Плиты перекрытия опирание на балку – 25. Перекрытия по балкам

Назрела тема для этой статьи – уж очень много ошибок допускают строители.

Что представляет собой сборная плита (пустотная или ребристая)? Это прежде всего армированная железобетонная конструкция, рассчитанная на определенную работу. Любой железобетон может работать только при такой схеме, когда напряжения в нем может подхватить рабочая арматура.

В сборных плитах рабочая арматура расположена только в нижней зоне плиты и только вдоль плиты. Что это значит? Это значит, что плита без разрушения может изгибаться только в продольном направлении и только так, чтобы изгиб плиты был направлен вниз.

Как видно из рисунка, когда плита изгибается, ее нижняя часть растягивается, и арматура при этом подхватывает это напряжение растяжения, т.к. бетон на это не способен. Бетон без арматуры при изгибе будет только трещать и разрушаться. При малейшем изгибе нам нужно устанавливать арматуру, которая будет брать растягивающие напряжения изгиба на себя.

Теперь вернемся к сборным плитам. Мы знаем, что рабочая арматура плиты расположена только вдоль плиты и только у ее нижней грани.

Рассмотрим ниже различные ситуации опирания плит перекрытия.

Как можно опирать сборные плиты перекрытия

1) Классический способ опирания плиты: по двум сторонам.

Здесь все выдержано в лучших традициях: плита изгибается под весом нагрузки, рабочая арматура подхватывает напряжения изгиба, и если нагрузка не превышает несущей плиты, никакого разрушения не происходит – все работает по плану.

2) Опирание плиты по трем сторонам (двум коротким и одной длинной).

Этот способ опирания называется еще опиранием с задвижкой плиты на стену. Его допускается применять, когда по ширине пролета плиты не размещаются, а монолитный участок делать нецелесообразно. По сравнению с предыдущим вариантом этот вариант для работы плиты похуже, но в принципе, он не запрещен. Главное помнить: желательно плиту по длинной стороне не заводить в стену глубже, чем на высоту плиты (при высоте плиты 220 мм плиту не опирать глубже, чем на 220 мм), чтобы не образовалось защемление. Что такое защемление, и чем оно вредно для сборных плит, будет рассмотрено в статье чуть дальше.

В данном случае изгибается не вся плита, а только свободный ее край. Но все равно при этом в работу вступает продольная рабочая арматура и подхватывает растягивающие напряжения – просто не во всей плите, а в ее части.

Как нельзя опирать сборные плиты перекрытия

1) Опирание плиты по двум длинным сторонам.

Как мы помним, рабочая арматура в плите есть только в продольном направлении. В поперечном направлении есть только незначительная сетка, которая может воспринять нагрузку от собственного веса плиты на периоде монтажа (когда петля поднимается краном за четыре петли). И если мы обопрем плиту по двум длинным сторонам, под нагрузкой она начнет изгибаться как на рисунке, и просто не будет достаточной площади арматуры в этом направлении – плита начнет трещать. На начальном этапе нагрузку сможет воспринять имеющаяся сетка, но (повторюсь), площадь арматуры этой сетки рассчитан только на собственный вес плиты.

2) Устройство дополнительной опоры в пролете плиты.

Нужно запомнить раз и навсегда: сборные плиты работают исключительно как однопролетные. Если где-то в пролете появляется стена или колонна, происходит то, что показано на рисунке выше. Плита между опорами изгибается вниз, а над опорой происходит выгиб в противоположную сторону – с растянутой зоной вверху. Но в верхней зоне плиты у нас нет рабочей арматуры, и нам нечем воспринять растягивающие напряжения изгиба. В итоге, появляются трещины в верхней зоне плиты, как показано на рисунке. Это может быть всего одна трещина, но ее достаточно будет, чтобы со временем или сразу привести к аварийному состоянию.

3) Опирание сборной плиты на две стены с выносом части плиты в виде балкона (консоли).

Эта ситуация примерно такая же, как в предыдущем случае. Верхней арматуры нет, воспринять растяжение нечем. Чем больше длина консоли и чем больше нагрузка на ней (особенно на краю), тем быстрее произойдет разрушение.

Свес плиты в другом направлении будет таким же аварийным, как и показанный на рисунке.

4) Опирание сборной плиты на колонны (точечные опоры).

Если вы захотите опереть плиту не на стены или балки, а прямо на колонны, запомните: этого делать нельзя. Принцип работы арматуры в железобетоне следующий: растянутая арматура в плите работает только тогда, когда ее концы заведены на опору. Если под краем плиты (и под концом арматурного стержня) опоры нет, такая арматура превращается в бесполезный балласт.

На картинке мы видим вариант опирания плиты на 4 колонны. Во-первых, плита прогибается не только в продольном, но и в поперечном направлении – а как мы выяснили из пункта 1, в таком случае могут образоваться трещины. Но это не самое страшное – эти трещины просто не успеют образоваться из-за аварийной ситуации в другом направлении. Итак, во-вторых, на опору у нас попадают всего две крайние арматурины, остальные «зависли в воздухе» и в работу не включаются. А это значит, что площадь рабочей арматуры в плите уменьшилась во много раз в сравнении с требуемой. Естественно, такая плита будет стремиться разрушиться.

Лучшим выходом из такой ситуации будет устройство балок в нужном месте опирания плиты – между близко расположенными колоннами.

5) Защемление сборной плиты перекрытия.

Что такое защемление? В случае опирания плит перекрытия – это заведение плиты на стену более, чем на величину высоты сечения плиты и пригруз сверху стеной. Дело в том, что защемленные плиты работают совсем не так, как шарнирно опирающиеся. Все сборные плиты рассчитаны на шарнирное опирание (когда плита, прогинаясь, как бы поворачивается на опоре). В нормативных документах по сборным плитам четко оговорена глубина опирания, и она не должна быть не только меньше указанной – ее нельзя делать слишком большой.

Рассмотрим на рисунке, к чему приводит защемление плиты на опоре.

При шарнирном опирании плита просто поворачивается чуток на опоре и растягивается в нижней зоне – там и срабатывает нижняя рабочая арматура.

При защемлении плита слишком глубоко заведена, чтобы провернуться, в итоге она изгибается хитрым образом, когда в центре оказывается растянутой нижняя зона плиты, а у опор – верхняя. А в этой верхней зоне у нас нет достаточно арматуры, чтобы воспринять растягивающие усилия. В итоге, образуются трещины, которые особенно опасны тем, что их не видно (они скрыты под полом), но со временем они расширяются и приводят к аварийному состоянию.

Я надеюсь, данная статья наглядно продемонстрировала, как можно опирать сборные (пустотные, ребристые и полнотелые) плиты, а как нельзя.

Добавить комментарий

svoydom.net.ua

Минимальное и максимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену

Каким должно быть минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену, чтобы обеспечить надежность и долговечность конструкции? Вопрос серьезный, от его решения зависит устойчивость здания к нагрузкам и безопасность находящихся в нем людей. Вот почему глубина наложения плоских железобетонных изделий на кладку из кирпича регламентируется строительными нормативными документами (СНиП).

О пустотных железобетонных изделиях

Разобраться в вопросе сложно, если не знать, что собой представляют плиты перекрытия. Это конструктивные элементы капитальных зданий, изготавливаемые из железобетона, для устройства перекрытий между этажами. Внутри вдоль всей плиты есть пустоты различной формы, чаще — круглой.

Изделия производятся по типовым проектам — сериям чертежей, где указаны конструктивные особенности и размеры. Длина элементов — 1,5-12 м. Современные технологии производства позволяют отрезать плиты нужной длины с шагом 100 мм. По ширине изделия изготавливаются 4 типов: 1000, 1200, 1500 и 1800 мм.

Стандартная распределенная нагрузка, на которую рассчитан каждый элемент — 800 кг/м². Плита может иметь толщину 16-33 см в зависимости от конструкции и длины, наиболее распространенный размер — 22 см.

Плиты перекрытия — это практически незаменимые изделия. Альтернатива — перекрытие из деревянных балок либо монолитного железобетона. Дерево проигрывает армированному бетону по несущей способности, а сооружение монолитной конструкции — процесс сложный и дорогой.

От чего зависит минимальное расстояние для опоры

Нормативными документами установлена минимальная длина опирания торцевой части пустотной плиты на стену, сложенную из кирпича — 9 см. Подобное решение принимается инженерами-проектировщиками с обоснованием и расчетами. Факторы, влияющие на глубину наложения перекрытия:

• габаритный размер пролета и длина железобетонного изделия;
• величина распределенной и точечной нагрузки на бетонное перекрытие;
• разновидности нагрузок — статические, динамические;
• толщина несущей стены из кирпича;
• тип здания — жилое, административное либо производственное.

Все перечисленные факторы должны учитываться в расчете надежности конструкции. В соответствии с нормативами, конец железобетонной пустотной плиты накладывается на стену так, чтобы размер нахлеста оказался 9-12 см, точные данные получают расчетным путем.

Если изучить серии, по которым производятся элементы перекрытий, то в них указаны 2 вида размеров:

1. Модульный. Это теоретическая ширина пролета, куда должен ставиться элемент.
2. Конструктивный. Это чистая длина потолочной плиты от одного торца до другого.

Например, бетонное изделие с модульной длиной 6 м имеет реальный габарит 5,98 м, что необходимо учитывать при проектировании. Чтобы получить чистую ширину комнаты 5,7 м, надо уложить плиту на кирпичную стену на глубину 120 мм, для отделки штукатуркой останется по 20 мм с каждой стороны.

Возникает вопрос — почему размер опоры такой маленький, ведь плиту можно уложить и на 20-30 см, лишь бы ширина ограждения позволяла. Но это будет не опирание, а защемление железобетонного элемента, поскольку его торец тоже несет часть нагрузки от стены, построенной выше. В подобной ситуации как плита, так и несущая перегородка будут работать неправильно, что приведет к медленному разрушению и растрескиванию кирпичной кладки.

И наоборот, из-за слишком маленького нахлеста тяжелая плита вместе со всей нагрузкой начнет воздействовать на край кладки и со временем обрушит его.

Поэтому минимальное опирание 9 см используется на практике редко, обычно принимают 10-12 см.

Существует еще одна причина, по которой нельзя слишком заглублять край перекрытия внутрь ограждающей конструкции. Чем ближе торец плиты к наружной поверхности, тем больше тепла теряется в подобном конструктивном узле, потому что бетон хорошо проводит тепло. В результате получится мостик холода, от которого в доме будут холодные полы.

Конструкция опорного узла

При строительстве кирпичного здания с перекрытиями из плоских бетонных элементов кладку в полную толщину ограждения ведут до проектной отметки низа потолка. Затем кирпич кладут только с наружной части таким образом, чтобы образовалась ниша, куда ляжет плита. Процесс сопровождается следующим:

1. Если глубина опирания составляет 12 см (ровно полкирпича), то ниша выполняется шириной не менее 13 см, чтобы торцевая часть плиты не упиралась в кирпичную кладку.
2. Перед монтажом перекрытия на основание укладывается слой цементно-песчаного раствора той же марки, что применялась при возведении кладки.
3. Поскольку краевые зоны плит будут воспринимать часть нагрузки от возведенной выше стены, пустоты с торца наглухо заделываются бетонными вкладышами, дабы изделие не разрушилось от сдавливания.

Как правило, вкладыши из бетона производители железобетонных изделий предусматривают еще на заводе. Если этого не было сделано, пустоты обязательно заполняются бетонной смесью марки М200 в условиях строительной площадки.

В торцевых стенах здания плиты перекрытия ложатся на внешние ограждения не только торцами, но и одной боковой частью. Здесь глубина опирания не нормируется, но для надежности следует запроектировать данный узел таким образом, чтобы нагрузка от кирпичной кладки не легла на первую пустоту изделия. Иначе от сдавливания пустотной части может произойти ее разрушение. Плечо опоры должно быть минимальным, его величина зависит от конструкции плиты.

kubkirpich.ru

Конструктивные решения перекрытий

Категория: Строительство садового дома

Конструктивные решения перекрытий

Перекрытия делятся на сборные железобетонные, монолитные железобетонные, деревянные по деревянным или металлическим балкам.

В малоэтажном жилищном строительстве при планировке помещений разбивку несущих стен (стена толщиной более 250 мм) обычно выполняют таким образом, чтобы можно было перекрыть помещение со стены на стену серийными сборными железобетонными пустотными плитами, которые выпускаются разной длины от 3,0 до 6,3 м.

Опирание плит на стены должно быть не менее 100 мм (рис. 1).

Плиты перекрытия укладываются на слой цементного раствора марки 100 толщиной 20 мм.

Рис. 1. Опирание железобетонной плиты на стену: 1 — сборная ЖБ плита; 2 — цементный раствор; 3 — несущая стена

Швы между плитами необходимо очистить от мусора и тщательно заполнить цементным раствором марки 100.

Петли плит необходимо соединить между собой на сварке анкерами 0 8AI, которые заделать в стену на глубину не менее 250 мм.

В сборных железобетонных пустотных плитах в местах прохождения пустот разрешается выполнять отверстия диаметром до 150 мм путем рассверливания, не нарушая ребер. Делать отверстия с нарушением ребер запрещается, так как это может привести к обрушению плиты.

Монолитные железобетонные перекрытия представляют собой сплошную монолитную плиту толщиной 8—12 см из бетона марки 200, опирающуюся на несущие стены, монолитные или сборные железобетонные балки, а также на балки из металлических прокатных профилей (уголок, швеллер, двутавр). Толщина плиты, диаметр и шаг арматуры, а также сечение балок определяются расчетом в зависимости от расстояния между балками и пролетами балок.

Пример монолитного железобетонного междуэтажного перекрытия помещения с внутренним размером 6,0×7,5 м приведен на рис. 2.

Pис. 2. Пример монолитного железобетонного междуэтажного перекрытия (план) (размеры в мм): а — план; б — разрез 1 — 1: 1 — опорный лист из пластины — 250×200×4 (h) мм; 2 — металлические несущие балки из двутавра 124; 3 — верхняя рабочая арматура 0 9AI шаг 150,1 = 1000; 4 — нижняя рабочая арматура 0 8AI шаг 150,1 = 7700; 5 — распределительная арматура 0 6AI шаг 250; 6 — защитный слой — 10 мм

При укладке арматуры необходимо выдержать защитный слой между внешней гранью плиты (снизу и сверху) до рабочей арматуры. В данном примере защитный слой принят 10 мм.

Верхняя рабочая арматура (надопор-ная) укладывается над каждой балкой с вылетом по 500 мм в обе стороны от оси балки.

Нижняя рабочая арматура укладывается на всю длину плиты (длина помещения плюс по 100 мм на опорную часть).

В данном примере для рабочей и распределительной арматуры принята горячекатаная круглая арматурная сталь (условное обозначение — AI).

Следует отметить, что монолитные железобетонные перекрытия достаточно многодельны — надо установить опалубку, уложить и увязать арматуру с соблюдением защитного слоя, залить бетоном марки не менее 200 и ждать 28 дней, пока бетон не наберет расчетную прочность. Поэтому, как правило, железобетонные перекрытия устраивают из сборных железобетонных пустотных плит, а монолитный железобетон используют там, где сборные плиты положить затруднительно (например, монолитные участки между сборными плитами, лестничные площадки и т. д.).

Деревянные перекрытия устраивают по деревянным и металлическим балкам.

Основными видами перекрытий в гражданских и промышленных зданиях в настоящее время являются железобетонные. Широкое распространение они получили благодаря долговечности, огнестойкости, высоким прочностным качествам и возможности механизированного монтажа.. По конструктивной схеме железобетонные перекрытия разделяют на балочные и безбалочные; по способу возведения — на сборные из деталей заводского изготовления, монолитные, выполняемые на месте строительства, и сборно-монолитные, в которых сборные несущие элементы (ригели и плиты) после их монтажа дополнительно усиливают слоем монолитного железобетона, укладываемого на месте.

Тип перекрытий выбирают в зависимости от назначения зданий с учетом экономических расчетов и наличия мощностей предприятий по производству конструкций.

Сборные железобетонные балочные перекрытия многоэтажных зданий выполняют из крупноразмерных плит, уложенных поверх ригелей (балок) или на полки ригелей. Ригели опираются на колонны и стены. Направление ригелей может быть продольное (вдоль здания) или поперечное (рис. 1). Ригели вместе с колоннами образуют раму.

Крупноразмерные плиты, применяемые в перекрытиях промышленных зданий, часто называют настилами, а применяемые в перекрытиях гражданских зданий — панелями или также настилами.

Длина ригелей перекрытий промышленных зданий определяется общей компоновкой зданий и размещением оборудования и по существующей номенклатуре может быть 6 и 9 м при шаге колонн 6 м.

В промышленных зданиях обычно применяют экономичные по расходу материалов ребристые плиты (настилы) (рис. 2). Такие плиты могут быть оперты на ригели с полками, верх которых находится на одном уровне, или уложены поверх ригелей.

Для гражданских зданий шаг ригелей (балок) зависит от сетки опор, которая может быть в пределах 2,8 — 6,8 м. Пролеты панелей (настилов) назначают в зависимости от принятого шага ригелей.

Панели изготовляют с круглыми или овальными пустотами или сплошными легкобетонными, образующими гладкий потолок.

В гражданских зданиях типовые панели перекрытий имеют длину 5,86м и опираются на стены или на ригели. Ширина типовых панелей 0,99; 1,19; 1,59 м; высота 0,22 м.

В крупнопанельном домостроении применяют панели перекрытий размером на комнату. Эти панели опираются по всему контуру на стены или частично на стены и частично на ригели.

Монолитные ребристые перекрытия (рис. 3) состоят из плиты и системы балок (ребер), расположенных в одном или в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Балки делятся на главные и второстепенные. Главные балки служат опорами для второстепенных балок, а сами опираются на колонны или стены. Второстепенные балки являются опорами плиты. В монолитных конструкциях перекрытий балки работают совместно с опирающимися на них плитами.

Рис. 1. Схемы

Рис. 2. Конструкции сборных ребристых плит междуэтажных перекрытий промышленных зданий

Пролеты плит ребристых перекрытий или шаг второстепенных балок устанавливают в пределах 1,8—2,8 м. В этом случае толщина плит получается наименьшей (от 5 до 8 см). Это выгодно, так как наибольший расход бетона в перекрытии приходится именно на плиту, и каждый сантиметр ее толщины сильно сказывается на общем объеме бетона. Пролеты второстепенных балок должны быть в пределах 5—8 м, а их высота должна составлять 1/12—1/2о пролета. Пролеты главных балок назначают размером, равным 6—7 м; высоту главных балок принимают в пределах V10—Vld их пролета.

Марку бетона для балок и плит принимают по расчету, но она должна быть не ниже 150.

Безбалочные железобетонные перекрытия бывают трех типов: сборные, монолитные и сборно-монолитные.

В нашей стране в строительстве гражданских и промышленных зданий (с нагрузкой до 20 кН/м2) широкое распространение нашли сборные и сборно-монолитные безбалочные перекрытия (рис. 4). Такие перекрытия состоят из сборных элементов: капителей или капительных плит, межколонных плит-балок и пролетных плит- панелей. Сетка колонн 6×6 м.

Монолитные безбалочные перекрытия представляют собой плоскую сплошную плиту, которая опирается непосредственно на колонны. В местах сопряжения с плитой колонны усиливают капителями. По контуру здания плита безбалочного перекрытия может опираться на несущие стены, контурные балки или консольно выступать за капители крайних колонн. Эти перекрытия ввиду гладкой поверхности потолка находят применение в помещениях общественных зданий, складах, холодильниках, а также в больших резервуарах.

В деревянных перекрытиях (рис. 5) несущими элементами являются балки, изготовляемые из брусьев или досок хвойных пород высотой V* — V25 величины пролета и длиной до 6,5 м. Расстояние между осями балок принимают 600—1000 мм (кратное модулю 100 мм). Применяют также клееные балки, изготовляемые из маломерных досок.

Между балками по черепным брускам укладывают накат из дощатых щитов, гипсовых плит, камышита, фибролита. Для повышения звукоизоляции перекрытия по накату наносят глинопесчаную смазку или укладывают слой толя, после чего засыпают слоем шлака толщиной 60—70 мм. Потолок обивают сухой штукатуркой или оштукатуривают раствором. Деревянные перекрытия экономичны, но малоиндустриальны и подвержены загниванию.

Перекрытия по стальным балкам применяют очень редко, в основном в нетиповых промышленных зданиях. По стальным двутавровым балкам укладывают сборные железобетонные панели или монолитную плиту.

Подвесные потолки устраивают в промышленных и гражданских зданиях с целью улучшения акустических, звукоизоляционных и эстетических качеств помещений, а также для создания технических этажей, где размещают вентиляционное, электротехническое оборудование и трубопроводы.

Конструкции подвесных потолков могут быть различными. Наиболее широко применяют подвесные потолки из перфорированных алюминиевых, стальных, асбестоиементных листов или акмиграно- вых плит по стальному каркасу из уголков.

Рис. 3. Схемы ребристых перекрытий а — с поперечным расположением второстепенных балок; б — с однопролетными балками; в — с продольным расположением второстепенных балок; 1 — главные балки; 2 — второстепенные балки; 3 — колонны

Рис. 4. Сборные безбалочные перекрытия конструкции Промстройпроекта

Рис. 5. Деревянные перекрытия а — междуэтажные; 1 — пол по лагам; 2 — черепные бруски; 3 — глиняная смазка; б — чердачные: 1 — утеплитель; 2 — пористая смазка; 3 — пол; 4 — лаги; 5 — щиты из горбылей: 6 — штукатурка по дранке

gardenweb.ru