Монолітна плита перекриття класифікація, формули для розрахунків, розрахунок плити перекриття
Не можна змінювати проект будинку без узгодження з архітектором, тому що ці плити проектуються спеціально для конкретного будинку, так як для них потрібно визначити розташування арматури і спосіб опори.
Сталь набагато міцніше бетону, саме тому арматурна сітка знаходиться внизу плити. Ця сітка не повинна бути впритул до опалубки, відстань між арматурою і опалубкою має бути більше 3 см. Арматуру використовують перетином 8-12 мм. Бетон повинен мати товщину не менше 10 см. Плита повинна бути забетонована за один раз. Опалубка виконується у вигляді дна і стін майбутньої плити. Для довговічності, міцності і надійності перекриття використовують бетону марки М200 і вище. Для цього краще купувати готову бетонну суміш на заводі.
- монолітне перекриття використовують в тих випадках, коли складно організувати роботу підйомного крана на будмайданчику, а також якщо будинок має нестандартні розміри і архітектурні форми;
- завдяки міцному зв'язку елементів плити забезпечується висока жорсткість конструкції;
- економія коштів на електроенергію, вантажно-розвантажувальні роботи, зварювальні роботи по усуненню стиків, менші витрати на матеріали;
- всі необхідні матеріали є у вільному продажу;
- нижня поверхня плити гладка і рівна, тому проводити штукатурні роботи легше;
- відсутність стиків підвищує звукоізоляцію будівлі;
- матеріал не горить і не схильний до гниття;
- такий метод побудови будівлі дозволяє робити виносні конструкції (балкони), підстава яких - єдина плита з міжповерховим перекриттям. Це підвищує міцність і надійність балкона.
Головний недолік такого типу перекриття складається в підвищеної складності робіт в холодну пору року. Необхідна міцність досягається через 28 днів. Через високу вологість і зниженої температури бетон буде застигати довше, що збільшує терміни будівництва. Для виконання монолітного перекриття потрібні фахівці високого класу, так як плити треба посилювати додатковими опорами.
Ще один недолік полягає в тому, що перед тим, як заливати арматуру бетоном, потрібно зробити опалубку. Зазвичай це займає багато часу і деревного матеріалу. В даний час цього недоліку можна уникнути. На ринку будматеріалів продають або здають в прокат готові елементи щитової опалубки (фанерні плити).
Класифікація монолітних плит перекриття
Балкове перекриття укладають двома способами, в залежності від типу плити: ребриста вона або гладка. Якщо плита ребриста, то балки укладають перпендикулярно ребрам. Якщо гладка, то для досягнення більшої жорсткості балки укладають перпендикулярно один одному.
Використовують два типи балок: головні (з великим діаметром перетину) і другорядні (з меншим діаметром). Балки роблять сталевими або монолітними. Монолітні балки, в свою чергу, можуть мати різні схеми пристрою. Вони можуть бути покладені в кілька рядів або шарів. Іноді плиту додатково підсилюють в місці балки додаткової арматурної сіткою. Сталеві балки підпирають саме перекриття або можуть знаходитися в самій монолітній плиті. Несучий елемент в балці - двотавр.
При влаштуванні безбалковими перекриття використовують колони з капітелями. Останні виконані у вигляді перевернутої піраміди. Перетин арматурних штирів 8-12 мм. Капітелі мають випуски штирів з двох сторін, які входять в самі плиту і зміцнюють конструкцію. Плити мають каркас у два шари арматури. В цьому випадку плити мають товщину від 1/35 до 1/30 довжини прольоту. Останнім часом поширена технологія одночасного бетонування колон і плит.
Кесонне перекриття відрізняється від ребристого кількістю напрямків ребер: вони розташовуються в обох напрямках. Переваги такого пристрою перекриття в легкості конструкції і міцності на вигин через сітки ребер. При будівництві широкого прольоту на місці стику колони і перекриття встановлюється додаткове арматурне посилення. Штирі колони проникають в порожнину опалубки. Кесонне пристрій передбачає верхній ряд суцільний арматурної сітки. Діаметр перетину штирів 8 мм.
Розрахунок параметрів монолітної плити перекриття
Дуже важливо не допустити помилку в проекті, оскільки від міцності перекриття залежить надійність будови. Перекриття може витримати певне навантаження, виражену в кілограмах на один квадратний метр. Тому важливо не змінювати самостійно проект без узгодження з архітектором. Будь-яке перенесення внутрішніх перегородок може негативно вплинути на розподіл навантаження на плиту перекриття. Якщо перевищити навантаження, то бетон може не витримати і тріснути, і з'явиться ризик обвалення підстави поверху. Тому в розрахунках враховуються характеристики використовуваних матеріалів, їх загальна вага, а також закладається запас міцності монолітного перекриття.
У разі посилення монолітного перекриття залізобетонними балками, які пропускають під перекриттям, розраховують такі параметри, як висота, довжина і ширина. Для розрахунків параметра плити необхідно знати товщину і площу заливки бетону.
На другому етапі робиться армована сітка. Для неї використовують металеві прутки перетином 8-12 мм, які перев'язують дротом. Розмір осередків повинен бути 20 см. Осередки не повинні бути частими, оскільки це збільшує масу плити.
Запас міцності розраховується виходячи з характеру експлуатації будівлі: навантаження на перекриття біля приватного будинку і промислової будівлі абсолютно різна.
Розроблено спеціальні комп'ютерні програми для розрахунку перекриттів. Однак вони не враховують характеристик використовуваних матеріалів. Тому вдатися до допомоги проектувальника доведеться в будь-якому випадку. Це дозволить правильно зробити всі розрахунки і не переплатити за будівництво.
Міцність перекриття розраховується виходячи з двох факторів: навантаження плити і міцності арматури. Причому міцність арматури повинна бути більше навантажень на плиту.
Навантаження на 1 квадратний метр перекриття розраховується виходячи з таких даних:
- власну вагу перекриття;
- тимчасова навантаження на перекриття.
Як наочний приклад будуть приведені розрахунки для житлового приміщення розмірами 6 на 10 метрів. Балки розташовані на відстані 2,5 метра один від одного. Товщина перекриття буде дорівнює 80 мм, що відповідає вимогам формули L / 35 (де L - крок балок): 2,5 / 35 = 0,071 (71 мм).
Навантаження від власної ваги перекриття розраховується таким чином: товщина плити 20 см множиться на величину 2500 - виходить 500 кг / м 2.
Максимальне навантаження на монолітну плиту буде дорівнює q = 195 + 500 = 695 кг / м 2.
Після отримання цих даних прораховується крок балок. Це необхідно для оптимального використання матеріалів (бетону і металу) і правильного розподілу навантажень на балки. Балки повинні укладатися через рівні відстані. Обов'язково треба дотримуватися такої умови: L 1 / L 2> 2, де L 1 - це довжина балки, а L 2 - відстань (крок) між балками. Довжина балок 6 метрів. Умова виконано: 6 / 2,5 = 2,4.
Для розрахунку максимального згинання плити необхідні такі дані:
- розрахунковий опір бетону R b = 7,7 МПа;
- арматура класу А400С;
- розрахунковий опір арматури R s = 365 МПа.
Відстань від арматури до краю плити 35 мм.
Максимальний згинальний момент розраховується так:
М = q * L 2 + 2/11. М = 695 * 2,5 2/11 = 395 кг / м.
b - ширина перекриття 6 м,
h 0 - відстань від краю плити до центра ваги арматури, 0,08-0,035 = 0,045 м.
В іншому випадку, коли a m> a r, треба підвищувати марку бетону або збільшувати перетин арматури.
При значенні am = 0,042 коефіцієнт, а дорівнює 0,98.
Площа робочої арматури
Аs = М / (R s * а * h 0) = 395 / (36500000 * 0,98 * 0,045) = 0,000245 м 2 = 2,45см 2.
На один метр монолітної плити доводиться 5 стрижнів діаметром 80 мм і площею 2,45см 2.
Погонна навантаження на балку
Балки спираються на стіну на 20 см. Розрахункова довжина балки 6 + 2 * 0,2 = 6,4 м.
Максимальний момент в перерізі балки
Необхідний момент опору
Міцність балки перевіряється таким чином:
Розрахункова R дорівнює нормативній, що говорить про хорошу міцності балки.
Всі константи і формули можна знайти в посібнику до СНиП 2.03.01-84 «Посібник з проектування бетонних і залізобетонних конструкцій з важких і легких бетонів без попередньої напруги арматури».
Як видно, всі формули досить складні і вимагають певних знань, тому правильним рішенням буде звернутися до перевіреної фірмі, яка має висококваліфікованих фахівців в області проектування і будівництва.
Тихонов Андрій Валерійович