ЖБ балки перекрытия: ГОСТ, размеры, особенности

Перекрытие – очень важный конструктивный элемент любого здания, будь то частный дом или здание большого предприятия. Больше всего вопросов вызывает технология перекрытия. О том, как выполняется монтаж балок перекрытия, какие нюансы стоит при этом учитывать, мы и поговорим в данном материале.

Где используются?

Назначение железобетонного перекрытия – применение в разных конструкциях и сооружениях. Их используют для строительства аэропортов, подъездных дорог, мостов, высотных зданий жилого и промышленного назначения, железнодорожного и трамвайного полотна. С их помощью выполняются фундаментные работы. Широта применения объясняется многочисленными преимуществами. Железобетонному пролету характерны свойства долговечности, устойчивости к любым воздействиям, прочности и, несмотря на большой вес, высокой скорости монтажа.

Технология монтажа деревянных перекрытий ↑

Брусы необходимо тщательно распределять, располагая их строго горизонтально и параллельно относительно друг друга. Шаг размещения брусков или досок должен быть по всей площади одинаковый.

Гвоздевая пластина

Допускаемый прогиб настила не должен превышать 1/350 длины балки, то есть на 3,5 м длины балки величина прогиба не должна быть более 10 мм. Если пролет велик, а сечение для создания необходимой прочности недостаточно, можно установить вертикальные колонны и построить дополнительно несущие стены. При монтаже добавочных колонн или несущих стен используют специальный перфорированный крепеж.

В местах соприкосновения слег с несущими элементами нужно стелить изолирующие материалы, к которым, например, относится демпферная лента. Можно использовать несколько слоев рубероида или листовой резины, что также послужит гидроизоляцией.

Перфорированная опора бруса

Часто стали использовать специальные кронштейны из перфорированного металла, благодаря которым монтаж балок можно выполнять встык с несущей стеной, собирать узлы стыковки ригелей и коротких брусков. К примеру, становится понятно, как сделать перекрытие второго этажа с проемом для расположения лестничного марша или проходом для дымохода.

У такого соединения имеются определенные достоинства:

  • Т-образный узел отличается надежностью;
  • монтаж делается быстро и без вырубки посадочного места в брусе, что сохраняет прочность конструкции;
  • в стене нет необходимости создавать полость для упора балки, что не нарушает теплоизоляционных свойств стены;
  • становится возможным использовать балки меньшей длины, чем ширина закрываемого проема.

Вариант монтажа с опорами

Далее крепят на установленные слеги настил с необходимыми слоями утеплителя. Количество слоев утеплителя и тип используемых материалов зависит от вида перекрытия.

Виды перекрытий и их устройство

Разновидности перекрытий: какие бывают?

В зависимости от назначения, можно выделить такие разновидности перекрытий:

  1. Цокольное. Поскольку оно является основой для пола, к балкам предъявляются повышенные требования. Стоит ли говорить, насколько прочными они должны быть?

Небольшой совет. Если планируете строить гараж или подвал под 1-м этажом, перекрытие лучше делать по балкам, сделанным из металла. Дерево подвержено гниению, выдержать солидную нагрузку сможет далеко не всегда.

  1. Чердачное.
  2. Междуэтажное.

Деревянные балки перекрытий бывают:

  • Цельные. Производятся из твердых пород – как хвойных, так и лиственных.
  • Клееные. Благодаря данной технологии, возможно изготовление планок приличной длины – вплоть до двадцати метров. Обладают повышенной прочностью, способны выдержать очень большие нагрузки. Еще одна особенность – идеально гладкая поверхность. Благодаря ей, снизу дерево оставляют открытым – оно становится настоящей изюминкой помещения.

Использование в строительстве

Основное назначение металлических перекрытий — промышленное строительство, оно отличается от гражданских специальных требований. Чаще всего у застройщиков на эти здания уже есть готовый план, поэтому проблем с зарисовкой проекта не будет, но для такой отрасли должны быть все сертификации у материала, потому что сооружения будут использоваться для массовых скоплений людей или больших фабрик, которые проверяются на прочность со стороны государственных органов. 

При этом сложные металлические конструкции по карману действительно крупным заказчикам, цена их довольно высока, а в гражданском строительстве чаще всего используют алюминий, он хоть не столь прочный, но зато тратиться на дополнительную антикоррозионную обработку не нужно, а стандартную нагрузку жилого дома материал выдержать сможет.

Железобетонные балки перекрытия: что это такое и какие бывают

Современный строитель использует много высококачественных материалов, но самые востребованные те, что позволяют максимально быстро возводить здания. Железобетонные балки – это бетонные конструкции с железной арматурой в середине, металл используется для увеличения прочности сооружения. Балки ЖБ доставляют в уже готовом состоянии, они монтируются в короткие сроки с помощью крепежей на любом объекте.

Читайте также:  Армирование монолитной плиты перекрытия своими руками

Жб балки перекрытий — назначение

Различные размеры балочного железобетона применимы для строительства многоэтажных зданий. Сегодня бетонные балки перекрытия являются самыми распространёнными типами опор. Они способствуют правильному и равномерному распределению нагрузки от сооружения, это обеспечивает долговечность и надёжность постройки.

В современных условиях предпочтение отдаётся монолитным конструкциям, такие балки предназначаются для укладывания плит различных форм и габаритов: ребристые и гладкие.

ЖБ балки перекрытий

Основным недостатком является большой вес, от чего они рекомендуются для установки в масштабных проектах. Подобный минус приводит к значительным затратам на возведение высокопрочного фундамента и использование многотонных кранов. Привлечение спецтехники увеличивает затраты, но способствует быстрому строительству.

Главное требование, предъявляемое к ЖБ конструкциям – несущие способности. В зависимости от требований объекта изменяются размеры и прочность конструкции.

Расчет сечения железобетонной балки

Чтобы выполнить расчёт, важно учитывать основные характеристики балки и самой конструкции. Среди базовых показателей балок: высота, сечение и ширина. Весь алгоритм состоит из этапов:

  1. Замеры пролёта балки.
  2. Расчёт характеристик прочности.
  3. Выявление подходящей относительной высоты ЖБИ изделий.
  4. Подсчёт высоты области бетонирования.
  5. Определение величины максимального момента.
  6. Составление расчётной формулы нагрузки на здание.

Перечисленные характеристики оказывают определяющее значение на применение железобетонных балок необходимого размера. Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий, их сечение подбирается с учётом этажности здания.

Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий

На строительной площадке рекомендуется монтировать ЖБ-элементы параллельно со стенами- это поможет правильно сформировать строение. Опорные нагрузки приходятся не на торцевую часть балки, а на верхний пояс, это увеличивает прочность и надёжность конструкции.

Самый лучший вариант расчёта сечения – передать параметры здания специалистам, знающим характеристики ЖБ, тонкости бетонирования и имеющим инструменты.

Гост и размеры

Независимо от того, применяются балки перекрытия ЖБ при возведении промышленных объектов, или для создания жилого фонда, параметры конструкции практически не изменяются. Главное условие, чтобы размеры ЖБ балки перекрытия полностью соответствовали нормативам, описанным в ГОСТ.

К конструкциям выдвигается немного требований:

  • длина подбираеться так, чтобы окончание не заходило на несущую стену. Величина подбирается иначе: она должна быть больше длины пролёта на 40 см и заходить за окончания опорных элементов на 20 см;
  • балки перекрытия лучше не брать «с запасом». По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины;
  • в производственных условиях изготовление ширины элемента рассчитывается исходя из пропорции к высоте 5 к 7.
  • В строительстве жилых зданий используются обычно ЖБ балки с длиной – 6 м, шириной – 20 см, высотой – 30 см.

Конкретнее выбор делают с учётом типа конструкции: цоколь, чердак или межэтажный шов.

По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины

Серия и маркировка

В законодательстве прописаны маркировки и серии для всех железобетонных балок, которые обязательно проставляются на продукте или в сопроводительной документации. Преимущественно в качестве каркаса используются профили прямоугольного типа, которые маркируются буквой P.

Однополочные разновидности имеют индекс заказывались двухполочные балки — маркировка должна иметь вид в конструкции балок отсутствуют полки, об этом свидетельствует идентификатор РБ.

Если назначение железобетонного элемента сводится к строительству балкона, элемент определяется к классу РКП.

Перекрытия дома из газобетона

Устройство и конструктивные решения перекрытий в домах из гзаобетона регламентируются разделом  2.5 СТО НААГ 3.1–2013 «Конструкции с применением автоклавного газобетона в строительстве зданий и сооружений. Правила проектирования и строительства».

Межэтажные перекрытия дома из газобетона, а также перекрытия над подвалом или подпольным пространством следует устраивать из ячеистобетонных плит, многопустотных плит из тяжелого бетона, монолитными железобетонными или сборно-монолитными перекрытиями, в том числе с применением блоков из ячеистого бетона, а также по балкам. Глубину опирания несущих конструкций перекрытий на стены необходимо назначать согласно указаниям рабочих чертежей. Обычно глубина опирания составляет не менее 10 опирании плит перекрытий на сборно-монолитные перемычки, устраиваемые в лотковых газобетонных блоках, нагрузку от плит следует передавать на монолитную часть. При этом должна быть полностью исключена передача нагрузки на стенки лотковых блоков. Пространство между стенкой блока и плитой перекрытия следует заполнять упругим легко деформируемым материалом.

Опирание плит перекрытий на лотковые газобетонные блоки:

Для обеспечения совместной работы плит на восприятие локальных нагрузок от перегородок и других частей зданий, устройства горизонтальных опор стен, а также повышения несущей способности и жесткости перекрытия по периметру каждой плиты перекрытия следует устраивать монолитный железобетонный обвязочный контур. Обвязочный контур располагают в уровне плит перекрытия. Обвязочный контур следует выполнять из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие не ниже В20 с армированием стержневой арматурой классов A-III (А400). Высота обвязочного контура должна быть равна высоте плит перекрытия. По конструктивно-технологическим соображениям ширину сечения элементов обвязочного контура следует принимать не менее 100 мм. Опирание плит из тяжелого бетона рекомендуется выполнять через железобетонный пояс шириной 200-250 мм и высотой 100-120 мм, устраиваемый непрерывным вдоль линии опирания плит.

Читайте также:  Преимущества газобетонных перекрытий, преимущества и характеристика

Опирание плит перекрытий на монолитный армированный пояс:

Важно

Для предотвращения мгновенного обрушения перекрытиий в доме из газобетона  в случае аварийных воздействий в домах высотой более двух этажей в межплитных швахдолжны быть установлены арматурные стержни, заанкеренные в бетоне обвязочного контура. Длина заведения анкерных стержней в межплитные швы за внутреннюю грань опоры в зависимости от типа плит должна составлять:- для плит из ячеистого бетона — не менее 750 мм;- для многопустотных железобетонных плит — не менее 500 мм.

Ширина шва между многопустотными плитами должна быть достаточной для укладки и уплотнения бетонной или растворной смеси, применяемой для замоноличивания швов..

Обвязочный пояс перекрытий в доме из газобетона:

Перекрытия дома из газобетона

Для пропуска через перекрытия инженерных коммуникаций в плитах устраивают технологические отверстия путем вырезания проемов требуемых размеров.

В случае необходимости устройства проемов в приопорных зонах плит, а также, если при устройстве проемов повреждается более 50 % стержней рабочей арматуры, независимо от результатов расчета следует применять укороченные плиты с устройством их опор в пролете.

Опирание укороченных плит следует выполнять на стальные опорные скобы или столики, передающие нагрузку на соседние плиты. На один опорный столик допускается опирать только одну многопустотную плиту независимо от ширины и не более двух плит из ячеистого бетона.

При устройстве перекрытий из сборных элементов рекомендуется устраивать по периметру каждой ячейки замкнутный железобетонный обвязочный пояс. При перекрытии плитами обвязочный пояс рекомендуется располагать в уровне плит.

Пояс работает совместно с плитами, а его ширина учитывается при определении глубины опирания плит на кладку на стадии эксплуатации. Ширина пояса конструктивно должна составлять не менее 100 мм при использовании бетона с крупностью заполнителя более 5 мм.

Высоту пояса рекомендуется принимать равной высоте плит перекрытия. Конструктивно пояс рекомендуется армировать не менее чем двумя стержнями общим сечением не менее 150 мм² (два стержня арматуры d6).

Совет

При устройстве перекрытий по балкам пояс рекомендуется располагать непосредственно под балками, совмещая его с опорными распределительными подушками. Высота пояса рекомендуется не менее 50 мм, армирование — не менее чем двумя стержнями общим сечением не менее 150 мм².

Обвязочный пояс для опирания деревянных балок перекрытия в доме из газобетона:

Расчет высоты сечения балок

Требования к межэтажным перекрытиям верхних этажей с мансардами изложены в СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». Для того чтобы правильно подобрать деревянные двутавровые балки по высоте, в соответствии с заданным назначением, необходимо знать величину расчетных нагрузок.

Согласно СНиП, для использования балок в качестве перекрытий такая нагрузка составляет 400 кг на кв. метр, а для двутавров стропил– 220 кг на кв. метр. Одновременно, требования по относительному прогибу двутавров равняются 1/260, превышать которые не следует.

Пролетом считается расстояние между двух точек опоры. Настил пола допускает меньшие нагрузки по СНиП, поскольку площадь опирания больше. На многих строительных сайтах существуют специальные калькуляторы, которые помогу рассчитать параметры для двутавровых балок.

Кессонное перекрытие

Рассмотрим, что такое кессонное безбалочное перекрытие, которое применяют в ряде европейских стран при строительстве различных административных и общественных (где по проекту должны быть обустроены подвесные потолки) помещений. Фактически это каркасные сооружения, обустроенные кессонными перекрытиями. Само перекрытие – это ребристая конструкция, у которой ребра, расположенные в нижней части, взаимно перпендикулярны.

Кессонное перекрытие является облегченным за счет распределения бетонной смеси, и отсутствия излишка бетона между ребрами перекрытия.

Армирование безбалочной бетонной плиты типа имеет конструкцию, в которой бетон сохранен только на ребрах с растянутой арматурой (из зоны сечения он удален). Армирование ребер выполняется для жесткости. Благодаря такой конструкции значительно экономится материал и увеличиваются перекрываемые пролеты (если сравнивать со сплошным сечением).

Монолитную структуру формируют с помощью опалубки из пластмассы. Это формы размером 74х80 см и высотой 20-40 см. Их располагают на небольшом расстоянии друг от друга (по осям 80х80 см), для того чтобы образовались полости для бетонирования монолитных балок, прошедших армирование и расположенных взаимно перпендикулярно друг к другу. Арматурная сетка (прошедшая армирование) размещается сверху над формами, которые заливаются 5 см слоем бетона, и в итоге образуется железобетонная кессонная конструкция высотой примерно от 25 до 45 см. На том участке, где перекрытие сопрягается с колонной (монолитной), обустраивают сплошную бетонную плиту.

Читайте также:  Площадь ребристой плиты перекрытия для покраски

Конструкция и формы кессонов

В тех местах, где перекрытие опирается на колонны, располагается арматура, и поэтому здесь устанавливают сплошную монолитную плиту. Отсюда вывод: одна часть кессонного перекрытия состоит из элементов с удаленным бетоном в растянутой зоне, а другая ее часть состоит из сплошной монолитной плиты. При этом толщина ребер меняется от 10 до 20 см, а толщина сплошной части вверху должна быть 5-6 см. Пустотность такого перекрытия составляет до 50%, а высота ребер меняется от 20 до 40 см.

Комплект специальной опалубки, который состоит из стоек и металлических обрешеток, поможет технически грамотно обустроить кессонное перекрытие.

Для того чтобы технически грамотно обустроить кессонное перекрытие, используют комплект специальной опалубки, который состоит из стоек и металлических обрешеток. Их располагают, учитывая размер пластмассовых форм. Сверху обрешетки раскладывают кессонообразователи, которые имеют адгезию по отношению к бетону и легко удаляются после того, как он застынет. Формы не имеют большого веса, и поэтому их достаточно легко снять. Для того чтобы пластмассовые кессонообразователи не двигались, их фиксируют на прогонах, сделанных из металла.

Пластиковые формы могут быть выполнены в виде усеченной пирамиды, с основанием 74х80 см. При этом боковые грани имеют 18% наклон, а их объем (в зависимости от высоты) варьируется от 82 дм 3 до 137 дм 3 . Зная эти величины, можно произвести расчет и выяснить, что в таком варианте пустотность кессонного перекрытия составит от 48 до 51%. Отсюда можно сделать вывод, что высоту кессонной плиты можно увеличить вдвое. Это снизит расход рабочей арматуры и увеличит пролеты (при сравнивании с конструкцией перекрытия из сплошной монолитной плиты). При этом толщина увеличивается от 16 до 25 см, экономия бетона составит 23%, а расход арматуры уменьшится на 40%. Расчет, производимый для такого перекрытия, показывает, что значительно снижается масса не только несущих конструкций, но и сооружения в целом.

Монтаж и установка железобетонных балок

Рисунок 3. Монтаж железобетонных балок перекрытия Выполнять монтаж всевозможных железобетонных конструкций перекрытия вовсе несложно. Требуется только уметь точно их фиксировать, учитывая особенность сооружения. Сначала, предваряя монтаж, выполняют особую подготовку. Для этого каждую осевую деталь покрывают краской, зачищают ее поверхность.

Монтаж и установка железобетонных балок

Обычно изделия устанавливают, используя кран. Он поднимает элемент за монтажные петли. На размер используемых строп влияет длина элемента. Установку двутавровой детали делают непосредственно с борта транспортного средства: ее поднимают за траверсные крюки, выполняя поддержку оттяжками, дабы не повредить колонны весьма тяжелым элементом перекрытия. Подкрановые опоры ставят на специальные прокладки, а затем крепят болтами. После геодезической выверки окончательно фиксируют детали.

Определение типа опирания балки

В зависимости от типа опирания (см. Устройство буронабивных свай) выбирается метод расчета. Рассмотрим основные типы опор железобетонных балок на несущие конструкции.

Шарнирный тип опирания.

Таковым считается случай, когда в проектное положение устанавливают предварительно изготовленную железобетонную балку.

Причем конструкцией не предусмотрены никакие закладные детали для последующего жесткого соединения с конструктивными элементами здания. Как правило при таком типе опирания ширина плоскости опирания на несущие конструкции (стены, колонны) не превышает 20см.

Жестко защемленная балка.

Чтобы считать балку жестко защемленной на концах, условия должны быть следующими: балка бетонируется одновременно с прилегающими конструкциями в составе монолитной стены, в ее конструкции имеются закладные детали для последующего жесткого соединения с остальными конструктивными элементами.

При бетонировании создает монолитные узлы соединений конструкций.

Многопролетное опирание.

При необходимости перекрыть несколько последовательно расположенных пролетов опирание балки выполняется на несколько опорных конструкций (колонны, простенки между окон).

Такое опирание рассчитывается как многопролетное в случае, если опоры шарнирные). Если опоры жесткие, то расчет ведется по каждому отдельному пролету, как по самостоятельной балке.

Консольное опирание.

Речь о таком типе опирания ведется, когда один или оба конца балки не имеют опор, а так же при отступе опор от концов на некоторое расстояние (свес с опоры).

Например: часть плиты перекрытия выпущена за пределы стены в виде козырька. Такую плиту можно рассматривать балкой с консольной опорой.