Балка монолитная – виды, маркировка, размеры и изготовление

Последний тип монолитных участков – балочный. Когда участок слишком большой или слишком нагружен, и плиты перекрытия не справляются с его весом, можно сделать независимый от плит перекрытия монолитный участок балочного типа, который точно так же как и плиты перекрытия опирается на две несущие стены.

В балочном участке есть два варианта расположения: с плитой сверху и с плитой снизу. Если это междуэтажное перекрытие, то плиту лучше расположить сверху, на низ зашить конструкцией потолка. А если этаж последний, то плиту рациональней сделать снизу. Выбирать конструкцию нужно по ситуации.

Почему в монолитном участке нужны балки? Казалось бы, он одинаковой длины с плитой перекрытия, на него действует та же нагрузка (несколько больше только собственный вес из-за отсутствия пустот как в плитах). Почему бы не сделать его в виде плоской плиты такой же толщины, как соседние сборные плиты? Секрет в том, что плиты заводского изготовления армируются предварительно напряженной арматурой, и их несущая способность намного больше, чем у плит без предварительного напряжения – таких, как монолитный участок. Конечно, если расстояние между несущими стенами небольшое (метра три), то можно рассчитать и плоский монолитный участок. Но нужно очень тщательно выполнить расчет, особенно по второй группе предельных состояний (на трещиностойкость и прогибы).

Как рассчитать балочный монолитный участок?

Прежде всего, нужно собрать нагрузки – точно так же, как описано для монолитного участка, опирающегося на две сборные плиты. Задавшись габаритами плиты и балок, нужно посчитать их собственный вес, если вы планируете считать вручную. Затем расчет проходит в два этапа:

1) выполняется расчет плиты, опирающейся по краям на балки. Эта плита считается не как шарнирно опирающаяся, а как защемленная (т.к. связь с балками у нее жесткая), поэтому следует обратить внимание, что формула нахождения моментов и поперечных сил для этой плиты будет отличаться от формулы для шарнирно опирающегося плоского монолитного участка. Расчетная длина плиты равна расстоянию между балками в свету плюс 2/3 ширины балки. Плиту нужно рассчитать по первому и второму предельному состоянию. Также необходимо учесть, что из-за защемления в плите нужна как нижняя (пролетная), так и верхняя (надопорная) арматура. Считать плиту можно по тому плану, который приведен в расчете плоского монолитного участка выше. В ней так же условно вырезается 1 метр, и расчет ведется для этой плиты метровой ширины, опирающейся по двум сторонам на балки.

2) выполнить расчет балки, на которую опирается плита. Балки в монолитном участке располагаются по краям и опираются на две стены. На каждую балку приходится нагрузка от половины плиты монолитного участка. Но собирать нагрузки повторно не нужно. При расчете плиты мы получили реакции на опоре, которые и будут равны нагрузке на балку. Также необходимо учесть крутящий момент от того, что плита опирается на балку лишь с одной стороны. Рассчитывается балка по тому же алгоритму, который описан выше. Опирание у балки – шарнирное.

Армирование балочного монолитного участка

Когда расчет выполнен, следует законструировать балочный монолитный участок. Балки в нем армируются нижней рабочей арматурой (количество стержней – по расчету), верхней продольной арматурой и поперечной арматурой в виде плоских сварных каркасов или вязаных открытых хомутов. Если выбирается вариант армирования в виде плоских сварных каркасов, и если позволяет сварочное оборудование (сварка должна быть только контактной, ручная дуговая запрещена), то можно объединить нижнюю и верхнюю продольную с поперечной в один плоский каркас, как это показано на рисунке.

Плита армируется двумя сетками – нижней и верхней.

Главное – выдержать защитные слои бетона до рабочей арматуры, не менее 25 мм.

Ниже на рисунке показаны два балочных монолитных участка одинаковой ширины, но разной длины. Первый участок имеет длину (расстояние в свету между несущими стенами) 3,4 м, а второй – 6,0 м. Как видите, высота балок при этом очень отличается – 310 мм для первого и 530 мм для второго. Эти размеры получились по результатам расчета по второму предельному состоянию – чтобы прогиб балок не превышал максимально допустимый. Обратите внимание на важность расчета по второму предельному состоянию.

Балки этого монолитного участка армируются плоскими каркасами КР-1 (нижняя рабочая арматура – десятка), которые объединены в пространственные каркасы с помощью установки стержней диаметром 8 мм вверху и внизу.

Плита армируется двумя сетками из гладкой шестерки. Стержни верхней сетки нужно завести до края участка, нижние достаточно завести на 50 мм.

Каркас сваривается контактной сваркой. Если оборудование не позволяет сваривать стержни разных диаметров, можно сварить весь каркас из шестерки, а при установке арматуры просто подвязать внизу рабочую десятку (для данного каркаса).

Этот балочный монолитный участок значительно массивнее из-за приличной длины в 6 метров. Высота балок у него 530 мм, ширина тоже больше – 200 мм. Армируется он по тому же принципу, что и первый участок. Только арматура в нем большего диаметра – 16 вместо 10 мм.

Если нет возможности сделать сварные каркасы, можно пойти классическим путем устройства вязаной арматуры: два стержня внизу, два вверху – и все это обвязывается хомутами из гладкой шестерки с нужным шагом. Хомуты желательно делать открытыми вверху, хотя замкнутые тоже допускается.

Вообще, балочные монолитные участки крупногабаритные, массивные и сложные в исполнении. Их делают редко, но если возникла такая необходимость, то они послужат надежно и долговечно.

Содержание:

Виды монолитных участков в сборном перекрытии.

Монолитный участок между двумя сборными плитами.

Как рассчитать монолитный участок, опирающийся на две плиты?

Монолитный участок между сборной плитой и стеной.

Балочный монолитный участок.

Монолитные участки по металлическим балкам с плитой сверху.

Монолитные участки по металлическим балкам с плитой снизу.

Расчет монолитных участков по металлическим балкам.

Добавить комментарий

svoydom.net.ua

Железобетонные перекрытия: особенности монолитных, сборных изделий

При возведении кирпичных, каменных, бетонных и шлакобетонных строений используют перекрытия из железобетона. Это связано с их долговечностью, прочностью, относительной простотой монтажа, а также малыми сроками возведения (если используются сборные железобетонные перекрытия). Далее мы подробней рассмотрим, какие бывают их виды, и как можно выполнить перекрытие самостоятельно.

Бетонное перекрытие

Виды конструкций

Все существующие перекрытия из железобетона можно условно поделить на два типа:

• Сборные;
• Монолитные.

Теперь подробней ознакомимся с каждым видом конструкций.

Кессонная конструкция

Монолитные

Железобетонные монолитные перекрытия, в отличие от сборных, заливаются на объекте, непосредственно на месте своего расположения.

Они бывают нескольких типов:

• Ребристые – представляют собой систему взаимосвязанных перекрещивающихся монолитных балок и плиты.
  Эти перекрытия состоят из следующих элементов:
  • Прогонов (главных балок)
  • Ребер (балок, расположенных перпендикулярно прогонам).
• Кессонные – являются пересекающимися балками одинакового сечения, которые монолитно связаны с плитой. Углубления между этими балками называют кессонами.
• Безбалочные – представляют собой сплошные монолитные плиты, уложенные на колонны. В верхней части плит имеется утолщение (капители). Арматурные стержни располагаются в нижней части плиты.
  Каркас плиты располагают на расстоянии в несколько сантиметров от опалубки, чтобы это пространство заполнилось бетоном. Такие конструкции используют только в тех случаях, если пролет не превышает трех метров.

Схема бетонной балки

• Балочное железобетонное перекрытие – используют в случае, если длина пролета составляет более трех метров. В этом случае на стену укладываются железобетонные балки с шагом около 150 сантиметров. Балки соединяют с арматурой плитного перекрытия.
  Надо сказать, что железобетонные балки перекрытия по ГОСТу 20372-90существуют 16-ти видов. Самая большая их стандартная длина составляет 18 метров.
• Ребристые – могут использоваться, если длина пролета не превышает 6 м. Если же длина больше, то выполняют армирование поперечной балкой. Как правило, данный тип конструкций используют в тех случаях, когда необходимо получить ровный потолок. Расстояние между балками должно быть не более метра.
  При монтаже такой конструкции, к арматурному каркасу прикрепляют закладные элементы, что позволяет подшить потолок досками. К недостаткам данной системы относится сложность ее устройства.

Сборное перекрытие

Сборные

Железобетонные сборные перекрытия бывают вязаными и сварными. Сварной каркас выполняют из прямой арматуры, которую соединяют электро- или газосваркой. Выполнить вязаный каркас сложнее. Для этих целей применяют специальную вязальную проволоку толщиной не более 2 мм.

Сборные конструкции делятся на следующие группы:

• Выполненные из настилов, весом до 0,5 т.
• Перекрытия по железобетонным балкам с мелкоразмерным заполнением.
• Широкие элементы перекрытий массой 1,5-2 т.
• Крупнопанельные конструкции, которые состоят из элементов, выполненных по размеру одной комнаты.

Пустотелые плиты

К сборным конструкциям относятся железобетонные многопустотные панели перекрытий, которые пользуются большой популярностью. Они представляют собой монолитные железобетонные плиты, усиленные арматурным каркасом.

Внутри панелей выполнены пустоты цилиндрической формы, которые проходят по всей длине плит. Они позволяют существенно снизить вес изделий, а также увеличивают сопротивляемость деформации плит на излом. Такие панели бывают разной длины и ширины.

Изготовление железобетонной плиты

Теперь рассмотрим, как выполнить безбалочное перекрытие. Надо сказать, что железобетонные балки перекрытия своими руками делают очень редко.

Цемент М400

Материалы и инструмент

Итак, для возведения конструкции нужно подготовить следующие материалы и инвентарь:

• Стальную арматуру;
• Цемент марки не ниже М400;
• Песок;
• Щебень или гравий;
• Сварочный аппарат;
• Доски, брус;
• Бетономешалка;
• Различный электроинструмент.

Схема устройства бетонной плиты

Изготовление опалубки и каркаса

В первую очередь необходимо выполнить своими руками опалубку. Для днища плиты можно использовать фанерные щиты толщиной не менее 2 см, усиленные брусками, либо дощатые щиты толщиной 4-5 см.

Для боковых стенок подойдут обычные доски толщиной 2-3 см, можно, конечно, использовать и фанеру, но ее цена выше.

Схема устройства опалубки

Сборка опалубки выполняется в следующем порядке:

• В первую очередь укладываются щиты днища. Для их монтажа следует использовать опоры и поперечные балки.
• Затем устанавливаются боковины.
• Внутренняя часть опалубки покрывается рубероидом. Для этих целей также можно использовать синтетическую пленку.
• Следующим шагом является сборка каркаса, который должен располагаться на расстоянии 2-3 см от днища опалубки. Для этого можно использовать специальные вкладыши, либо использовать бруски. Диаметр арматуры должен быть не менее 10-12 мм, а размер ячейки сетки 150Х150 или 200х200 мм.
  Толщина каркаса рассчитывается таким образом, чтобы защитный слой раствора составлял не менее 2 см снизу и сверху. Т.е. его толщина должна быть тоньше толщины плиты на 4 см.

Совет!
При выполнении каркаса не рекомендуется состыковывать арматуру по длине, так как это отразится на его прочности.

Металлический каркас

Заливка

Для заливки плиты, следует выполнить раствор в такой пропорции:

• Одна часть цемента М400;
• Две части песка;
• Четыре части гравия или щебня для бетона диаметром фракций не более 20 мм;
• Вода до получения необходимой консистенции.

Заливку выполняют без перерыва, начиная от одного угла и заканчивая противоположным. При этом выполняется трамбовка раствора глубинным вибратором.

На фото – заливка опалубки

После заливки, бетон защищают от быстрого высыхания. Для этого его укрывают влажной мешковиной и древесными опилками. Первые 8-10 дней поверхность периодически смачивают.

Спустя 2-3 недели, после того как раствор наберет около 80 процентов своей прочности, опалубку с бетона снимают. Однако, эксплуатировать плиты можно только спустя 28 дней.

Совет!
После выполнения плиты может понадобиться ее механическая обработка.
Эффективней всего выполнять процедуры алмазным инструментом.
В частности, может осуществляться резка железобетона алмазными кругами, шлифовка алмазными чашками или алмазное бурение отверстий в бетоне.

Надо сказать, что в некоторых случаях может потребоваться не возведение плиты с нуля, а ремонт железобетонных перекрытий. Заключается он в усилении конструкции дополнительными элементами в виде плит, балок, оболочек и т.д. Процедура это достаточно сложная, поэтому заниматься ей должны специалисты.

Вывод

Как мы выяснили, существует множество видов бетонных перекрытий, которые предназначены для разных случаев. Поэтому в каждом отдельном случае нужно правильно подобрать тип конструкции.При частном же строительстве, можно выполнить железобетонные перекрытия своими руками, по технологии указанной выше.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

masterabetona.ru

15. Расчет и конструирование главной балки монолитного ребристого перекрытия.

Главные балки располагают в продольном или попе­речном направлении.

Главную балку армируют в пролете двумя или тремя плоскими каркасами. На главную балку нагрузка передается через сжатую зону на опоре второстепенной балки — в средней части высоты главной балки (рис. 11.26). Эта местная сосредо­точенная нагрузка воспринимается подвесками: попереч­ной арматурой главной балки и дополнительными сетка­ми в местах опиранчя второстепенных балок.

16. Монолитные ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру. Конструктивная схема, расчет и конструирование.

Размеры сторон плиты достигают 4…6 м;. Балки назначают одинаковой высоты н располагают по осям колонн в двух направлениях Перекрытия без промежуточных колонн и с малыми размерами плит (менее 2 м) называют кессонными). Тол­щина плиты в зависимости от ее размеров в плане и зна­чения нагрузки может составлять 50… 140 мм. Плиты, опертые по контуру, рассчитывают кинемати­ческим способом метода предельного равновесия Панель плиты в общем случае испытывает действие пролетных и опорных моментов В предельном равновесии плита под на­грузкой провисает, и ее плоская поверхность превраща­ется в поверхность пирамиды, гранями которой служат треугольные и трапециевидные звенья. Высотой пирами­ды является максимальное перемещение плиты f, угол поворота звеньев

Внешняя нагрузка в связи с провисанием плиты пере­мещается и совершает работу, равную произведению ин­тенсивности нагрузки q на объем фигуры перемещения

Из условия равенства работ внешних и внутренних силА_п=А_м приравнивают формулы

Дальше пользуясь соотношением между пролетными и опорними моментами, уравнение равенства работ приводять к одному неизвестному, изгибающему моменту

При этом работа изгибающих моментов на соответст­вующих углах поворота

17. Особенности расчета и конструирования балочных и сборно-монолитных перекрытий.

Работа сборно-монолитной конструкции характеризуется тем, что деформации монолитного бетона следуют за деформациями бетона сборных элементов, и трещины в монолитном бетоне не могут развиваться до тех пор, пока они не появятся в предварительно напряженном бе­тоне сборных элементов. Сборные элементы перекрытия служат остовом для монолитного бетона и в них размещена основная, чаще всего напрягаемая арматура. Сборно-монолитная конструкция перекрытия состоит из

Для лучшей связи между сборным и монолитным бетоном из железобетонной до­ски — днища главной балки — выпущены хомуты.

Сборно-монолитные ребристые перекрытия рассчиты­вают с учетом перераспределения моментов, что дает воз­можность уменьшить количество опорной арматуры

18. Сборные безбалочные перекрытия. Конструктивные решения. Особенности расчета.

Безбалочное сборное перекрытие представляет собой систему сборных панелей, опертых непосредственно на капители колони (Основное конструктивное назначение капителей в том, чтобы обеспечить жесткое сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчетных пролетов и создать опору для панелей. Сетка колонн — обычно квадратная размером 6X6 м.

Конструкция сборного безбалочного перекрытия со­стоит из трех основных элементов: капители, надколон-ной панели и пролетной панели

Панели перекрытий выполняют ребристыми или пустотными, а капите­ли — полными или сплошными. Колонны имеют поэтаж­ную разрезку.

пролетные моменты надколонных панелей определяют как для неразрезной балки с учетом перераспределения моментов.

Расчетный пролет надколонных панелей принимают равным расстоянию в свету между краями капители, умноженному на 1,05.

Капители рассчитывают в обоих направлениях на на­грузку от опоры давлений и моментов надколонных плит. Расчетную арматуру укладывают по верху капители, стенки капителей армируют конструктивно

. Опорные и

Колонны каркаса рассчитывают на действие продоль­ной сжимающей силы N от нагрузки на вышележащих этажах и на действие изгибающего момента М от одно­сторонней временной нагрузки на перекрытии.

studfiles.net