Как рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия

Армирование плиты перекрытия: основные преимущества

Современная методика, которая открывает новые возможности в строительстве, обладает важными преимуществами.

1. Отсутствует необходимость в поиске тяжелой техники, а точнее – кранов.
2. Присутствует возможность для успешного возведения конструкции любой формы.
3. Перекрытие может порадовать высоким уровнем прочности, стойкостью к любым внешним факторам.
4. Для армированной плиты в качестве опор могут использоваться дополнительные конструкции, например, стены и колонны.
5. Можно проводить армирование монолитной плиты для зданий, где влажность достигает 60%. Если же на внутренних стенах присутствует пароизоляция, влажность в помещении может составлять 75%.
6. Гарантируется оптимальный уровень звуковой изоляции.

Какие требования предъявляются

Плиты ПНО размеры, характеристики предполагают разные. Но все изделия должны соответствовать определенным требованиям, что станет гарантией качества и надежности будущего здания.

Основные требования, предъявляемые к плитам:

• Точное соответствие всем нормам ГОСТа
• Четкое соблюдение размеров и габаритов, установленных в документации, отсутствие сколов и видимых повреждений
• Предел прочности и огнестойкости, оптимальный для плиты конкретного типа, соответствующий выполненным расчетам в проекте
• Усиление плиты арматурой – нужного класса, в определенных ГОСТом объемах
• Для ребристых плит – расстояние между соседними ребрами должно быть равно 150 сантиметрам
• Оптимальный уровень жесткости, стойкости к разного типа деформациям
• Вес – влияет на удобство работы, общую массу всего здания
• Стоимость – должна быть оправданной и подходящей застройщику
• Тепло-, звуко-, гидроизоляция – по установленным нормам

Как рассчитать нагрузку правильно

Строительство любого дома не может обойтись без правильного расчета нагрузки, которую способна удержать плита перекрытия. От нее зависит жесткость всего здания. Поэтому данные расчеты – это залог безопасного строительства, это гарантия безопасности жизни людей.

В каждом доме перекрытия имеют две конструктивные части:

• верхняя;
• нижняя.

Верхняя часть передает нагрузку нижней конструкции

Поэтому очень важно точно рассчитать допустимую величину

В основном расчет любой строительной конструкции просто необходим, чтобы впоследствии не произошло разрушение здания. В случае ошибочного расчета стены очень быстро начнут трескаться. Здание быстро развалится.

• динамический;
• статический.

Статический расчет учитывает все предметы, которые осуществляют нагрузку на плиту. Все движущиеся объекты несут динамическую величину.

Чтобы выполнить расчет, необходимо иметь:

• калькулятор;
• рулетку;
• уровень.

От размера плиты зависит ее устойчивость к различным нагрузкам.

Для определения нагрузки, которую способна выдержать будущая плита перекрытия, предварительно делается подробный чертеж. Учитывается площадь дома и все, что может создавать нагрузку. К данным элементам относятся:

• перегородки;
• утепления;
• цементные стяжки;
• напольное покрытие.

Основная опорная система кровли находится в торцах плиты. Когда изготавливаются плиты, армирование располагается так, чтобы максимальная нагрузка приходилась именно на торцы.

Поэтому середина конструкции не выдержит, даже если она будет усилена капитальными стенами.

Чтобы понять, как делается расчет, возьмем для примера конструкцию типа «ПК-50-15-8». Согласно ГОСТу 9561-91, масса данной системы равна 2850 кг.

1. Сначала рассчитывается площадь всей несущей поверхности: 5 м × 1,5 м = 7,5 кв.м.
2. Затем рассчитывается вес, который может удержать плита: 7,5 кв. м × 800 кг/кв.см= 6000 кг.
3. После этого определяется масса: 6000 кг – 2850 кг = 3150 кг.

На последнем шаге подсчитывается, сколько останется от нагрузки после проведения утепления, укладки стяжки и обшивки полов. Профессионалы стараются брать напольное покрытие, чтобы оно и стяжка не превышали 150 кг/кв.см.

Затем 7,5 кв. м умножается на значение 150 кг/кв.см, в результате получается 1125 кг. От массы плиты, равной 3150 кг, отнимается 1125 кг, получается 3000 кг. Таким образом, 1 кв. м может выдержать 300 кг/кв. см.

Арматура: её необходимость и типы

Монолитное перекрытие по профлисту требует армирования. Бетон по своей структуре хорошо сжимается, арматура, наоборот, отлично растягивается. Объединение этих двух качеств позволяет получить совершенно новый улучшенный композитный материал, имеющий очень сильные значения стойкости и долговечности, способный выдержать большие нагрузки и некоторые деформации. Армирование так же используется в бетонных лестницах.

Устройство монолитного перекрытия по проф-листу

Арматура во всей бетонной конструкции занимает определенное место — в зоне наибольшей растянутости, чтобы помочь крепко сжать все основание. Данная арматура называется продольной. Еще один фактор успеха — арматура должна получить хорошее сцепление с бетоном, иначе ее функция не будет выполнена максимально точно, для этого по всему хлысту арматуры наносятся специальные насечки. Арматурные стержни располагаются с определенным шагом для перекрытий, равным 15-20 см. В зависимости от ряда факторов арматуру могут установить в нижнем либо верхнем участке бетона. Наибольшее напряжение в конструкции возникает в нижней части плиты, вверху у краев и по центру — именно эти участки усиливаются армированием. Цена кладку перегородок из газобетона на порядок ниже, но не всегда выбирается из-за оказываемого давления и веса на такие перекрытия, т.к. газобетон достаточно лёгкий материал. Однако нагрузки всё равно необходимо рассчитывать предварительно.

Второй тип армирования — поперечный, он располагается вертикальным образом. Благодаря нему вернее армирование будет производиться максимально точно и правильно. Внешний вид его напоминает поддерживающие каркасы или согнутые детали. Данные элементы гнутся как правило сразу на объекте из имеющейся арматуры, по этому арматуру на них израсходованную необходимо учитывать в заказе основной арматуры для монолитного перекрытия.

Арматурный каркас монолитного перекрытия

Если плита не сильно нагружается, то поперечное армирование играет исключительно конструктивную роль. Если нагрузки на плиту большие, то данный тип армирования поможет защитить плиту от разрушения. Так как в загородном строительстве непомерных нагрузок на плиту практически нет, то исполняется конструктивная роль — бетон воспринимает опорную поперечную силу. А вот монтаж кровли в СПб выполняется уже после устройства монолитного перекрытия и сооружения общей коробки дома, но это не менее важный и сложный процесс.

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия делается на ее каждый погонный метр

Расчеты нагрузок на плиты перекрытия – это фактор, который необходимо обязательно учитывать, чтобы исключить последующие разрушения и трещины. Именно поэтому расчет должен производиться обязательно.

Допустимая нагрузка может быть:

• Статической
• Динамической

Статические считаются те, которые распределяются горизонтально по отношению к стене, т.е. нагнетаются предметами, висящими, лежащим или прибитыми к стене.

Помимо этого, тип нагрузок зависит от способа их распределения:

• Равномерные
• Сосредоточенные
• Неравномерные

Любые нагрузки рассчитываются в килограмм-силах или Ньютонах на метр (кгс/м), в стандартной конструкции они считаются, равными 400 кг на кв. метр, при этом учитывается масса самой плиты, приблизительно 2,5 центнера и отделочные материалы. В результате расчет сводится к нескольким цифрам:

общая допустимая нагрузка (масса), которая должна распределяться по опорам – 750 кг * К=1,2 (коэффициент прочности) = 900 кг на один кв. метр.

Прежде чем приступать, к каким бы то ни было расчетам, понадобиться грамотный чертеж, выполненный в полном соответствии с нормами и стандартами. Для выполнения строительных работ, рекомендуется обратиться за чертежами к высокопрофессиональным специалистам, которые после могут сделать расчет.

После необходимо рассчитать вес всего, что создаст нагрузку для перекрытия, к примеру, возможные перегородки, материал для утепления полов, стяжки, декоративная отделка. Все дополнительные материалы и отделку также принято считать в килограммах. Полученную цифру необходимо будет разделить на количество плит, которые будут уложены на перекрытие.

Зачастую стараются привести расчеты и выбранные материалы, к «золотой середине», так, чтобы нагрузка всех материалов составляла не более 150 кг на кв. метр. Стоит отметить, что наиболее распространена плита, которую выбирают практически все строительные подрядчики, для возведения жилых домов – это ПК-60-15-8, общая масса, которой, составляет 2850 кг.

Все нормы расчетов и их необходимость для каждого типа перекрытий и построек (зданий) регламентировано специальными документами СПиПами. Расчет по примеру можно без труда найти в справочной литературе.

О сборных плитах по сериям ПК и ПБ

Плиты ПК часто используют для создания межэтажных перекрытий, но постепенно с рынка они вытесняются ПБ. Основное отличие и преимущество плит ПБ – технология безопалубочного производства, благодаря которой панели можно делать практически любой длины (изделие идет с конвейера лентой и режется на нужные куски).

Толщина плит стандартная и равна 22 сантиметрам. При расчетах толщины перекрытий дополнительно учитывают такие параметры: толщина бетонной стяжки до 5 сантиметров, слой изоляции (если есть), слой напольного покрытия, сам потолок. Все это влияет на особенности монтажа плиты, поэтому просчитывается заранее.

Все плиты используются для создания надежного и прочного перекрытия. В индивидуальном малоэтажном строительстве плиты применяются для: закладки полов, разделения чердаков и этажей, создания односкатных крыш в хозпостройках, ограждающих конструкций, площадок.

Стандартная несущая способность плит с весом мебели и людей составляет 150 кг/м2, звуко- и теплоизоляционные характеристики гарантируют надежную защиту от шума и холода даже там, где монтируются однослойные полы.

Длинные плиты (до 9 метров для ПК, 12 для 4-6 ПК, ПГ) актуальны для монтажа промышленных, общественных зданий, они универсальны и могут использоваться где угодно. Выбирая размер, обязательно учитывают важность соблюдения нормы закладки на опоры – 7-15 сантиметров в соответствии с материалом стен.

Армирование ПК осуществляют сталью марки А4-А5, а также поперечной проволочной сеткой небольшого диаметра. Серия ПБ предполагает только продольную арматуру из прочных стальных прутьев класс К-7. Благодаря отсутствию поперечного каркаса плиты можно резать под любым углом, используя в строительстве здания необычной конфигурации.

Все плиты шлифуются, поэтому их поверхность практически не требует подготовительных отделочных работ. Что касается стоимости, то обычно плиты серии ПБ стоят дешевле, чем ПК. В общем же при пересчете на квадраты цены квадратного метра, перекрытие шириной в 1 метр стоит дороже применения изделий 1.2-1.5 метра шириной.

Как армировать монолитную плиту: основные правила

Перед проведением запланированных мероприятий нужно принимать во внимание важные правила. В обязательном порядке нужно руководствоваться технологическим планом, который определяет конечный результат

1. Предполагается возможность использования напряженной сетки, включающей в себя высокопрочные канаты. Предполагается возможность использования сетки для армирования конструкций, которые перекрывают пролеты и с длиной больше 8 метров.
2. Для армирования можно использовать обычные сварочные сетки, которые включают в себя прутья с диаметром свыше 6 миллиметров. Расстояние между подобными прутьями не должно превышать 60 сантиметров.
3. Толщина платформы и ширина создаваемого перекрытия являются взаимосвязанными. Армирование монолитной плиты должно осуществляться на основе прутьев только, если толщина платформы будет меньше ширины перекрытий. По данной причине перед проведением строительных мероприятий нужно проводить расчет.
4. Толщина платформы меньше пятнадцати сантиметров позволяет использовать только однослойной армирование плиты перекрытия. При большей толщине присутствует возможность создания двух слоев, благодаря чему конструкция приобретет оптимальные технические характеристики.
5. Для заливки арматуры нужно использовать жидкий бетон. Идеальный вариант – это бетон марки М200. В противном случае используемые материалы не смогут обрести оптимальную прочность.
6. Предполагается проведение расчета для того, чтобы гарантировать создание правильной конструкции с оптимальными зонами усиления. Специальная обработка требуется для мест, которые касаются с опорами конструкции, отверстиями, серединой плитой, предполагают наличие скопления нагрузок.
7. Вспомогательное армирование перекрытий используется, прежде всего, только для отверстий, основное – на полноценной основе. Несмотря на это, расчет опалубки нужно выполнять на всю длину конструкции.

Различные виды нагрузок

Всякое перекрытие состоит из трех частей:

• верхняя часть, куда входят напольное покрытие, стяжки и утепление, если сверху расположен жилой этаж;
• нижняя часть, состоящая из отделки потолка и подвесных элементов, если снизу тоже жилое помещение;
• конструкционная часть, которая все это держит в воздухе.

Плиты перекрытия весят очень много, поэтому их нужно устанавливать только с помощью крана.

Плита перекрытия является конструкционной частью. Верхняя и нижняя часть, то есть отделка пола и потолка создает нагрузку, которую называют постоянной статической. К этой нагрузке относятся все подвешенные к перекрытию элементы – подвесные потолки, люстры, боксерские груши, качели. Сюда же относится то, что встанет на перекрытии – перегородки, колонны, ванны и джакузи.

Есть еще так называемая динамическая нагрузка, то есть нагрузка от перемещающихся по перекрытию объектов. Это не только люди, но и их питомцы, ведь сегодня некоторые люди обзаводятся экзотическими домашними любимцами, например, хряками, рысями или даже оленями. Поэтому вопрос о динамической нагрузке важен как никогда.

Помимо этого, нагрузки бывают распределенные и точечные. Например, если к перекрытию подвесить боксерскую грушу в 200 кг, то это будет точечная нагрузка. А если смонтировать подвесной потолок, каркас которого через каждые 50 см крепится подвесами к перекрытию, то это уже распределенная нагрузка.

При расчете точечной и распределенной нагрузки встречаются и более сложные случаи. К примеру, при установке ванны емкостью 500 л нужно учитывать не только распределенную нагрузку, которую создаст вес наполненной ванны на всю площадь опоры (то есть площадь между ножками ванны), но и точечную нагрузку, которую создаст каждая ножка на перекрытие.

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

• нагрузочную способность стен;
• состояние строительных конструкций;
• целостность арматуры.

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Originally posted 2018-03-05 17:23:17.

Плиты серии ПТ

Данные изделия чаще всего используются в качестве доборных и применяются там, где стандартные не помещаются. Небольшие размеры плит позволяют перекрывать различные пролеты. Их кладут над хозяйственными помещениями, кладовками, коридорами, санузлами и т.д.

Толщина плиты составляет 8-12 сантиметров, общая высота получается до 20 сантиметров (в зависимости от того, какой пол выполняется). Плиты легко монтируются, равняются по остальным панелям, выпускаются в самых разных типоразмерах. В Москве и регионах отыскать изделие с нужными характеристиками не составит труда.

Плиты перекрытия облегченные (многопустотные) – качественные и надежные элементы, благодаря которым можно просто и быстро смонтировать перекрытия в разных типах здания. Приобретая изделия у проверенных производителей и поставщиков (которые соблюдают технологию производства, правила складирования и транспортировки), при условии верно выполненных расчетов и профессионального монтажа, можно получить наилучший результат.

Характеристики учитываемы при расчете плитного основания

При внесении исходных данных в калькулятор плиты перекрытия пользователь помимо линейных размеров должен заранее правильно подобрать такие характеристики будущей железобетонной плиты, как толщина и глубина заложения.

Толщина фундамента

Толщина плиты фундамента колеблется от 15 до 30-50 см. и зависит от таких факторов как:

Вес конструкции – легкие деревянные дома, постройки из пенобетона целесообразно возводить на плитах толщиной 15 см. Тяжелые кирпичные здания, дома, имеющие два и более этажей, возводят на железобетонных плитах толщиной не менее 30 см.

Для массивного дома нужен мощный фундаментИсточник innovus.biz

Свойства грунта – для не пучинистых осадочных (крупнозернистые пески) и твердых скальных грунтов достаточно плиты толщиной 20 см. При возведении же постройки на подверженных зимнему вспучиванию подвижных грунтах (пылеватые пески, глины, супеси) плита должна иметь толщину не менее 30 см.

Глубина заложения

Эта характеристика монолитной фундаментной плиты, отражает заглубление последней, относительно уровня почвы. Различают монолитные фундаменты мелкого и глубокого заложения. Первые располагаются полностью над поверхностью почвы, опираясь на песчаную подушку, вторые – ниже уровня промерзания грунта.

Зависит от таких факторов как:

• Вес конструкции

  – для тяжелых кирпичных домов используют заглубленные монолитные основания, в то время как для более легких – плитные фундаменты мелкозаглубленные.

• Глубина промерзания грунта

  и уровня грунтовых вод – если подземные воды залегают близко к поверхности и грунт подвержен вспучиванию, используют плитные основания глубокого заложения, заливаемые ниже отметки промерзания. При глубоком же залегании грунтовых вод заливают мелкозаглубленные монолитные железобетонные плиты.

Ориентировочную глубину промерзания грунтов можно узнать из справочников, а точный ответ по конкретному участку даст геологическая экспертизаИсточник shallot.ru

Технические характеристики сплошных плит

Качественное бетонное перекрытие должно соответствовать определенным нормам:

• отсутствие деформации;
• жесткость, долгий срок использования;
• огнестойкость;
• теплоизоляция;
• влагостойкость;
• несущая способность.

Размер полнотелых и пустотных плит

В настоящее время монолитные бетонные плиты представлены в различной размерной сетке. Стандартными габаритами изделий являются:

• длина: 160 – 1500 см;
• ширина: 60 – 150 см;
• высота: 22 см.

Данные размеры являются универсальными, с их помощью можно возвести здание практически любой конструкции. При необходимости, можно заказать плиты индивидуального размера.

Габариты пустотных ЖБИ конструкций:

• длина: от 2,4 до 6,6 м;
• высота: 22 см;
• ширина: от 0,6 до 2,4 м.

Наиболее распространенными размерами полнотелых плит считаются:

• длина: от 2,6 до 4,2 м, высотой 12 см, а также 6,6 м высотой 16 см;
• ширина: от 1,2 до 2,4 м;
• если высота изделия 10-12 см, необходимо обустроить дополнительную звукоизоляцию.

Важно: выбирая габариты плит, рекомендуется знать, что фактический размер конструкции отличается от номинального. Реальный размер по ширине меньше на 10 см, на 20 см меньше по длине.

Экологичность

Перекрытия из бетона являются условно экологичными. При изготовлении конструкций не применяются опасные составы и примеси, они состоят из бетона определенной марки, воды, песка и арматурного каркаса. В то же время нельзя с уверенностью утверждать, что монолитные изделия полностью экологичны.

Огнестойкость

Монолитные плиты имеют предел огнестойкости в пределах R45 – R90. Это не очень большой показатель, обусловлен он тем, что рабочая арматура защищается тонким слоем бетона. Соответственно, рабочая арматура изделия быстро прогревается до критической температуры, после чего арматура прогибается, плита разрушается.

Влагостойкость

Влагостойкость железобетонных монолитных элементов зависит от класса бетона. Чем выше класс бетона, тем лучше показатели влагостойкости. Влагостойкость монолитных плит может варьироваться от W2 до W6. Конструкции с показателем водонепроницаемости W6 устойчивы к длительному воздействию разрушающих факторов, не склонны к коррозии.

Теплопроводность

Теплопроводность бетонных монолитных изделий зависит от применяемых наполнителей.
Коэффициент теплопроводности тяжелого бетона составляет от 1,2 до 1,5 Вт/мК, легкого – от 0,25 до 0,52 Вт/мК.

Коэффициент теплопроводности напрямую зависит от тяжести наполняющего компонента. Чем легче материал, тем лучше изделие удерживает тепло, и наоборот.

В строениях, выполненных из тяжелого материала, необходимо обустроить дополнительную наружную теплоизоляцию.

Масса плит зависит от габаритов изделия, наличия/отсутствия пустот. В среднем, вес монолитной конструкции колеблется от 960 кг до 4,8 т. Для монтажа изделий чаще всего приходится привлекать специальную технику.

Срок службы

При соблюдении технологий изготовления и монтажа монолитных плит, срок их эксплуатации может достигать 100 лет. Однако практика показывает, что конструкции начинают разрушаться быстрее. Причинами могут служить неправильно подобранный материал, увеличенная нагрузка на изделие, нарушение технологии монтажа, некачественный материал.

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 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.

Шаг 5. Подбираем сечение арматуры

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%. Поэтому доверимся формулам:

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Согласно СНиПам 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве.

Для чего нужен расчет монолитного перекрытия

От прочности стен зависит надежность всей конструкции здания, и этот факт неоспорим, но не меньшее значение для безопасности проживающих в частном доме (равно как и в многоквартирном) имеют перекрытия

Крепкий пол под ногами – это очень важно для того, чтобы чувствовать себя в помещениях комфортно. Но, если плиты из бетона на этапе проектирования вынуждают придерживаться определенных рамок, поскольку параметры их являются константой, то расчет монолитного перекрытия, наоборот, приходится делать, исходя из желаемой планировки дома

И ошибки при этом крайне нежелательны.

Любое перекрытие способно выдержать только строго определенную (выраженную в килограммах) нагрузку на квадратный метр. Не зная эту величину, и превысив ее, к примеру, изменяя планировку путем установки перегородок, можно спровоцировать возникновение трещин в структуре бетона. Как следствие, залитое монолитное основание этажа будет ослаблено, и впоследствии может разрушиться

Во избежание расчет нужно делать так, чтобы иметь запас прочности перекрытия, принимая во внимание характеристики используемой марки бетона, диаметр и количество прутков для арматуры, и их суммарный вес

В некоторых случаях для усиления монолитного наливного основания можно изготавливать схожим образом горизонтальные железобетонные балки под перекрытием, которые будут играть роль ребер жесткости. Для их расчета нужно лишь заранее определить габариты, которые складываются из высоты, ширины и длины. В этом и состоит основная разница между балкой и перекрытием, для расчета которого нужно использовать такие параметры, как площадь и толщина бетонной заливки. Далее мы рассмотрим основные нормы, которых следует придерживаться при заливке плит, чтобы их прочность была достаточно высокой.

Конструкционные решения

При выборе конструкции монолитного перекрытия следует ориентироваться не только на свойства и характеристики применяемого материала или планировку строящегося дома. Плита из монолитного бетона обязана выдерживать нагрузки, которые необходимо учесть и рассчитать.

Монолитные перекрытия могут быть устроены различными способами:

• с применением балок;
• без балок;
• с устройством съёмной опалубки;
• по профнастилу.

Для небольших жилых домов наиболее приемлем вариант с устройством сборно-разборной опалубки.

Расчетная длина плиты

Размеры плиты – это расстояние от стены до стены.

Действительная длина железобетонной плиты может иметь любые значения, тогда как значение расчетной длины или же, выражаясь техническим языком, пролета балки (плиты перекрытия) будет совершенно другим. Пролетом называется расстояние между двумя стенами, поддерживающими плиту. То есть пролет представляет собой длину или ширину помещения. Определить его довольно просто: достаточно измерить рулеткой это расстояние, меряя от стены и до стены. Реальная длина монолитной железобетонной плиты, разумеется, будет больше. Опорой для плиты перекрытия могут служить стены из кирпича, камня, шлакоблока, пено-, газо- или керамзитобетона. Учитывая характер наших расчетов, материал стен кажется не столь важным, но если прочность материалов недостаточная для плиты (в случае шлакоблока, керамзитобетона, пенобетона и газобетона), то стены должны быть рассчитаны для соответствующих нагрузок. Ниже будет рассмотрена однопролетная длина перекрытия, опорой для которой служат две стены. Расчет плиты, опирающейся на четыре несущие стены (по контуру), в этой части рассматриваться не будет.

Чтобы лучше усвоить всю приведенную выше информацию, примем какое-то конкретное значение длины, например, 4 м.

Шаг 1. Составляем схему перекрытия

Давайте начнем с того, что монолитная железобетонная плита перекрытия – это конструкция, которая лежит на четырех несущих стенах, т.е. опирается по своему контуру.

И не всегда плита перекрытия представляет собой правильный четырехугольник. Тем более, что сегодня проекты жилых домов отличаются вычурностью и многообразием сложных форм.

В этой статье мы научим вас рассчитывать нагрузку на 1 кв. метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам. Если сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

Расчет пошагово

В автоматическом режиме выполнить расчет плиты перекрытия для жилого здания поможет онлайн-калькулятор – нужно только ввести геометрические размеры конструкции и марку используемого бетона. Вычисление производится на основании нормативных параметров и нагрузок, которые регламентированы СНиП 2.01.07-85.

Методику самостоятельного определения параметров рассмотрим ниже.

Определение расчетной длины плиты

Основными понятиями при проектировании геометрии монолитной плиты являются проектная и физическая длина. Под понятием «расчетная длина» следует понимать минимальное расстояние между наиболее удаленными стенами. Из этого можно сделать вывод, что физическая длина будет всегда больше проектной.

Монолитная плита перекрытия может быть однопролетной (опираться по длине только на 2 несущие стены) и многопролетной (опираться на 3 и более стеновые конструкции). Опирание на стены может быть выполнено жестко (с защемлением) и шарнирно.

Рисунок 3. Схема жесткого опирания

Рисунок 4. Схема шарнирного опирания

Рисунок 5. Схема многопролетного монолитного перекрытия

Толщину плиты можно рассчитать по соотношению 1:30 к расчетной площади перекрытия. Обычно она составляет не менее 200 мм.

Предварительное определение класса арматуры и марки бетона

Расчет междуэтажного (межэтажного) перекрытия начинается с определения класса арматуры. Это можно выполнить вручную или выбрать из таблицы на рис. 6.

Рисунок 6. Формула и таблица для выбора класса арматуры

Класс арматуры без расчетов подбирается по значению aR, обозначающему расстояние от центра поперечного сечения прутка до нижнего уровня плиты. С увеличением данного расстояния (его минимальное значение должно быть не меньше диаметра самой арматуры, но и не менее 10 мм) повышается прочность сцепления прутка с бетоном. Также его можно принять по коэффициенту ξR, который высчитываетсяпо формуле, приведенной на рис. 6.

При выборе марки бетона нужно учитывать, что этот материал является неоднородным, поэтому его физико-механические свойства (даже при условии изготовления образцов из одного замеса) характеризуются значительным разбросом.

Важно знать, что при расчетах нужно учитывать и марку бетона, и класс арматуры. При этом сопротивление бетона на сжатие не допускается принимать большим, чем сопротивление арматуры – т.е

в сущности, на растяжение будет работать именно армирующий каркас.

Как правило, при сооружении перекрытий в жилых зданиях применяются бетонные смеси марок М250-М350 (В20-В25). Для армирующего каркаса обычно применяется арматура А400 или А500.

Определение нагрузки на плиту

Расчет бетонной плиты перекрытия всегда направлен на определение распределенной нагрузки. Для этого нужно просуммировать собственный вес горизонтальной конструкции и вертикальные нагрузки.

Масса будущей плиты толщиной 200 мм определяется с учетом плотности бетона и, как правило, составляет в пределах 500 кг/м2. Согласно строительным нормам нормативные нагрузки от вышерасположенных строительных конструкций на перекрытие в зданиях жилого типа принимаются равными от 200 до 800 кг/м2 – берем среднее значение в 500 кг/м2. В результате получаем общую распределенную нагрузку 1000 кг/м2.

Основные принципы того, как рассчитать плиту перекрытия, рассмотрены в следующем видео:

Максимальное изгибающее напряжение всегда приходится на центр монолитного перекрытия, которое опирается на стены по контуру. Для расчета изгибающего момента нужно воспользоваться формулой, приведенной на рис. 7.

Рисунок 7. Воздействие изгибающего момента и формула для его расчета

Пример расчета изгибающего момента, воздействующего на монолитную плиту перекрытия при пролете длиной 6 м:

Ммах=(1000×62)/8=4500 кг/м

Подбор сечения арматуры

Для создания армирующего каркаса применяется рифленая арматура. Согласно строительным нормам диаметр прутков выбирается не менее 10 мм для двухрядной и 12 мм для однорядной вязки в зависимости от длины перекрытия. Размер ячеек сетки подбирается 200х200 мм или меньше, но в этом случае увеличится общий вес монолитной конструкции.

Фото 8. Внешний вид армирующего каркаса

При соединении опалубки с каменной стеной армирующий каркас применяется несколько способов, показанных на рис. 9

Рисунок 9. Способы соединения опалубки с каменной стеной

Самостоятельный монтаж

При возведении дома своими руками, возможно устройство монолитных межэтажны перекрытий на месте. После выгонки стен первого этажа, приступают к сооружению опалубки под монолитную плиту. Опоры одинакового размера и высоты устанавливаются с шагом 1 метр по всему периметру плиты. Соединяющие их брусья прилегают к стенам вплотную. На опоры укладывают доски, сверху рубероид (без захода на стены). Опалубка ставится по периметру будущего перекрытия, чтобы монолит надежно опирался на стены. Арматура размещается на расстоянии не менее 50 мм от слоя изоляции. Расчет необходимого метража прутьев делают по формуле – S (площадь) х4х2. Самый проблематичный момент – заливка. Для подачи бетона на высоту нужно заказывать бетононасос.

Замоноличивание плиты своими силами

Сравнительный анализ затрат

Очень показательным будет сравнение двух типов: с использованием готовых пустотных ж/б плит и устройство монолитной плиты своими руками перекрытия 6х6 (условные размеры). Толщина перекрытия в обоих случаях – 0,22 м, несущая нагрузка 8 кПа.

Перекрытие плитами:

• Понадобится 5 плит ПК 62.12 – 8. (затраты – 8 000 х 5 = 40 000 рублей)
• Доставка и аренда крана обойдутся приблизительно в 10 000.
• Заливка швов и анкеровка (0,5 м 3 бетона) – 2 000
• Монтаж происходит за один день, достаточно двух рабочих (з/п).

Итого – около 55 000.

Монолит своими руками:

• Расходы на опалубку (пиломатериалы 2 м 3) и крепеж – 8 000.
• Арматура (прут стальной диаметр 10, сетка по расчету + проволока для связки) около 0,6 тонн с доставкой можно купить за 20 000 рублей
• Готовый бетон (М300) 8 м 3 и аренда бетононасоса обойдутся в 26 000 — 29 000
• Рабочие (4 дня опалубка, вязка арматуры, заливка) — 20 000.
• Расходы на дополнительные материалы и инструменты — 3 000.
• Период технологического твердения бетона 3 дня.

Итог – около 80 000 рублей и неделя времени.

Стоимость метра квадратного сборного перекрытия чуть больше 1 500, а монолитного – 2 200.

Значительное применение в строительстве получили монолитные безригельные перекрытия в виде плоских плит сплошного сечения, опирающихся непосредственно на вертикальные несущие конструкции зданий. Пролеты ненапряженных плит могут быть от 6 до 12 м; толщина, в зависимости от пролета и расчетных нагрузок, от 15 до 25 см, а в пределах технических этажей до 30 см. На рис. ниже приведен график оптимальных толщин плит, подсчитаных А.С. Залесовым и А.И. Ивановым.

Значительное распространение получили преднапряженные конструкции перекрытий, особенно при пролетах более 6 м. Предварительное напряжение позволяет достичь увеличения пролетов перекрытий при меньшей толщине, повышения трещиностойкости и уменьшения деформативности. При устройстве преднапряженных монолитных ригельных перекрытий пролетами 9- 18 м высота ригелей составляет 60- 90 см, толщина плит 10- 13 см. При устройстве преднапряженных ригельных перекрестно-ребристых перекрытий пролетом 7- 10 м высота ребер составляет 30- 60 см, толщина собственно плиу 10- 20 см, шаг ребер 150- 200 см.

В качестве напрягаемой арматуры в монолитных преднапряженных перекрытиях чаще всего применяют арматурные канаты. Армирование перекрытий (рис. ниже) может осуществляться разными способами:

• напрягаемые канаты располагают вдоль осей колонн в одном направлении, а между колоннами перпендикулярно канатам укладывают ненапрягаемую арматуру;
• напрягаемые канаты размещают по осям колонн в двух направлениях;
• напрягаемые канаты располагают преимущественно по осям колонн в одном направлении с размещением аналогичных канатов между колоннами;
• напрягаемые канаты размещают равномерно по всему полю плиты и по осям колонн в двух направлениях.

Общая информация

Плитный фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, смонтированную на песчано-гравийном основании с применением гидроизолирующего слоя и утеплителя.

Конструкция такого основания под строением обеспечивает надежность, комфортность и большой срок эксплуатации на любых типах грунтов в любых климатических условиях практически без какого-либо вмешательства извне.

Как, выбрав плитный фундамент: расчет толщины и армирования производить правильно, и поговорим дальше в статье.

Основание, являясь опорой любого сооружения, должно без нареканий выполнять свою функцию весь эксплуатационный срок. К плитному фундаменту это требование предъявляется особо ввиду невозможности его модернизации без сноса основного строения.

Именно поэтому перед закупкой материалов и началом стройки необходимо произвести более-менее точный расчет монолитной плиты фундамента.

Расчет выполняется:

1. Для определения толщины несущей плиты. Расчет плиты фундамента зависит от типа грунта: толщина песчано-гравийной подушки и толщина слоя железобетона могут существенно отличаться.
2. Для определения площади плиты. В случае особо подвижных и зыбких грунтов площадь основания может быть больше, чем площадь дома для достижения необходимой устойчивости.
3. Для определения количества материалов, необходимых для постройки основания.
4. Для определения нагрузки на основание.

Если решение еще не принято, и вы находитесь на этапе выбора типа основания, вам могут пригодиться плюсы и минусы плиты. В некоторых случаях выбор делают в пользу комбинированных видов, например, свайно-плитный или универсальных, например, из дорожных плит.

Алгоритм расчета, основанный на несущей способности почвы

Когда определены габариты фундаментной плиты, можно осуществить расчет этой конструкции исходя из несущей грунтовой способности. Цель этой операции – оценка состояния грунта и его способности выдерживать суммарный вес всех стен перекрытия и прочих элементов внутри здания.

Пример: сильное давление на почву приведет к чрезмерной осадке фундаментной плиты и смещению слоев грунта. Все это в комплексе станет причиной развития катастрофических последствий.

Площадь фундамента считается надежной, если она превышает следующее условие:

в котором S – подошва основания дома в кв. см;

Kн – коэффициент, определяющий надежность опоры (принимается равным 1,2);

F – суммарная масса всех плит перекрытия (включая эксплуатационные нагрузки) на фундамент в кг;

Kр – коэффициент, который определяет условия работ;

R – условное значение расчетного почвенного сопротивления в кг/кв.см.

Армирование монолитного основания

Условия работы на каждом грунте принимают различное значение.Также на коэффициент Кр оказывает влияние тип возводимого здания. К примеру, необходимо построить тяжелый дом на почве, основа которой – пластичная глина. Кр в этом случае будет равен 1. Слабоглинистые и мелкопесчаные почвы – Кр равняется 1,2. Легкая постройка на крупнопесчаной почве определяет значение Кр как 1,4. Данные значения коэффициента, определяющего условия строительства, можно взять из специальных таблиц. Найденная цифра подставляется в вышеприведенный расчет.

Таблица 2. Значения коэффициентов, определяющих условия работ при строительстве фундамента на почвах с органическими компонентами

Преимущества и недостатки

Основным достоинством плитного фундамента является значительна площадь опоры, за счет чего понижается давление на грунт и снижается возможность деформации стен и других несущих конструкций здания. К другим преимуществам такого рода основания несомненно относятся длительный срок эксплуатации, безопасность применения, быстрый и простой монтаж, устойчивость к грунтовым и наземным водам, а также возможность строительства цокольного этажа и одновременное использование плит в качестве основы для пола первого этажа. Но все это возможно только если был произведен правильный расчет фундаментной плиты.

Монолитный фундамент это одновременно пол первого этажаИсточник domsumom72.ru

Единственным, немаловажным недостатком плитного фундамента является его высокая стоимость. Однако высокая цена обычно оправдана – ведь это высоконадежная, долговечная, прочная конструкция с отменными техническими и эксплутационными свойствами.