Расчет предварительно напрягаемой плиты перекрытия

Плита перекрытия является одним из самых распространенных железобетонных изделий в строительстве.

Зачем необходимо армировать плиту

Армирование плиты перекрытия осуществляется с учетом технологических тонкостей. Это позволяет использовать изделие несколько десятков лет. При заливке получаются тонкие потолки, которые не имеют швов, а полы в этом случае не требуют трудоемкого и дорогостоящего ремонта при осуществлении внутренней отделки.

Армирование плиты перекрытия позволяет снизить вес конструкции по сравнению с готовыми ж/б плитами, однако негативно на прочность это не влияет. Нагрузка на фундамент снижается, ведь используются более легкие строительные материалы. Нельзя не упомянуть и прочность. Бетон и железо создают надежное основание. Платформа используется для перекрытия большепролетных и нагруженных конструкций.

Виды перекрытий

Перекрытия могут быть сделаны из дерева или железобетона, что зависит от условий эксплуатации конструкции и расчетов. Наиболее популярным является железобетон, обладающий хорошими характеристиками прочности, стойкостью к различным нагрузкам, доступной стоимостью и простотой в создании и монтаже.

По типу конструкции бывают:

  • Стандартные – представлены готовыми железобетонными плитами разных конфигураций (величина, форма, толщина)
  • Монолитное перекрытие, армирование которого осуществляется непосредственно на месте

По назначению плиты бывают:

1. Цокольные – отделяют стены подвала от нижних этажей

2. Межэтажные – разграничивают этажи

3. Чердачные – размежёвывают жилые помещения и подкровельное пространство

Правильно изготовленная в соответствии со всеми нормами и параметрами монолитная плита перекрытия, армирование которой производится по установленным требованиям СНиП, обладает основным преимуществом – уменьшение веса благодаря наличию образованных во время заливки полостей.

По форме и количеству пустот плита может быть:

  • Многопустотной – с продольными круглыми полостями
  • Пустотной – фигурные узкие панели, которые чаще всего используются в качестве вставок
  • Ребристой – сложный профиль с особыми характеристиками

Готовые конструкции актуальны при крупном строительстве – обычно из них возводят многоэтажные высотки, большие сооружения. Из недостатков выделяют: наличие стыков, необходимость привлекать специальную грузоподъемную технику, возможность создавать лишь помещения стандартных размеров, невозможность проектировать отверстия для вытяжек, фигурные перекрытия и другие формы.

Немаловажно и то, что монтаж монолитных плит перекрытия значительно повышает общую стоимость работ в смете. Поэтому в индивидуальном строительстве обычно выполняют изготовление перекрытий уже на месте, заливая армированную сетку бетоном прямо на площадке.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 7348-81 Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкостиГОСТ Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требованияГОСТ Бетоны. Базовый метод определения морозостойкостиГОСТ Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаиванииГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцамГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытанийГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 10922-90 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условияГОСТ Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемостиГОСТ Бетоны. Методы определения плотностиГОСТ Бетоны. Методы определения водонепроницаемостиГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и храненияГОСТ 13840-68 Канаты стальные арматурные 17. Технические условияГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определенияГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотностиГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочностиГОСТ 17625-83 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматурыГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочностиГОСТ 22362-77 Конструкции железобетонные. Методы измерения силы натяжения арматурыГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроляГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматурыГОСТ 23858-79 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемкиГОСТ 25820-2000 Бетоны легкие. Технические условияГОСТ 26134-84 Бетоны. Ультразвуковой метод определения морозостойкостиГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условияПримечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Преимущества применения монолитной плиты

Монолитную плиту можно сделать любой формы.

Расстояние между опорными элементами (колонами, балками, стенами) при монолитном изготовлении плиты не имеет значения. Сборный каркас монтируется с учетом точных размеров, например, сдвиг фундамента приведет к провалу железобетонной плиты между стенами.

Преимущества монолитных участков:

  • снижается вес перекрытия из-за уменьшения толщины, поэтому изменяется массивность основания;
  • производство горизонтальных ограждений переносится в условия стройплощадки, сокращаются операции по заделке промежуточных стыков;
  • бесшовное строение горизонтальной мембраны повышает тепло и звукоизоляцию.

Бетонную смесь готовят самостоятельно, поэтому есть возможность добавить модификаторы или применить облегченный наполнитель (керамзит, шлак). Делают сложные конструкции в плане с большим количеством поворотов, волнистых линий, что затруднительно выполнить со сборными элементами, главное — правильно рассчитать плиту перекрытия.

Грамотное армирование монолитной ж/б плиты

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Сборные плиты

Кроме монолитных плит в виде перекрытия часто устанавливают сборные плиты серий ПК, ПБ и ПТ. Их использую в строительстве, как многоквартирных домов, так и одноэтажных и двухэтажных домов. Плита ПК – расшифровывается как круглопустотная и является видом многопустотной плиты.

Плиты серии ПБ считаются новой технологией, и они пришли на смену плитам ПК. Их исполняют в любых формах, размерах и различной длинны. А все благодаря технологии беспрерывного производства, а не заливки как ПК.

Толщина подобных плит имеет стандартный размер – 22 сантиметра. Общая же толщина плит перекрытия в монолитном доме подразумевает под собой сумму и других значений:

  • Толщина бетонной стяжки, около 5 сантиметров.
  •  Звукоизоляция, около 5 сантиметров.
  •  Теплоизоляция, около 10-15 сантиметров.
  •  Напольное покрытие.
  •  Конструкция потолочного покрытия.
Читайте также:  Ремонт пола в доме с деревянными перекрытиями, даче своими руками

В сумме толщина перекрытия выходит от 30 до 50 сантиметров.

Серия ПТ используется в виде дополнительных плит для конструкций перекрытий с применением плит ПБ и ПК. Так как они имеют достаточно небольшие размеры, то отлично подойдут для перекрытий над коридором, санузлом, кладовкой. Толщина плит ПТ меньше чем ПБ и ПК – 12 сантиметров, а в сумме с другими элементами перекрытия равняется 20 сантиметрам.

Сбор нагрузок

Рис. 3. Разрез по перекрытию

Сбор нагрузок                                                                                           Табл. 3

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Расчетная нагрузка, кН/м2

I. Постоянная нагрузка:

Ж/Б многопустотная плита,

δ=220 мм γ=2500 кг/м3

цементно-песчаный раствор, δ=20 мм, γ=2200 кг/м3

керамическая плитка, δ=13 мм, γ=1800 кг/м3

3

0,44

0,24

1,1

1,3

1,1

3,3

0,572

0,264

Итого

3,68

4,136

II. Временная нагрузка

длительная

кратковременная

3,5

1,5

1,2

1,2

4,2

1,8

Итого

5

6

Полная нагрузка

В том числе: постоянная и длительная кратковременная

8,68

7,18

1,5

10,136

Определяем нагрузку на 1 метр при ширине плиты 1,32 м по несущей способности:

, где

— полная расчетная нагрузка, (кН/м2);

— ширина панели,  (м);

— коэффициент надежности здания, =0,95 по (табл. [4]);

 (кН/м2);

Для расчета по трещиностойкости:

, где — полная нормативная нагрузка, (кН/м2);

Сбор нагрузок

 (кН/м2);

 (кН/м2).

Армопояс

Монолитный армопояс используется в качестве основания для укладки перед монтажом перекрытий на кирпичные и пено- или газоблочные несущие стены. Бетон заливают после того, как устанавливают каркас из вертикальных, поперечных и продольных частей вместе с опалубкой.

Требования к устройству армопояса:

  1. Используемый бетон по марке должен совпадать с применяемым для кладки. Лучше всего подойдет смесь класса выше 15В.
  2. Для каркаса нужна арматура не тоньше 8 мм, которая сваривается или связывается проволокой.
  3. Ширина пояса равна ширине стены.
  4. В высоту армирующее основание должно быть не менее газоблока — 20-40 см.
Армопояс

Правильно выполненный пояс нужен, чтобы равномерно распределить нагрузку между несущими стенами и перегородками. Кроме того, при изготовлении каркаса выводят концы металлической арматуры для надежного крепления плит.

Армопояс, как обладающий повышенной теплопроводностью, нуждается в дополнительной теплоизоляции.

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.

Какую нагрузку выдерживает железобетонная плита перекрытия?

Как сделать ремонт, чтобы не разрушить свой дом и обойтись без человеческих жертв.

Ремонт — это дорогостоящее и опасное мероприятие, но часто люди пренебрегают элементарными нормами и в итоге это приводит к печальным последствиям.

Читайте также:  Двутавровые балки перекрытия из дерева своими руками

Вчера в Москве обрушились плиты перекрытия в многоквартирном доме. версия — строители нагрузили плиту перекрытия сухими смесями, что привело к обрушению. Повезло — обошлось без человеческих жертв.

В этой статье я расскажу о том как избежать обрушения и приведу данные о допустимой нагрузке на плиту перекрытия в многоквартирном доме.

Хранение строительных материалов

При производстве ремонта используют сухие смеси (М:300, пескобетон, штукатурки, наливные полы и т.д.). Как правило, это мешки с весом 30-50 кг.

Материалов требуется много и часто их хранят в одном месте, например складируют друг на друга. Так удобно строителям — площадь остается свободной и есть простор для работы. Этого никогда нельзя допускать.

В момент доставки мало кто задумывается о несущей возможности плиты перекрытия, а зря.

Все дома имеют запас прочности — он зависит от типа дома, конструктивного решения и возраста постройки. Ниже я привожу виды несущих плит.

В каждом случае нужно делать просчет допустимой нагрузки на плиту перекрытия. Важно просчитать все по формуле и учесть индивидуальные характеристики (возможные прогибы, целостность арматуры, износ и т.д.).

Чтобы не вдаваться в сложные расчеты привожу усредненные данные для типовых домов.

Для типового домостроения применяют плиты перекрытия с нагрузкой до 400 кг/кв.м. В крупнопанельных домах (поздние версии) допустимая нагрузка — 600 кг/кв.м.

Эти величины включают в себя как постоянные (перегородки, стяжка), так и временные (мебель, человек) нагрузки. Нельзя допускать перегруз — это приведет к обрушению. 18 мешков наливного пола — это уже 800 кг.

Конструкции дома не должны работать на износ, поэтому не нагружайте плиту перекрытия своего дома.

Горе-строители могут настаивать и спорить — им удобно сразу завести все черновые материалы. На первый взгляд это кажется логичным — происходит экономия на доставках, но экономия должна быть рациональной.

В своих проектах я разделяю доставки материалов по весу и всегда слежу, чтобы нагрузки распределялись равномерно на плиту перекрытия. Т.е. я не разрешаю строить «горы» из строительных смесей.

так нельзя

Оплатить три доставки вместо одной — дешевле чем восстанавливать дом

При завозе строительных материалов нельзя допускать халатности и складывать все в одной точке. Профессиональные строители это знают, а дилетанты загрузят все в лифт и застрянут в лучшем случае.

Заранее просчитайте какие материалы потребуются и определите временные рамки для доставок.

Как правильно делать ремонт (распределение нагрузок):

  • Произведите демонтаж (уберите лишнее) и утилизацию строительного мусора. Это важно, чтобы подготовить фронт работы.
  • Продумайте и просчитайте пирог полов. Если требуется большой слой, то используйте легкие материалы (пеноплекс, керамзит). Эти материалы не дают большую нагрузку на плиту перекрытия и позволяют обеспечить звукоизоляцию.
  • Перегородки собирайте из легких материалов. Не используйте кирпич для возведения внутренних перегородок — вес кирпичной перегородки (пустотелый кирпич) составляет 200-220 кг/кв.м. Соответственно маленькая кирпичная стена площадью в 10 кв.м будет весить более 2 т.

В своих проектах я всегда собираю перегородки из тонкого пеноблока (толщиной 50-75мм).

Это позволяет экономить пространство (толщина кирпичной стены 120 мм) и не перегружать плиту перекрытия.

Стены из пеноблока обладают схожими характеристиками с кладкой в полкирпича (крепость и звукоизоляция между помещениями).

  • Никогда не заливайте слой цементной стяжки более 4 см. Всегда должен быть «пирог» полов: снизу толстые слои легких материалов, а сверху цементная стяжка и тонкий слой самовыравнивающегося наливного пола (0,4 — 0,9 см).
  • Учитывайте вес финишных материалов. Натуральный камень может передавать нагрузку от 60 кг/кв.м. Если уже произвели работы и подняли уровень полов, то правильно заменить тяжелые финишные материалы на более легкие, например на керамогранит.
  • Следите, чтобы во время ремонта хранение сухих смесей не было организовано в одной точке. Разделите смеси на группы и храните их в разных комнатах.
  • Всегда обращайтесь к профессионалам и не экономьте на специалистах. Ремонт не прощает ошибок. Ремонт требует знаний и опыта, никогда не допускайте к работе дилетантов или тех, кто не понимает разницу между М:300 и М:500.