Опирание жб балки на жб стену

Обновлено: 16.05.2024

Как выполняется опирание балки на кирпичную стену?

Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие. Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на кирпичную стену, так как строительство именно кирпичных домов очень распространено. Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.

Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.

Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе. Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов. При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.

Материал и конструкция перекрытия

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

В общем случае перекрытие это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).

При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:

высота 150-300 мм,
ширина 100-250 мм.

Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.

Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.

Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.

Способы заделки балки

Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.

Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.

Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом. Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.). Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.

Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки

В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки. Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм. Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.

Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.

Опирание балки при уменьшении толщины стены

Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.

При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.

Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.

При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.

Монтаж и крепление балок

Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.

Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.

Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.

Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.

Монтаж перекрытия

После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.

При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.

Для обработки и крепления деревянных элементов:

Заделка концов деревянных балок раствором с щебенкой.

ножовка,
топор,
молоток,
болгарка,
дрель,
перфоратор (для работ с кирпичом).

Для проведения измерений и замеров:

Опирание металлической балки на кирпичную стену

Конструкции упрочненных перекрытий могут основываться на использовании несущих металлических балок. При опирании такой конструкции на кирпичную стену необходимо устранить вероятность местного разрушения кирпичной кладки в зоне крепления балки.

Для распределения возникающих значительных нагрузок на возможно большую площадь применяются подушки, которые должны входить в комплект специальных узлов.

Несколько видов стандартных узлов крепления включают шарнирное соединение, закрепляемое на кирпичной кладке цементным раствором. Нагрузка на опорный конец в этом случае передается на кирпич через промежуточные металлические плиты толщиной не менее 20 мм. Размеры такой плиты определяются, исходя из веса балки и прочностных свойств кирпича.

Для больших нагрузок (более 100 кН) в зоне опирания на кирпичную стену должны использоваться специальные железобетонные распределительные подушки толщиной не менее 100 мм. Такая подушка для упрочнения армируется двумя сетками. Непосредственное опирание на кирпичную стену при указанных нагрузках не допускается. Опорные узлы самой балки в этом случае изготавливаются в жестком исполнении.

Подведение итогов

Промерзание перекрытия из-за неправильного опирания плит перекрытия.

Любой вид перекрытия имеет свои преимущества и недостатки. Использование деревянных перекрытий на несущих деревянных балках наиболее дешево. По трудоемкости и степени сложности сборки такие перекрытия вполне доступны большинству людей. Эта доступность обеспечивает наибольшее распространение применения деревянных балок при строительстве частных кирпичных домов. Деревянные перекрытия в таких домах могут использоваться в качестве любого вида как междуэтажного, так и чердачного.

Стандартные способы заделки концов обеспечивают надежное и безопасное опирание на кирпичную стену. Сравнительно небольшой вес конструкции позволяет снизить нагрузку на кирпичную кладку стен и фундамент дома.

К недостатку деревянных конструкций следует отнести легкую воспламеняемость древесины, что требует применения огнезащитных покрытий. Увеличение долговечности перекрытий достигается за счет пропитки смолами и антисептической обработки, но все равно они уступают металлам и железобетонным конструкциям.

При сооружении перекрытий в зданиях, где есть значительные нагрузки на несущие конструкции, возникает необходимость использования металлических и железобетонных балок. Применение подобных конструкций требует повышенных затрат и специального оборудования. В то же время в сложных условиях обойтись без них нельзя. Утяжеленное опирание плиты из бетона на кирпичную стену значительно ограничивает применение монолитных плит в частном строительстве.

Все виды перекрытий хороши для конкретных условий. Правильный выбор конструкции может произвести только специалист с учетом всех воздействующих факторов.

Шарнирное опирание монолитной балки

Поперечная сила воспринимается бетоном и поперечной арматурой (если таковая есть) - согласно нормам. Есть полуэмпирическая нормативная методика для расчета несущей способности для поперечной силы.

Там в неявном виде учтено очень много факторов (см. литературу по теории железобетона) - сцепление берегов трещин, нагельный эффект от предольной арматуры и пр.

Так вот, в Вашем случае, если на опоре нет верхней арматуры, то трещина раскрывается и, если раскроется достаточно сильно - то сцепления берегов трещины не будет. Нагельный эффект от продольной арматуры в явном виде непонятно как учесть. Распора может и не быть - при высоких гибких колоннах - достаточно податливых в горизонтальном направлении. Повиснет все на нижней арматуре и на маленькой сжатой зоне нижней части сечения балки (это если будет распор). Имеем случай, не соответствующий предпосылкам, заложенным в общеизвестную СНиПовскую методику расчета.

Что я хочу этим сказать:

1. Есть в нормах методы для расчета, дающие достаточно достоверные результаты - но при условии соблюдения оговоренных в нормах конструктивных требований.

2. Попытка рассчитывать с помощью нормативных методик конструкции, которые не соответствуют рекомендованным в нормах решениям, - чревата нехорошими последствиями. Эффекты, которые в стандартных нормативных решениях либо отсутствовали (или были пренебрежимо малы), либо были учтены неявно - в нестандартном случае либо появляются их нужно учесть явно (знать бы какие и как!), либо требуют неявного учета с помощью эмпирических коэффициентов по результатам испытаний.

3. Расчет такого рода нестандартных ненормативных конструкций должен вестись с особой осторожностью с экспериментальной проверкой.

__________________
Участник Броуновского движения. Последний раз редактировалось engineer_a, 17.02.2015 в 11:39 . Offtop: engineer_a, и охота тебе столько буков писать? Всё равно в рамках форума обучение невозможно. Хотя и всё правильно написал. Про осторожность и решение нестандартных задач стандартными методами - это все понятно.
А может все проще, чем кажется? Я думаю, что по факту глубокого раскрытия (до нижней арматуры) не будет происходить, т.к. момент будет полностью уходить в пролет.
А угол поворота опорного сечения будет реализован не за счет одной глубокой трещины, а за счет серии неглубоких трещин, расположенных на некотором участке у опоры.
Что касается вариантов скрытой консоли, то, может быть, металлический столик? Я думаю, что по факту глубокого раскрытия (до нижней арматуры) не будет происходить, т.к. момент будет полностью уходить в пролет. Типа нет арматуры, нет и момента? Наивно. А угол поворота опорного сечения будет реализован не за счет одной глубокой трещины, а за счет серии неглубоких трещин, расположенных на некотором участке у опоры. Уверен? Не забудь отписаться, после окончания строительства. Днепропетровск Екатеринослав

Белов Н.Н. - Расчет железобетонных конструкций на взрывные и ударные нагрузки

"При возникновении в железобетонной конструкции наклонной трещины и смещении ее берегов под действием внешних сил возникает сложная картина напряженного состояния. В опытах А.А. Гвоздева, А.С. Залесова и И.А. Титова поперечная составляющая сил зацепления в наклонном сечении для балок без хомутов составила 40—50%, для балок с хомутами — до 17% от величины полной поперечной силы. Эксперименты В.П. Митрофанова показали, что силы зацепления в наклонной трещине составляют 7—24% от величины поперечной силы в сечении [48].

Согласно полученным данным, вдоль берегов трещины действуют касательные напряжения т. Перпендикулярно берегам трещины возникают нормальные напряжения с. Величины касательных и нормальных напряжений на поверхностях отрыва зависят от ширины раскрытия трещины и сдвига се граней. Эта тема широко рассмотрена в работах отечественных и зарубежных исследователей [9, 11, 12, 48, 80, 81, 86, 88—901- Она актуальна в приложениях к задачам статического и динамического расчета железобетонных конструкций.

Испытания бетонных блоков с искусственной трещи-пой постоянной ширины на сдвиг показали, что через зацепляющиеся выступы передаются значительные касательные напряжения, достигающие величин 0,8—2,0 МПа [80, 811. IT. Taylor [891 Б экспериментах с бетонными блоками получил близкие результаты, согласно которым предельные значения касательных напряжений т составили 0,3—1,4 МПа и возрастали с увеличением марки бетона (Д,,— сдвиг граней трещины, асп — ширина раскрытия трещины). Нормальные напряжения в трещине, достигнув ве*личин 0,1-0,4 МПа, резко уменьшались и становились перед разрушением растяшвающими.

Изменения размеров щебня слабо влияли на прочность зацепляющихся выступов в трещине. Доля сил зацепления в величине действующей поперечной силы составила 33— 50%, что практически совпадает с результатами опытов А.А. Гвоздева, А.С. Залесова и И.А. Ти юна. Теория расчета железобетонного элемента с трещиной может быть основана на реализации расчетной схемы, отражающей изгиб-но-сдвиговой характер деформаций. Согласно сложившимся представлениям о механизме появления и раскрытия трещины в бетоне, разработана теория прочности бетонных «зубьев»"

Нет верхней арматуты - нет и хомутов - зацепление несет половину нагрузки. Нет распора - нет зацепления - будет обрушение или непригодность к эксплуатации (повиснет на арматуре).

Особенности бетонных и железобетонных балок перекрытия, нюансы монтажа

Для перекрытия между этажей или для обустройства чердачного перекрытия могут использоваться бетонные или железобетонные балки перекрытия.

Такие опорные несущие конструкции распределяют различные типы нагрузок от других элементов и сооружений, например, от предметов интерьера, верхних этажей или крыши.

Чтобы правильно возвести балки перекрытия из данного материала, необходимо ознакомиться с их особенностями и узнать, как правильно рассчитать такие планки для перекрытий.

Что означает понятие?

Под понятием «железобетонные или бетонные балки перекрытия» подразумевают конструкции из бетона с железным армированием внутри. Они выполняются в форме длинных прямоугольников и необходимы для того, чтобы повысить уровень прочности конструкции или всего здания.

Планки из бетона или с армированием производят в заводских условиях, затем их транспортируют на строительный объект с помощью специализированной техники. Планки также монтируют с помощью специальных приспособлений, фиксируя крепежными элементами.

Все балки с металлическими стержнями внутри должны быть установлены по стандартам, с соблюдением всех норм. Во время производства используют тяжелые бетоны, обязательно упрочняя каркас арматурой. Зачастую используют бетон марки М300-М500 с хорошими показателями прочности. Такой материал позволяет сделать компенсацию изгибающих моментов и поперечных усилий.

Разновидности жб изделий

Железобетонные балки делятся по назначению и по конструкции.

По назначению

Все существующие виды железобетонных балок можно поделить согласно их назначению, то есть для каких типов перекрытий они актуальны, а также согласно их конструкции. Для начала нужно рассмотреть, какие бывают ж/б планки по своему назначению:

Для фундамента. Используются тогда, когда необходимо перекрыть основание перед возведением стен здания.
Для кровли. Применяются для того, чтоб обустроить кровельную систему на начальном этапе.
Для пролетов. Необходимы в том случае, когда происходит формирование пролетов на промышленных объектов для крановой техники.
Для строительства промышленных объектов. В данном случае используются железобетонные балки двутаврового сечения, это помогает равномерно распределить нагрузку при строительстве промышленных объектов и многоэтажных панельных домов.
При обвязке бетонной конструкции. В данном случае используются специальные железобетонные балки для обустройства перемычек над оконными и дверными проемами.

По конструкции

Если классифицировать железобетонные изделия для перекрытий по их конструкции, то можно выделить такие виды:

двутавровые;
обвязочные;
подкрановые;
решетчатые;
стропильные.

По своей форме изделия могут быть прямоугольными, трапециевидные, тавровые и с сечением С L.

Наиболее часто в строительстве используются межэтажные балки таврового сечения – их применение способствует равномерному распределению нагрузки и формированию ровной плоскости пола. На больших по размеру пролетах обязательно должна быть предусмотрена дополнительная опора.

Требования по ГОСТ

Все требования и нормы к такого вида изделиям предписываются в документе ГОСТ 20372-2015. Здесь указаны общие нормативы и стандарты, поэтому для ж/б конструкций предусмотрена специальная глава. В ней сообщаются основные требования:

длина должна быть такой, чтобы окончание планки не заходило на несущую стену;
длина должна быть больше длины пролета на 40 см;
балка должна заходить на окончание опорных элементов на 20 см;
сами планки перекрытия лучше не брать «с запасом»;
высота планки должна составлять 5% от ее длины по ГОСТ;
в условиях цеха ширина планки рассчитывается исходя из ее высоты в пропорции 5 к 7.

Показатели звуко- и теплоизоляции должны соответствовать требованиям, предъявляемым нормативными документами к тем сооружениям, которые требуется возвести. Допускается обшивка балки и подбор такого вида утеплителя, который соответствует стандартам.

Справка! Фундаментные жби должны быть изготовлены из тяжелых бетонов и иметь гидроизолирующую функцию.

Стропильные планки могут быть односкатными, двускатными или криволинейными.

Размеры и другие характеристики

Перед тем, как приобрести планки для перекрытия из железа и бетона, рекомендуется ознакомиться с их параметрами. Например, если планка предназначена для опоры наружных и внутренних стен, а также для основания, то она изготавливается из тяжелого бетона марки В20, с применением напрягаемой и ненапрягаемой арматуры. Указанные изделия могут иметь длину от 4,2 до 8 метров, их ширина составляет 180 мм, а высота 380 мм. Часто встречается маркировка таких изделий – Бсу 78.4.

Если железобетонное изделие используется в качестве вкладного перекрытия, то для его производства используется бетон марки В15, такие планки могут иметь длину от 3,2 до 6,4 метра. Ширина их составляет от 180 до 380 мм, а высота от 220 до 400 мм. Маркируются такие изделия так: Б60.18.30-1Т.

Вес балок разного типа и формы отличается, но в среднем составляет от 4000 кг и выше.

Изделия, которые производятся по ГОСТ-28737-90 способны выдерживать сейсмические нагрузки до 7 баллов включительно. Они используются в условиях слабоагрессивного и неагрессивного воздействия грунта. Сама балка выдерживает собственный вес, массу железобетонной плиты перекрытия, а также эксплуатационные нагрузки.

Расчет бетонных конструкций

Хоть железобетонные конструкции применяются в строительстве уже более века, процедура расчета необходимого количества и нагрузки на планку до сих пор остается неотъемлемой и сложной процедурой.

Расчет необходим для того, чтобы понимать, какую нагрузку выдержит строение, а также для того, чтобы подобрать внутреннюю арматуру. Для проведения расчета необходимо знать такие данные:

выбрать схему опирания;
задать длину планки;
задать нагрузку на изделие;
задать размеры и сечение изделия;
выбрать тип армирования – только сверху или только снизу.

При расчете важно знать класс бетона, из которого изготовлена конструкция, а также класс арматуры. Она может быть гладкой или иметь разный тип профиля.

Как рассчитать по формуле?

Чтобы рассчитать показатели используется несколько формул:

Нормативно-эксплуатационная нагрузка. Для жилого здания нормативный коэффициент нагрузки составит 151 кг на квадрат, а коэффициентный запас равен 1,3. По формуле 151х1,3=196 кг на квадрат.
Нагрузка от блоков, которыми закладывают промежутки балок. Часто используют пенобетон или газобетон, их плотность равна Д500. Следовательно, по формуле 500х0,2=100 кг на квадрат, где 0,2 – толщина блока в 20 см.
Нагрузка от массы армированного каркаса. В данном случае толщину стяжки необходимо умножить на показатель плотности. Например, стяжка имеет толщину 5 см, следовательно, 2000х0,05=100 кг на квадрат.

С помощью таких несложных расчетов можно самостоятельно вычислить предполагаемую нагрузку на планки их железобетона.

Особенности процесса монтажа

Как и в любом другом виде строительства, при монтаже изделий можно выделить ряд особенностей и нюансов.

Например, бригада, которая будет проводить установку изделий, должна иметь навыки прочного фиксирования железобетонных конструкций. А для этого нужно понимать особенности сооружения.

Перед тем, как установить изделие, осуществляют подготовку – осевые планки покрывают краской и зачищают детали. Очень часто для монтажа применяют крановую технику. Чтобы поднять балку используют монтажные петли.

Стоит обратить внимание на несколько нюансов:

ригели монтируются с опорой на железобетонные колонны;
планки могут устанавливаться как в продольном, так в поперечном положении;
в промышленном здании перекрытие в поперечном направлении может иметь 5-6 пролетов;
в жилом здании в таком же направлении перекрытие имеет 2-3 пролета;
во время проектирования и расчета ж/б балок нужно подобрать правильное направление монтажа ригелей, их нагрузку, шаг крепления;
если ригели монтируют в поперечном направлении, то плиты перекрытия – в продольном;
если здание не промышленного назначения, то ригели могут располагаться в продольном направлении, а плиты перекрытия – в поперечном.

Внутри самой балки должна присутствовать арматура не менее 10 мм толщиной, а каркас должен быть обвязан проволокой или приварен.

Плюсы и минусы применения

При использовании железобетонных изделий в качестве балок для перекрытия, можно выделить несколько преимуществ:

повышенная прочность конструкции;
устойчивость к воздействию открытого огня;
стойкость к перепадам температуры;
устойчивость к вибрационным нагрузкам и изгибам;
возможность быстрой установки;
практичность.

При работе с такими ригелями всегда есть возможность заказать специализированную технику, тогда человеческий фактор будет сведен к минимуму.

По сравнению с деревянными балками, которые часто применяются в индивидуальном строительстве жилых домов, изделия из железобетона более практичным и долговечны.

Они имеют практически неограниченный срок службы, если произвести грамотную установку.

Но такие конструкции также не лишены минусов. Среди недостатков можно выделить увеличенную массу, которая обязательно потребует заказа специальной грузоподъемной техники, что увеличит расходы на строительство. По сравнению с древесиной, этот материал имеет повышенную теплопроводность, поэтому придется утеплять конструкцию.

Еще один минус – затраты на продукцию, которую придется приобрести на заводе, однако сделать балки можно и самостоятельно, что займет немало времени.

Средние цены по России будут отличаться в зависимости от региона продажи, производителя, размеров, параметров балок, а также их серии. Подборка цена на планки из железобетона разных серий:

ФБ-6.1 – от 7400 до 10100 рублей;
ФБ-6.10 – от 5400 до 7300 рублей;
ФБ-6.21 – от 6900 до 7000 рублей;
ФБ – 6.4 – от 1200 до 7500 рублей.

Ориентировочные размеры балок на указанные серии: 5950×260×450 мм, 4750×400×450 мм, 4450×260×450мм. Наиболее популярные производители в России – ООО МЖБК, Абсолют Строй и ЖБИ 15.

Заключение

Бетонные и железобетонные балки перекрытия часто используются для строительства промышленных зданий и ангаров, где требуется усиленная конструкция. Усиление происходит за счет армирования изделий изнутри. Для заливки применяют тяжелые бетоны. Балки делятся на разные категории, но, чтобы начать строительство необходимо произвести расчет нагрузки и количества.

Каким должно быть опирание плиты перекрытия на стену: нормы, требования и виды

Ещё одна функция, которая возлагается на данные конструктивные элементы – обеспечение общей геометрической неизменяемости пространственной рамы каркаса.

Это достигается за счёт объединения несущих вертикальных элементов горизонтальным диском, в пределах каждого этажа. Для обеспечения совместной работы стен, колонн или пилонов с плитами перекрытий, необходимо задать шарнирные или жёсткие узлы для их сопряжения, что, в свою очередь, зависит от характера опирания перекрытий на стены.

Что означает понятие?

Перекрытия всегда работают в здании в пределах одного этажа, воспринимая постоянные и временные нагрузки от собственного веса, массы полов, оборудования, предметов мебели и людей, эксплуатирующих помещение.

При приложении внешних сил, в элементе возникают внутренние усилия, которые определяют геометрическое сечение и позволяют рассчитать пролётное сооружение по 2 группам предельных состояний.

В то же время, в плите перекрытия, вместе с приложенными к ней нагрузками, возникают опорные реакции, которые концентрируются в местах опирания элементов на стены или точечные вертикальные конструкции. Эти реакции распределяются по площадке опирания и, чем больше её площадь, тем меньше величина нагрузки на каждый см 2 вертикального элемента.

Таким образом, глубина заделки перекрытия в стену – важный параметр, влияющий как значение приопорного поперечного усилия Q в плите, так и осевого усилия N, возникающего в стене или колонне. Также величина заделки влияет на возможность местного смятия или скалывания ЖБ изделия при передаче нагрузки.

Требования СНиП

Глубина заделки плиты перекрытия в стену нормируется, исходя из требований СНиП 2.08.01-85 («Жилые здания»), а также СП 335.1325800.2017 («Крупнопанельные конструктивные системы. Правила проектирования»).

Согласно информации, содержащейся в справочных таблицах данных документов, разработанных на основании статических расчётов по 2 группам предельных состояний, минимальная и максимальная требуемая величина опирания перекрытия составляет:

40 мм при опирании по 4 сторонам. То же условие при опирании по 3 сторонам (если контактная поверхность проходит вдоль обеих длинных стен).
50 мм – в случае укладки плиты на две опоры в пролёте до 4200 мм. Та же величина требуется при опирании перекрытия по 3 сторонам, если линия контакта проходит лишь через одну из двух длинных стен.
70 мм – при опирании на 2 стены при пролёте от 4200 до 6000 мм.
90 мм – при наличии двух опор и длине перекрытия более 6000 мм.

Если речь идёт о монолитном каркасе здания, то жёсткая заделка горизонтальных и вертикальных железобетонных элементов достигается при полном опирании перекрытия на стену. При увеличении площади контакта поверхности стены и перекрытия, равномерно распределённая нагрузка снижается, что позволяет уменьшить глубину заделки.

Важно! Как правило, при монтаже сборных плит типа ПК или ПБ, строители перестраховываются и обеспечивают стандартную величину заделки 120 мм, что кратно ½ линейного размера стандартного глиняного кирпича.

Способы установки

Существует 3 основных способа опирания пролётных конструкций на стены, каждый из которых имеет как преимущества, так и недостатки:

По двум коротким и одной длинной стороне.
По двум длинным и одной короткой стороне.

Плюсы: в обоих случаях площадь контакта увеличивается, по сравнению с опиранием по 2 сторонам. Соответственно, давление от веса плиты на 1 см2 снижается, и глубину заделки допускается уменьшить.

Минусы: перекрытие перестаёт подчиняться линейной зависимости при расчёте по 2 группам предельных состояний.

Плюсы: минимальное давление на опоры исключает локальное смятие. Допускается уменьшение площади контакта перекрытия со стеной.

На практике чаще всего используются сборные железобетонные плиты с опиранием по 2 сторонам, так как эта конструкция считается оптимальной с точки зрения монтажа и эксплуатации под нагрузкой.

Как составляется схема?

При оформлении рабочего проекта жилой комнаты или общественного здания, схема опирания плит перекрытий зависит как от расчётных, так и от конструктивных и функциональных параметров.

При создании чертежа с раскладкой ЖБИ плит, проектировщик принимает во внимание следующие факторы:

Однако, если конструктивная схема предусматривает опирание плит с обеих сторон стены, то суммарная глубина заделки составит 80 мм.

Схема должна отображать величину заделки для каждого элемента на этаже. Если проектировщик добился универсальности и обеспечил единую глубину заделки, следует указать этот факт в примечаниях к графическим материалам.

Правила проектирования узлов сопряжения

При выполнении рабочего проекта монтажа плит перекрытий, помимо основной схемы раскладки элементов, следует предусмотреть деталировку узлов с указанием всех нюансов при сопряжении горизонтальных и вертикальных элементов.

С наружными стенами

Рабочий чертёж узла сопряжения сборной железобетонной плиты перекрытия с ограждающей вертикальной конструкцией должен отображать следующие детали:

Плиту заданной толщины в разрезе.
Полный состав наружной стены с учётом облицовки, забутовки и утеплителя.
Глубину заделки конструкции в стену.
Элементы крепления для обеспечения связи (ц/п раствор, закладные детали).
При наличии ЖБ пояса – разрез по данному элементу.
Схема армирования узла сопряжения.
Наличие упругой вставки по торцу плиты.
Схема заполнения пространства между перекрытием и облицовкой стены.
Если предусматривается проектом – схема пирога чистого пола с узлом примыкания к внутренней части вертикальной ограждающей конструкции.
При деталировке узла на типовом этаже – изображение вышележащей наружной стены.

Если плита перекрытия одновременно ложится на участки стены, с разным конструктивным исполнением (например, в месте расположения перемычек над оконными проёмами) то узел необходимо продублировать для всех ситуаций.

С внутренними несущими

При деталировке опирания плиты на внутренние несущие стены, все элементы чертежа указываются аналогично описанному выше алгоритму. При наличии дополнительных деталей конструкции, они также указываются на узле:

Если плита расположена не в крайнем пролёте, проектировщик изображает 2 горизонтальные конструкции и описывает решения по их сопряжению.
Если сопряжение элементов предусматривает скрутки или сварку, то такие детали также указываются в проекте с назначением шага, длины шва и прочих особенностей.
Если в толще несущей внутренней стены расположены вентканалы, влияющие на монтажную схему, такие сечения выносятся отдельным чертежом.

Все дополнительные расходные материалы, заложенные в проекте, отображаются также в спецификации к чертежу, с указанием их марок и количества.

Технология монтажа

При монтаже сборных ЖБИ плит перекрытия в условиях строительной площадки, типовой узел сопряжения выполняется согласно следующему алгоритму:

Кладка несущих стен завершается за 2 – 3 ряда до проектной отметки высоты этажа.
По линиям опирания плит организуется армированный монолитный пояс, позволяющий равномерно распределить опорные реакции от перекрытия по всему объёму кладки. В некоторых случаях проект не предусматривает подобную конструкцию, и монтаж пролётных конструкций ведётся по подстилающему слою из жёсткой ц/п смеси.
Поверх пояса наносится подстилающий слой, разглаженный по всей предполагаемой площади опирания плиты.
К элементу перекрытия крепятся строповочный кронштейн, либо цепи через монтажные петли.
Грузоподъёмный механизм поднимает плиту на нужную отметку, а монтажники аккуратно подводят его к площадке опирания.
Автомобильный или башенный кран медленно опускает плиту на площадку опирания под контролем монтажников.
При незначительном отклонении положения конструкции, рабочие поправляют элемент ломами или кувалдой через деревянный брусок.
По аналогичному принципу укладываются следующие элементы перекрытия.
Когда монтаж сборных ЖБИ изделий окончен, рабочие производят зачеканку швов жёсткой цементно-песчаной смесью.
В монтажные петли плит устанавливаются арматурные анкера, которые впоследствии пересекаются «крест-накрест».
Анкера свариваются между собой, а петли прижимаются к горизонтальной поверхности кувалдами.

По завершении монтажных работ начинается устройство монолитных участков, если раскладка плит предусматривает такое конструктивное решение.

Ошибки в процессе работ

Если проектировщик допускает ошибки, отступает от нормативных требований или упускает важные детали при выполнении сопряжения, возможно наступление тяжёлых последствий:

При недостаточно глубокой заделке может произойти местное смятие кладки, что чревато потерей геометрической неизменяемости всего сооружения с последующим обрушением.
При глубокой заделке могут образоваться зоны промерзания конструкции, скопление конденсата от точки росы в помещении.
При похождении сквозь вентканалы может понадобиться частичная подрезка торца плиты.
Если фактически возведённые стены имеют незначительное отклонение от вертикальной оси, а проектировщик не предусмотрел запас при расчёте опирания, вся конструкция перекрытия перестанет удовлетворять требованиям СНиП.

Таким образом, при расчёте опирания плиты перекрытия на стены следует учесть все особенности монтажа конструкции – от рекомендованных нормативными документами значений до человеческого фактора и возможных отклонений конструкции от проектных габаритов.

Заключение

Опирание плит перекрытия на стену – это важный расчётный параметр, который должен учитывать множество факторов. Глубина заделки не может быть ниже значений, указанных в СНиП, удовлетворять результатам расчёта и не вызывать локальное смятие конструктивных элементов.

Монтаж и сопряжение горизонтальных конструкций с вертикальными должен проводиться в соответствии с проектными решениями, а в составе альбома должна присутствовать деталировка каждого узла.

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.

Виды конструкций

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

Теперь подробней ознакомимся с каждым видом конструкций.

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.

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.

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.

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.

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

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.

Читайте также: