Толщина плиты перекрытия в зависимости от пролета /инструкция с фото

Перекрытия, изготавливаемые из армированного бетона, не только надёжны и долго служат, но и не разрушаются при воздействии открытого огня. Во всяком случае, пока стоят стены, такой потолок при пожаре на голову точно не рухнет. Это его главное преимущество перед деревянными балками, а потому плитные перекрытия широко применяются не только в промышленном строительстве, но и в гражданском – в том числе в частных домах, возводимых из кирпича и бетона.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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

Исходные данные для расчета

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

Сбор нагрузок на перекрытие

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

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

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

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

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

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

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

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

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

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

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

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

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

Где используется несъёмная опалубка

Если вы строите частный дом, несъёмная опалубка из профлиста — практически идеальный вариант. С её помощью вы сможете изготовить монолитные плиты перекрытия — межэтажные или на фундамент.

Чем они хороши?

Самое главное — их можно сделать своими руками прямо на стройке. Это сэкономит ваши деньги и время. Если, например, вы закажете плиты на заводе, вам придётся заплатить за доставку материалов и аренду подъёмного крана — это дорогое удовольствие, ценник может оказаться «космическим».

А может, участок со всех сторон окружён застройкой и к нему невозможно подъехать? Или он маленький и негде разместить подъёмный кран? Тогда оптимальным решением будет монтаж плит перекрытия из профнастила и бетона на месте строительства.

Как выбрать пустотную плиту перекрытия

При первом взгляде на пустотные перекрытия может показаться, что они отличаются между собой только по длине, толщине и ширине. Но технические характеристики пустотных плит перекрытия гораздо шире и подробно расписываются в ГОСТ 9561-91.

Пустотная плита перекрытия, частный дом.

Пустотные межэтажные плиты отличаются между собой по способу армирования. Причём, армирование (в зависимости от типа плит) может быть выполнено с использованием предварительно напряжённой арматуры или без напрягаемой арматуры. Чаще используются перекрытия с предварительно напряжённой рабочей арматурой.

Выбирая плиты перекрытия, следует обратить внимание на такой важный момент, как допустимое количество сторон, на которые можно их опереть. . Обычно опирать можно только на две короткие стороны, но некоторые виды плит допускают опирания на три и на четыре стороны.

  • ПБ. Предусматривает опирание по двум сторонам;
  • 1ПК. Толщина – 220 мм. Диаметр круглых пустот – 159 мм. Допускает опирание только на две стороны;
  • 1ПКТ. Имея аналогичные размеры, допускает опирание на три стороны;
  • 1ПКК. Можно опирать на четыре стороны.

Также плиты перекрытия различаются между собой по способу изготовления. Часто возникает спор, что предпочесть – ПК или ПБ.

Читайте также:  Доступные способы сделать гладким бетон после заливки

Пришло время перекрывать цокольный этаж постройки плитами перекрытия, но никак не могу определить, что выбрать – ПК или ПБ, у ПБ лучше обработана поверхность, чем у ПК, но слышал, что ПБ используются только в монолитно-каркасных домах и дачных домиках, а конец такой плиты нельзя нагружать стеной.

Главное отличие плит кроется в технологии их изготовления.

ПК (толщиной от 160 до 260 мм и типовой несущей способностью в 800 кг/кв.м.) отливают в опалубке. Панели марки ПБ (толщиной от 160 мм до 330 мм и типовой несущей способностью от 800 кг/кв.м) изготавливаются методом безопалубочного непрерывного литья (это позволяет получить более гладкую и ровную поверхность, чем у панелей ПК). ПБ ещё называют экструдерными.

ПБ, за счёт предварительного напряжения сжатой и растянутых зон (преднапряжение арматуры делается при любой длине плиты), меньше подвержены растрескиванию, чем ПК. ПК при длине до 4.2 метров могут выпускаться без преднапряжённой арматуры и имеют больший свободный прогиб, чем ПБ.

По желанию заказчика, ПБ можно нарезать под индивидуальные заданные размеры (от 1.8 до 9 метров и т.д.). Их также можно резать вдоль и на отдельные продольные элементы, а также делать косой рез под углом в 30-90 градусов, без потери её несущей способности. Это значительно упрощает раскладку таких плит перекрытия на строительном объекте и предоставляет большую свободу проектировщику, т.к. размеры коробки здания и несущих стен не привязаны к стандартным размерам ПК.

При выборе межэтажных плит ПК (длиной более 4.2 метра) важно запомнить такую особенность – они являются преднапряженными со специальными упорами на концах плиты. Если срезать торец у ПК, то упор (отрезанный вместе с концом ПК и вертикальной арматурой) не будет работать. Соответственно – рабочая арматура станет цепляться за бетон только своей боковой поверхностью. Это значительно уменьшит несущую способность плиты.

Несмотря на более качественную гладкую поверхность, хорошую геометрию, меньший вес и высокую несущую способность, при выборе ПБ следует учесть такой момент. Пустотные отверстия в ПК (в зависимости от ширины плиты, диаметром от 114 до 203 мм) позволяют без труда пробить в ней отверстие под канализационный стояк, диаметром в 100 мм. В то время как размер пустотного отверстия в ПБ – 60 мм. Поэтому, для пробития сквозного отверстия в панели марки ПБ (чтобы не повредить арматуру), следует заранее уточнить у завода-изготовителя, как это лучше сделать.

Когда выполняется армирование?

Одним из важных этапов, влияющим на прочностные характеристики, является армирование. Его применяют в обязательном порядке с учетом расчета по конкретному проекту. Армирование монолитного перекрытия может проводиться сварной металлической сеткой с диаметром не менее 3 мм либо вязаной арматурой с диаметром прута не меньше 6 мм.

Стержни арматуры должны соответствовать классу А300-500С, горячекатаные периодического профиля из стали марки 35ГС или 25Г2С. Толщина прутов в некоторых случаях может достигать 16 мм. Исходя из толщины плиты, подбирается оптимальное расстояние между осями арматуры: при размере менее 15 см – ячейки выполняются не более 150 мм шириной; при толщине более 15 см – не более 400 мм.

Технология монтажа по шагам

После всевозможных расчетов первоначально устанавливается форма, как и для всех железобетонных изделий. Так как перекрытия имеют большую площадь и находятся на высоте, опалубка будет иметь вид стола, главное требование для которого – надежность основания.

Существуют три вида опалубки:

1. Инвентарная – представляет собой заводскую модель из устойчивых треножных стоек, деревянных балок и ламинированной фанеры. Это профессиональное оборудование стоит немалых денег и применяется в основном в многоэтажном строительстве; в частных случаях доступно в аренду.

2. Самодельная – подразумевает использование подручных средств для формирования «стола». Достаточно трудоемкий процесс, требующих дополнительных навыков плотника.

3. Комбинированная – различные сочетания инвентарной опалубки и пиломатериалов.

После монтажа опалубки производится армирование плиты. Изначально железные пруты привариваются к выпущенным из армопояса концам арматуры. Так образуется сетка с необходимой величиной ячеек. Пруты в местах соединения связывают между собой вязальной проволокой диаметром 1,2-1,5 мм.

При планируемых повышенных нагрузках целесообразно создание двух параллельных арматурных сеток. Немаловажный момент – размещение арматуры на требуемое расстояние по высоте, для этого используют специальные железные фиксаторы диаметром 10 мм.

Далее следует этап бетонирования, допускается применение бетонного раствора марки М300-М400, с классами прочности В15, В20 и В25 и морозостойкостью F50. Здесь важно соблюдать непрерывность всего процесса, в противном случае существует риск образования холодного шва, что скажется понижением прочности такой плиты. Обязательно использование в работе вибраторов – глубинного или поверхностного – это сможет увеличить прочностные характеристики на 40 %.

Монолитное железобетонное перекрытие пригодно к дальнейшей эксплуатации не раньше 30 дней после окончания бетонирования. При этом снятие опалубки необходимо проводить с особой осторожностью, учитывая, что процесс производится на высоте.

Плиту под силу соорудить многим строительным организациям. Стоимость при этом будет зависеть от объема работ, ценовой категории материала, удаленности объекта, трудозатрат и некоторых других нюансов. Цена за м2 перекрытия начинается от 1500 рублей, а с учетом стоимости стройматериалов – от 3500.

Читайте также:  Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

Укладка плит перекрытия на фундамент: правила установки

При строительстве зданий из кирпича, пенобетонных или газобетонных блоков обычно выполняют укладку плит перекрытия на фундамент или стены цокольного этажа.

Если фундаментное основание или цоколь выполнен из фундаментных блоков, а не представляют собой монолит, требуется усилить конструкцию монолитным бетонным армопоясом. За счет этого:

  • нагрузка от перекрытия станет распределяться равномерно;
  • у ленточного фундамента увеличится прочность на изгиб;
  • будет выровнен обрез фундамента, что позволит правильно расположить плиты;
  • повысится жесткость здания, его стойкость к небольшим подвижкам грунта.

Фундаментные блоки изготавливаются без армирования, поэтому они теряют прочность при нагрузках на изгиб. Именно такие нагрузки возникают, когда на конструкции из блоков укладывают плиты перекрытия, так как опорой служит не вся ширина блока, а только полоса с внутренней стороны.

Избежать риска разрушения фундамента или стен цоколя помогает армирование монолитного бетонного пояса. Согласно нормативам, его толщина должна составлять 200 мм, материалом изготовления служит бетон В20. Пространственный арматурный каркас состоит из четырех прутов, уложенных вдоль стены и соединенных между собой по вертикали и горизонтали стальными стержнями.

Подготовка к монтажу

Согласно правилам укладки плит перекрытия на фундамент и цоколь, минимальная величина опирания составляет:

Укладка плит перекрытия на фундамент: правила установки
  1. для бетонного основания – 60 мм;
  2. для кирпичного цоколя:
  • 70 мм для плит длиной до 4000 мм;
  • 90 мм для плит длиной свыше 4000 мм.

Рекомендуется во всех случаях увеличить величину опирания до 120 мм чтобы повысить прочность постройки. Такой подход позволяет обеспечить необходимый запас на случай, если плиты будут уложены с небольшим смещением.

При укладке плит перекрытия на цоколь или фундамент опираться они должны только короткими сторонами. Использование промежуточных опор не даст железобетонной плите нормально работать под нагрузками, и в дополнительной точке опирания конструкция будет разрушаться.

Торцы плит требуется теплоизолировать, чтобы исключить возникновение мостиков холода – это грозит выпадением конденсата, высокими теплопотерями здания и большими расходами на отопление в холодный сезон. Минеральную вату и пенопласт необходимо обернуть в полиэтиленовую пленку для защиты от влаги, экструдированный пенополистирол в гидроизоляции не нуждается.

Перед началом монтажных работ требуется определить место для установки грузоподъемной техники – нельзя допустить, чтобы грунт сместился под ее тяжестью и давил на стенку фундамента или цоколя с риском ее разрушить. Сам монтаж осуществляется по общим правилам, описанным выше.

Схема армирования плиты перекрытия

Схема армирования различается в зависимости от вида плит, но общие принципы армирования остаются прежними. Связано это с одинаковым для всех плит методом работы: нагрузка идет сверху вниз и распределяется на всю площадь. Это говорит о том, что основная рабочая арматура – нижняя, а верхняя получает сжимающие нагрузки. В свою очередь нижняя часть переносит растягивающие нагрузки.

Армирование монолитных перекрытий состоит из:

  • в нижней части плиты стержней;
  • в верхней части плиты рабочих стержней (они по диаметру равны верхним или меньше их);
  • армирование, перераспределяющее нагрузку;
  • подставки из катанки.

Для соединения арматуры, как правило, используют несколько видов стыков:

  • стыки без сварки внахлестку:
  1. С прямыми концами стержней профиля диаметром до 40 мм.
  2. С загибами на концах (лапки, петли, крюки), крюки и петли применяют только для гладких стержней.
  3. С прямыми концами стержней с приваркой.
  • механические и сварные соединения:
  1. Со сваркой арматуры диаметром 40 мм.
  2. С применением механических устройств (резьбовые муфты, стыки с опресованными муфтами и т.д.).

При применении гнутой арматуры (загибы концов стержней, отгибы) минимальный диаметр загиба должен быть таким, чтобы можно было избежать раскалывания или разрушения бетона внутри и в месте загиба. Максимальный угол изгиба не должен быть более 180 градусов.

Монолитные железобетонные могут частично или полностью быть опертыми по контуру с защемлением на опорах или со свободным опиранием. В монолитном строительстве часто встречаются плиты, называемые консольными, опертые на углах или те, которые защемляются по одной кромке.

Они подразделяются на балочные (неразрезные – многопролетные, разрезные – однопролетные и консольные) и работающие в обоих направлениях, которые бывают многопролетными неразрезными или однопролетными. Они считаются балочными, если усилия, которые действуют в одном направлении, пренебрежительно малы, в отличие от усилий, которые действуют в другом направлении. К балочным можно отнести прямоугольные плоские плиты, равномерно нагруженные и опертые по двум сторонам, а также плиты, защемленные по трем или четырем сторонам при соотношении пролетов, большим определенного значения. По нормативным документам отношение пролетов ограничивается 3 или 2.

К работающим в двух направлениях относят все остальные плиты различной формы (непрямоугольные, круглые, кольцевые и т.д.) и опертые на точках (плиты ). В безбалочных перекрытиях она опирается на колонны без уширений и с уширениями (с капителями). Если пролеты 6-8 м, то перекрытия лучше выполнять плоскими, а при больших значениях – межколонными балками или плоскими с капителями, пустотными или ребристыми. В больших помещениях с пролетом 10-15м строители рекомендуют ребристые, кессонные или пустотные перекрытия при опирании на балки и стены по четырем сторонам.

Читайте также:  Самостоятельная заделка рустов между плитами перекрытия

Для всех пролетов более 7м рекомендуется дополнительная арматура из высокопрочных канатов без сцепления с бетоном класса К-7. При выборе опирания без капителей следует предусмотреть дополнительное армирование этих участков, для предотвращения продавливания при различных нагрузках. Толщину однопролетных неразрезных плит принимают как при упругой заделке, а опертых на стены принимают как при свободном опирании.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 м.

Армирование монолитного перекрытия происходит стандартными сварными сетками и вязаной арматурой. Диаметр стержней сварной арматуры принимают не менее 3 мм, а диаметр вязаной – не менее 6 мм. Если толщина плиты менее 150 мм, расстояние между осями стержней арматуры внизу и над опорой вверху должно быть не более 200 мм, а при толщине более 150 мм это расстояние должно быть не более 400 мм.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 мм, а площадь их сечения на 1 м ширины должна обязательно быть не менее 1/3 части площади сечения стержней.

Рабочую арматуру, которая идет в направлении меньшего пролета, следует расположить ниже той, которая идет в направлении большого пролета.

В результате чего рабочая высота сечения плиты будет различна для каждого направления. При армировании сварными сетками балочных плит шириной 120 мм и при содержании растянутой арматуры до 1,5% расстояние между всеми стержнями можно спокойно увеличивать до 600 мм. Конструируют пролетную арматуру плит до 3 м шириной в виде цельной плоской сварной сетки. Ее поперечные стержни – рабочая арматура плиты. Если диаметр рабочей арматуры больше 10 мм, то плиты армируются узкими плоскими сварными сетками. Их длина должна быть равна ширине плиты. Эти продольные стержни сеток выполняют важную роль рабочей арматуры, а поперечные стержни – распределительной. Они стыкуются без сварки внахлестку.

Основные правила укладки плит

  1. Пролет не должен превышать 9 м. Если расстояние между стенами больше – устанавливаются колонны.
  2. Плиты перекрытия укладывают только на несущие стены.
  3. Люки и технологические отверстия рекомендуется вырезать на стыке соседних плит.
  4. Зазор между плитами должен быть в пределах 20-30 мм: это расстояние обеспечит сейсмоустойчивость здания.
  5. Укладка плит насухо недопустима: все зазоры должны быть заполнены цементным раствором.

В заключение предлагаем ознакомиться с видео, демонстрирующим процесс заливки бетона в опалубку бетонного перекрытия.

Пример расчета деформации железобетонной плиты, как балки переменного сечения

Прогиб плиты при выбранной расчетной схеме составит

f = k5ql 4 /384EI p

(321.1)

Как видим, формула достаточно проста и отличается от классической наличием дополнительного коэффициента. Коэффициент k учитывает изменение высоты сжатой области сечения по длине балки при действии изгибающего момента. При равномерно распределенной нагрузке и работе бетона в области упругих деформаций значение коэффициента для приближенных расчетов можно принимать k = . Использование этого коэффициента позволяет определять прогиб балки (плиты) переменного сечения, как для балки постоянного сечения с высотой h min . Таким образом в приведенной формуле остается только 2 неизвестных величины — расчетное значение модуля упругости бетона и момент инерции приведенного сечения I p в том месте, где высота сечения минимальна. Остается только определить этот самый момент инерции, а модуль упругости примем равный начальному.

Для наглядности дальнейший расчет будет произведен для упоминавшейся выше плиты.

Теоретические предпосылки и допущения, принимаемые при определении прогиба ж/б плиты, работающей в области упругих деформаций

1. Так как соотношение длины плиты к высоте l/h = 560/20 = 28, т.е. значительно больше 10, то влияние поперечных сил на прогиб можно не учитывать.

2. Балка (плита) состоит из материалов, имеющих различные модули упругости, поэтому нейтральная линия — ось балки будет проходить не через центры тяжести поперечных сечений, а будет смещена и будет проходить через приведенные центры тяжести. Положение приведенных центров тяжести будет зависеть от соотношения модулей упругости бетона и арматуры.

3. Так как модуль упругости стали значительно больше начального модуля упругости бетона, то при рассмотрении геометрических параметров поперечного сечения плиты, как некоего единого сечения, площадь сечения арматуры следует умножить на отношение Е s /E b . Для плиты это соотношение составит a s1 = 2000000/245000 =

Армирование пустотной плиты

Изготовить пустотную плиту собственными силами практически невозможно, обычно их заказывают на заводе железобетонных изделий. Армирование пустотной плиты перекрытия (чертеж позволяет получить наглядную картину) проводится из стали класса А3, А4. Каркас сваривается из проволоки, стержневой арматуры, иногда с участием толстых канатов, хотя частного строительства это редко касается. При производстве используются тяжелые бетоны. Пустотные плиты для усадебных домов принадлежат к серии .

Если все работы проведены правильно, после снятия опалубки получается ровная, красивая поверхность. Возможные мелкие неровности, оставшиеся от стыков горизонтальных щитов фанеры, легко зашлифовать болгаркой, при организации навесных потолочных конструкций этим этапом можно пренебречь.

О некоторых существенных моментах работы арматуры при разных глубинах опирания плит перекрытия рассказано в видео: