Толщина цокольной плиты перекрытия

Обновлено: 27.04.2024

При возведении частного дома важно правильно выбрать конструктивные решения его элементов. Одной из важнейших конструкций можно назвать перекрытие. Грамотно подобранная толщина плиты жб перекрытия в доме между этажами позволит обеспечить его надежность и безопасность.

Виды железобетонных конструкций и область применения

Монолитные плиты подходят для использования в массивных строениях из камня или кирпича. В кирпичном доме такое перекрытие создает диск, придающий зданию дополнительную жесткость. При укладке межэтажного ж/б перекрытия важно выбрать тип его изготовления:

Оба этих способа распространены в настоящее время, но постепенно первый вытесняет второй. Главные недостатки монолитного перекрытия — стоимость опалубки и необходимость выжидания времени затвердевания бетона. К достоинствам можно отнести:

высокая скорость укладки;
уменьшение финансовых затрат;
отсутствие необходимости в сложной грузоподъемной технике;
возможность заливки плиты сложной конфигурации в плане;
надежность и прочность.

К достоинствам сборной технологии относится:

высокая скорость монтажа;
нет необходимости ждать.пока бетон наберет прочность;
надежность и прочность;
более простая технология изготовления.

Недостатков у этого способа чуть больше, чем у предыдущего:

большая масса отдельных элементов;
возникает необходимость в грузоподъемной технике (автокран);
ограниченное количество типоразмеров, сложность в перекрытии помещений необычных форм.

Выбор между технологиями, по которым будет возводиться перекрытие между этажами, зависит от предпочтений будущего владельца дома и экономических соображений. Если расстояния между несущими стенами далеки от стандартных, потребуется большое количество нетиповых изделий, что приведет к удорожанию стройки. В этом случае лучше остановиться на монолитном варианте.

Толщина плиты

Знать толщину плиты необходимо, чтобы рассчитать общую высоту перекрытия и пола. Это потребуется при вычислении высоты этажа, помещения и всего здания. Толщина перекрытия зависит от выбранного типа конструкции. Если принято решение использования монолитной технологии, она также зависит от нагрузок от людей, мебели, оборудования и конструкции пола.

Сборные плиты по сериям ПК и ПБ

Эти элементы чаще всего применяются в строительстве. Плиты ПК — круглопустотные. Укладываются между этажами, как в частных домах, так и в многоэтажных строениях. Плиты ПБ — достаточно новая технология, которая постепенно замещает серию ПК. Они могут выпускаться любой длины, вне зависимости от размеров, приведенных в нормативных документах. Отличаются способом изготовления — метод непрерывного формования. Имеют некоторые ограничения и не до конца изучены, но успешно применяются как в частном, так и в массово строительстве.

Толщина плиты стандартная. Составляет 220 мм. Чтобы вычислить общую высоту перекрытия с конструкцией пола необходимо прибавить к этому значению:

толщину бетонной стяжки, примерно 30-50 мм;
при необходимости звукоизоляции или утепления толщину теплоизоляционного материала (30-50 мм для звукоизоляции, 100-150 мм для теплоизоляции);
напольное покрытие (зависит от типа, самая большая высота будет для деревянного пола, самая маленькая для линолеума или керамической плитки);
конструкция потолка.

В сумме высота бетонного перекрытия в частном доме с конструкцией пола при использовании плит серии ПБ или ПК составляет примерно 300 мм.

Плиты серии ПТ

Эти элементы в большинстве случаев применяются в качестве доборных к сериям ПБ и ПК. Укладка таких плит между уровнями производится в тех местах, где расстояние между стенами не позволяет уложить крупноразмерные изделия. Имеют небольшие габариты в плане, что позволяет перекрывать небольшие пролеты. Плиты подходят для укладки над коридорами, санузлами, хозяйственными помещениями и кладовками. Опирание можно выполнять по всем сторонам.

Толщина изделия 80 или 120 мм. Суммарная высота жб перекрытия с элементами пола — 150-200 мм в зависимости от типа напольного покрытия.

При использовании выравнивают с изделиями ПК и ПБ по верхнему краю пола.

Неровности исправляют с помощью конструкции потолка.

Перекрытие по профлисту

Достаточно распространенный способ для частного домостроения. В этом случае профилированный лист служит в качестве опалубки и несущего элемента монолитной плиты. Основные элементы конструкции:

несущие балки (двутавры, швеллера или уголки с большой шириной полки);
профлист, который укладывается по балкам (волны должны располагаться перпендикулярно по отношению к несущим элементам);
слой бетонного раствора.

Все толщины подбираются в зависимости от полезной нагрузки. Для частного дома можно привести средние значения монолитной плиты между пространствами, расположенными в разных горизонтальных уровнях:

Высота балок (двутавра или швеллера) для пролетов до 5-6 метров составляет примерно 220-270 мм.
Высота волны профнастила плюс толщина бетонного слоя зависит от шага между несущими балками и планируемой нагрузки. В качестве минимального значения для монолитной плиты частного дома можно привести 150 мм.
Бетонная стяжка, толщина которой составляет 30-50 мм.
При необходимости добавляют слой утеплителя от 30 до 150 мм в зависимости от назначения его укладки.
Конструкция чистого пола. Толщина зависит от типа напольного покрытия.

Опирание профилированного листа может происходить двумя способами:

В первом случае в толщину учитывается полная высота двутавра или швеллера, а во втором толщина жб перекрытия существенно уменьшается. Минимальная высота приведена для небольшой нагрузки.

По нормативным документам, вес, который приходится на перекрытия в частном доме, составляет 150 кг на квадратный метр.

При расчете это значение необходимо увеличить на коэффициент надежности 1,2. Для более серьезных нагрузок применяют усиленный профлист и большую толщину слоя бетона.

Ребристое монолитное перекрытие

Для частного дома можно применять еще одну технологию изготовления основания для пола. Ребристая жб плита представляет собой длинные ребра, перекинутые по длинным сторонам помещения и тонкий слой бетона между ними. Пространство между ребрами заполняется утеплителем (керамзит, минеральная вата, пенополистирол и том подобное).

Толщина монолитной плиты вычисляется из следующих значений:

Высота ребра. Для частного домостроения в большинстве случаев достаточно толщины 200 мм. При этом толщина участка между ребрами может быть 50-100 мм. Ширину ребра подбирают примерно 100 мм.
Толщина цементно-песчаной стяжки. Принимается в пределах 30-50 мм.
Конструкция пола. Толщина зависит от напольного покрытия и в среднем находится в пределах 10-50 мм.

Ребристое перекрытие, так же как и по профлисту, позволяет снизить расход бетона при сохранении достаточно большой толщины. Изготовление ребер — сложная задача. Использования профнастила позволяет создать перекрытие с ребристой поверхностью без лишних трудовых затрат.

Грамотный выбор и расчет толщины плиты из бетона позволит рассчитать высоту помещений, расход бетонной смеси и определить финансовые и трудовые затраты еще на стадии проектирования объекта. В случае со сборными перекрытиями толщина для всех элементов стандартная.

Надежность капитальных строений зависит от правильного использования всех составных элементов конструкции, в том числе и перекрытий. Поэтому расчеты любого проекта включают такой параметр, как опирание плит перекрытия на стены; СНиП предоставляет все необходимые нормы и правила строительства. Разбираемся, какие особенности укладки многопустотных панелей существуют, как их тип и материал стеновой конструкции влияет на величину нахлеста.

Особенности плитных ЖБИ

Многопустотные (круглопустотные или ПК) ж/б плиты – изделия, которые применяются преимущественно при возведении жилых домов. Кроме ПК плит выпускаются разновидности с продольными ребрами жесткости (ПБ), плоские и шатровые панели, у которых ребра жесткости распределены вдоль всего периметра.

Популярность панелей ПК по сравнению с другими разновидностями объясняется их сравнительно небольшим весом. Они хорошо перераспределяют нагрузку, идущую сверху, на нижние конструкции, но при этом собственная нагрузка минимизируется.

Прочность круглопустотных изделий рассчитана на все виды нагрузок. ГОСТ 9561-91 определяет их габариты следующим образом:

Длина варьируется от 2,7 до 9 м; толщина (высота) всегда одинаковая: 220 мм.
Ширина: 1, 1,2, 1,5 и 1,8 м.
Диаметр пустот. Пустоты могут иметь круглую или цилиндрическую форму, с диаметром 114, 127, 140 или 159 мм.

Для производства ЖБИ используют многоразовые формы. Если нужна нестандартная заготовка, изготавливают опалубку для заливки бетона, но по стоимости такая продукция становится дороже.

Плитные ЖБИ выбирают, исходя из следующих данных:

Технические особенности будущего дома. Важны параметры стеновых конструкций: материал и габариты. Опирание плиты перекрытия на кирпичную стену будет отличаться от расчетов для блочных проектов.
Предполагаемые нагрузки (расчет ведется на стадии проектирования).
Предназначение строения, будет оно жилым, промышленным или общественным.
Сейсмическая обстановка места строительства.

Плюсы и минусы

Многопустотные готовые ЖБ панели обладают следующими преимуществами:

Простой и быстрый монтаж с использованием спецтехники.
Низкая себестоимость (для серийных образцов).
Улучшенная шумоизоляция, которую обеспечивают пустоты.
Надежная и долговечная эксплуатация.

У заводских изделий есть и минусы:

Их можно укладывать только с применением строительной техники.
Их невозможно уложить вплотную друг к другу, всегда останется небольшая щель.
По сравнению с монолитными конструкциями жесткость панельной коробки всегда меньше.

Технология укладки: способы опирания

Любая пустотная или ребристая плита – это армированная ж/б конструкция. Она рассчитана на определенную нагрузку и выполняет свои функции, если возникающие в ней напряжения распределяются по арматурному каркасу.

При заливке изделий арматурные стержни располагаются вдоль нижней части плиты. Такое расположение выбрано неслучайно: плита деформируется под нагрузкой, а стержни задают продольное направление. Понятно, что сила давления направлена вниз, и изгиб будет направлен туда же.

Во время прогибания нижняя плоскость панели растягивается, но не разрушается, поскольку напряжение поглощается арматурой. Если бы не металлические стержни, бетон при минимальном изгибе приходил в негодность: начинал трескаться и рассыпаться. Из-за такой конструктивной особенности, когда арматурный каркас находится вдоль нижней плоскости ЖБИ, плита может вести себя по-разному. Возможно три варианта опирания плит перекрытия на стены.

По двум сторонам

Распространенный вариант, когда ж/б панель укладывается на стены узкими сторонами. Способ применяется, когда перекрывают две несущие стеновые конструкции, расположенные параллельно друг другу.

Вариант подходит для круглопустотных изделий с маркировкой ПК, 1ПК, 2ПК. Арматура работает должным образом: берет на себя напряжение изгибающей деформации. Если нагрузка рассчитана верно, и находится в пределах возможностей изделия (до 800 кг/м²), то все идет по плану, и разрушение не произойдет.

По трем сторонам

По проекту плиту опускают на три стороны: две коротких и одну длинную. Альтернативное название: опирание с задвижкой плиты на стену. В результате свободной остается длинная сторона изделия, и она подвергается изгибающей деформации.

Если сравнивать с предыдущим методом, нагрузка распределяется хуже (на один край). Монтаж допустим, если плите не хватает размера, чтобы лечь по двум сторонам, а другие варианты (например, изготовление монолитного фрагмента) нецелесообразны. Укладку на три стены можно встретить в углах строений. Для нее выбирают плитные ЖБИ с маркировкой ПКТ, означающей усиленное армирование по торцам, выдерживающее нагрузку до 1600 кг на квадрат.

При монтаже на три стороны нельзя допускать образования защемления плиты. Для этого существует правило: ее заводят на стену не глубже, чем на высоту. То есть, при высоте изделия 220 мм его опирают максимум на те же 220 мм. Если образуется защемление, перекрытие изгибается неправильно: не только внизу, но и на верхней плоскости у опор. А, поскольку там не предусмотрена арматура, то со временем появляются трещины. Это опасное состояние, так как трещины остаются незамеченными, имеют тенденцию расширяться, и оборачиваться аварийной ситуацией.

При правильном заведении деформации подвергается только свободный край, что и задумано при опирании плит перекрытия данным способом; на надежности конструкции это не отражается.

По четырем сторонам

Плита полностью опускается на стены. Способ применяется в сложных конструкциях, когда нагрузки приходится распределить особенно аккуратно. В монтаже на 4 стены используют плиты с маркировкой ПКК (сплошные). Они самые жесткие из всех ЖБИ, поскольку при изготовлении армированием усиливаются все их торцы. Панели ПКК отличаются увеличенной несущей способностью, но и стоят больше.

Их выгодно использовать, если зданию нужен запас прочности (например, в дальнейшем предполагается надстраивание). В частном (малоэтажном) строительстве применение панелей с маркировкой ППК нерентабельно.

Запрещенные приемы опирания

Запрещено использовать следующие приемы опирания:

По двум длинным сторонам. Арматура встроена только вдоль этих сторон. На поперечных краях присутствует сетка, нагружаемая только во время установки. Опора на пару длинных сторон приведет к деформации и разрушению ЖБИ.

О глубине опирания

Под глубиной опирания понимается перехлест, то есть расстояние, на которое ж/б панель заходит на несущую конструкцию. Человеку, далекому от строительства, может показаться, что точное значение заведения на стену не столь важно, главное, чтобы оно не было слишком маленьким.

Однако в инженерных расчетах оперируют точными значениями, и важно знать, каким должен быть перехлест; для конструкции одинаково плохо как слишком узкое, так и чересчур широкое опирание. Перехлест определяется материалом стен следующим образом:

Минимальные значения допустимы для панельных сооружений: 5-9 см.
Минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену не превышает 9-12 см.
Для стен из газо- или пеноблоков перехлест увеличивается до промежутка 12-25 см.

Данные нормативы необходимо строго выдерживать во время монтажных работ. Их несоблюдение приведет к тому, что нагрузки в конструкции будут распределены неправильно. Недостаток или избыток перехлеста одинаково опасен последствиями: появлением трещин и разрушением стеновых поверхностей и отделки.

Даже если монтаж с глубоким заложением не приведет к значительным деформациям, образуются мостики холода, что увеличит теплопотери постройки и затраты на ее содержание.

Если ведется сборка дома с бетонными или ж/б стенами, СНиП предусматривает использование плит сплошного сечения. При этом минимальное опирание плиты перекрытия возрастает минимум до 40 см, а в отдельных случаях увеличивается до 50 и даже до 70 см (если проектом предусмотрен пролет более 4,2 м).

Видео описание

О правильном монтаже плит перекрытия в следующем видео:

Армопояс

Армированный пояс – важный элемент капитальной постройки со следующими особенностями:

Конструкция выполняет две задачи: создает цельную, монолитную плоскость, соединяющую нижние и верхние детали стен и помогает распределять нагрузку.

Его основой служит каркас из арматуры, который жестко связывают или сваривают. Минимальная толщина арматурных стержней: 8 мм.
Высота армированного пояса ограничивается 20-40 см, ширина определяется шириной несущей стеновой конструкции.
Монтаж проходит в следующем порядке: устанавливается опалубка, размещается каркас из металлических прутьев, заливается бетонной смесью. Рекомендуется использовать марку бетона не ниже В15, и он должен соответствовать марке кладочного раствора.
Армопояс, как и любая прослойка бетона, дополняется слоем термоизоляции.
Прежде, чем начинать монтаж перекрытия, дожидаются полного высыхания армопояса. Чтобы не допустить резкого высыхания, после заливки его накрывают пленкой.

Видео описание

О нюансах опирания в следующем видео:

Узлы опирания

Под узлами понимают места (стыки), где плиты крепятся к нижележащей конструкции. После укладки плитные ЖБИ нуждаются в надежной фиксации; ее выполняют с использованием раствора с дополнительным армированием. Узлы выполняются с учетом следующих требований:

Между кладкой и торцевыми поверхностями плит остается технологический зазор, который используется для создания теплоизолирующего слоя.
Чтобы повысить теплозащитные качества строения, пустоты в плитах заполняют теплоизолирующим материалом.
Арматурные каркасы армопояса и перекрытий соединяют сваркой.

Узлы опирания выполняются для всех типов несущих элементов; фиксация нужна не только стенам, но и колоннам, и балкам. Количество узлов соответствует типу опирания плит на стену: на каждой из опорных сторон формируется свой узел.

Коротко о главном

Плиты перекрытий укладываются по строго регламентированным правилам. На стадии разработки проекта, с учетом предполагаемых нагрузок, выбирается тип опирания. Также определяется подходящий тип плит, рассчитываются узлы, глубина перехлеста и параметры армопояса. При проектировании нельзя использовать некоторые приемы расположения плитных ЖБИ, ведущие к неправильному распределению напряжений и разрушению материала.

В основном плиты перекрытия (ПП) используют при строительстве. Они формируют прочный горизонтальный каркас. Выделяют 3 категории конструкций для возведения зданий и сооружений:

На этом функционал железобетонных изделий не заканчивается. Ими накрывают канализационные колодцы. Используют для обустройства теплотрасс и других подземных коммуникаций.

Основной компонент при производстве перекрытий — бетонная смесь. Рёбрами жёсткости служит арматура.

Поэтому ключевая особенность изделий — большая масса. Для доставки ПП на участок понадобится спецтехника. Какая именно? Зависит от габаритов.

Расскажем о каждом виде подробнее.

Пустотные: ПК и ПБ

Ходовые изделия на рынке. Их применяют при многоэтажной и малоэтажной застройке. Другая полезная функция — верхнее покрытие для теплотрасс, водопроводных и сточных систем.

Вдоль плит ПК располагаются пустоты. Они бывают круглые, полукруглые и даже в виде овала. На глаз изделия сложно назвать прочными. Но продуманная конфигурация плотности бетона и формы позволяет выдерживать высокие нагрузки.

Выделяют следующие категории многопустотных ПП по числу сторон опирания:

ПК — 2 стороны.

ПКТ — 3 стороны.

ПКК — 4 стороны.

По конструктивным особенностям категории таковы:

ПБ — изготавливаются без опалубки. Гладкие. Подходят для потолков и полов.

НВ — арматурный каркас выложен в 1 ряд.

НВК — внутри толстая арматура в 2 ряда.

Серия ПК появилась ещё в СССР и не отличалась гладкой структурой поверхностей. Серию ПБ можно назвать изделием второго поколения, улучшенного.

Размеры ПК шириной 1,19 м:

Размеры ПБ по ГОСТ 9561-91:

Здесь ПК — плита круглопустотная, 77 — длина в дециметрах, 12 — ширина в дециметрах, 8 — прочность в тс/м² (кгс/м² 800), At V — класс арматуры 5.

Облегчённые: ПНО

Разновидность пустотных плит, но с меньшим весом (облегчённые). У ПК высота 220 мм, аналогичный показатель ПНО равен 160 мм. Их главное предназначение — снизить давление на фундамент.

В результате применения изделий, застройщик экономит:

10-15 % на заливке фундамента;

15-20 % на закупке перекрытий;

10 % на транспортировке груза.

Размеры облегчённых плит перекрытия:

Расшифруем стандартную маркировку:

Здесь ПНО — плиты облегчённые безопалубочные, 89 — длина в дециметрах, 15 — ширина в дециметрах, 3 — несущая способность в тс/м² (кгс/м² 300).

Плиты перекрытия лотка

Основное назначения плит — обустройство надземных или подземных коммуникаций. Служат крышками для лотков теплотрасс. Отсюда и название. Поскольку их часто закапывают в грунт, конструкции обладают повышенной стойкостью к оттаиванию-заморозке. Выдерживают минимум 200 циклов.

Ещё одна важная характеристика изделий — нормальная (Н) водонепроницаемость класса W4.

Займёмся исследованием маркировки:

Здесь П — плита перекрытия лотков, 10 — размерная группа, Д — доборная, 8 — прочность тс/м² (кгс/м² 800).

Ребристые

Наименование говорит само за себя. Плиты отличаются П-образной формой. Благодаря рёбрам, расположенным снизу, изделия очень прочные на изгиб. При этом их толщину нельзя назвать завышенной.

Конструкции в домашнем строительстве почти не используются. Их сфера применения — возведение промышленных и сельскохозяйственных объектов.

Размеры представлены в таблице:

Здесь ПРТм — серия, а 12 — типоразмер.

Перекрытия колодцев

Это по сути крышки для колодцев. Посередине находится отверстие для люка. Внутри бетона — стальной арматурный «скелет». Задача изделия — сохранить внутреннюю полость колодца от проникновения жидкости, грязи, грунта и песка извне.

Основная характеристика — диаметр. Он должен совпадать с аналогичным показателем колодезных колец. Есть 2 категории изделий:

ПП — для контрольных и смотровых колодцев.

ППВ — для водоприёмных колодцев.

Таблица размеров по ГОСТ 8020-2016:

В этом случае маркировки нет. Только характеристики и категории перекрытий.

Размеры бетонных колец для колодцев здесь.

Сплошные

У сплошных плит есть существенные недостатки. Большая масса, плохая шумоизоляция и теплозащита. Но не обошлось без преимущества — достойная прочность. Изделие выдержит давление до 3000 кг/см².

Конструкция подойдёт для коридорных помещений, кладовых и санитарных узлов. ПП делят на категории по ГОСТ 12767-94:

Для каждой категории характерны размеры:

Маркировка выглядит следующим образом:

4П 30.66-6л

Здесь 4П — тип плиты, 30 — длина в дециметрах, 66 — ширина в дециметрах, 6 — расчётная нагрузка в кПа, л — лёгкий бетон.

На рынке много видов плит перекрытия. Но главная задача — рассчитать точное количество изделий. Таблицы помогут сделать это с минимальными усилиями.

Если застройщик выбрал проект дома со свободной планировкой, он скорее всего столкнется с проблемой нестандартного перекрытия.

Следовательно, ему придется отказаться от заводских панелей и установить монолитную плиту перекрытия (МПП).

Это очень экономичный вариант, к которому прибегают даже при возведении типовых помещений.

Для их установки не требуется дорогостоящая грузоподъемная техника, они имеют более высокие производственные характеристики, а бесшовная поверхность перекрытий существенно экономит средства заказчика на отделочные работы.

Зачем нужно делать?

Застройщик, перед тем как устанавливать перекрытие, должен выполнить расчет этой ответственной конструкции. Поскольку эти вычисления относятся к разряду сложных, лучше поручить их выполнение специалистам.

Необходимость такого расчета объясняется особой ролью плиты в обеспечении прочности и долговечности домостроения. Она принимает на себя нагрузки от расположенных выше конструкций и передает их через стенки на основание дома. Поэтому правильно выполненный расчет МПП имеет важное значение для дома в целом.

Если конструкция будет установлена без применения предварительных расчетов, она может не выдержать фактическую весовую нагрузку, что приведет к массовому процессу трещинообразования и даже вызвать более серьезные дефекты в конструкции, вплоть до полного ее разрушения.

Поэтому главной задачей такого расчета является гарантия требуемого запаса прочности. Для этой цели нужно рассчитать габариты плиты, планируемые нагрузки на МПП и профессионально выбрать диаметры поперечной и продольной арматуры.

Расчет выполняется с использованием нормативов и предельных нагрузок, установленных СНиП 2.01.07, изданного в 1985 году.

Справка. Нормативами определены предельные минимальные диаметры: не менее 10 мм для 2-х рядного каркаса и 12 мм для однорядного, тип вязки каркаса определяется длиной перекрытия.

Какие характеристики следует учитывать?

Самые важные параметры, которые учитываются при расчете — это длина и ширина МПП. При этом нужно учитывать, что в реальности длина перекрытия, возможно, будет отличаться от расчетного параметра пролета. Под пролетом подразумевают расстояние между несущими стенками, выполняющими роль опор, поскольку они должны поддерживать плиту. Отсюда следует, что пролет — это характеристика объекта в ширину и в длину. Для определения пролета применяют обычную рулетку, замеряя расстояние между стенками.

На расчет МПП значительное влияние оказывает варианты размещения опор. Плита по-разному устанавливается на несущие стенки, либо в роли балки с жестким защемлением на несущих стенах в качестве опор, либо как балка консольного/бесконсольного типа.

В роли опор для перекрытий служат стенки, возведенные из различных стройматериалов: традиционный кирпич или блоки из легких бетонов. Поэтому расчет МПП выполняется с учетом стенового материала, их способности выдерживать собственный вес. Если для кирпича проблем не существует, то легкобетонные блоки должны быть предварительно усилены армопоясом, рассчитанного на конкретную массу МПП.

Часто расчет монолитной конструкции выполняется для разновидности плиты в качестве шарнирно-опертой балки бесконсольного типа.

Формулы и примеры

Основанием для расчета монолитной плиты перекрытия являются СНиП No 52-01, изданный в 2003 году и СП No 52-101, также изданный в 2003 году. В этих государственных актах изложены все требования к железобетонным и бетонным конструкциям.

В качестве примера расчета предлагается рассмотреть квадратную монолитную плиту, устанавливаемую на несущие стены по всему контуру.

Исходные данные:

стены изготовлены из традиционного кирпича, 510 мм;
план помещения, 5.1х5.1 м;
опирание МПП, 250 мм;
полные габариты МПП, 5.6х5.6 м;
расчетный пролет: l1 = l2 = 5.1 м;
бетон В-20, сопротивление на сжатие Rб = 11.51 МПa = 117.1 кгс/см 2 и плотностью 2300 кг/м 3 ;
арматура кл. AIII, сопротивление на растяжение Rs = 356 МПa =3610 кгс/см 2 .

Поскольку, согласно строительным нормам нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое перекрытие для жилых помещений принимают в диапазоне от 200 до 800 кг/м 2 , специалисты рекомендуют в качестве распределенной нагрузки для перекрытия жилого дома выбрать qвр = 400 кг/м 2 . Как правило, она учитывает среднестатистические нагрузки жилых помещений: стяжка пола, мебель, бытовое оборудование и вес жильцов.

Такую нагрузку условно считают временной, поскольку в будущем возможны перепланировки и ремонты, которые могут повлиять на ее итоговый размер. Поскольку высота перекрытия в начале расчетов неизвестна, допускается ее принимать предварительно, с учетом среднестатистических показателей h = 17 см, тогда собственная нагрузка МПП рассчитывается:

Этот показатель приблизительный, вследствие того, что истинный вес 1 м 2 ЖБ перекрытия на самом деле зависит не только от объема арматуры и Д прутков, но также и от объема и размера фракций бетонных наполнителей, уровня их уплотнения и прочих факторов. Представленная нагрузка считается постоянной.

Отсюда следует, что общая распределенная нагрузка на перекрытие будет составлять:

q = qмпп + qвр = 391 +400 = 791 кг/м 2

Параметры толщины плиты

Для монолитных перекрытий противодействие железобетона растяжению по существу равняется «0». Подобный вывод следует из анализа и сравнения напряжений на растяжение, которые конкретно испытывают составляющие плиты: бетон и арматура.

Различие между ними достигает существенное, что говорит о том, что практически полную нагрузку принимает на себя армокаркас. А вот нагрузки на сжатие ведут себя по иному — эти силы распределены равномерно вдоль вектора силы. Поэтому в результате, такое сопротивление берется по расчетному показателю.

СНиП требует, чтобы толщина плиты была взаимосвязана с размером пролета, установив предельное соотношение 1:30. За размер пролета неизменно принимается протяжённость наиболее длинной стены. В нашем случае помещение квадратное, все стены равны 5.1 м.

Расчет толщина монолитного перекрытия:

5.1х30х0,1= будет 15.3 см.

Результат ниже предварительно принятой в расчетах толщины 17 см, поэтому у расчетной плиты перекрытия будет запас прочности. Частному застройщику лучше принимать плиту перекрытия с запасом.

Специалисты не советуют частникам проектировать огромные помещения и пролеты, поскольку толщина МПП не может превосходить предельный нормативный показатель 25 см.

Максимальный изгибающий момент

Нахождение наибольшего изгибающего момента зависит от схемы опирания перекрытий. Когда МПП лежит на 2-х несущих стенках, ее можно приравнивать к балке на 2-х шарнирных опорах, для простоты подсчетов ширина такой балки принимается равной 1.0 м.

В нашем примере перекрытие опирается на 4-е несущие стенки оценивать поперечное сечение только в отношении оси X недостаточно, поскольку сжимающие/растягивающие напряжения образуются в 2-х плоскостях Х и Z.

Расчет относительно оси Х пролета — l1 заключается в установлении изгибающего момента М1:

Поскольку пролеты равны, изгибающий момент м 2 по оси Z будет равен М1

При расчетной нагрузке q = q1 + q2 и плите в форме квадрата, можно определить, что q1 = q2 = 0.5q в таком случае моменты будут равны

М1 = м 2 = q1 l12 /8 = q l12 /16 = q l22 /16

Из этого можно сделать вывод, что арматурные прутья, укладываемые параллельно осям Х и Z, можно рассчитать на равнозначный изгибающий момент, он будет ниже в два раза, чем для перекрытий, опирающихся на 2 несущие стенки.

Наибольший изгибающий момент для арматурных стержней:

Мар = 791 х 5.12/16 = 1285.86 кгс·м.

Данный показатель момента допускается применять исключительно для определения характеристик арматурного каркаса. Поскольку на бетон воздействуют сжимающие напряжения в 2-х перпендикулярных площадях, поэтому это показатель для бетона необходимо брать больше:

Мбет = (м 2 1 + м 2 2)0.5 = Mар√2 = 1285.86·1.4140 = 1818.21 кгс·м.

Далее можно найти среднее значение между двумя моментами:

М = (Мар + Мбет)/2 = (1285,86+1818,21)/2 =1552,035 кгс·м.

Для того чтобы выбрать арматуру, предварительно принимают высоты осей:

Базовая формула для расчета:

После подставления данных, получают:

Полученные данные применяют для табличного определения η и ξ.

Найденные табличные данные подставляют в выражение:

По данным расчетам получают результат армирования МПП с помощью 5 арматур для установки продольно/поперечно с шагом 200 мм.

Например, для 5-ти прутьев Д=10 мм F сечения, будет равна 3,93 см 2, а для 1 м.п она станет — 7,86 см 2 .

Таким образом, очевидно, что F арматуры вверху армокаркаса получено с запасом. Также можно пересчитать количество стержней, например, уменьшить их до 4-х.

О расчета монолитного перекрытия на изгиб рассказано в видео:

Ошибки и сложности, их последствия

Расчет монолитной плиты, практически никто не делает самостоятельно, он выполняется при проектировании дома с применением программного комплекса. Это вызвано тем, что расчет является довольно сложным даже для многих инженеров, а ошибки, допущенные в ходе выполнения расчетов, имеют высокую цену, а порой становятся катастрофическими для всего здания.

Наиболее часто ошибки допускаются в следующих случаях:

Неправильно принята схема расчета балки и ошибки в определении опор.
Неточные замеры фактического пролета.
Неправильно рассчитана толщина монолитной плиты с превышением соотношения 1/30.
Нарушения расчетов по изгибающим моментам.
Неправильно определены показатели по армокаркасу.

Заключение

Монолитная плита перекрытия, особенно ее современные модификации с применением в качестве несъемной опалубки из металлопрофиля, являются наиболее эффективными при строительстве домов с нестандартными проектными решениями.

Они соответствуют всем требованиям СНиП, ГОСТ и СП по прочности, тепло-, влаго-, шумозащите и являются экономически обоснованными, поскольку не требуют применения тяжеловесных заводских плит перекрытия и аренды автокранов. Но установке таких плит должен предшествовать точный расчет конструкции, чтобы они не разрушались и не создавали аварийных ситуаций в доме.

Плиты перекрытий изготавливаются из конструкционного бетона и предназначены для несущей части перекрытий жилых зданий.

Применяемые в жилищном строительстве железобетонные плиты должны соответствовать ГОСТ 26434-2015 «Плиты перекрытий железобетонные для жилых зданий. Типы и основные параметры»

По типу плиты подразделяют на сплошные однослойные и многопустотные

1ПК - плиты толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм,

2ПК - плиты толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 140 мм,

ПБ - плиты толщиной 220 мм безопалубочного формования

1П - плиты толщиной 120 мм,

2П - плиты толщиной 160 мм;

Плиты типов 2П и 2ПК изготовляют только из тяжелого бетона.

Плиты в зависимости от их расположения в перекрытии здания применяют под расчетные равномерно распределенные нагрузки (без учета собственного веса плит), равные 3,0; 4,5; 6,0; 8,0 кПа (соответственно 300, 450, 600, 800 кгс/м2).

Самыми часто применяемыми являются плиты перекрытия, рассчитанные на нагрузку 800 кгс/м2, по требованию заказчика изготовитель может выпустить плиты и под большую несущую способность.

Рис. Нагрузка, равномерно распределенная по поверхности

Маркировка плит (панелей) перекрытия

Марка состоит из буквенно-цифровых групп так, например, марка плиты

ПК 63.12-8 АIV т – а ПК - плита толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 140 мм
63.12 – длиной 6280 мм, шириной 1190 мм
8 – под расчетную нагрузку 800 кгс/м2 (без учета собственного веса)
АIV – с напрягаемой рабочей арматурой из стали класса А-IV
т – изготовлена из тяжелого бетона
а – индекс для панелей с усиленными торцами (это когда пустоты с торца заполнены бетонными вкладышами, препятствующими разрушению плиты нагрузкой действующей от стены, которая давит на торец сверху)

Марка должна быть нанесена на боковой грани каждой плиты перекрытия несмываемой краской. Внесение изменений в обозначения не допускается.

Большое распространение в строительстве получили многопустотные плиты толщиной 220 мм

При возведении кирпичных стен нужно предусмотреть что опорные части плит перекрытия опираются на тычковый ряд кирпича.

(п. 9.2.1. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87» При многорядной перевязке швов укладка тычковых рядов под опорные части плит перекрытий и другие сборные конструкции является обязательной.)

Чем отличаются плиты ПК от ПБ

ПК (Круглопустотные)	ПБ (Безопалубочные)
По технологии изготовления
В опалубку устанавливается арматура и кессоны (круглые полые емкости). Бетон укладывается в металлическую опалубку фиксированной длины и ширины (например, 6,0 х 1,2 х 0,22)	Натягивается арматура. Формующая машина уплотняет, придает форму и укладывает бетон определенной ширины (например, 1,2м) и большой длины (не менее 10 метров). После твердения нарезается на нужную длину

По толщине
По ГОСТ оба вида должны быть 220 мм
По длине
Длина зависит от длины опалубки	Любой необходимой длины
По ширине
Ширина зависит от ширины опалубки, но т.к. ширина кузова бортового автомобиля 2,4м широкие плиты изготавливают крайне редко	Ширина зависит от ширины формующей оснастки (в основном 1,0 м; 1,2 м; 1,5 м)
Особенности
Плиты ПК нельзя резать, т.к. армирование не одинаково в разных поперечных сечениях	Так как количество арматуры в любом поперечном сечении одинаково – эти плиты можно резать
По форме пустот
После твердения из плиты вынимаются формирующие пустоты кессоны. Они круглые диаметром 140мм или 159мм.	Варианты формующей оснастки, придающей форму пустотам.

Размеры и вес плит перекрытий по ГОСТ

Учитывая массово применяемые пролеты помещений при многолетнем опыте строительства зданий, для оптимизации работы проектировщиков и производителей ж/б плит перекрытий размеры были стандартизированы и закреплены в ГОСТ 9561-2016 «Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооружений. Технические условия», а для жилых зданий в ГОСТ 26434-2015 «Плиты перекрытий железобетонные для жилых зданий. Типы и основные параметры».

При перевозке плит не забывайте, что ширина кузова автомобиля 2,4 метра

Таблица размеров плит перекрытия по ГОСТ 26434-2015

Координационный (номинальный) размер плиты: Проектный размер плиты между разбивочными (координационными) осями здания в горизонтальном направлении.

Конструктивные (фактические) длину и ширину плит, учитывающие допуски на монтаж и изготовление, следует принимать равными соответствующим координационным размерам, указанным в таблице, уменьшенным на размер зазора между смежными плитами

Фактическая длина:

- меньше на 20 мм координационной длины указанной в таблице

Фактическая ширина:

- меньше на 10 мм - для плит координационной шириной менее 2400 указанных в таблице;

- меньше на 20 мм для плит координационной шириной 2400 и более

Плиты типов 1ПК, 2ПК и ПБ

(Для плит типа 2ПК и ПБ в обозначении типоразмера, приведенного ниже в настоящей таблице, следует заменить 1ПК на 2ПК или ПБ)

1. Для плит типа 2ПК и ПБ в обозначении типоразмера, приведенного в настоящей таблице, следует заменить 1ПК на 2ПК или ПБ

2. При наличии плит одного типоразмера, отличающихся армированием в целях возможности опирания по двум, трем сторонам или по контуру, следует ввести в маркировку дополнительное обозначение.

3. Координационная длина Lo=9000 мм применима только для плит типа 1ПК.

4. Масса плит приведена для плит из тяжелого бетона средней плотности 2500 кг/м 3 .

5. Направление расчетного пролета плит типа 1ПК устанавливают параллельным длине или ширине плиты.

Типовые чертежи плит ПК

При производстве плит ПК применяются типовые рабочие чертежи, которые называются сериями. Большинство серий разработано ещё во времена СССР и проверено временем.

Список типоразмеров плит и серий, по которым они изготовляются есть в ГОСТ 9561-2016 приложение А.

Одним из таких документов является Серия 1.141-1 «Панели перекрытий железобетонные многопустотные» выпуск 64 «Предварительно напряженные панели с круглыми пустотами длиной 6280, 5980, 5680, 5380, 5080, 4780 мм, шириной 1790, 1490, 1190 и 990 мм, армированные стержнями из стали класса А-IV.

Минимальное опирание плит перекрытия

Глубина опирания панелей, выполненных по Серии 1.141 – 1 выпуску 64 должна быть от 90 мм до 250 мм

Величина опирания должна быть указана в проекте. (часто 120мм - ширина кирпича).

Опирание железобетонных плит на стены выполненные из пеноблоков осуществляется через бетонный армированный пояс.

Рис. Поперечный разрез плиты с круглыми пустотами диаметром 159мм шириной 1190 мм по серии 1.141-1 выпуск 64
Рис. Расположение рабочей арматурыв плите шириной 1190 мм по серии 1.141-1 выпуск 64

Что ещё почитать на сайте:

Монтаж сборного ленточного фундамента из блоков ФБС

Фундамент из блоков ФБС пошаговая инструкция. Армирование ленточного фундамента, гидроизоляция.

Временный забор строительного участка. Ограждение территории строительства. Основные требования.

Требования к ограждению строительной площадки. Примеры и фото ограждений.

Динамические испытания свай.

Статья о том как проводить испытание свай динамической нагрузкой. Технология испытания грунтов динамической ударной нагрузкой забивными сваями.

Читайте также: