Расчет монолитной плиты перекрытия

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

• усилий, которые действуют в плитах;
• прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My = 1.9тм.
2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My = 1.3тм.
3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My = 0.8тм.

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона

Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Определение параметров плиты

Схема сборной плиты перекрытия.

По причине, что высота монолитной плиты остается неизвестной, ее можно принять за h, этот показатель будет равен 15 см, в этом случае нагрузка от своего веса плиты перекрытия будет приблизительно равна 375 кг/кв.м = q_п = 0.15х2500. Приблизителен этот показатель по той причине, что точный вес 1 квадратного метра плиты будет зависеть не только от диаметра и количества примененной арматуры, но и от породы и размеров мелкого и крупного наполнителей, которые входят в состав бетона. Будут иметь значение и качество уплотнения, а также другие факторы. Уровень данной нагрузки будет постоянным, изменить его смогут лишь антигравитационные технологии, но таковых на сегодняшний день нет. Таким образом можно определить суммарную распределенную нагрузку, оказываемую на плиту. Расчет: q = q_п + q_в = 375 +400 = 775 кг/м2.

Схема монолитной плиты перекрытия.

В процессе расчета следует взять во внимание, что для плиты перекрытия будет использован бетон, который относится к классу В20. Этот материал обладает расчетным сопротивлением сжатию Rb = 11.5 МПа или 117 кгс/см2

Будет применена и арматура, относящаяся к классу AIII. Ее расчетное сопротивление растяжению равно Rs = 355 МПа или 3600 кгс/см2.

При определении максимального уровня изгибающего момента следует учесть, что в том случае, если бы изделие в данном примере опиралось лишь на пару стен, то его можно было бы рассмотреть в качестве балки на 2-х шарнирных опорах (ширина опорных площадок на данный момент не учитывается), при всем при этом ширина балки принимается как b = 1 м, что необходимо для удобства производимых расчетов.

Расчет необходимого количества арматуры

Мы определили, что в нашем примере армируем плиту двумя сетками, связанными из стержней рабочей арматуры 8 А400 и конструктивной арматуры 6 А400, расположенными перпендикулярно с ячейкой 200 х 200 мм. Кроме того, плита армируется дополнительными стержнями в опорной зоне диаметром 8 А400 длиной 270 см через 200 мм.

Рассчитаем необходимое количество арматуры.

Определим количество рабочей арматуры в одной сетке по формуле:

Nst.r. = l 1/ 200 = 9200 / 200 = 46, принимаем 47 стержней

Где: l 1– длина перекрытия в по длине = 9200 мм

Длина одного рабочего стержня – 9870 мм (длина перекрытия по рабочей стороне минус 30 мм защитного слоя бетона). Общая длина рабочей арматуры = 9,87 х 47 х 2 = 928 м

Количество стержней конструктивной арматуры диаметром 6 А400 в одной сетке:

Nst.k. = l2 / 200 = 9900 / 200 = 49,5 принимаем 50 стержней

Общая длина конструктивной арматуры = 9,170 х 50 х2 = 917 м

Общая длина дополнительных стержней диаметром 8 А400 в опорной зоне = 2,7 х 47 = 126,9 м

Итого получаем с коэффициентом 1,05 на резку:

• арматура 8 А400 = (928 + 126,9) х 1,05 = 1107 м;
• арматура 6 А400 = 917 х 1,05 = 963 м.

Формулы и коэффициенты

Схема монтажа перекрытия.

Так, для расчета плиты перекрытия монолитного типа используется помещение, которое имеет длину, равную 8 м, и ширину, равную 5 м. Следовательно, расчетные пролеты окажутся равны l₂ = 8 м и l₁ = 5 м. При этом ? = 8/5 = 1.6, уровень соотношения моментов равен m₂/m₁ = 0.49, а вот m₂ = 0.49m_1. По причине, что общий момент равняется M = m₁ + m₂, то M = m₁ +0.49m₁ или m₁ = M/1.49, общий момент следует определять по короткой стороне, что обусловлено разумностью решения: М_а = ql₁2/8 = 775 х 52 / 8 = 2421.875 кгс.м. Дальнейший расчет приведен на ИЗОБРАЖЕНИИ 8.

Так, для армирования одного погонного метра плиты перекрытия следует применить 5 стержней арматуры, диаметр арматуры в этом случае будет равен 10 мм, при этом длина может варьироваться до 5.4 м, а начальный предел может быть равен 5.2 м. Показатель площади сечения продольной арматуры для одного погонного метра равняется 3.93 см2. Поперечное армирование допускает использование 4 стержней. Диаметр арматуры плиты при этом равен 8 мм, максимальная длина равна 8.4 м, при начальном значении в 8.2 м. Сечение поперечной арматуры имеет площадь, равную 2.01 см2, что необходимо для одного погонного метра.

Стоит помнить, что приведенный расчет плиты перекрытия можно считать упрощенным вариантом. При желании, уменьшив сечение используемой арматуры и изменив класс бетона либо и вовсе высоту плиты, можно уменьшить нагрузку, рассмотрев разные варианты загрузки плиты. Вычисления позволят понять, даст ли это какой-то эффект.

Схема строительства дома.

Так, для простоты расчета плиты перекрытия в примере не было учтено влияние площадок, выступающих в качестве опор, а вот если на данные участки сверху станут опираться стены, приближая таким образом плиту к защемлению, тогда при более значительной массе стен данная нагрузка должна быть учтена, это применимо в случае, когда ширина данных опорных участков окажется больше 1/2 ширины стены. В случае когда показатель ширины опорных участков окажется меньше или будет равен 1/2 ширине стены, тогда будет необходим дополнительный расчет стены на прочность. Но даже в этом случае вероятность, что на опорные участки не станет передаваться нагрузка от массы стены, окажется велика.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и  характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Расчет плит монолитного балочного перекрытия. Конструирование.

Используя ур-ие
равновесия: M_l+ ½M_sup+ ½M_sup= (q+υ)l2/8
→M=M_l+M_sup=
(q+υ)l2/16.
В первом пролете М_махбудет
расположен га расстоянии а≈0,425l:M₀=qa(l-a)/2 = 0,123(q+υ)l2.M_l=
0,123(q+υ)l2-
— 0,425M_B.
На первой промеж. опоре:M_В= (q+υ)l2/14;
в первом пролете:M_l= (q+υ)l2/11.
При М =M_l=M_В: в первом пролетеM= (q+υ)l2/11,6;
На первой пром. опоре и а первом пролете:M= (q+υ)l2/11.

Балочные плиты
ар-ют рулонными сетками с продольным
расположением рабочей ар-ры; Сетки
перегибают на расст-ии 0,25lот оси опоры и укладывают на верхнюю
ар-ру каркасов. Втор. балки ар-ют в пролете
плоскими каркасами, кот. перед усатновкой
в опалубку объединяют в простр. каркас
приваркой гориз. попер. стержней. Места
обрыва надопорных сеток уст-ют в соот-ии
с эпюрой отриц.моментов. Главную балку
ар-ют в пролете 2-я или 3-я плоскими
каркасами, кот. перед установкой в
опалубку объединяют в простр. каркас.
2 плоских каркаса доводят до грани
колонны, а 3-ий обрывают в соот-ии с эпюрой
моментов.

Основные параметры

Схема расчета бетона на фундамент.

Вышеприведенный расчет был простым, но, чтобы уменьшить количество арматуры, его следует усложнить, т. к максимальный изгибающий момент будет действовать лишь в центральной части плиты. Момент в местах приближения к опорам-стенам стремится к нулю, следовательно, остальные метры, исключая центральные, можно армировать, используя арматуру, которая имеет меньший диаметр. А вот размер ячеек для арматуры, которая имеет диаметр, равный 10 мм, увеличивать не следует, так как распределенная нагрузка на плиту перекрытия считается условной.

Следует помнить, что существующие способы расчета монолитной плиты перекрытия, которая опирается по контуру, в условиях панельных построек предполагают применение дополнительного коэффициента, который будет учитывать пространственную работу изделия, ведь воздействие нагрузки заставит плиту прогибаться, что предполагает концентрированное применение арматуры в центральной части плиты. Использование подобного коэффициента позволяет максимум на 10 процентов уменьшить сечение арматуры. Но для железобетонных плит, которые изготавливаются не в стенах завода, а в условиях стройплощадки, применение дополнительного коэффициента не обязательно. Прежде всего это обусловлено необходимостью дополнительных расчетов на раскрытие возможных трещин, на прогиб, на уровень минимального армирования. Более того, чем большее количество арматуры имеет плита, тем меньше окажется прогиб в центре и тем проще его можно устранить либо замаскировать в процессе финишной отделки.

Так, если использовать рекомендации, которые предполагают расчет сборной сплошной плиты перекрытия общественных и жилых зданий, тогда площадь сечения арматуры, которая принадлежит к нижнему слою, по длине плиты окажется равна примерно А₀₁ = 9.5 см2 , что примерно в 1.6 раза меньше полученного в данном расчете результата, но в этом случае необходимо помнить, что максимальная концентрация арматуры должна оказаться посредине пролета, поэтому разделить полученную цифру на 5 м длины не допустимо. Однако это значение площади сечения позволяет приблизительно оценить, какое количество арматуры можно сэкономить после проведения расчетов.

Некоторые нюансы

Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.

Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a — расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.

При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:

B < Rb*b*y (h0 — 0.5y).

Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.

Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 — 0.5y).

Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.

Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.

Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 — 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.

Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.

Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.

Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее

Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной.

Высота сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры может определяться по следующей формуле:

y = Rs*As / Rb*b.

Для того, чтобы определить сечение арматуры, прежде всего необходимо определить коэффициент am:

am = M / Rb*b*h0^2.

Арматура в сжатой зоне не требуется при am < aR. Значение aR определяется по таблице.

В случае, если арматура в сжатой зоне отсутствует, сечение арматуры необходимо определять согласно следующей формуле:

As = Rb * b * h0 (1 — корень кв.(1 — 2am)) * l * Rs.

Бетонирование плиты перекрытия

Бетонирование монолитной плиты следует выполнять с соблюдением указаний ТТК «Бетонирование монолитных перекрытий».

Укладка бетонной смеси в подготовленную опалубку включает следующие операции:

• подготовительные работы;
• укладку бетона в конструкцию;
• заглаживание поверхности;
• уход за бетоном до набора прочности;
• снятие опалубки.

Подготовительные работы заключаются в контроле надежности установки опалубки, при которой проверяют ее прочность и геометрическую неизменяемость, правильность монтажа стоек, ригелей и балок, отсутствие неплотности на стыках листов, горизонтальность плоскости. Также опалубка очищается от мусора, пыли, обломков кирпича и других загрязнений.

Укладку бетона, который доставляется из бетоносмесительного узла бетоновозами-миксерами, производят с помощью автобетононасоса, оборудованного поворотной стрелой с распределительным рукавом. Бетонную смесь укладывают слоями одной толщины, захватывая за одну проходку полосу шириной до 2-х метров, ориентируясь на отметки верха плиты по бортовым доскам.

Процесс укладки бетона выглядит следующим образом: один рабочий направляет раструб бетоновода, укладывая смесь последовательными полосами, за ним следует рабочий, разравнивающий слой бетона лопатой, далее другой рабочий заглаживает поверхность плиты с помощью полутерка, и на последнем этапе по поверхности проходят виброрейкой, придавая перекрытию завершенный вид.

При укладке бетона следует постоянно наблюдать за состоянием опалубки во избежание нарушения ее целостности и протечек бетонной смеси.
При этом важно соблюдать следующие условия:

• в первую очередь, бетонную смесь нужно подавать по центру площади установленной опалубки, распределяя далее бетонную массу по краям, во избежание сконцентрированной в одном месте нагрузки, способной разрушить конструкцию опалубки;
• раструб бетононасоса, подающий бетонную смесь, необходимо держать под углом к бетонируемой поверхности на минимальной высоте, уменьшая давление подаваемого бетона на опалубку;
• по ходу укладки и вибрирования бетона поверхность плиты сразу же нужно заглаживать с помощью виброрейки;
• перекрытие небольшой площади необходимо залить бетоном за один прием, чтобы не создавать рабочие швы.

При достаточном уплотнении на поверхности плиты выступает цементное молочко.

К законченной монолитной конструкции перекрытия предъявляются следующие требования согласно п 2.113 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» Таблица 11:

«п3. Местные неровности поверхности бетона при проверке двухметровой рейкой, кроме опорных поверхностей не должны превышать 5 мм. 

п2. Отклонение горизонтальных плоскостей на всю длину выверяемого участка не должно превышать 20 мм».

Стыки колонн многоэтажных зданий. Расчет, конструирование.

См.54.Расчёт жёсткого
стыка до замоноличивания производится
на монтажные нагрузки. При этом усилие
от нагрузки воспринимается бетоном
уступа, усиленного сетчатым армированием,
и арматурными выпусками, сваренными
ванной сваркой. Бетонный уступ
рассчитывается на местное смятие с
учётом косвенного армирования.

Условие
прочности стыка записывается в следующем
виде: N ≤ N₁+
N₂
N₁
– усилие, воспринимаемое бетоном уступа;
N₂
–
выпусками ар-ры. Усилие N₁=
ψ_locR_b,loc*A_loc1.
ψ_loc
= 0,76 – неравномерность усилий. A_loc1=
площади центрирующей прокладки или
распределенного листа. N₂=
0,5φR_scA_s,
φ
– коэффициент продольного изгиба для
выпусков арматуры, определяется по СНиП
II.23–81* при расчётной длине l₀,
равной фактической длине свариваемых
выпусков. При расчёте замоноличенных
стыков симметрично армированных колонн
прямоугольного профиля в стадии
эксплуатации допускается применять
следующие формулы внецентренного сжатия
для двутавровых сечений, принимая за
h_f
` -высоту
сечения подрезок, а за b<sub>f</sub>`
— ширину сечения, приведенного к бетону
колонны, по наиболее сжатой стороне
сечения. Если граница сжатой зоны
проходит в ребре расчет производится
в зависимости от высоты сжатой зоны:

х
= (N — R_b
A_cb)
/ R_bb.

при х ≤ x_Rпрочность сечения проверяется по
формуле

Ne ≤
R_bbx(h_o-x/2)
+ R_bA_св(h_o—
h_f`/2)
+ R_scA`<sub>s</sub>(h<sub>o</sub>
– a`)

прих
> x_Rпрочность сечения проверяется из
условия, принимая высоту сжатой зоны в
соответствии с рекомендациями.

Советы эксперта

Монолитное перекрытие – ответственная конструкция, поэтому все работы по ее сооружению необходимо выполнять при строгом следовании строительным нормативам. Нарушение норм, расчетных параметров и технологии работ на любом из этапов строительства может вызвать необратимые последствия, вплоть до аварийного состояния конструкции и невозможности эксплуатации всего здания.

Следует уделить особое внимание следующим этапам сооружения монолитного перекрытия:

• расчет армирования, подбор диаметра рабочих и конструктивных стержней, толщины плиты и подбор марки бетона. Неправильный расчет и несоблюдение любого их этих параметров при эксплуатационных нагрузках приводят к возникновению недопустимых деформаций и дефектов – чрезмерных прогибов, появлению трещин, имеющих тенденцию к развитию. Подобные дефекты практически невозможно исправить;
• монтаж опалубки. При нарушениях в процессе установки опалубки – недостаточном количестве стоек, неправильной их установке – аварийная ситуация может возникнуть при бетонировании. При отклонении плоскости опалубки от горизонтали требуемая толщина плиты не будет выдержана, что приведет к неправильной работе конструкции под нагрузкой;
• армирование. Следует строго выдержать расчетные параметры: диаметр и шаг рабочих и конструктивных стержней при устройстве сеток. Большое значение имеет также обеспечение защитного слоя бетона, так как несоблюдение нормативных требований ведет в дальнейшем к обнажению арматуры и ускоренной коррозии;
• бетонирование. Несоблюдение технологии укладки бетона, достаточного уплотнения бетонной смеси приводит к образованию скрытых полостей и дефектов на поверхности конструкции, что вызывает постепенное разрушение конструкции;
• ухаживание за бетоном. Невыполнение мероприятий по ухаживанию за бетоном ведет к появлению дефектов в процессе твердения и недобору необходимой прочности.

Выбор и расчет опалубки

Устройство монолитного перекрытия, даже если вы сооружаете конструкцию своими руками, следует производить, используя инвентарную опалубку, применение которой позволит добиться надлежащего качества.

Стандартная инвентарная опалубка для перекрытий включает: телескопические стойки с треногами и универсальными вилками (унивилками или «коронами»), деревянные двутавровые опорные ригели и балки, листы из ламинированной фанеры. Балки и ригели имеют высоту 200 мм и стандартную длину: 2,0; 2,5; 2,8; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5 м.

Инвентарная стоечно-балочная опалубка

Один стандартный лист фанеры может быть размером 122 х 244 см или 150 х 300 см и перекрывать площадь в 3 или 4,5 м2.

Рассчитаем количество листов фанеры размером 122 х 244 см, исходя из площади перекрытия.

Определяем площадь перекрытия для нашего примера. Размеры каждого из 2-х помещений 9,2 х 4,6 м, общий размер перекрытия 9,9 х 9,2 м.
S per. = 9,9 х 9,2 = 91,08 м2

Находим необходимое количество листов фанеры:

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[\boxed {N =\frac{S_{per.}}{S_{lis.}}}\]

*** Error message:
Unknown error

= 91,08 / 3 = 30 листов
Места, не перекрывающиеся полностью целыми листами, необходимо покрыть доборными элементами, вырезанными по месту.
Фанерные листы укладываются на балки, опирающиеся на ригели. Ригели должны располагаться по длине помещения с шагом 120 см, балки – поперек помещения с шагом 40—60 см.

Рассчитываем количество линий ригелей, для чего ширину помещений делим на шаг ригелей:

Nlin = 4,6 / 1,2 = 3,8 принимаем 4

В каждом помещении должно быть по 4 линии ригелей общей длиной по 9,2 м. Получим для каждой линии по 3 ригеля длиной 3 м и общее количество ригелей: 3 х 8 = 24 ригеля.

Количество балок в одном помещении:

Nb = 9,2 / 0,6 = 15,3 принимаем 16 линий балок по 2,0 и 2,5 м

Общее количество балок длиной 2,0 м = 16 х 2 = 32 шт.

Общее количество балок по 2,5 м = 16 х 2 = 32 шт.

Рассчитываем количество телескопических стоек, которые устанавливаются под ригели с шагом 80—100 см. Так как имеем 8 линий по 9,2 м общей длиной 9,2 х 8 = 73,6 м, получаем количество стоек:

Nst. = 73,6 / 0,9 = 81 принимаем 80, то есть по 10 стоек на каждую линию ригелей

Итого получили:

• стоек, треног и унивилок – 80 шт.;
• ригелей длиной 3 м – 24 шт.;
• балок длиной 2 м – 32 шт.;
• балок длиной 2,5 м – 32 шт;
• листов фанеры – 30 шт.

Строения и условия, в которых применяются монолитные плиты перекрытия

Монолитные перекрытия наиболее рационально использовать при возведении следующих сооружений и при определенных условиях:

• в зданиях, имеющих сложную архитектуру и конфигурацию в плане, при которой затруднительно расположить сборные плиты и приходится выполнять большое количество монолитных участков;
• в стесненных условиях, когда невозможно доставить сборные изделия к месту строительства и разместить на площадке грузоподъемную технику для монтажа;
• при больших пролетах, которые невозможно перекрыть серийными железобетонными изделиями. В этих случаях перекрытия могут быть сооружены с опиранием на промежуточные стойки по металлическим балкам, с использованием монолитных усиливающих ребер в составе конструкции;
• при сложных условиях эксплуатации сооружения: высоких нагрузках на перекрытия, превышающих максимальную несущую способность серийных железобетонных плит; повышенной влажности (например, в помещениях автомоек, бассейнов и т. п.), вызывающей ускоренную коррозию, что предъявляет особые требования к материалу конструкций; необходимости устройства повышенной шумоизоляции;
• при возведении сборно-монолитных и монолитных сооружений с отработанной технологией комплекса работ по установке опалубки и армирования.

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения», а также в своде правил СП 52-1001-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть — подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Уход за бетоном и съем опалубки

Оптимальные температурные условия работ по бетонированию перекрытия в пределах 15–25 °C. В холодное время года для обеспечения набора бетоном нужной прочности предусматривают специальные мероприятия – электропрогрев бетона, противоморозные добавки, предварительный нагрев бетона при его изготовлении и доставке и т. д., которые требуют отдельного рассмотрения.

Мы разберем порядок ухаживания за бетоном готовой конструкции и снятия опалубки в оптимальных условиях.

Мероприятия по ухаживанию за бетоном и снятию опалубки включают следующие действия:

• поверхность плиты не позднее 3-4 часов после бетонирования следует укрыть влагоемким покрытием – брезентом, рогожей, мешковиной или полиэтиленовой пленкой;
• необходимо периодически увлажнять поверхность в течение недели во избежание быстрой потери влаги бетоном и растрескивания;
• не допускается передвижение по свежеуложенному бетону и продолжение работ до набора 70 % проектной прочности;
• снятие опалубки можно производить после достижения 70 % проектной прочности. При температуре 15—25 °C бетон набирает достаточную прочность через 1,5—2 недели после укладки. Проверить прочность бетона можно с помощью молотка Кашкарова, склерометра Шмидта и по результатам испытания в стройлаборатории контрольных образцов бетона (кубиков), которые формируются из партии бетона и должны набирать прочность в таких же условиях, что и перекрытие.

Порядок снятия опалубки

• вначале удаляют боковые доски, ограничивающие перекрытие по периметру. Снимать боковые доски можно на 3—4 сутки после заливки, это ускорит твердение бетона;
• после подтверждения того, что бетон набрал необходимые 70 % прочности, снимают промежуточные стойки, установленные в пролете ригелей, не затрагивая основных стоек, на которые ригели опираются концами. Для того, чтобы снять стойку, уменьшают ее высоту, раскручивая регулировочную гайку с помощью постукивания молотком по закрылкам;
• далее последовательно опускают основные стойки вместе с ригелями, поперечными балками и листами фанеры на 400—500 мм от плоскости потолка;
• чтобы освободить листы фанеры, прикрепленные гвоздями на углах к балкам, используют стремянку, с которой демонтируют гвозди с помощью гвоздодера. Снятие листов фанеры требует предельной аккуратности, так как это самые дорогостоящие элементы опалубки, которые предназначены для многократного применения;
• балки переворачивают набок с помощью монтажной штанги, которая имеет развилку на конце. Используя эту же штангу, снимают фанерные листы, затем балки и ригели. Освобожденные стойки опускают, снимают унивилки и треноги;
• все элементы опалубки очищают и складируют.