Что такое монолитное перекрытие?

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет l_n вычисляют по формуле m_n = q_nl_n2/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q₁ и q₂ равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как выбрать сечение арматуры

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h₀₁ = 130 мм, для второй – h₀₂ = 110 мм. Воспользуемся формулой А_n = M/bh2_nR_b. Соответственно получим:

• А₀₁ = 0.0745
• А₀₂ = 0.104

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

• Fa1 = 3,275 кв. см.
• Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

На заметку
Для расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение. Однако многие специалисты считают, что, в отличие от заводских, для монолитных плит его использование не столь уж обязательно, поскольку при таком подходе возникает необходимость в ряде дополнительных расчетов, к примеру, на раскрытие трещин и прочих. И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Достоинства монолитной плиты перекрытия

• Монолитное перекрытие имеет высокую несущую способность, хорошую огнестойкость и шумоизоляцию. На таком перекрытие можно монтировать не только межкомнатные перегородки из гипсокартона, но и кирпичные.
• На такое перекрытие можно укладывать любое напольное покрытие, использовать водяной теплый пол и возводить монолитные межэтажные лестницы. Конструкция межэтажного перекрытия обеспечивает равномерное распределение нагрузки на конструкции здания. Монолитная плита перекрытия повышает конструктивную прочность сейсмоустойчивость и долговечность домов построенных из кирпича и газосиликатных блоков.
• В отличии от перекрытий из ж/б плит, монолитное перекрытие позволяет реализовать свободную планировку и сложные не прямоугольные архитектурные формы

Монолитные плиты

Данные конструкции бывают нескольких типов:

1. Безбалочная. Это несущая конструкция, которая опирается на колонны строения. Они могут быть как с капителями, так и без них. Нужная жёсткость в точке соприкосновения плиты и колонны получается за счёт уменьшения пролётов.
2. Балочная. Плита лежит на балках, а они передают нагрузку на колонны. Балки являются важными несущими элементами конструкции постройки.
3. Кессонная или ребристая. Конструкция, которая состоит из балок-рёбер в виде решётки. Балки делятся на два типа: главные и второстепенные. Плита лежит на второстепенных балках, в свою очередь они опираются на главные, а опорой для главных служат колонны.

Монтаж монолита происходит в три этапа:

• Возведение опалубка.
• Армирование.
• Бетонирование.

Усиление пола из железобетона – армируем ЖБ перекрытия своими руками

Для усиления перекрытия следует подготовить:

• подкладки под арматурные прутья. Фиксаторы устанавливаются для обеспечения постоянного расстояния между каркасом и поверхностью бетона;
• прутки сечением 12-18 мм и отожженную проволоку для связывания арматуры. Ускорить соединение элементов позволит вязальный крючок.

Потребуется приспособление для изгибания стержней, а также болгарка с кругом по металлу.

Чтобы нижняя сетка располагалась на нужном удалении, под нее подкладываются специальные пластмассовые фиксаторы

При сборке арматурного каркаса соблюдайте приведенную последовательность операций:

1. Разрежьте арматурные прутки на заготовки требуемых размеров.
2. Свяжите прутки проволокой, сформировав сетку с ячейками 15х15 или 20х20 см.
3. Уложите нижнюю сетку на опорные элементы.
4. Установите вертикальные прутки с шагом 1 м.
5. Соберите верхний ярус каркаса и прикрепите к вертикальным стержням.

При сборке арматурного каркаса обратите внимание на величину нахлеста, превышающего сечение прутков в 35-40 раз

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами.  Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

• арматурой класса А-III,
• класс бетона В25,
• защитный слой 20мм

 Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Плиты фундаментов ГОСТ

Форма и размеры плит, используемых при строительстве ленточного фундамента, должны строго подходить под ГОСТ плиты ленточных фундаментов. Такие плиты ленточных фундаментов могут быть использованы для организации соответствующего вида основания для строений и иных сооружений. Плиты на заводах изготавливают из тяжелого бетона. Подобного рода плиты разрешено использовать для грунтов сухих или же наоборот насыщенных водой, в тех случаях, когда расчеты наружных температур включают показатели ниже 40 градусов по Цельсию. Помимо этого заводские плиты, соответствующие ГОСТу можно применять в тех зданиях, которые возводятся в сейсмической зоне с показателями до 9 баллов по Рихтеру, а также в тех грунтах, где влажность и грунтовые воды не оказывают агрессивного воздействия на бетон.

Плиты фундамента ГОСТ 13580-85 могут свободно применяться для организации основания строения. При этом строительство фундамента из таких плит отличается своей относительной стоимостью. Выше приведенный ГОСТ считается одним из основных стандартов, который также регламентирует условия применения плит для фундамента. В результате такие плиты могут быть использованы для строительства ленточного и подземного сборного основания для здания или иных сооружений. Такой вид основания используется уже очень давно.

Монолитный фундамент плита технология, которого требует достаточного количества и арматуры и бетона, несомненно, гарантирует получение надежного и прочного фундамента. Такой фундамент считается универсальным и широко используется в строительстве. Однако в виду своей дороговизны, его есть смысл использовать на тех участках, где грунт отличается своей низкой несущей способностью или же включает большое количество торфяников. Основным отличием данного вида фундамента от всех остальных является монолитная плита, которая совместно с опалубкой создает единую целую конструкцию.

Толщина монолитной плиты фундамента должна быть не менее 10 сантиметров, а укладывать ее нужно на уже хорошо подготовленную и утрамбованную песчаную подушку, смешанную с гравием. Здесь необходим гидроизоляционный слой, после которого следует организовать каркас из качественной арматуры. Технология, согласно которой производится армирование монолитного фундамента довольно сложная и предполагает соблюдение очень строгих требований. Перед тем, как перейти к строительству монолитного фундамента необходимо определиться с толщиной песчаной подушки, которая расположится на месте будущего строения и только потом имеет смысл приступать к самому строительству основания.

Не нужно забывать о том, что толщина плиты для монолитного фундамента рассчитывается в большей степени из будущих нагрузок, которые на нее лягут. Правильно сделанный монолитный фундамент обладает высокими несущими свойствами. Такое основание может быть использовано практически на любых грунтах, а также на тех участках, где грунтовые воды подходят очень близко. Благодаря тому, что монолитная плита отличается своей прочностью, то фундамент обладает длительными сроками эксплуатации. Если соблюдены все условия возведения такого фундамента,то можно избежать усадок и деформации. Однако нужно отметить, что столь надежное основание требует серьезных затрат, в виду огромного количества земельных работ, бетона и арматуры.

Монтаж сборно-монолитного перекрытия

Конструкция перекрытия позволяет прятать в него электропроводку. Этот вопрос, конечно, нужно увязать с пожарной безопасностью.

Сборная и монолитная части перекрытий могут быть выполнены за 3-4 дня при площади около 100 м2. Готовность для последующих работ – после набора прочности бетоном, минимально 14 суток, в зависимости от условий твердения, температуры и влажности воздуха.

Малый вес перекрытий снижает нагрузки на несущие стены и на фундамент.

Балки для сборно-монолитного перекрытия по ширине составляют 120 мм, высота ж/б части 30-60 мм. Верх балок – арматурная конструкция из треугольников, иногда по типу шпренгелей в фермах. Узлы монтажа для всех возможных решений по архитектуре производители обычно прорабатывают и дают чертежи и подробные инструкции – по опиранию, по обходам каминных труб, по монтажу около проемов лестниц между этажами, варианты обхода этих проемов и многое другое. По монтажу для реконструкции зданий также существуют разработанные узлы и рекомендации. Класс бетона для монолитных заделок рекомендуется В20 – В22,5 (М300-350).

Установка несущих перегородок возможна не везде, но только по несущим балкам перекрытий, это учитывается при архитектурной планировке и является ограничением. Узлы опирания стен и перегородок на перекрытия разрабатываются для всех вариантов.

По вопросам необходимости армопоясов у специалистов существуют разные мнения. В любом случае, этот вопрос больше касается конструкций несущих стен. Производители Терива гарантируют, что самим перекрытиям армопояс не нужен, по причине равномерного распределения нагрузок, малого веса перекрытия и проработанных узлов опирания. Но для стен из легкобетонных блоков, газобетона или пенобетона — вопрос по армопоясу нужно решать индивидуально, и скорее всего положительно — армопояс нужен.

Укладка армирующей сетки не считается необходимостью, но для повышения прочности перекрытия применяется. По бетонированию – как и в случае фундамента, монолитные участки перекрытия следует заливать в одну смену. Трудности бетонирования промежутков между блоками — неизбежный минус сборно-монолитных конструкций, и бетон нужен мелкофракционный, плотный, но с хорошей подвижностью, чтобы этого добиться, в основном применяют пластификаторы.

Технология сборно-монолитного перекрытия не отличается сложностью. Первыми укладываются несущие балки, затем между ними выкладывают пустотные вкладыши, их вес – до 20кг — позволяет делать это вручную. Временные разгрузочные опоры для балок демонтируют только после набора бетоном прочности.

По периметру наружных несущих стен устраивается постоянная опалубка – кирпичная или блочная. Пространство между несущей стеной и балками усиливается арматурным каркасом, имеющим рабочую арматуру периодического профиля диметром 12-18 мм, затем по всем балкам сборно-монолитного перекрытия делается обвязка с установленным армокаркасом, по всем контурам опирания перекрытия. Все балки соединяются с контурным армированием.

Производители сборно-монолитных перекрытий рекомендуют выполнять верхний слой бетона над поверхностями вкладышей толщиной 30 мм, и дают потребность в бетоне исходя из этого, примерно 0,075-0,085 м3 на квадратный метр перекрытия. Но на практике в частном строительстве это не всегда реально, причем очень много зависит от квалификации работников. Небольшое увеличение толщины слоя бетона не будет излишним, в том числе и для прочности перекрытия.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

• по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор;
• они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы;
• с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают;
• цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.

Внимание!
Устраивать монолитное перекрытие в доме из газобетона можно исключительно после установки дополнительных опор из бетона или железа. Что же касается деревянных построек, то использование такого типа литья запрещено.. Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия

Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения

Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия. Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения.

Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия

Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.

Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).

двунаправленное ребристое перекрытие

опалубка для ребристого перекрытия

Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения.

Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи.

Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».

С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками

Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:

• Необходим грамотный расчет конструкции;
• Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
• Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
• Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.

двунаправленное ребристое монолитное перекрытие

перекрытие по профнастилу

Основная часть работы

• лопата штыковая;
• лопата совковая;
• полиэтилен;
• раствор 500 марки.

При заказе автомиксера важно учитывать, что у него должен быть в наличии специальный шланг для подачи бетона на высоту этажа. Делать раствор своими руками не целесообразно, т.к

даже при помощи бетономешалки сделать нужное количество за короткий срок будет просто невозможно. А если не уложиться в сжатые временные рамки, то застывание будет неравномерным, что чревато недолговечностью. Правильно было бы залить все перекрытие между этажами за один световой день.
Во время заливки следует воспользоваться помощью еще хотя бы одного человека, в противном случае все может существенно растянуться по времени. Во время процесса заливки не стоит ни в коем случае стоять на одном месте. Всегда требуется перемещаться, чтобы давление на поддерживающую опалубку систему было равномерным. Само по себе давление раствора имеет 500 кг, но при падении вес может увеличиться довольно серьезно. Идеальный вариант – это равномерная заливка пластов, которая позволит всем четко выполнять свою работу, а потом отразится на прочности.
В то время, пока один человек держит шланг с раствором, помощник(и) орудуют лопатами перемешивают раствор, чтобы выпустить из него воздух. Единственное, что стоит при этом учитывать, это то, что снизу находится гидроизолятор, который ни в коем случае нельзя повредить.
Когда заливка окончена, получившийся результат следует накрыть полиэтиленовой пленкой на срок 28-30 дней. Время от времени при этом надо смачивать водой верхний слой, чтоб бетон набрал нужную прочность. За месяц все застынет, тогда можно будет продолжать строительство далее.
Месяц спустя следует своими руками демонтировать всю поддерживающую систему, снять полиэтилен с бетона и при помощи лома снять фанеру.

По итогам получается замечательное перекрытие для первого и второго этажа, сделать которое не так просто, но при виде итога станет понятно, что игра стоила свеч.

Преимущества армированных плит перекрытия

Армирование монолитной плиты перекрытия производится с целью увеличения ее устойчивости к прогибу. Совместная работа армирующего каркаса и бетона, надежно соединенных между собой, обеспечивает более качественное восприятие несущими конструкциями растягивающих напряжений.

Фото 1. Процесс устройства монолитной конструкции

Преимущества устройства монолитных плит перекрытия с арматурой:

• Возможность реализации любых проектных решений.
• В качестве опорных элементов могут выступать не только стены здания, но и колонны.
• Цельная железобетонная конструкция отличается повышенными прочностными характеристиками и жесткостью.
• Монолитное перекрытие способствует равномерному распределению нагрузок с последующей их передачей на несущие стены и фундамент здания.

Но имеет монолит и недостатки, основным из которых является большая трудоемкость процесса. Также в ходе застывания бетона за ним нужен специальный уход – укрыть пленкой, мешковиной или другим материалом для предупреждения быстрого испарения влаги, регулярно увлажнять, первые 2 недели не нагружать поверхность плиты.

Сборно-монолитные перекрытия по сравнению с монолитными обладают большим количеством преимуществ – в частности это гораздо меньший вес и повышенные теплоизоляционные и шумоизоляционные характеристики.

Рисунок 2. Внешний вид СМП

Подробнее конструкция и устройства СМП рассмотрено в следующем видео:

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.

Технологическая последовательность операций по укладке плит

Работы по монтажу панелей производятся согласно требованиям технологической карты, регламентирующей:

• последовательность операций;
• взаимодействие персонала;
• применяемый инструмент;
• грузоподъемные приспособления.

Основополагающие требования технологии:

• отсчетной точкой при укладке является лестничный пролет;
• контроль расположения выполняется после каждой операции;
• фиксация панелей производится с помощью сварки.

Соблюдение требований техники безопасности является обязательным при выполнении работ.

Любые виды ЖБИ достаточно тяжелы, и плиты перекрытия в том числе

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 a_R, 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 ξ_R, 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:

М_мах=(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

Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия

Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.

Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).

Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения.

Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи.

Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».

С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками

Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:

• Необходим грамотный расчет конструкции;
• Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
• Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
• Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.

Защитные элементы

При изготовлении перекрытий (особенно цокольных и чердачных) важное значение имеет введение в конструкцию гидроизоляционных и теплоизоляционных элементов; а монолитное межэтажное перекрытие требует звукоизоляции. Гидроизоляция обеспечивается полимерными пленками или рубероидом

В качестве теплоизоляции используется пенополипропилен и минеральная вата. Слои из этих материалов укладываются поверх опалубки под армирующим слоем и после заливки схватываются с бетонным раствором, обеспечивая единую систему.

Монолитные перекрытия находят широкое применение в строительстве частных домов. При правильном расчете такая конструкция позволит оптимизировать строительство и сэкономить средства. Монтаж монолитной плиты вполне можно произвести своими силами.