Расчет монолитного перекрытия (видео)

Виды нагрузок на железобетонную конструкцию

В зависимости от используемой марки бетона для изготовления плит перекрытия их несущая способность может составлять от 300 до 1600 кг/м2. Однако наиболее востребованы в строительстве изделия, способные выдерживать нагрузку 800 кг/м2 без потерь прочности, нарушения целостности и появления прогибов.

Фото 8. Реальные испытания плит на прогиб

Виды нагрузок, воздействующих на горизонтальные несущие и ограждающие конструкции:

  • Статические или постоянные – воздействуют на протяжении всего периода эксплуатации. Сверху они создаются строительными конструкциями (стяжка пола, межкомнатные перегородки), отделочными материалами, мебелью и прочими функциональными и декоративными предметами интерьера. Снизу такие нагрузки создают осветительные приборы, подвесные потолки, различной навесное оборудование и т.д.
  • Динамические или временные – воздействуют на плиты на протяжении ограниченного времени. К таким видам можно отнести нагрузки от перемещения людей и животных, передвижного оборудования и бытовой техники, снега на крыше и т.д.

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

Этапы армирования

Итак, как армировать плиту перекрытия? Самое важное – это знать, какие этапы нужно пройти для успешного решения существующего вопроса

Расчет нагрузки. Нагрузка на конструкцию может быть разделена на действующую и временную. В первом случае предполагается учет веса плиты, стен, потолка, отделочных материалов, а во втором случае – мебели, оборудования и людей. Впоследствии можно выбрать толщину плиты и бетона, определившись с дальнейшими действиями. Поняв, как армировать бетонную плиту, можно рассчитывать на дальнейшее проведение запланированного мероприятия.
Опалубку на следующем этапе нужно установить на всю длину монолитного покрытия. Для этого на стойки нужно установить продольные балки, после чего – поднять их на оптимальную высоту. Впоследствии можно монтировать поперечные бруски и закреплять фанеру к ним. Для выравнивания конструкции нужно использовать уровень или нивелир.
Следующий этап – это создание каркаса на основе разработанной схемы. В большинстве случаев размер ячеек монолитного покрытия составляет 150 на 150 или 200 на 200 миллиметров

Важно, чтобы продольные участки каркаса были целыми. Если же длины оказывается недостаточно, арматуру потребуется укладывать в режиме внахлест

Места соединения элементов арматуры должны располагаться в шахматном порядке. Арматуру можно связывать только специальной проволокой, а не приваривать. Созданный каркас нужно полностью залить бетоном.
Затем армирование плит предполагает заливку. Залива должна выполняться однократно с использованием бетононасоса. Залитую смесь нужно тщательно уплотнить глубинными вибраторами. Несколько дней плиту нужно разбрызгивать обычной водой для предотвращения появления микротрещин. Эксплуатация может стартовать через месяц.

https://youtube.com/watch?v=qk3SGWhv9do

Для того, чтобы армирование плит было выполнено успешно и удалось правильно установить карниз потолочный для эркера, нужно действовать поэтапно с проведением расчетов и пониманием технических характеристик используемого оборудования.

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

! Просьба, в комментариях пишите замечания, дополнения. !

Монолитное перекрытие — это альтернатива сборному перекрытию из плит. Монолитные перекрытия заливаются любой формы, их можно опирать не только на стены, но и на столбы, смотрите статью про монолитный каркас дома.

Монолитное бетонное перекрытие — сложный строительный элемент, проектирование которого всё же лучше доверить архитектору. Проблема в том, что одно дело, когда заливается монолитом только небольшая часть перекрытия, а остальное укладывается заводскими плитами. Совсем другое дело — это монолит целиком всего этажа. Если со стенами брак, халтура, ошибки становятся видны постепенно и обычно без серьёзных проблем, то неправильно построенное монолитное перекрытие — это риск трагических последствий.

У покупных пустотных плит перекрытия есть заводская допустимая нагрузка, например, 800 кг/м2. А вот точную максимальную нагрузку на монолитную плиту может сказать только проект архитектора. И к тому же эта нагрузка будет правильной только при условии, что строительство монолита было сделано без ошибок и из материалов с характеристиками в соответствии с проектом. По этой причине в ИЖС люди, которые льют монолитное перекрытие без проекта, часто перестраховываются и берут большой запас прочности.

Строительство монолитного бетонного перекрытия начинается с установки опалубки. Обычно применяется влагостойкая ламинированная фанера либо, если есть возможность, можно взять в аренду специальную опалубку для монолитных перекрытий. Снизу опалубка поддерживается специальными телескопическими стойками-домкратами (их тоже можно взять в аренду) либо самодельными подпорками из бруса.

Телескопическая стойка имеет максимальную нагрузку, которая зависит от вида стойки, высоты ее установки и способа монтажа. Поэтому допустимая нагрузка может колебаться от 600 до 7000 кг на одну стойку. При плотности железобетона 2500 кг/м3 один квадратный метр залитой плиты толщиной 20 см будет весить 500 кг. Можно рассчитать, какое минимальное количество стоек понадобится для перекрытия. Про вес опалубки тоже надо помнить.

Сверху стоек кладутся продольные балки, а сверху продольных балок кладутся поперечные балки, чтобы фанера лежала на них максимально жёстко и не провисала. Верхняя поверхность, образуемая опалубкой, должна быть максимально ровной.

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.

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

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

Нормативные требования

К важным нормативам, которые касаются создания, монтажа и эксплуатации монолитов, установления класса бетона и качества арматуры, относят следующие технические документы:

  • ГОСТ 13015-2012.

  • ГОСТ 12767-94.
  • ГОСТ 9561-2016.
  • ГОСТ 34028-2016.
  • ГОСТ 25192-82.
  • ГОСТ 26434-2015.
  • СНиП 3.03.01-87.
  • СНиП 52-01-2003.
  • СП 52-103-200.
  • СП 387.1325800.2018.
  • СП 371.1325800.2017.
  • СП 63.13330.2012.
  • СП 70.13330.2012.

Представленные нормативы делают акцент на том, что армирование и заливка монолита всегда должно оформляться Актом, который называется «Освидетельствование скрытых работ».

Подписывается Акт всегда главным инженером объекта и мастером, под руководством которого происходила закладка, связывание, сварка и формирование металлического каркаса бетонного перекрытия.

Здесь уделяется особое внимание отклонениям, которые должны находиться по стандартам в пределах:

  • + 20 (мм) – для отдельных рабочих стержней;
  • + 10 (мм) – для рядов сетки;
  • 15 (мм) – от проектной толщины слоя бетона, 5 (мм) до 200 (мм)-толщины;
  • 70 % – и выше (прочность бетонной смеси).

Если состав бетона уже уложен и утрамбован в опалубку, запрещено добавлять воду в состав, чтобы создать подвижность раствора

Линия плоскости монолита не должна быть отклонена больше 30 (мм), поэтому при разметке и формировании опалубки, обращают внимание на точность распределения бетонной смеси. Для стыков поверхностей допустимо отклонение лишь в пределах 3-5 (мм)

Полученные монолитные поверхности распределяют при оценке на 4 основных класса, которые имеют определенные габариты и зависят от марки бетона, стального каркаса и степени сложности их создания.

На готовом монолите не допускается наличие:

  • пятен ржавчины и жира, кроме перекрытий класса А7;
  • обнаженных участков арматуры и уплотнений бетона, за исключением специально оставленных частей каркаса, для дальнейшего соединения и сварки;
  • необработанной антикоррозионными средствами армировки;
  • наличие трещин на поверхности, сколов и больших раковин от 4 до 20 (мм).

Помимо выполнения стандартов, необходимо в работе использовать только качественные маркированные материалы. При этом производители должны предоставлять сертификаты, гарантии и всю необходимую сопровождающую документацию на изготовленную продукцию.

Для устранения всех неровностей и формирования гладкой монолитной поверхности, готовой к отделке, разрешается ее шлифовать любым удобным способом.

Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или сделать самому

Здесь все зависит от сложности и назначения постройки. Если дом жилой, то можно воспользоваться рекомендациями строительных норм и правил. В случае с производственными зданиями и сооружениями нужно обязательно производить расчет монолитного железобетонного перекрытия.

Фото 1. Процесс устройства монолитного перекрытия в частном доме

Учитывайте, что без наличия определенных знаний и навыков самостоятельно рассчитать воспринимаемые бетонным перекрытием нагрузки и его необходимую толщину у вас вряд ли получится. Поэтому целесообразнее и безопаснее поручить эту работу профессионалам, которые произведут все требуемые расчеты для сооружения прочной, надежной и долговечной горизонтальной несущей конструкции.

Советы для качественного армирования бетона

Если вы решились самостоятельно провести армирование, то к этому процессу следует подойти максимально ответственно

Очень важно придерживаться всех техник и предписаний, чтобы здание получило максимальную устойчивость и долговечность. Старайтесь соблюдать следующие рекомендации:

Металлическую или полипропиленовую фибру добавляют в раствор при его замешивании. Учитывайте, что усилитель прочности необходимо замешивать вместе с остальными ингредиентами не меньше 15 минут

По прошествии этого времени раствор будет готов.
Выбирая армирующий материал, обращайте внимание, чтобы он подходил для использования вместе с бетоном. Определенные типы арматуры подходят исключительно под конкретные фундаменты.
Рабочая арматура должна обязательно выдерживать принимаемую нагрузку

Следите, чтобы этот параметр был правильно рассчитан.
Чтобы защитить здание от усадки, можно использовать дорожную сетку.

Армирование бетона – процедура, которая необходима для усиления строительного материала и несущих способностей. Существует огромное количество методов армирования. Выбор конкретного типа зависит от возводимого здания.

Источники

Пример расчета монолитной железобетонной плиты перекрытия

Обратите внимание, расчет будет проводиться на примере железобетонной бесконсольной плиты, которая находится на опорах шарнирного типа и подвергается равномерно распределительной нагрузке

Этап 7: Подбор сечения арматуры

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» расчетное сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры класса А400 составляет Rs=3600 кгс/см² (355 МПа). Согласно тому же СНиПу, расчетное сопротивление сжимающим нагрузкам для бетона класса B20 имеет значение Rb=117кгс/см² (11.5 МПа). Другие необходимые для расчета параметры и нагрузки в отношении плиты, нами были определены ранее.

Используя формулу (6.6) определим значение коэффициента аm: аm=1800/(1·0.08²·1170000)=0.24038

Согласно таблице 1 полученное в результате расчетов значение является ниже предельного (0.24038 < 0.39), из этого исходит, что такие обстоятельства не требуют наличия арматуры в сжатой зоне. Получается, что по формуле (6.8) необходимая площадь сечения арматуры: As=117·100·8(1-√‾(1-2·0.24038))/3600=7.265 см².

Примечание: с целью упрощения вычисления, значения поперечного сечения были представлены в сантиметрах, а величины расчетных сопротивлений в кг/см².

Получается, что для армирования одного погонного метра понадобится 5 стержней Ø14 мм и с ячейкой 200 мм. Совместно с этим площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Тут же стоит отметить, что для повышения продуктивности подбора арматуры можно использовать таблицу 2:

Диаметр, мм Площадь поперечного сечения, см², при числе стержней
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Масса 1 пог. м, кг
Проволочная и стержневая арматура
3 0.071 0,14 0,21 0,28 0,35 0,42 0,49 0,57 0,64 0,052
4 0,126 0,25 0,38 0,5 0,63 0,76 0,88 1,01 1,13 0,092
5 0,196 0,39 0,59 0,79 0,98 1,18 1,37 1,57 1,77 0,144
6 0,283 0,57 0,85 1,13 1,42 1,7 1,98 2,26 2,55 0,222
7 0,385 0,77 1,15 1,54 1,92 2,31 2,69 3,08 3,46 0,302
8 0,503 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,53 0,395
9 0,636 1,27 1,91 2,54 3,18 3,82 4,45 5,09 5,72 0,499
10 0,785 1,57 2,36 3,14 3,93 4,74 5,5 9,28 7,07 0,617
12 1,313 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18 0,888
14 1,539 3,08 4,62 6,16 7,69 9,23 10,77 12,31 13,85 1,208
16 2,011 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,1 1,578
18 2,545 5,09 7,63 10,18 12,72 15,27 17,81 20,36 22,90 1,998
20 3,142 6,28 9,41 12,56 15,71 18,85 21,99 25,14 28,28 2,466
22 3,801 7,6 11,4 15,2 19,0 22,81 26,61 30,41 34,21 2,984
25 4,909 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,13 3,853
28 6,158 12,32 18,47 24,63 30,79 36,95 43,1 49,26 55,42 4,834
32 8,042 16,08 24,13 32,17 40,21 48,25 56,3 64,34 72,38 6,313
36 10,18 20,36 30,54 40,72 50,9 61,08 71,26 81,44 91,62 7,99
40 12,56 25,12 37,68 50,24 62,8 75,36 87,92 100,48 113,04 9,87
45 15,904 31,81 47,71 63,62 79,52 95,42 111,33 127,23 143,13 12,49
50 19,635 39,27 58,91 78,54 98,18 117,81 137,45 157,08 176,72 15,41
55 23,76 47,52 71,28 95,04 118,8 142,56 166,32 190,08 213,84 18,65
60 28,27 56,54 84,81 113,08 141,35 169,62 197,89 226,16 254,43 22,19
70 38,48 76,96 115,44 153,92 192,4 230,88 269,36 307,84 346,32 30,32
80 50,27 100,55 150,81 201,08 251,35 301,62 351,9 402,15 452,43 39,46
Семипроволочные канаты класса К-7
4,5 0,127 0,25 0,38 0,51 0,64 0,76 0,89 1,01 1,14 0,102
6 0,226 0,45 0,68 0,9 1,13 1,36 1,58 1,81 2,03 0,181
7,5 0,354 0,71 1,06 1,41 1,77 2,12 2,48 2,83 3,18 0,283
9 0,509 1,02 1,53 2,04 2,54 3,05 3,56 4,07 4,58 0,407
12 0,908 1,82 2,72 3,63 4,54 5,45 6,35 7,26 8,17 0,724
15 1,415 2,83 4,24 5,66 7,07 8,49 9,9 11,32 12,73 1,132

Используя формулу (6.5) даем оценку прочности бетона: у=3600·7.69 / (117·100) = 2.366 см

ξ=2.366/8=0.29575 — полученное значение ниже граничного 0.531 и согласно формуле (6.1), а также таблице 1, ниже рекомендуемого 0.531/1.5=0.354 что удовлетворяет необходимые требования.

  • 117·100·2.366(8 — 0.5·2.366)=188709 кгс·м > М=180000 кгс·м, по формуле (6.3);
  • 3600·7.69(8 — 0.5·2.366)=188721 кгс·м > М=180000 кгс·м, по формуле (6.4).

Выходит, что все соответствует нужным требованиям.

При увеличении класса бетона до В25, снижается количество требуемой арматуры, поскольку для В25 Rb=148 кгс/см² (14.5 МПа).

  • am=1800/(1·0.08²·1480000)=0.19003;
  • As=148·100·10(1-√‾(1-2·0.19))/3600=6.99 см².

Из этого исходит, что для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия понадобится всего 5 стержней диаметром 14 мм с шагом 200 мм (допускается продолджение подбора сечения). Также стоит заметить, что с целью удовлетворения требованиям по максимально допустимому прогибу, высота плиты завышается до 130-140 мм, при этом сечение арматуры составляет 4-5 стержней Ø16 мм.

Армирование плиты перекрытия, чертеж

Благодаря сравнительно невысокой стоимости конструкции и простоте монтажа, домашний мастер может реализовать все работы собственными руками. До начала строительства необходимо нарисовать чертеж и неукоснительно следовать ему в процессе постройки.

При работе учитываются следующие параметры:

  • толщина плиты – рассчитывается по пропорции 1:30. Например, для плиты с длиной и шириной 4х6 м, толщина принимается за 20 см;
  • масштаб (размеры всех элементов в плане);
  • особенности арматурного каркаса (однослойный, двухслойный);
  • шаг арматуры;
  • наличие усилений и место их локализации.

Компоненты плиты перекрытия:

Разновидности

По своим характеристикам и особенностям соединений сборные монолитные бетонные перекрытия бывают:

  1. Контактными. Нагрузка нижней стены на верхнюю передается через технический шов по горизонтали.

  2. Платформенными. Передача нагрузки происходит через площадку с узлами опирания.
  3. Комбинированными. Могут сочетать в себе особенности 1 и 2 типа. Обладают простотой монтажа.

Из всех перечисленных разновидностей контактные типы применяют чаще всего, так как у них самая большая прочность

Важное преимущество СМБП, независимо от типа – возможность гибкого подбора нужной несущей способности перекрытия, обозначенной проектом по предполагаемым будущим нагрузкам при эксплуатации

По способу изготовления перекрытия бывают:

  • с широким тавром в нижней зоне (конструкционные особенности элементов для поверхности);
  • с несущими балками неполной высоты, при наличии вертикальных арматурных выпусков.
  1. Полнотелыми. Блоки и поверхность являются сплошными. Часто встречаются в сочетанном виде – монолит + легкий бетон.
  2. Пустотелыми. Блоки между балками, имеют пустоты, которые позволяют снизить общий вес и нагрузку конструкции, способствуют легкому монтажу и произвольной дополнительной закладке необходимой арматуры, особенно, по углам.
  3. Ребристыми. Собираются с помощью съемной и несъемной опалубок, имеют ребра жесткости их ЖБ-материала, скрепляются стандартной бетонной заливкой.
  4. Часторебристыми. Имеют сплошную панель с частыми ребрами, которые заполнены множественными пустотелыми блоками. Размеры бетонного бруска балок составляют 40 х120 (мм).

Также различают конструкции по степени монтажа – легкая сборка и средняя, по составным частям – полностью монолитные или разной элементной сборки, но все перечисленные типы являются основными.

Этап 6: Расчетные допущения

Согласно СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003 в основе расчета ж/б элементов лежит следующая информация:

  • Сопротивление бетона растяжению принимается нулевым значением. Причиной такого допущения является разница в сопротивлении растяжения между бетоном и арматурой. Значение сопротивления арматуры к таким нагрузкам превосходит бетон приблизительно в 100 раз. В итоге получается, что на растяжении работает только арматура.
  • Сопротивление бетона сжатию принимается значением определенным равномерным распределением по существующей зоне сжатия. В итоге данное сопротивление бетона не должно приниматься более чем расчетное сопротивление Rb.
  • Значение максимального растяжения в арматуре не должно превышать значение расчетного сопротивления Rs..

Чтобы устранить возможность образования эффекта пластического шарнира (где значение изгибающего момента отдалена от нуля, вследствие чего происходит обрушение конструкции) соотношение ξ сжатой зоны бетона «y» расстоянию от центра тяжести арматуры до верха балки h0, ξ=у/ho (6.1) не должно превышать предельное значение ξR.

Для определения предельного значения используется следующая формула:

Формула (6.2) является эмпирической (опирающейся на непосредственное наблюдение) и выведена при проектировании железобетонных конструкций. Значение Rs — это сопротивление арматуры измеряемое в мПа (миллипаскалях). В тоже время, данный этап работ допускает использование таблицы 1.

Значение aR обозначает расстояние от центральной точки поперечного сечения арматуры до нижнего уровня балки. С увеличением этого расстояния (его минимальное значение не должно быть не меньше диаметра самой арматуры и не меньше 10 мм) усиливается сцепление арматуры с бетоном. Однако вместе с этим уменьшается полезное значение h0.

Таблица 1. Граничные значения относительной высоты сжатой зоны бетона:

Класс арматуры A240 A300 A400 A500 B500
Значение ξR 0,612 0,577 0,531 0,493 0,502
Значение aR 0,425 0,411 0,390 0,372 0,376

В нашем случае, а=200 мм.

Если ξ ≤ ξR или же в сжатой зоне отсутствует арматура, для проверки прочности бетона используется следующая формула:

Смысл данной формулы следующий: поскольку любой момент может быть представлен в виде силы работающей с плечом, то в отношении бетона должно быть применено вышеприведенное условие.

При том же ξ ≤ ξR для проверки прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой используется следующая формула:

Смысл данной формулы следующий: согласно расчету, арматура должна выдерживать нагрузку равную той, что выдерживает бетон. Поскольку как первый, так и последний испытывает действие одинаковой силы с аналогичным плечом.

Данная расчетная схема не является единственной, расчет может быть произведен относительно центра тяжести приведенного сечения. Но стоит заметить, что железобетон является композитным (искусственно созданным сплошным материалом с неоднородным составом) материалом, за счет чего его расчет по предельным напряжениям (при сжимании или растяжении) возникающим в поперечном сечении ж/б балки достаточно непростая задача. В тоже время железобетон в этом не одинок. Разброс прочностных характеристик встречается у таких конструкционных материалов как сталь, алюминий и т.п. Сюда же можно отнести древесину, кирпич, а также полимерные композитные материалы.

Для определения высоты сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры используется следующая формула:

Для возможности определения сечения арматуры нужно определить коэффициент am:

Если аm < aR тогда необходимость наличия арматуры в сжатой зоне полностью отпадает. В свою очередь для определения аR используется таблица 1.

В случае отсутствия арматуры в сжатой зоне, для определения сечения арматуры используется следующая формула:

Расчет нагрузки

Во время использования перекрытие монолитного типа подвергается воздействию разнообразных нагрузок:

Если говорить о первых, их величина будет связана с весом коммуникаций инженерного типа, отделки пола, потолков, мебели, а также числом людей, которые находятся в помещении. Во втором случае передача осуществляется массой стен здания, перегородками внутреннего типа и массой кровли, которая еще и воспринимает дополнительную массу от ветра и снеговых нагрузок. Когда работа по возведению стен полностью выполнена, и их уровень подогнан, можно обустраивать саму плиту.

Нагрузка, действующая на изделие, определяется толщиной перекрытия из железобетона. Например, если толщина составляет около 20 сантиметров, то каждый квадратный метр поверхности может принимать до полутонны нагрузки полезного типа.

На точность осуществления расчетов будут влиять следующие аспекты:

  • толщина плиты железобетона;
  • используемая марка бетона;
  • показатель нагрузки расчетного типа на квадратный метр перекрытия;
  • габариты.

Следует понимать, что при проектировании железобетонных перекрытий должен быть составлен точный план, который обычно представляет собой чертеж.

При подборе пролетной длины необходимо соотносить ее толщиной плиты. Данное соотношение должно быть примерно 30: 1. Но при осуществлении самостоятельного создания проекта делать что-то толще, чем 40 сантиметров смысла нет, ведь несущая способность увеличивается вместе с ее массой, а также напряжениями статического характера. По этой причине допустимая нагрузка на перекрытия самодельного типа редко когда будет выше 1,5-2 тонн на квадратный метр.