Пристрій монолітного перекриття – основні правила, приклад розрахунку

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахункуСамим надійним (але не завжди доцільне) варіантом міжповерхового перекриття є монолітне перекриття. Воно виконується з бетону і арматури. Про правила влаштування монолітних перекриттів читайте в цій статті.

В яких випадках потрібно саме монолітне перекриття.

Монолітне залізобетонне перекриття є самим надійним, але і найдорожчим з усіх існуючих варіантів. Отже, необхідно визначити критерії доцільності його пристрою.

1. Неможливість доставки/монтажу збірних залізобетонних плит за умови усвідомленої відмови від інших варіантів (дерев’яне, полегшене Terriva тощо).

2. Складна конфігурація в плані з “невдалим” розташуванням внутрішніх стін, що не дозволяє розкласти достатню кількість серійних плит перекриття (тобто потрібна велика кількість монолітних ділянок). Витрати на підйомний кран, і на опалубку не раціональні. В цьому випадку краще відразу переходити до моноліту.

3. Несприятливі умови експлуатації. Дуже великі навантаження, вкрай високі значення вологості, не вирішуються повністю гідроізоляцією (автомийки, басейни тощо). Сучасні плити перекриття зазвичай виконують попередньо напруженими, в якості армування застосовують натягнуті сталеві троси. Їх переріз на увазі дуже високої міцності на розтяг дуже невелика. Такі плити вкрай вразливі для корозійних процесів і характерні крихким, а не пластичним характером руйнування.

4. Суміщення функцій перекриття з функцією монолітного поясу. Обпирання збірних залізобетонних плит безпосередньо на кладку з легких блоків, як правило, не допускається. Необхідно влаштування монолітного пояса. У тих випадках, коли вартість пояси та збірного перекриття ідентична або перевищує ціну моноліту, доцільно зупинитися саме на ньому. При обпиранні його на кладку з глибиною, рівній ширині пояса, пристрій останнього звичайно не потрібно. Виняток можуть становити складні грунтові умови – просадочность 2-го типу, сейсмічна активність, закарстованность і т. д.

Визначення необхідної товщини монолітного перекриття.

Для згинальних плитних елементів за десятиліття досвіду застосування залізобетонних конструкцій дослідним шляхом визначено значення відношення товщини до прольоту. Для плит перекриття воно становить 1/30. Тобто при прольоті 6м оптимальна товщина складе 200мм, для 4,5 мм – 150мм.

Заниження або, навпаки, збільшення прийнятої товщини можливо виходячи з необхідних навантажень на перекриття. При низьких навантаженнях (до нього відноситься приватне будівництво) можливе зменшення товщини на 10-15%.

ПДВ перекриттів.

Для визначення загальних принципів армування монолітного перекриття необхідно зрозуміти типологію його роботи за допомогою аналізу напружено-деформованого стану (НДС). Зручніше за все це зробити за допомогою сучасних програмних комплексів.

Розглянемо два випадки – вільний (шарнірне) обпирання плити на стіну, і защемленное. Товщина плити 150мм, навантаження 600кг/м2, розмір плит 4,5х4,5м.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Прогин в однакових умовах для затисненої плити (ліворуч) та шарнірно опертої (праворуч).

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Різниця в моменти Мх.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Різниця в моментах Му.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Різниця в підборі верхнього армування по Х.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Різниця в підборі верхнього армування по У.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Різниця в підборі нижнього армування по Х.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Різниця в підборі нижнього армування по У.

Граничні умови (характер спирання) змодельовані накладенням відповідних зв’язків в опорних вузлах (відмічені синім кольором). Для шарнірного обпирання заборонені лінійні переміщення, для затискання – ще й поворот.

Як видно з діаграм, при защемленні робота приопорного ділянки та середньої області плити істотно відрізняється. У реальному житті будь-залізобетонне (збірне чи монолітне) є як мінімум частково защемленным в тілі кладки. Цей нюанс важливий при визначенні характеру армування конструкції.

Армування монолітного перекриття – навіщо перекриття вводять арматуру. Поздовжнє і поперечне армування.

Бетон відмінно працює на стиск. Арматура – на розтяг. Об’єднуючи два елементи, ми отримуємо композитний матеріал, залізобетон, в якому задіюються сильні сторони кожної складової. Очевидно, що арматура повинна бути встановлена в розтягнутій зоні бетону і сприйняти собою розтягуючі зусилля. Таку арматуру називають поздовжньої робочої. Вона повинна мати гарне зчеплення з бетоном, в іншому випадку він не зможе передати на неї навантаження. Для робочого армування застосовують стержні періодичного профілю. Позначаються вони A-III (по старому ГОСТу) або А400 (за новим).

Відстань між арматурними стрижнями – це крок армування. Для перекриттів його зазвичай приймають рівним 150 або 200 мм.
У разі защемлення в приопорній зоні виникає опорний момент, формує розтягуюче зусилля у верхній зоні. Тому робочу арматуру в монолітних перекриттях розташовують як у верхній, так і нижній зоні бетону. Особливу увагу слід звернути на нижню армування в центрі плити і верхнє у її країв (а також в області спирання на внутрішні, проміжні стіни/колони – якщо вони є) – саме тут виникають найбільші напруження.

Для забезпечення необхідного стану верхнього армування при бетонуванні застосовують поперечне армування, що знаходиться вертикально. Воно може бути у вигляді підтримують каркасів або спеціальним чином зігнутих деталей. У несильно навантажених плитах вони виконують конструктивну функцію. При великих навантаженнях поперечне армування втягується в роботу, перешкоджаючи розшаруванню (розтріскування плити).

У приватному будівництві в плитах перекриття поперечна арматура зазвичай виконує суто конструктивну функцію, опорна поперечна сила (сила “зрізу”) сприймається бетоном. Винятком є наявність точкових опор – стійок (колон). У цьому випадку знадобиться розрахунок поперечного армування в опорній зоні. Поперечна арматура, як правило, передбачається з гладким профілем. Позначається він A-I або А240.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Для підтримки верхнього армування при бетонуванні найбільше поширення отримали гнуті П-образні деталі.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Монтаж арматури.

Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

Заливка перекриття бетоном.

Розрахунок монолітного перекриття приклад. Який потрібен діаметр арматури для монолітного перекриття.

Ручний розрахунок необхідного армування дещо громіздкий. Особливо це стосується визначення прогину з урахуванням розкриття тріщин (норми допускають утворення в розтягнутій зоні бетону тріщини з жорстко регламентованої шириною розкриття – на око вони зовсім не помітні, мова про частках міліметра). Простіше змоделювати кілька типових ситуацій у програмному комплексі, виконує розрахунки строго у відповідності з діючими будівельними нормами.

У розрахунку прийняті наступні навантаження:

  • Власний вага залізобетону з розрахунковим значенням 2750кг/м3 (при нормативному вазі 2500кг/м3).
  • Вага конструкції підлоги 150 кг/м2.
  • Корисне навантаження 300 кг/м2.
  • Вага перегородок (усереднений) 150 кг/м2.
  • Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Загальний вигляд розрахункової схеми.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Схема деформації плит під навантаженням.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Епюра моментів Му.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Епюра моментів Мх.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Підбір верхнього армування по Х.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Підбір верхнього армування по У.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Підбір нижньої армування по Х.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Підбір нижньої армування по У.

    Прольоти приймалися рівними 4,5 і 6 м. Поздовжнє армування задано арматурою класу А-III, клас бетону В25, захисний шар 20мм. Так як площа обпирання плити на стіни не моделювалася, результати підбору арматури в крайніх пластинах допускається проігнорувати (стандартний нюанс програм, що використовують метод кінцевих елементів для розрахунку).

    Зверніть увагу на суворе відповідність сплесків значень моментів зі сплесками необхідного армування.

    Згідно з виконаними розрахунками можна порекомендувати для перекриттів в приватних будинках товщину монолітного перекриття 150мм для прольотів до 4,5 м і 200мм до 6м. Перевищувати проліт у 6м небажано. Діаметр арматури залежить не тільки від навантаження і прольоту, але і від товщини плити. Встановлювана часто арматура діаметром 12мм і кроком 200мм сформує істотний запас. Зазвичай можна обійтися 8мм при кроці 150мм або 10мм з кроком 200мм. Навіть це армування чи буде працювати на межі. Корисне навантаження прийнята на рівні 300кг/м2 – у її житло може сформувати, хіба що, великий шафа повністю заповнений книгами. Реально діюча навантаження в житлових будинках, як правило, істотно менше.

    Загальна необхідна кількість арматури легко визначити виходячи з усередненого вагового коефіцієнта армування 80 кг/м3. Тобто для влаштування перекриття площею 50м2 при товщині 20см (0,2 м) знадобиться 50*0,2*80=800кг арматури (приблизно).

    При наявності зосереджених або більш суттєвих навантажень і прольотів застосовувати зазначені у цій статті діаметр і крок арматури для влаштування монолітного перекриття не можна, потрібно розрахунок для відповідних значень.

    Пристрій монолітного перекриття   основні правила, приклад розрахунку

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками