/11. М=695*2,52/11=395 кг/м.

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m 0,440.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м2 =2,45см2.

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см2.

Погонная нагрузка на балку

695*2,5=1737,5 кг/м.

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Мр=q*L2/8.

Мр=1737,5*6,42/8=8896 кг/м.

Требуемый момент сопротивления

Wтр=Мр/(1,12*R).

Wтр=8896/(1,12*21)=378 см3.

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см3 и инерцией I=5010 см4.

Прочность балки проверяется таким образом:

R=Mp/1,12*Wtp

R=8896/(1,12*378)=21.

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

Участник forumhouse ontwerper делится своим опытом устройства монолитных железобетонных перекрытий

По мнению участника форума ontwerper из Москвы,  монолитные железобетонные перекрытия не так уж сложно сделать своими силами. Он приводит в качестве аргументов  общеизвестные и малоизвестные соображения по их изготовлению. По его мнению, делать перекрытия своими руками выгодно по нескольким причинам:

  1. Доступность технологий и материалов;
  2. Удобство и практичность с архитектурной и инженерной точек зрения;
  3. Подобные перекрытия долговечны, пожаробезопасны и обладают шумоизолирующими качествами;
  4. Финансовая целесообразность.

Монолитные работы

Перед тем как заливать бетон ontwerper советует тщательно продумать весь процесс и прежде всего заказать бетон на заводе. Он лучше самодельного — там есть контроль качества и количества наполнителей, улучшающих бетон и долго не дающие ему расслаивается. Состав должен состоять из тяжелых заполнителей, иметь класс прочности В20-В30 (М250-М400), и морозостойкость от F50.

Не ленитесь и проконтролируйте по документам отпускные параметры, класс-марку и время до момента схватывания бетона.

Если вам нужно подать бетон на второй, третий этаж или на большое расстояние то сделать это без бетононасоса вам не удастся, а перекатывание бетона лопатами по бесконечным желобам очень тяжёлое и неудобное занятие.

В зимнее время бетон можно заказать с противоморозными добавками, учитывая, что добавки обычно повышают время набора прочности, некоторые из них провоцируют коррозию арматуры, но это допустимо, если добавка заводская.

ontwerper предпочитает зимой строительство не вести, и вам не рекомендует. В крайнем случае сами раствор не готовьте, воспользуйтесь заводским бетоном.

Монтаж опалубки

Главное назначение опалубки — выдержать массу свеженалитого бетона и не деформироваться. Для вычисления прочности нужно знать, что один 20 сантиметровый слой бетонной смеси давит на квадратный метр опалубки с силой 500 кг, к этому нужно добавить давление смеси при её падении из шланга, и вы поймете, что все элементы конструкции должны быть надёжными.

Для её изготовления ontwerper советует использовать фанеру 18-20мм ламинированную (с покрытием) или простую (но она сильнее прилипает). Для балок, ригелей и стоек опалубки следует использовать брус толщиной не менее 100х100 мм.
После её сборки нужно обязательно проверить горизонтальность всех конструкций. В противном случае в дальнейшем вы потеряете много времени и средств для исправления ошибок.

Армирование

Для этого ontwerper рекомендует призвать на помощь арматуру периодического профиля A-III, А400, А500. В плите перекрытия всегда имеется четыре ряда арматуры.

Нижний — вдоль пролета, нижний — поперек пролета, верхний — поперек пролета, верхний — вдоль пролета.

Пролет – расстояние между опорными стенами (для прямоугольной плиты по короткой стороне). Самый нижний ряд укладывается на пластиковые сухарики, специально предназначенные для этого, их высота составляет 25-30мм. Верхний ряд – перекрывает его поперек и вяжется проволокой во всех пересечениях.

Затем на очереди – установка разделителя сеток – детали из арматуры с определенным шагом, её можно сделать по своему желанию. На разделители – верхняя поперек, — вязать, на нее верхняя вдоль, — вязать проволокой во всех пересечениях. Верхняя точка каркаса (верх верхнего стержня) должна быть ниже верхней грани стенки опалубки на 25-30 мм, или толщина бетона выше верхней арматуры на 25-30 мм.

После окончания армирования каркас должен представлять жёсткую конструкцию, которая не должны сдвигаться при заливке бетона из насоса. Перед заливкой проверьте соответствие шага и диаметра арматуры проекту.

Заливка бетона

После всей подготовки нужно принять и распределить по всей площади бетон, провибрировать его. Лучше всего плиту заливать целиком за 1 раз, если это невозможно, поставьте рассечки – промежуточные стенки внутри контура опалубки, ограничивающие бетонирования. Их делают из стальной сетки с ячейкой 8-10 мм, устанавливая ее вертикально и прикрепляя к арматуре каркаса. Ни в коем случае не делайте рассечек в середине пролета и не делайте их из доски, ППС.

Уход за бетоном

После заливки плиты её нужно укрыть,  чтобы предотвратить попадание осадков,  и постоянно поливать внешнюю поверхность, чтобы она была влажной. Приблизительно через месяц можно снять опалубку, а в случае крайней необходимости это можно сделать не раньше, чем через неделю и снимать только щиты. Для этого нужно осторожно снять щит, а плиту обратно подпереть стойкой. Стойки поддерживают плиту до её полной готовности, около месяца.

Прочность монолитного перекрытия: расчет 

Он сводится к сравнению между собой двух факторов:

  1. Усилий, действующих в плите;
  2. Прочностью ее армированных сечений.

Первое должно быть меньше второго.

Стены на монолитную плиту перекрытия: рассчитываем нагрузки

Произведем расчеты постоянных нагрузок на монолитную плиту перекрытия.

Собственный вес плиты монолитной перекрытия с коэффициентом надежности по нагрузке 2. 5т/м3 х 1.2 =2.75т/м3.
— Для плиты 200мм — 550кг/м3

Собственный Вес пола толщиной 50мм-100мм – стяжка – 2,2т/м2 х 1,2= 2,64т/м3

— для пола 50мм — 110кг/м3

Перегородки из кирпича размером 120мм приведите к площади плиты. Вес 1-го погонного метра перегородки высотой 3м 0.12м х1.2х1.8 т/м3 х 3м = 0,78т/м, при шаге перегородок длиной 4м получается примерно 0,78/4= 0,2т/м2. Таким образом приведенный вес перегородок = 300 кг/м2.

Полезная нагрузка для 1-й группы предельных состояний (прочность) 150кг/м3 – жилье, с учетом коэффициента надежности 1.3 примем. Временная 150х1,3= 195кг/м2.

Полная расчетная нагрузка на плиту — 550+110+300+195=1150кг/м2. Примем для эскизных расчетов нагрузку в — 1.2т/м2.

Определение моментных усилий в нагруженных сечениях

Изгибающие моменты определяют на 95% армирование изгибных плит.  Нагруженные  сечения– это середина пролета, другими словами – центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной в плане плите разумной толщины, шарнирно опертой — незащемленной по контуру ( на кирпичные стены ) по каждому из направлений Х,Y примерно могут быть определены как Mx=My=ql^2/23. Можно получить некоторые значения для частных случаев.

  • Плита в плане 6х6м — Мх=My= 1.9тм;
  • Плита в плане 5х5м — Мх=My= 1.3тм;
  • Плита в плане 4х4м — Мх=My= 0,8тм.

Это усилия, которые действуют и вдоль и поперек плиты, поэтому нужно проверить прочность двух взаимно перпендикулярных сечений.

Проверка прочности к продольной оси

При проверке прочности к продольной оси сечения по изгибающему моменту (пусть момент положительный, т.е брюхом вниз) в сечении есть сжатый бетон сверху и растянутая арматура снизу. Они образуют силовую пару, воспринимающие приходящее на нее моментное усилие.

Определение усилия в этой паре

Высота пары может быть грубо определена, как 0.8h, где h – высота сечения плиты. Усилие в арматуре определим как Nx(y)=Mx(y)/(0.8h). Получим в представлении на 1 м ширины сечения плиты.

  • Плита в плане 6х6м -Nx(y)= 11,9т;
  • Плита в плане 5х5м — Мх=My= 8,2т;
  • Плита в плане 4х4м — Мх=My= 5т.

Под эти усилия подберите арматуру класса A-III (А400) – периодического профиля. Расчетное сопротивление арматуры разрыву равно R=3600кг/см2. площадь сечения арматурного стержня при диаметре Ф8=0,5см2, Ф12=1,13см2, Ф16=2,01см2, Ф20=3,14см2.

Несущая способность стержня равна Nст=Aст*R Ф8=1,8т, Ф12=4,07т, Ф16=7,24т, Ф20=11,3т. Отсюда можно получить требуемый шаг арматуры. Шаг= Nст/ Nx(y)

  • Плита в плане 6х6м для арматуры Ф12 Шаг=4,07т/ 11,9т=34см;
  • Плита в плане 5х5м — для арматуры Ф8 Шаг=1,8/ 8,2=22см;
  • Плита в плане 4х4м — Ф8 Шаг=1,8/ 5=36см.

Это армирование по прочности по каждому из направлений X и Y, т.е квадратная сетка из стержней в растянутой зоне бетона.

Кроме прочности необходимо уменьшить образование трещин. Для плит домов и жилых помещений пролетом до 6м толщиной 200мм, опертых по контуру (т.е. по четырем сторонам) при любом соотношении а/b можно принимать нижнее рабочее армирование из стержней А III по двум направлениям с шагом 200х200 диаметром 12мм, верхнее (конструктивное) — то же из Ф8, тоньше и меньше не следует.

Все это является частным случаем общего подхода, демонстрирующим специфику задачи, но для её реализации необходимо смотреть глубже и обращаться к специалистам.

Размещено участником FORUMHOUSE ontwerper.

Редактор: Адамов Роман

Оглавление:

  • Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
  • Первый этап: определение расчетной длины плиты
  • Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия
  • Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить
  • Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки
  • Некоторые нюансы
  • Подбор сечения арматуры
  • Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия
  • Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения», а также в своде правил СП 52-1001-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть — подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Вернуться к оглавлению

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) — совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет железобетонного монолитного перекрытия довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

Вернуться к оглавлению

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.

Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.

Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина — b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.

Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры — A400.

Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.

Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия — это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку — динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.

Вернуться к оглавлению

Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить

Сбор нагрузок сосредоточен на том, что нагрузка может быть равномерно распределенной, сосредоточенной, неравномерно распределенной и другой. Однако нет смысла так сильно углубляться во все существующие варианты сочетания нагрузки, сбор которой производится. В данном примере будет равномерно распределенная нагрузка, потому как подобный случай загрузки для плит перекрытия в жилых частных домах является наиболее распространенным.

Сосредоточенная нагрузка должна измеряться в кг-силах (КГС) или в Ньютонах. Распределенная же нагрузка — в кгс/м.

Нагрузки на плиту перекрытия могут быть самыми разными, сосредоточенными, равномерно распределенными, неравномерно распределенными и т. д.

Чаще всего плиты перекрытия в частных домах рассчитываются на определенную нагрузку: q1 = 400 кг на 1 кв.м. При высоте плиты, которая равняется 10 см, вес плиты добавит к данной нагрузки еще порядка 250 кг на 1 кв.м. Керамическая плитка и стяжка — еще до 100 кг на 1 кв.м.

Подобная распределенная нагрузка будет учитывать практически все сочетания нагрузок на перекрытия в жилом доме, которые возможны. Однако стоит знать, что никто не запрещает рассчитывать конструкцию на большие нагрузки. 2) / 8 = 1800 кг/м.

Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:

Схема пустотелой армированной плиты перекрытия

  1. Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
  2. Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
  3. Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.

Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:

ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).

Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs — расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.

Вернуться к оглавлению

Некоторые нюансы

Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.

Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a — расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.

При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:

B < Rb*b*y (h0 — 0. 5y).

Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.

Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 — 0.5y).

Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.

Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.

Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 — 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.

Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.

Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.

Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее. Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной. 2 * 1170000) = 0.24038.

Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.

В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.

Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице (0.24038 < 0.39). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:

As = 117 * 100 * 8 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.24038)) / 3600 = 7.265 кв.см.

В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.

Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет 7.69 кв.см. Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.

Вернуться к оглавлению

Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия

Для того чтобы армировать плиту, есть возможность использовать 7 стержней, которые имеют диаметр 12 мм с шагом 140 мм. Есть и другой вариант — 10 стержней, которые имеют диаметр 10 мм и шаг 100 мм.

Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:

y = 3600 * 7.69 / (117 * 100) = 2.366 см.

E = 2.366 / 8 = 0.29575. Данное значение меньше, чем граничное 0.531 согласно формулам и таблице, помимо того, оно меньше рекомендуемого 0.531/1.5 = 0.354, то есть удовлетворяет всем имеющимся требованиям.

117 * 100 * 2.366 (8 — 0.5 * 2.366) = 188709 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 36

3600 * 7.69 (8 — 0.5 * 2.366) = 188721 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 2 * 1480000) = 0.19003.

As = 148 * 100 * 10 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.19)) / 3600 = 6.99 кв.см.

Таким образом, для того, чтобы армировать 1 п.м имеющейся плиты перекрытия, все равно понадобится использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм либо продолжать подбирать сечение.

Стоит сделать вывод, что сами расчеты достаточно просты, помимо того, они не займут большое количество времени. Однако при этом формулы понятнее не становятся. Совершенно любую железобетонную конструкцию теоретически можно рассчитать, исходя из классических, то есть предельно простых и наглядных формул.

Вернуться к оглавлению

Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений. 2 / 23.

    Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

    1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My = 1.9тм.
    2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My = 1.3тм.
    3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My = 0.8тм.

    При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

    Ребристые железобетонные монолитные перекрытия Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

    СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

    УДК 624.012.45.06

    В. А. Тесля

    РЕБРИСТЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОНОЛИТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ

    При монолитном исполнении перекрытие состоит из плоской плиты и системы перекрестных балок. Монолитная плита в зависимости от соотношения сторон может воспринимать нагрузку по балочной схеме в одном направлении по короткому размеру или в двух направлениях для плит опертых по контуру. Плита монолитно соединена с системой главных и второстепенных балок в одно целое ребристого перекрытия. Размеры плит зависят от конфигурации расположения главных балок и и расстояний между второстепенными балками, которые опираются на главные. Направление главных балок может быть принято вдоль или поперек здания, чем будет обусловлено и расположение второстепенных балок - в первом случае поперек, во втором случае вдоль для зданий прямоугольного очертания в плане.

    Так как суммарная нагрузка полностью воспринимается главными балками, их несущая способность будет максимальной по сравнению с другими элементами перекрытия, поэтому выбор их расположения является важным фактором. Опирание главных балок осуществляется на колонны зданий с полным каркасом или на колонны и наружные стены при отсутствии колонн по периметру.

    Расстояния между второстепенными балками определяют пролеты монолитных плит. Возникает ситуация - при увеличении расстояний между балками нагрузка на них возрастает, потребуется увеличение поперечного сечения и армирования или принятие более высокого класса бетона. Последнее исключается, так как класс бетона уже принят расчетом главных балок. Плиты, имеющие большие пролеты, будут иметь повышенную толщину и усиленное армирование. Толщину плиты по экономическим соображениям необходимо принимать по возможности меньшей. Минимальные ее значения согласно требованиям норм [п.5.3 1] принимают для междуэтажных перекрытий промышленных зданий 6 см, для жилых и гражданских зданий 5 см. При значительных временных нагрузках потребуется увеличение толщины плит. Так при временной нагрузке 10-15 кН/м2 и пролетах 2,2-2,7 м толщина плит принимается в 810 см. Учитывая, что расход бетона на монолитную плиту составляет от 40 до 50% общего расхода на перекрытие, поэтому при определении рас-

    стояний между балками не следует принимать больших размеров, что потребует увеличение толщины и армирования. Таким образом, расположение второстепенных балок необходимо определять по несущей способности плиты при ее минимальной толщине и оптимальном армировании.

    Принимая эту методику расчета произведем анализ несущей способности железобетонных балочных плит для суммарных нагрузок - 5; 7,5 и 10 кН/м2 и классов бетонов по прочности на сжатие В20, В25 и В30. При расчете принимаем полосу плиты шириной 100 см с опорами на второстепенные балки и стены для крайних пролетов. При этом плита принимается как многопролетная балка, загруженная равномерно распределенной суммарной нагрузкой при максимальном изгибающем моменте Где величина “а” - расстояние

    между второстепенными балками, а величина момента принята согласно методике расчета по предельному равновесию при допустимом наличии пластических шарниров.

    Принимая армирование проволокой класса Вр1 диаметром 5 мм при минимальном шаге ее расположения в 100 мм - рабочая площадь сечения арматуры Л3 = 1,9 бсм: и арматура класса А111 при шаге ее расположения в 200 мм. В этом случае при диаметре в 6 мм суммарная площадь сечения А3 = 1.41см-. а при диаметре в 8 мм = I Е.:; г. По принятому армированию определяем коэффициент армирования и =ДИ/6А|], при ширине сечения ¿=100 см и рабочей высоте Ад = к — 1,5си для плит толщиной 6 и 8 см. Принимая расчетные сопротивления арматуры и бетона находим относительную высоту сжатой зоны сечения с= /ЛШ3/&ъ. что позволяет определить значение ят ~с(I-0,5с) и величину изгибающих моментов ПЛИТ (Ч = ДдДЙд Вы-

    полним эти расчеты. Коэффициенты армирование плит И=6см. При армировании арматурой Вр1 05 ц=0,00436, арматурой АШ 06 ц=0,00313, 08 ц=0,00558. Тоже плит И=8см, при арматуре Вр1 05 ц=0,00302, АШ 06 ц=0,00216, 08 ц=0,00386. Все значения коэффициентов армирования больше минимального значения согласно требованиям норм для изгибаемых элементов Мшш=0,0005 [табл. 38, 1]. Таким образом, условия по армиро-

    Таблица 1

    Плита Арматура Значения В20 В25 В30 Средние значения

    Толщина Ь=6 см Вр105 4 0,136 0,108 0,092 0,112

    0,127 0,102 0,088

    М кН-м 2,958 2,995 3,029 2,994

    АІІІ06 4 0,097 0,077 0,065 0,080

    0,092 0,074 0,063

    М кН-м 2,142 2,163 2,169 2,158

    АІІІ08 4 0,172 0,137 0,117 0,142

    0,157 0,128 0,110

    М кН-м 3,656 3,758 3,786 3,773

    Ь=8см ВрІ05 М кН-м 4,373 4,411 4,453 4,412

    АІІІ06 М кН-м 3,207 3,247 3,304 3,252

    АІІІ08 М кН-м 5,393 5,513 5,531 5,479

    Таблица 2

    Плита Ь=6 см Нагрузки, кН/м2 Шаг балок, а В20 В25 В30 Среднее значение Округленное значение а

    ВрІ М кНм 2,958 2,995 3,029 2,994

    5 а, м 2,551 2,567 2,581 2,563 2,60

    7,5 а, м 2,083 2,096 2,107 2,092 2,10

    10 а, м 1,804 1,815 1,825 1,812 1,80

    АІІІ М кНм 3,656 3,758 3,786 3,733

    5 а, м 2,836 2,875 2,886 2,873 2,90

    7,5 а, м 2,316 2,348 2,356 2,345 2,30

    10 а, м 2,005 2,034 2,041 2,032 2,00

    Плита Ь=8 см ВрІ М кНм 4,373 4,411 4,453 4,412

    5 а, м 3,102 3,115 3,130 3,115 3,10

    7,5 а, м 2,532 2,544 2,556 2,544 2,50

    10 а, м 2,193 2,202 2,213 2,202 2,20

    АІІІ М кН м 5,393 5,513 5,513 5,479

    5 а, м 3,444 3,483 3,488 3,472 3,50

    7,5 а, м 2,812 2,844 2,848 2,835 2,80

    10 а, м 2,436 2,463 2,466 2,455 2,50

    ванию удовлетворяются. Принимая расчетные сопротивления арматуры и для бетонов классов по прочности на сжатие В20, В25, В30, определяем изгибающие моменты М. Все определяемые компоненты сведены в табл.1.

    Так как при армировании плиты арматурой А11106 моменты значительно меньше по сравнению с армированием арматурой Вр1, в дальнейшем нет необходимости анализировать плиты с армированием арматурой диаметром 6 мм класса

    Таблица 3_______________________________

    АШ.

    По данным расчета видно следующее.

    Повышение класса бетона не дает значительного роста моментов. При проволочном армировании рост моментов 4,453/4,373=1,018 (1,8%), при армировании арматурой класса А11106 3,304/3,207=1,03 (3%), при 08 -

    5,531/5,393=1,0256 (2,56%). Поэтому можно рекомендовать армирование проволочной арматурой диаметром 5 мм при шаге в 100 мм и стержневой

    Нагрузка, кН/м2 Арматура плиты Расстояние “а” -М кН-м балки /=6см Ширина сечения балки, см Ьэ, см Размеры сечения балки (И*Ь), см

    ВрІ05 2,551 41,74364 20 23,890 29x20

    5 АІІІ08 2,836 46,40727 20 25,189 30x20

    7,5 ВрІ05 2,083 51,12818 22 25,209 30x22

    АІІІ08 2,316 56,84727 22 26,582 32x22

    ВрІ05 1,804 59,04000 24 25,936 31x24

    АІІІ08 2,005 65,61818 24 27,342 32x20

    0 8мм класса А111 с шагом 200 мм. В обоих случаях класс бетона В20.

    Определим шаг второстепенных балок по максимальным моментам плит от действия суммарных нагрузок 5; 7,5 и 10 кН/м2.=0,1..0,15, что соответствует полученным результатам по предлагаемой методике настоящего расчета - см. табл. 1. Графики, которые приведены на рис.1, 2, позволяют принять правильный выбор, при учете суммарной нагрузки, толщины плиты и расстояния пролета, который находится в пределах от 1,8 до 3,5 м. Расстояние равное 3,5 м соответствует для плит толщиною 8 см, при суммарной нагрузке до 5 кН/м2. Так как значительного увеличения несущей способности по изгибающим моментам не происходит при классах бетона В25 и В30 по отношению к классу В20, нет смысла применять бетоны классов свыше В20. Используя данные рис.2 при классе бетона В20, можно принимать решения по выбору толщины плиты и расстояния между второстепенными балками в зависимости от действующей нагрузки.

    Расчет и армирование второстепенных балок.

    §, кН/м

    Ь=6см Вр1 05 Ь=6см АП1 08 Ь=8см Вр1 05 *_ _х- - Ь=8см /МП 08

    Рис. 1 График средних расстояний “а " пролетов плит толщиной б см и 8 см.

    g, кН/м

    10

    7,5

    \ Бе тон В20 \ \ \

    И \ V4 \\ 'А

    ЧуЛ \ V ч \ \, \ \ V 4 \ \ Ч

    \ \

    12 3 4 У а

    ____Ь=6см Вр1 05

    Ь=6см А1П 08

    ___Ь=8см Вр1 05

    -ж- - Ь=8см А1П 08

    а, м

    Рис.£" /11 приведены в табл.З.

    В технической литературе допущенного Министерством образования и науки РФ в качестве учебного пособия для студентов высших учебных

    заведений по специальности “Промышленное и гражданское строительство” [3] имеется подробный расчет и конструирование железобетонного монолитного ребристого перекрытия, где предлагается методика расчета элементов перекрытий по оптимальной стоимости, когда процент армирования плит равен 0,3..0,6% при относительной высоте сжатой зоны бетона 0,1..0,15. Стоимость железобетонных балок прямоугольного сечения, как и стоимость балок таврового сечения с полкой в растянутой зоне получается близкой к оптимальной при значениях ц=1..2%. Эти данные еще раз подтверждают предлагаемую выше новую методику расчетов монолитных железобетонных плит и второстепенных балок. При этом расчетного материала достаточно для обоснования принятого решения по выбору классов бетона и арматуры и определения расстояний по размещению второстепенных балок.

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

    1. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000. - 76с.

    2. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1986. - 728с.

    3. Бондаренко В.М., Римшин В.И. Примеры расчета железобетонных и каменных конструкций. -М.: “Высшая школа”, 2007. - 564с.

    □ Автор статьи:

    Тесля

    Виктор Андреевич - доцент каф. строительных конструкций КузГТУ Тел. 8 (3842) 39-63-31

    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.

    Перекрытия . Монолитные железобетонные, сборные, деревянные.

    Сравним перекрытия по ряду свойств: несущая способность, огнестойкость, звукоизоляция, универсальность, скорость монтажа, стоимость.

    Несущая способность

    Наиболее высокой несущей способностью обладают сборное перекрытие, т.к. имеет эффективные геометрические характеристики + армирована преднапряженной арматурой. Типовые серийные плиты выпускают пролетом до 9м с несущей способностью 1000т/м2.

    Монолитное перекрытие можно использовать при любых пролетах и нагрузках. Но имеет смысл применять вплоть до пролетов 7-8, с несущей способностью 500кг/м2. При более высоких значениях лучше перейти на другую конструктивную схему — ребристую или кессонную.

    Деревянное перекрытие целесообразно использовать до пролетом 4-5м. При более высоких значениях уже приходится либо делать очень частый шаг балок, либо применять клеенные или металлические балки.

    Огнестойкость

    Однозначным победителем будет монолитное перекрытие. Для монолитного перекрытия легко добиться огнестойкости 120 минут и более. Для более высоких значений огнестойкости следует увеличить защитный слой арматуры.

    Для многопустотной плиты предел огнестойкости 60 минут. Связано это с малым защитным слоем преднапряженной арматуры.

    Огнестойкость деревянного бруса низка, в среднем — 30 минут. Надо сделать оговорку, что этот параметр в зависимости от толщины дерева, огнезащиты, конструктивных решений может быть как ниже, так и выше. При должном уровне огнезащиты деревянных балок можно существенно увеличить огнестойкость деревянных балок, но это будет связано с удорожанием конструкции.

    Звукоизоляция

    Если говорить объективно, то тут четкого победителя нет. Связано это с тем, что звукоизоляционные характеристики зависят от конструкции пола. Если сравнивать варианты полов, которые массово применяются в строительстве, то явным победителем будет монолитное перекрытие, затем — сборное и деревянное. Массовые решения с деревянными балками  имеют очень плохую звукоизоляцию, можно буквально слышать, как кто-то ходит над головой. Но и в случае с деревянным перекрытием можно добиться отличной звукоизоляции, правда это приведет к серьезному удорожанию конструкции.

    Универсальность

    Наиболее универсальным перекрытием можно назвать монолитное. Такой тип перекрытия можно использовать при любой форме здания, при любом пролете.

    Сборное перекрытие ограничено номенклатурой, которую выпускает завод железобетонных изделий. Часто более редкая позиция стоит дороже, чем популярная. Еще проблемы возникают с устройством лестниц, балконов, эркеров и других нерегулярных конструкций.

    Главным ограничителем применения деревянного перекрытия — это несущая способность балок. С переходом на клеенные или металлические балки, этот недостаток уходит, но вырастает стоимость конструкции.

    Скорость монтажа

    Многопустотными плитами можно перекрыть огромные площади за очень короткое время. Типовой этаж в частном домостроении перекрываются за день.

    Деревянное перекрытие монтируется тоже довольно быстро. Перед монтажом необходимо подготовить балки — нарезать в размер, покрыть огнезащитой, концы балок обернуть в гидроизоляцию.

    Наиболее долго устраивается монолитное железобетонное перекрытие. Это по большей части связано с периодом подготовки — выставление опалубки и вязки арматуры.

    Наиболее дешевым вариантом перекрытия является деревянное. Связано это его с малой материалоемкостью. Впрочем, если необходимо обеспечить высокую звукоизоляцию, то деревянное перекрытие станет самым дорогим.

    Сборные плиты перекрытия стоят дороже, чем отдельно бетон с арматурой того же объема. Но плиты перекрытия позволяют сильно экономить на опалубке и общих трудозатратах.

    Самым дорогим является монолитное железобетонное перекрытие. Связано это и с сборкой/разборкой опалубки, и долгим периодом работ, и с высокой материалоемкостью. За счет возможности точного подбора армирования этот вид конструкции прекрасно оптимизируется при проектировании.

    Что такое бетонная плита после растяжения?

    Что такое бетонная плита после напряжения? Почему AFT Construction использовала этот метод для перекрытия при строительстве Whitewing at Higley?

    Бетонная плита подвержена расширению и сжатию почвы, что может привести к растрескиванию. Пост-натяжение - это форма предварительного напряжения бетона для обеспечения армирования и преодоления слабых мест бетона.

    Бетонные плиты после натяжения используются для создания монолитной плиты (однокомпонентной заливки), которая прочнее традиционной плиты без армирования.Это достигается за счет прокладки высокопрочных стальных тросов в виде перекрестной сетки по всему фундаменту перед заливкой бетона.

    Стальные тросы обладают высокой способностью противостоять растягивающим силам (например, весу конструкции), которым может быть подвержен бетон. После того, как решетка из стальных тросов будет завершена, ее заливают бетоном и заделывают кабели в бетон. Вновь залитому бетону дают затвердеть примерно до 75%, после чего кабели натягиваются (т.е.е., растянуты) с помощью гидравлических домкратов, а затем закреплены на бетоне.

    В результате получается более сжатая железобетонная плита, которая распределяет нагрузку на конструкцию на большую площадь и помогает уменьшить образование трещин. Процесс натяжения аналогичен китайской игрушке-ловушке для пальцев в том смысле, что когда человек вытягивает пальцы наружу, пытаясь вытащить их из ловушки, ловушка фактически затягивается. Другими дополнительными преимуществами являются то, что плита после натяжения часто требует меньше земляных и профильных работ, что может сократить ваш график строительства, а монолитная заливка может помочь предотвратить проникновение термитов.

    Почему мы использовали пост-натяжную плиту при строительстве Whitewing at Higley? Хотя Аризона наиболее известна своим климатом и пустынным ландшафтом, ее почвы также могут быть бедными, нестабильными и обширными. Эти нестабильные условия могут привести к проблемам пучения, оседания и расширения при строительстве конструкции.

    Бетонные плиты после натяжения уменьшают эти проблемы оседания и уменьшают вероятность появления трещин в фундаменте дома.

    Легкая бетонная монолитная плита - CORAO; МАНУЭЛЬ J.

    Основная цель этого изобретения состоит в том, чтобы предложить строительную плиту, в основном из бетона, которая имеет относительно легкий вес, экономична в производстве и имеет относительно высокие характеристики прочности на растяжение и сжатие. Хотя легкие плиты сами по себе не являются новинкой в ​​строительной отрасли, конструкция плиты по настоящему изобретению обеспечивает определенные преимущества, экономию и преимущества, такие как улучшенная возможность использования в качестве несущих стен, что до сих пор было неизвестно предшествующим специалистам. Изобразительное искусство.

    Плита согласно настоящему изобретению отличается своими изоляционными качествами, легкостью и прочностью. Плита согласно настоящему изобретению устраняет необходимость оштукатуривания и перекраски. Ввиду его легкости его размещение на стенах или крышах не влечет за собой использования кранов или тяжелой техники. Это приводит к снижению стоимости строительства. Монтаж плит не требует квалифицированного труда.

    Еще одной целью настоящего изобретения является создание прочной панели за счет использования арматурных стержней или проволочной сетки и их защиты в специальном бетонном слое, что предотвращает их окисление, которое часто происходит в металлических элементах в легких бетонных плитах предшествующего уровня техники. .

    Другой целью настоящего изобретения является создание плиты, обладающей преимуществами многих типов конструкции. Благодаря легкому внутреннему слою из пенобетона плита имеет улучшенные изоляционные и легкие характеристики. Усиленный внешний слой придает ему прочность.

    По существу, плита по настоящему изобретению состоит из двух слоев железобетона с предварительно встроенной проволочной сеткой, находящейся под натяжением, которая не выступает из нее, и между этими слоями находится слой ядра или легкий пенобетонный слой.

    Между каждым из внешних слоев и внутренним слоем легкого бетона для нанесения клея насыпается слой или пленка гранита или терразо. Этот посыпанный гранитом слой или пленка представляет собой смесь гранита и 50% цемента.

    Можно использовать слои стекловолокна с эмульгированным цементом, вкрапленные на насыпную пленку. Пленка изготовлена ​​из аналогичного цемента и может иметь гладкую внешнюю поверхность для конечного использования. Поверхность может быть похожа на штукатурку или иметь выступы с низким или высоким рельефом.Перемежающиеся слои обеспечивают улучшенное скрепляющее действие между армированным слоем и слоем вспененного легкого материала.

    Чтобы добиться эффекта гофрирования на внешних поверхностях, во время изготовления плиты используется полотно или форма из пластикового полотна, чтобы обеспечить предпочтительный рисунок для выполнения штукатурных работ.

    Еще одно преимущество изобретения состоит в том, что ряд слоев довольно легко изготавливать непрерывно без потери времени на вставку между тремя основными слоями.Производство осуществляется серийно конвейерной лентой.

    Эти и другие цели изобретения станут более очевидными для специалистов в данной области техники при рассмотрении следующего подробного описания в свете сопроводительных чертежей, на которых:

    Фиг. 1 - частичный вид строительной плиты согласно настоящему изобретению; и

    ФИГ. 2 - частичный вид в перспективе другого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1.

    Предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения изображены на фиг.1 и 2 чертежей, на которых части распределены в качестве примера в соответствии с конкретными способами, разработанными для практического применения основных принципов.

    Теперь обратимся к вышеупомянутым чертежам, на фиг. 1 и 2 показаны в перспективе две части композиции плит, одна из которых представляет собой простейшую концепцию, а вторая - слегка измененную материализацию. На фиг. 1, первый внешний слой 11 представляет собой специальный бетон, имеющий толщину от 3 мм.- 6 мм. и в нее встроена проволочная сетка или арматурные стержни 12 по желанию. Насыпанный «промежуточный» слой или пленка 13 связывает вышеупомянутый специальный бетонный слой 11 с изолирующим легким бетонным слоем 14. Толщина слоя 14 будет варьироваться в зависимости от требований конструкции. Во многих случаях он в пять-шесть раз толще, чем слой 11. Верхний слой 15 из специального бетона покрывает напыляемую пленку 16. Покрытие 15 имеет предпочтительную толщину от 3 мм. до 6 мм. и может быть образован перемежением слоев 17 из стекловолокна.Последняя или внешняя поверхность 15а выполнена из бетона и, как и поверхность противоположной поверхности 11а, может быть посыпана или сглажена до любого предпочтительного цвета и поверхности.

    На ФИГ. 2 показана легкая плита, состоящая, как и предыдущая, из слоя или центрального ядра 24 изолирующего легкого бетона 24, который на своих внешних поверхностях и покрывающих насыпных пленках 23 и 26 покрыт специальными бетонными слоями 21 и 25. Его внешние облицовки 21а и 25а могут быть отделаны аналогично плите, описанной ранее и изображенной на фиг.1.

    Специальный бетон или внешние слои представляют собой смесь отборного песка, в основном состоящего из кремнистого песка и кварца, с портландцементом в соотношении пять частей песка на две части цемента. К этой смеси добавляют воду и синтетическую эмульгированную смолу в соотношении 3,78 литра последней на 200 литров воды. Также добавляется жидкая добавка с достаточной вязкостью для обеспечения адекватных свойств схватывания.

    Центральный или легкий бетонный слой может быть изготовлен из частиц пластика, предпочтительно весом 10-15 г.за кубометр. Затем это количество пропитывается или залит смесью воды и синтетической смолы из расчета 2,5 литра смолы на каждые 20 литров воды. Каждый кубический метр приготовленных частиц следует смешать с 450 кг. цемента и 180 литров воды, которые после правильного схватывания обеспечат легкий бетон.

    Для вкраплений стекловолокна в наружную поверхность или слой, на который требуется нанести высотные гравюры или барельефы (например, для использования на потолке), используется добавка, состоящая из 20 литров воды до 42 .5 кг. цемента и 350 гр. эмульгированной синтетической смолы.

    Стекловолокно может иметь длину примерно от 0,5 до 3 дюймов.

    В целом, хотя были раскрыты эффективные и действенные варианты осуществления изобретения, следует хорошо понимать, что изобретение не ограничивается такими вариантами осуществления, поскольку могут быть изменения, внесенные в компоновку, расположение и форму частей без отклонения от принципа настоящего изобретения, как это предусмотрено в объеме прилагаемой формулы изобретения.

    МОНОЛИТНАЯ ПЛИТА - ГРАЖДАНСКАЯ АКАДЕМИЧЕСКАЯ МОНОЛИТНАЯ ПЛИТА

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОНОЛИТНОЙ И МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ:

    Монолитная плита образована от греческих слов « mono » и « lithic », что означает «, один камень, », в которых конструкция отлита как единое целое. Тип может быть пожизненным или обратимым, и это может быть или не быть включено в законченную структуру.

    Это цельная конструкция, которая была собрана и выкопана.

    В монолитной системе такие конструкции, как стены, плиты, ступени, а также двери и оконные проемы, отлиты в одном месте.

    МОНОЛИТНАЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ФУТБОЛКА И ФУНДАМЕНТ МОНОЛИТНАЯ ПЛИТА:
    • Поскольку монолитный представляет собой «все за одну заливку», фундамент возводится путем однократной заливки бетонной плиты. Толстые области находятся под несущими стенами, а также по всему периметру, чтобы заменить нижние колонтитулы. Поскольку эта плита заливается сразу, она становится намного быстрее и требует меньших затрат на рабочую силу.
    • Типичный фундамент из монолитных плит имеет опору толщиной от 12 до 18 дюймов и плиту толщиной от 4 до 6 дюймов. Чтобы построить монолитный фундамент, необходима правильная планировка площадки и армирование бетона арматурой и проволокой. Это расстояние между дном отверстия и верхом пола.
    • Поскольку плита смешивается сразу, она намного чище и снижает затраты на обработку.
    • Возвести монолитный фундамент предельно просто. Любое из них можно выполнить за один день.

    ПРОЦЕСС И ТЕОРИЯ:
    • Устанавливается железобетонный каркас, или «петлевая балка», образующий контур основания конструкции.
    • Тканевая форма, также известная как воздушная форма, крепится к основанию и надувается с помощью воздуходувки. Воздушный шлюз в воздушной форме позволяет персоналу достигать формы во время ее надувания.
    • На внутреннюю часть формы напыляется лист пенополиуретана. Арматура крепится к внешнему слою пенопласта с помощью зажимов из пенопласта.
    • На основание арматуры заливается бетон на несколько дюймов. Воздуходувку выключают, пока бетон не затвердеет.
    • Непокрытую поверхность воздушной формы можно оставить как есть или обработать краской, плиткой или другими материалами.

    ЧТО ТАКОЕ МОНОЛИТНАЯ ПЛИТА?
    • Монолитные плиты объединяют фундамент и плиту в одно целое. Это позволяет заливать их одновременно и экономит ваше время и деньги.
    • Монолитные фундаменты значительно тоньше обычных фундаментов, так как они заливаются в один этап.
    • В среднем они имеют толщину около четырех дюймов. Опоры простираются примерно на 12 дюймов от фундамента до верхней части пола.
    • Таким образом, вы должны выкопать 6 дюймов, так что вы сможете закончить работу вручную, если не будете достаточно вдохновлены.
    • Плита обычно поддерживается гравийной подушкой для лучшего дренажа. Плита укрепляется проволочной сеткой или арматурой для дополнительной прочности.Это необходимо для уменьшения возможности растрескивания.
    • При низких температурах объедините внутреннее отопление с дополнительным слоем изоляции вокруг основания, чтобы искусственно приподнять линию замерзания от земли, защищая ее от периодов замерзания и оттаивания.

    КАК ФОРМИРОВАТЬ:
    Почва:

    Грунт под плитой необходимо утрамбовать. Если верхний слой почвы действительно поцарапан, он обычно может адекватно запечатать ненарушенную почву под ним.Чтобы учесть потоки воды, поверхность должна быть хорошо дренированной, и необходимо тщательно спланировать перенаправление, чтобы она не подорвала плиту.

    Траншеи по периметру:

    Траншея по периметру монолитной плиты образует утолщенную сторону. В теплом климате траншея должна быть всего фут глубиной и фут высотой. В местах, где возникают проникающие морозы, траншея может быть глубиной до 2 футов и может потребоваться герметизация, чтобы предотвратить образование морозного пучения под плитой.

    Гравий:

    Компактный гравий можно разложить на глубину от 3,5 до 4 дюймов и более под плитой и в траншеях. Слив гравия с заполнителями размером от 3/8 ″ до 3/4 ″ является обычным вариантом.

    Армирование:

    В типичной установке для армирования используется плетеная проволочная сетка размером 6 x 6 дюймов, которая устанавливается на арматурные стулья рядом с центром готовой плиты. Арматуру следует укладывать в траншеи и регулярно перевязывать.

    Бетон:

    Бетон часто характеризуется как имеющий минимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм и толщину 4 дюйма, поэтому конец плиты должен быть как минимум на 6 дюймов выше нижележащего слоя. Земля под ним должна быть наклонена в сторону от плиты.

    Анкерные болты:

    Здесь нижние плиты стен здания крепились к плите анкерными болтами 1/2 дюйма. Поскольку он уже влажный, некоторые бетонные гайки J- или L-образной формы вставляются дальше в концы, так что стороны с резьбой анкерных болтов позволяют укрепить верхнюю сторону стеновой плиты против гаек.Анкерные болты обычно расположены на расстоянии 6 футов от середины.

    Экспериментальная оценка соединений немонолитных плит и колонн

    Англ .: Ахмед Абд эль-Хади Амер: кандидат наук, в настоящее время работает инженером по материалам в Институте прочности и контроля качества материалов Национального исследовательского центра жилищного строительства и строительства Center, он получил степень бакалавра. Получил степень магистра в Университете Айн-Шамс в 2009 году. Диплом того же университета в 2014 году.Его исследовательские интересы включают проектирование железобетонных конструкций, немонолитное соединение новой плоской плиты и существующего бетона.

    Доктор английский язык: Шади Салам : является членом комитета ASCE по оценке рисков и устойчивости и комитета по принятию решений в области социальных наук, политики, экономики и образования. Он также является членом комитета по стандартам защиты зданий от взрывов SEI. Д-р Салем был удостоен награды Института инженерной механики за объективную устойчивость. Он работал рецензентом в Journal of Structural Engineering (ASCE) и Construction and Buildings Materials Journal.

    Проф. Айман Халил: - профессор железобетонных конструкций в Университете Айн-Шамс, он получил степень доктора философии в Университете штата Айова в 1998 году. Он имеет более чем двадцатипятилетний опыт работы в области проектирования конструкций. Он преподает как на уровне бакалавриата, так и на уровне магистратуры. Его исследовательские интересы включают проектирование железобетонных конструкций, предварительно напряженный бетон и мостостроение.

    Проф. Хазам Абдель-Латиф: - профессор кафедры строительных материалов в Институте прочности и контроля качества материалов Национального исследовательского центра жилищного строительства и строительства.Он имеет очень большой опыт в области проектирования конструкций, свойств строительных материалов и усиления зданий. Он также является членом комитета по кодексу Египта.

    © 2021 Университет Айн-Шамс. Производство и хостинг Elsevier B.V. Это статья в открытом доступе по лицензии CC XX (http://creativecommons.org/licenses/xx/4.0/).

    Монолитная бетонная конструкция для ангаров на JSTOR

    Информация о журнале

    Центральным моментом в создании SAME был журнал «Военный инженер», который на протяжении всей своей истории служил профессиональным журналом, посвященным продвижению и развитию инженерных наук в интересах национальной безопасности.«Военный инженер» был запущен под текущим названием в 1920 году (после того, как ранее был опубликован как «Профессиональные воспоминания», публикация Инженерного корпуса), и сразу же нес послание новой «ассоциации инженеров» и стал жизненно важным инструментом в общении с инженерами по всему миру. страна и помощь в создании почтовой сети, которая стала основой ЖЕСТКОГО. TME ведет хронику военных инженеров за последние 100 лет вооруженных конфликтов, включая две мировые войны, Корею, Вьетнам и войну с террором.В нем подробно описаны величайшие достижения современной инженерии, такие как Панамский канал и плотина Гувера. TME следит за тенденциями в машиностроении, начиная с развития транспортной инфраструктуры нашей страны, строительства эпохи холодной войны и рождения автоматизированного проектирования и кончая современной эпохой устойчивого развития и устойчивости инфраструктуры. Журнал остается ведущим источником информации о достижениях инженерной мысли в поддержку национальной безопасности.

    Информация для издателя

    Общество американских военных инженеров возглавляет совместные усилия по выявлению и решению проблем, связанных с инфраструктурой национальной безопасности.Основанная в 1920 году, SAME объединяет частных лиц и организации из государственного и частного секторов, занимающихся архитектурой, проектированием, строительством, окружающей средой и управлением объектами, кибербезопасностью, планированием проектов, заключением договоров и приобретением, а также смежными дисциплинами в поддержку национальной безопасности. Со своим национальным офисом в Александрии, штат Вирджиния, SAME предоставляет своим более чем 30 000 членам широкие возможности для обучения, образования и профессионального развития посредством обширного предложения конференций, семинаров, сетевых мероприятий и публикаций.SAME состоит из 105 должностей и более 50 студенческих и полевых отделений по всему миру, а также сотрудников штаб-квартиры. На национальном уровне организацию возглавляет Совет директоров-добровольцев, в который входят пять национальных сотрудников, 17 региональных вице-президентов, председатели комитетов и советов миссий, а также 12 избранных директоров.

    Что такое Crackin? - Фундаменты и обширные грунты в Колорадо, Часть 1: Плита на грунте - Alpine Building Performance, LLC | Служба домашнего осмотра

    Одно из наиболее частых наблюдений, с которыми мы сталкиваемся при осмотре домов в Колорадо, - это потрескавшийся фундамент, чаще всего сделанный из литого бетона, бетонных блоков или кирпича.Этот вопрос также является предметом более высокого приоритета, который потенциальный покупатель может рассмотреть при принятии решения о покупке дома или отказе от него. Рекомендация инженера-строителя обычно вызывает у потенциального покупателя панику или страх, но так быть не должно. Во всяком случае, это должно помочь укрепить уверенность в выборе покупки или отказа от возможности владения домом. В этой серии статей я хотел бы рассмотреть общие типы фундаментов, возможные дефекты, связанные с каждым из них, и то, как узнать, действительно ли вам следует беспокоиться о любых обнаруженных дефектах.Это первая часть из трех частей.

    Строительство с перекрытием по грунту

    Строительство с перекрытием по грунту - наименее распространенный тип фундамента, который мы видим при проверках из-за обширных почв Колорадо и спроса на квадратные метры без необходимости просто застраивать (вот почему подвалы здесь очень распространены). Тот факт, что монолитные фундаменты используются не так часто, не означает, что они не могут работать, если они спроектированы должным образом.

    Бетонные плиты буквально заливают «по грунту» поверх подготовленного слоя песка, гравия, изоляции или их комбинации.Существует три типа плитных систем:

    1. Монолитный : Монолит в природе представляет собой прочную каменную конструкцию. Термин «монолитная» используется для описания системы, представляющей собой цельный кусок материала. Монолитные плиты когда-то являются кусками бетона и включают нижние колонтитулы или стенки ствола. Заливается весь фундамент и межкомнатная плита одновременно.

    2. Поддерживаемая : поддерживаемая плита состоит из двух отдельных кусков бетона; один - фундамент, а другой - внутренняя плита.Внутренняя плита проходит на фундаментную стену или внутрь нее, где ее края поддерживаются нижними колонтитулами или стенками ствола.

    3. Плавающая : Плавающая плита не поддерживается по краям фундаментной стеной, а буквально заливается внутрь фундаментных стен и опирается или «плавает» на слое из песка, гравия или теплоизоляции. Плита не соединена с нижними колонтитулами или стенками ствола.

    Все эти системы могут включать в себя различные типы армирования, такие как арматура или натяжные тросы.Все эти системы также включают управляющие шарниры, когда они построены недавно. Более старые плиты могут не иметь контрольных швов, поскольку эти методы контроля растрескивания не применялись до середины века. Контрольные швы предусмотрены для того, чтобы позволить плитам растрескаться и потенциально сместиться в заранее определенных сечениях, а не просто позволить плите трескаться, оседать или вздыбляться наугад. Они также устанавливаются вокруг столбов и несущих элементов, чтобы любое движение плиты не повлияло на структуру дома.При этом эти системы рассчитаны на возможное движение.

    Мы часто встречаем плиты, которые проседают, оседают и трескаются. Это очень распространено в Колорадо. Бетон почти всегда будет трескаться, будь то отверждение и усадка или внешние силы, такие как гидростатическое давление. Учитывая обширные почвы здесь, в Колорадо, бетон часто трескается, а затем либо оседает, либо вздымается. Если плита не является монолитной и физически не связана с фундаментом, это движение плиты не зависит от фундамента и обычно создает несколько структурных проблем.

    Вне обычного отверждения и усадки, растрескивание и деформация должны оцениваться квалифицированным специалистом. Часто виноваты экспансивные почвы. Обширные почвы возникают из-за влажных условий и последующего высыхания. Почвы набухают, а затем усыхают. Если дом спроектирован хорошо, внешний уклон должен быть отклонен от дома, обычно на 6 дюймов в пределах первых 10 футов. Это делается для отвода воды от фундамента. Если дренаж с крыши установлен плохо и уклон дома плохой, вода может концентрироваться по периметру дома и пропитывать землю до фундамента.В случае фундамента из плиты на грунте вода должна впитаться достаточно глубоко, чтобы смочить почву вокруг плиты и под ней, чтобы не возникли проблемы. Важно обеспечить надлежащий дренаж вокруг дома, чтобы ограничить возможное растрескивание и движение фундамента и бетонной плиты.

    Если плита треснула, вздернулась или осела, можно предпринять шаги для управления эффектами. Если вы имеете дело с простым растрескиванием из-за усадки, можно ввести соответствующие герметики, чтобы заделать трещины.Если бетон сильно осел, можно использовать грязевые подъемники, чтобы поднять бетон на место. Дополнительный бетон также может быть добавлен в углубления, чтобы выровнять поверхность плиты. Если произошло вспучивание, плиты можно отшлифовать, чтобы попытаться выровнять. Однако при использовании этого метода следует проявлять осторожность, поскольку истончение плиты может ослабить ее.