Правила и особенности расчета монолитного перекрытия. Расчет монолитного перекрытия, калькуляторы

Правила и особенности расчета монолитного перекрытия. Расчет монолитного перекрытия, калькуляторы

Самостоятельно рассчитать и сконструировать монолитное перекрытие можно, вооружившись СНиПами, пособиями и учебниками, но лучше доверить это ответственное занятие инженеру.

Указанный тип перекрытия сложен по входящим условиям (расположению несущих стен, колонн, выбору армирования, типа опирания). Занести все эти данные в простой online-калькулятор практически невозможно.

Все калькуляторы на строительных сайтах предоставляют упрощенный расчет, результатом которого мы получим только примерное количество и вес необходимых материалов.

Фото: Заливка монолитного перекрытия из "рюмки"

Какие начальные параметры необходимы для расчета монолитного перекрытия ??

• Расчетная схема (может быть однопролетной либо многопролетной).
• Конструктив (монолитное перекрытие может быть сплошным, ребристым, пустотным, высота перекрытия)
• Вид опирания (жесткое защемление, шарнирное, свободное)
• Направление пролета (опирание по периметру, на 3 или 2 стены)
• Проектная нагрузка на перекрытие

Комбинации этих входящих условий могут приводить к совершенно разным итогам расчетов, армированию, марке бетона, конструктивным решениям узлов.

Важно знать

Выбор толщины плиты перекрытия в первую очередь зависит от пролета, вида бетона и типа опирания.

Минимальная толщина монолитной плиты перекрытия при свободном опирании равна 1/30 от длины пролета.

Так например, при пролете 6 метров для тяжелого бетона получим минимальную толщину плиты 20см.

На практике это значение для пролета 6 метров является избыточным, так как плита опирается жестко на 3-4 стены и работает в нескольких направлениях.

При жестком защемлении и работе плиты в двух направлениях минимальная толщина плиты будет меньше (для 6 метрового пролета толщина от 12 до 18 см ). Можно ориентироваться на эти значения при строительстве частного дома.

Таблица: Минимальная толщина монолитной плиты перекрытия

Полученная минимальная толщина плиты не является итогом проектирования, далее следует учесть нагрузки и рассчитать армирование.

Полезным будет также ознакомиться со схемами армирования железобетонных заводских плит перекрытия на необходимых вам пролетах.

Следует учитывать, что сборные плиты легче за счет пустотности, но работают в худших условиях чем монолитное перекрытие, т.к. опираются свободно без упругого защемления и армируются только в одном направлении. По этой же причине рабочая арматура в них расположена снизу.

Важно знать

Выбор армирования монолитных перекрытий производят по расчету плиты на изгиб, для чего собираются нагрузки, определяется высота перекрытия и тип защемления.

В начале находят изгибающий момент плиты, далее подсчитывают необходимую площадь сечения арматуры, исходя из ее прочностных характеристик.

Арматура для монолитных перекрытий применяется следующих классов: A300 –в качестве конструктивной, A400 и А500 –в качестве рабочей.

Фото: Коммуникации внутри железобетонного перекрытия

При расчете армирования учитывается , что рабочая арматура, противодействующая изгибаемому моменту расположена на толщину защитного слоя дальше от края плиты.

Важно знать

Толщину защитного слоя монолитного бетонного перекрытия принимают не менее 20 мм, для влажных помещений 25мм.

Толщина защитного слоя бетона влияет на срок службы железобетонного перекрытия, предотвращая коррозию арматуры.

Монолитная плита перекрытия 12 см. Армирование монолитной плиты перекрытия

После того как опалубка собрана, в нее устанавливается арматурный каркас из двух сеток. Для изготовления каркаса используется стальная арматура А-500С диаметром 10–12 мм. Из нее связывается сетка, размер ячейки 200 мм. Для соединения продольных и поперечных прутов используют вязальную проволоку диаметром 1,2–1,5 мм. Случается так, что длины одного арматурного прута не хватает, чтобы покрыть весь пролет, поэтому пруты можно соединять между собой вдоль с нахлестом в 50 см.

Такая сетка должна заходить на стены минимум на 150 мм, если стены выполнены из кирпича, и на 250 мм, если стены из газобетона. Торцы же стержней не должны доходить до вертикальной опалубки по периметру на 30 мм.

Для усиления нашей плиты перекрытия таких арматурных сеток потребуется две. Одна – нижняя, располагается на высоте 20 – 25 мм от нижнего края плиты для выдержки этого расстояния. Под нее подкладываются специальные пластмассовые фиксаторы .

Устанавливаются они с шагом 1–1,2 м. в местах пересечения прутов. Вторая – верхняя, располагается на 20–25 мм. ниже верхнего края плиты.

Чтобы развести сетки на некоторое расстояние друг от друга, из арматуры диаметром 10 мм. с помощью гибочного инструмента изготавливают специальные фиксаторы, еще их называют «лягушки» , как на фото:

Верхние и нижние полки фиксатора - по 350 мм. Вертикальный размер фиксатора - 120 мм. «Лягушки» устанавливают в шахматном порядке с шагом в 1 м.

Следующим шагом будет установка торцевого фиксатора . Он устанавливается с шагом 400 мм. в торцах арматурного каркаса. Торцевой фиксатор необходим для усиления опирания плиты на стену:

Еще один немаловажный элемент – это соединитель верхней и нижней сеток

Нужен он для того, чтобы разнесенные сетки воспринимали нагрузку, как одно целое. Соединитель устанавливают с шагом – 400 мм., а в зоне опирания на стену, - на расстоянии 700 мм. от нее, с шагом в 200 мм.

Расчет плиты перекрытия. Как сделать расчет монолитной плиты перекрытия?

Если застройщик выбрал проект дома со свободной планировкой, он скорее всего столкнется с проблемой нестандартного перекрытия.

Следовательно, ему придется отказаться от заводских панелей и установить монолитную плиту перекрытия (МПП). 

Это очень экономичный вариант, к которому прибегают даже при возведении типовых помещений.

Для их установки не требуется дорогостоящая грузоподъемная техника, они имеют более высокие производственные характеристики, а бесшовная поверхность перекрытий существенно экономит средства заказчика на отделочные работы.

Зачем нужно делать?

Застройщик, перед тем как устанавливать перекрытие, должен выполнить расчет этой ответственной конструкции. Поскольку эти вычисления относятся к разряду сложных , лучше поручить их выполнение специалистам.

Необходимость такого расчета объясняется особой ролью плиты в обеспечении прочности и долговечности домостроения. Она принимает на себя нагрузки от расположенных выше конструкций и передает их через стенки на основание дома. Поэтому правильно выполненный расчет МПП имеет важное значение для дома в целом.

Если конструкция будет установлена без применения предварительных расчетов, она может не выдержать фактическую весовую нагрузку, что приведет к массовому процессу трещинообразования и даже вызвать более серьезные дефекты в конструкции, вплоть до полного ее разрушения.

Поэтому главной задачей такого расчета является гарантия требуемого запаса прочности. Для этой цели нужно рассчитать габариты плиты, планируемые нагрузки на МПП и профессионально выбрать диаметры поперечной и продольной арматуры.

Расчет выполняется с использованием нормативов и предельных нагрузок , установленных, изданного в 1985 году.

Расчет пошагово:

1. Определяют геометрические характеристики МПП, класс арматуры и марку бетона. В момент выбора марки бетона необходимо принять во внимание, что данный стройматериал неоднородный, в связи, с чем его физико-механические характеристики проявляют себя неравномерно.

   Сопротивление бетонного слоя на сжатие должно приниматься не выше, чем соответствующий показатель у арматуры, поскольку на растяжение фактически работает только армокаркас. Чаще всего, при возведении таких конструкций в домах применяют бетон марок м²50/350 (В 20/25). Для армокаркаса применяют арматура А400/500.

2. Высчитывают все нагрузки на МПП. С этой целью необходимо суммировать вес плиты и вертикальные нагрузки. Толщину ее определяют в зависимости от пролета, а массу, учитывая плотность определенной марки бетона. Согласно СНиП нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое МПП для жилых помещений принимают в диапазоне 250-800 кг/м².
3. Определяют предельно допустимый изгибающий момент. Наибольший показатель такого напряжения, всегда воздействует на центр конструкции, при полном опирании ее по периметру на стенки.
4. Подбирают минимально допустимое сечение рифленой арматуры. Класс ее подбирается по значению ξR, определяющему дистанция от центра сечения прутьев армокаркаса до нижнего среза перекрытия. Его наименьший показатель должен быть не менее Д арматуры, не ниже 10 мм. Увеличение этого расстояния приводит к повышению прочности сцепления арматуры в бетонной массе.

Проектирование монолитной плиты перекрытия. Преимущества устройства монолитного перекрытия

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

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

• К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Внимание!

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

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