Железобетонные балки перекрытия: размеры, ГОСТы, изготовление

Перекрытие – очень важный конструктивный элемент любого здания, будь то частный дом или здание большого предприятия. Больше всего вопросов вызывает технология перекрытия. О том, как выполняется монтаж балок перекрытия, какие нюансы стоит при этом учитывать, мы и поговорим в данном материале.

Что такое балки и из чего изготавливаются

Балка — это важный элемент в конструкции, она ставится для повышения устойчивости и укрепления конструкции. Металлические балки изготавливаются чаще всего из стали, их действие направлено на изгиб. Если сооружение слишком массивное, то балка изготавливается двутавровая, она похожа на две соединенные буквы т. При таком сечении нагрузка на материал распределяется равномерно и повышается сопротивляемость.  Балки бывают не только из металлических соединений, есть также деревянные, они используются в более простом строительстве, они не могут изготавливаться с разными видами сечения, поэтому представляют собой обычный брус с разной длиной и шириной. 

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

При возведении частного дома, когда сооружается межэтажное перекрытие по деревянным балкам своими руками, успех дела во многом зависит от правильности выбора строительного материала. Брусы, являющиеся опорой всей конструкции, не только воспринимают собственный вес – на них давит масса настила, воздействуют эксплуатационные нагрузки.

Перекрытие в доме

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Что учитывать при выборе пиломатериала ↑

Для таких целей рекомендуется выбирать древесину хвойных пород или лиственницы, так как такой материал обладает лучшей прочностью относительно древесины лиственных пород. Бруски, доски либо бревна должны быть сухими – допускается влажность, не превышающая 14%. Обычно такую влажность пиломатериал приобретает за год при создании правильных условий хранения.

Замер влажности древесины

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

У балок не должно быть большое количество сучков, желательно отбраковывать лес, имеющий ярко выраженные косослой либо свилеватость – волокна должны располагаться вдоль бруса или доски. Хорошо, если была проведена обработка пиломатериала антисептиком и составом, повышающим огнестойкость древесины.

Косослой

Свилеватость

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Подбор брусков или бревен по размерам ↑

В зависимости от того, где используются деревянные перекрытия, необходимо делать выбор брусков или досок по размерам сечения, от которого зависит надежность конструкции. Если строится межэтажная площадка, то к сечению предъявляются одни требования, а когда выполняется постройка чердака, толщина балок может быть меньше. Подбирая материал, можно руководствоваться таблицами, дающими возможность рассчитать сечение используемых досок, бревен или бруса.

Расчет сечения бруса в зависимости от длины пролета при ориентировочной нагрузке 350-400 кг/м²

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Расчет диаметра бревна в зависимости от длины пролета при нагрузке в 400 кг/м²

Хотя можно не брать повышенное значение нагрузки на полы, если в помещении не планируется размещать большое количество мебели или других предметов интерьера. В этом случае поможет другая таблица, помогающая подбирать сечение балок, учитывая загруженность напольного покрытия в помещении.

Выбор сечения бруса в зависимости от нагрузки и ширины пролета

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Подготовка брусков или досок к укладке ↑

Грамотно выбрав материал, приступают к монтажу межэтажного настила. Правильно сделанное деревянное перекрытие в доме обеспечивает крепость всего каркаса строения, а для этого необходимо точно отмерить длину балок и выверено их расположить.

Из подобранного по сечению материала подготавливаются брусы с точным размером, включающим расстояние «запаса», который будет играть роль опоры конструкции на несущие стены. Для опоры необходимо использовать не менее 10 см бруска, а в качестве опорной площадки обычно используют не менее 2/3 толщины стены.

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Длина пролета, в котором укладывается перекрытие, для безопасности не должна составлять более 6 м. Идеальное перекрываемое расстояние должно соответствовать 4-5 м. Когда готовится проект дома, проектировщик старается расположить несущие конструкции из древесины таким образом, чтобы брусы располагались параллельно меньшей стороне помещения либо строения.

Рассчитывая шаг, с которым укладываются подготовленные бруски или доски, необходимо использовать данные, отраженные в СНиП Согласно этому документу, нужно руководствоваться следующими значениями допустимой суммарной нагрузки:

  • для межэтажных перекрытий, включая цокольные 350-400 кг/м²;
  • для не нагружаемого чердачного помещения 130-150 кг/м²;
  • для используемого чердачного помещения до 250 кг/м².
Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Расчет шага распределения брусков или досок

Чтобы правильно распределить слеги, можно использовать таблицу расчета шага, позволяющего сделать перекрытие второго этажа по деревянным балкам достаточно прочным.

Распределение балок под перекрытие

Выбор материалов по виду древесины и размерам ↑

Расчет Сечения железобетонной балки

Для осуществления расчета сечения железобетонной балки необходимо определить высоту сечения балки, а затем ее ширину. В этом плане можно пользоваться расчетной схемой, в условии которой закладываются все параметры для данного строительства.

Алгоритм расчета несущей способности состоит из нескольких этапов, а именно – из определения пролета балки, расчета прочностных характеристик ж/б балки, определения относительной высоты балки, определения высоты зоны бетона, расчета значения момента (максимального) и расчета нагрузки (несущей способности). Поскольку несущая железобетонная балка является основной опорой любого здания, то такие характеристики помогут выбрать его оптимальную этажность.

Читайте также:  Как сделать люк в перекрытии из пустотных плит

Монтировать балки необходимо начинать вместе со стенами, правильно формируя при этом будущую конструкцию. В самой балке, как правило, закладываются детали по верхнему поясу, что позволит сделать ее более прочной и надежной. Рассчитать сечение железобетонной балки рекомендуется доверить специалистам, знающим сопромат и имеющим опыт.

Изготовление балок

В настоящее время заводы ЖБ-конструкций выпускают готовую продукцию в большом количестве. Нередки случаи, когда невозможно приобрести готовое изделие нужного размера для конкретного строительного объекта, и его приходится делать самостоятельно. Но чтобы изделие обладало нужными прочностными показателями, было надежным и служило долго, необходимо провести правильный расчет железобетонной балки. Чтобы сделать это, необходимо определить геометрические размеры нужного изделия. Длина включает расстояние между опорами плюс ширину самих опор. Ширина и высота балки зависит от материала, из которого изготовлены стены. Например, для постройки из шлакоблока высота балки может равняться высоте одного элемента шлакоблока. Если сооружение возводится из пустотелого кирпича, высота балки равняется одной или двум высотам кирпича.

Изготовление балок

Далее предстоит определить опору. Она может быть шарнирной, защемленной на концах или консольной. Если изделие будет проходить над несколькими помещениями, тогда оно считается многопролетным. Также расчет железобетонной балки включает и определение нагрузки, которая бывает сосредоточенной или распределенной, выбор арматуры, способ армирования и многие другие параметры. Самостоятельно учесть все невозможно, поэтому лучше всего провести онлайн-расчет, где учитывается все то, что позволит исключить все возможные риски.

Тонкости расчетов

Итак, вы поставили цель определить, сколько балок понадобится для перекрытия. Чтобы сделать это, необходимо:

  1. Выполнить замеры пролета, который планируете перекрывать.
  2. Выяснить, какой способ крепежа на стене будет наиболее оптимальным.
  3. Рассчитать нагрузку.
  4. Подобрать нужный шаг и сечение, используя таблицы или специальный калькулятор.

Балки перекрытия: определение длины

Расчет длины выполняется в соответствии с размерами пролета, который будут перекрываться, а также глубиной заделывания в стены. Чтобы измерить длину пролета, воспользуйтесь рулеткой. Что касается глубины заделывания, во многом она зависит от материала.

Когда дом построен из кирпичей или блоков, балки перекрытия заделывают в «гнезда» глубиной 10 см и более (доска), 15 см и более (брус). Если сооружение деревянное, материал монтируется в отдельные зарубки глубиной минимум 7 см. Используете металлические крепления? В таком случае, длина балок и пролета будет одинаковой. Также допускается вариант, когда в процессе монтажа стропильных ног они выпускаются наружу, примерно на 30-40 сантиметров за пределы стен. Так формируется свес.

Оптимальным будет вариант, когда балки перекрытий деревянные используются для перекрытия пролетов в 250 – 400 сантиметров. Когда пролет достаточно длинный (более 4 метров), на помощь приходят современные конструкции из клееного бруса.

Как определить нагрузку?

Для начала давайте выясним, что представляет собой такая нагрузка. Она состоит из:

  • Нагрузки элементов перекрытия.
  • Эксплуатационного давления бытовых устройств, людей и пр. Расчет нагрузки достаточно громоздкий, обычно выполняется опытными специалистами. Однако вы всегда сможете сделать его самостоятельно. Предлагаем упрощенный вариант, с которым мы познакомим вас ниже.

А начнем мы с расчета перекрытия для чердака, на котором не планируется укладка крупногабаритных вещей, утеплитель будет легким (например, минеральная вата). Согласно предписанию СНиП , нагрузка составит:

  • 70 х 1,3 = 90 кг/м2. В данной схеме 70 – норма нагрузки в килограммах на один квадратный метр, а 1,3 – запас. Общая расчетная нагрузка рассчитывается следующим образом: Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кг\м2. Округлим полученное значение в лучшую сторону и получим 150 кг/м2.
  • Планируя другой, более громоздкий утеплитель, и хранение различных вещей на чердаке, нормативное значение нагрузки желательно увеличить до 150 килограмм на м2. Что касается общей нагрузки, она составит: 50+150х1,3 = 245 кг/м2.
  • Есть еще и третий вариант, когда чердак используют для обустройства мансарды. Расчетная нагрузка при этом возрастает до 300 кг/м2.

Запомните одно простое правило: жесткость и прочность всего перекрытия зависит скорее от высоты балок, нежели от ширины. Поскольку на конструкцию действуют два вида нагрузки (сосредоточенная и распределенная), проектировать перекрытия нужно с небольшим запасом прочности. Это гарантирует, что эксплуатация перекрытия будет не только долговечной, но и безопасной.

Деревянные балки перекрытий: как узнать шаг, сечение?

Когда знаешь нужную длину каждой балки перекрытия из дерева, расчетную нагрузку, несложно узнать сечение, шаг укладки. По мнению большинства инженеров и специалистов в области строительства, универсальным вариантом будет прямоугольное сечение с соотношением ширины/высоты 1:1,4 (S и H соответственно).

Ширина балок может варьироваться от 4 до 20 сантиметров, высота – от 10 до 30 см. Когда с этой целью используются бревна, их диаметр варьируется от 11 сантиметров до 30.

Теперь давайте поговорим о шаге балок. В зависимости от вида, он варьируется в пределах 30-120 сантиметров. Если здание каркасное, необходимо, чтобы шаг укладки был таким же, как шаг стоек. Это позволит добиться максимальной жесткости.

Подведем итог вышесказанного. Вы только что узнали, как рассчитывать шаг и длину деревянных балок перекрытия, выполнять некоторые другие расчеты. Данный материал будет полезен всем, кто занимается строительством или хотел бы лично проконтролировать правильность расчетов, выполненных другими специалистами.

Читайте также:  Максимальный пролет монолитного перекрытия

Железобетонные балки перекрытия: что это такое и какие бывают

Современный строитель использует много высококачественных материалов, но самые востребованные те, что позволяют максимально быстро возводить здания. Железобетонные балки – это бетонные конструкции с железной арматурой в середине, металл используется для увеличения прочности сооружения. Балки ЖБ доставляют в уже готовом состоянии, они монтируются в короткие сроки с помощью крепежей на любом объекте.

Жб балки перекрытий — назначение

Различные размеры балочного железобетона применимы для строительства многоэтажных зданий. Сегодня бетонные балки перекрытия являются самыми распространёнными типами опор. Они способствуют правильному и равномерному распределению нагрузки от сооружения, это обеспечивает долговечность и надёжность постройки.

В современных условиях предпочтение отдаётся монолитным конструкциям, такие балки предназначаются для укладывания плит различных форм и габаритов: ребристые и гладкие.

ЖБ балки перекрытий

Основным недостатком является большой вес, от чего они рекомендуются для установки в масштабных проектах. Подобный минус приводит к значительным затратам на возведение высокопрочного фундамента и использование многотонных кранов. Привлечение спецтехники увеличивает затраты, но способствует быстрому строительству.

Главное требование, предъявляемое к ЖБ конструкциям – несущие способности. В зависимости от требований объекта изменяются размеры и прочность конструкции.

Расчет сечения железобетонной балки

Чтобы выполнить расчёт, важно учитывать основные характеристики балки и самой конструкции. Среди базовых показателей балок: высота, сечение и ширина. Весь алгоритм состоит из этапов:

  1. Замеры пролёта балки.
  2. Расчёт характеристик прочности.
  3. Выявление подходящей относительной высоты ЖБИ изделий.
  4. Подсчёт высоты области бетонирования.
  5. Определение величины максимального момента.
  6. Составление расчётной формулы нагрузки на здание.

Перечисленные характеристики оказывают определяющее значение на применение железобетонных балок необходимого размера. Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий, их сечение подбирается с учётом этажности здания.

Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий

Железобетонные балки перекрытия: что это такое и какие бывают

На строительной площадке рекомендуется монтировать ЖБ-элементы параллельно со стенами- это поможет правильно сформировать строение. Опорные нагрузки приходятся не на торцевую часть балки, а на верхний пояс, это увеличивает прочность и надёжность конструкции.

Самый лучший вариант расчёта сечения – передать параметры здания специалистам, знающим характеристики ЖБ, тонкости бетонирования и имеющим инструменты.

Гост и размеры

Независимо от того, применяются балки перекрытия ЖБ при возведении промышленных объектов, или для создания жилого фонда, параметры конструкции практически не изменяются. Главное условие, чтобы размеры ЖБ балки перекрытия полностью соответствовали нормативам, описанным в ГОСТ.

К конструкциям выдвигается немного требований:

  • длина подбираеться так, чтобы окончание не заходило на несущую стену. Величина подбирается иначе: она должна быть больше длины пролёта на 40 см и заходить за окончания опорных элементов на 20 см;
  • балки перекрытия лучше не брать «с запасом». По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины;
  • в производственных условиях изготовление ширины элемента рассчитывается исходя из пропорции к высоте 5 к 7.
  • В строительстве жилых зданий используются обычно ЖБ балки с длиной – 6 м, шириной – 20 см, высотой – 30 см.

Конкретнее выбор делают с учётом типа конструкции: цоколь, чердак или межэтажный шов.

По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины

Серия и маркировка

В законодательстве прописаны маркировки и серии для всех железобетонных балок, которые обязательно проставляются на продукте или в сопроводительной документации. Преимущественно в качестве каркаса используются профили прямоугольного типа, которые маркируются буквой P.

Однополочные разновидности имеют индекс заказывались двухполочные балки — маркировка должна иметь вид в конструкции балок отсутствуют полки, об этом свидетельствует идентификатор РБ.

Если назначение железобетонного элемента сводится к строительству балкона, элемент определяется к классу РКП.

Рекомендации по выбору

При выборе материала для пролетов следует ориентироваться на такие свойства, как высокая огнестойкость, звукоизоляция, теплозащита, пароизоляция, гидроизоляция. Конструкционное исполнение перекрытия должно максимально соответствовать конструкции здания, его фундамента и стен. Например, для каркаса стен на столбчатом основании вес сплошного железобетона будет слишком велик, а пустотелые покрытия в сплошном доме не обеспечат строение должным уровнем безопасности.

Следует принять во внимание, что прочность железобетона как композитного материала зависит от ряда факторов. Поэтому при монтаже конструкции нужен точный расчет всех растянутых и сжатых зон, которые вносятся в чертеж. Это делается для того, чтобы при сооружении плиты между этажами арматура в балках была вставлена именно в растянутых зонах. Только таким пролетом обеспечится достаточная надежность здания.

Перекрытия дома из газобетона

Устройство и конструктивные решения перекрытий в домах из гзаобетона регламентируются разделом  2.5 СТО НААГ 3.1–2013 «Конструкции с применением автоклавного газобетона в строительстве зданий и сооружений. Правила проектирования и строительства».

Межэтажные перекрытия дома из газобетона, а также перекрытия над подвалом или подпольным пространством следует устраивать из ячеистобетонных плит, многопустотных плит из тяжелого бетона, монолитными железобетонными или сборно-монолитными перекрытиями, в том числе с применением блоков из ячеистого бетона, а также по балкам. Глубину опирания несущих конструкций перекрытий на стены необходимо назначать согласно указаниям рабочих чертежей. Обычно глубина опирания составляет не менее 10 опирании плит перекрытий на сборно-монолитные перемычки, устраиваемые в лотковых газобетонных блоках, нагрузку от плит следует передавать на монолитную часть. При этом должна быть полностью исключена передача нагрузки на стенки лотковых блоков. Пространство между стенкой блока и плитой перекрытия следует заполнять упругим легко деформируемым материалом.

Читайте также:  Шумоизоляция пола в доме с деревянными перекрытиями

Опирание плит перекрытий на лотковые газобетонные блоки:

Для обеспечения совместной работы плит на восприятие локальных нагрузок от перегородок и других частей зданий, устройства горизонтальных опор стен, а также повышения несущей способности и жесткости перекрытия по периметру каждой плиты перекрытия следует устраивать монолитный железобетонный обвязочный контур. Обвязочный контур располагают в уровне плит перекрытия. Обвязочный контур следует выполнять из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие не ниже В20 с армированием стержневой арматурой классов A-III (А400). Высота обвязочного контура должна быть равна высоте плит перекрытия. По конструктивно-технологическим соображениям ширину сечения элементов обвязочного контура следует принимать не менее 100 мм. Опирание плит из тяжелого бетона рекомендуется выполнять через железобетонный пояс шириной 200-250 мм и высотой 100-120 мм, устраиваемый непрерывным вдоль линии опирания плит.

Опирание плит перекрытий на монолитный армированный пояс:

Важно

Для предотвращения мгновенного обрушения перекрытиий в доме из газобетона  в случае аварийных воздействий в домах высотой более двух этажей в межплитных швахдолжны быть установлены арматурные стержни, заанкеренные в бетоне обвязочного контура. Длина заведения анкерных стержней в межплитные швы за внутреннюю грань опоры в зависимости от типа плит должна составлять:- для плит из ячеистого бетона — не менее 750 мм;- для многопустотных железобетонных плит — не менее 500 мм.

Ширина шва между многопустотными плитами должна быть достаточной для укладки и уплотнения бетонной или растворной смеси, применяемой для замоноличивания швов..

Обвязочный пояс перекрытий в доме из газобетона:

Перекрытия дома из газобетона

Для пропуска через перекрытия инженерных коммуникаций в плитах устраивают технологические отверстия путем вырезания проемов требуемых размеров.

В случае необходимости устройства проемов в приопорных зонах плит, а также, если при устройстве проемов повреждается более 50 % стержней рабочей арматуры, независимо от результатов расчета следует применять укороченные плиты с устройством их опор в пролете.

Опирание укороченных плит следует выполнять на стальные опорные скобы или столики, передающие нагрузку на соседние плиты. На один опорный столик допускается опирать только одну многопустотную плиту независимо от ширины и не более двух плит из ячеистого бетона.

При устройстве перекрытий из сборных элементов рекомендуется устраивать по периметру каждой ячейки замкнутный железобетонный обвязочный пояс. При перекрытии плитами обвязочный пояс рекомендуется располагать в уровне плит.

Пояс работает совместно с плитами, а его ширина учитывается при определении глубины опирания плит на кладку на стадии эксплуатации. Ширина пояса конструктивно должна составлять не менее 100 мм при использовании бетона с крупностью заполнителя более 5 мм.

Высоту пояса рекомендуется принимать равной высоте плит перекрытия. Конструктивно пояс рекомендуется армировать не менее чем двумя стержнями общим сечением не менее 150 мм² (два стержня арматуры d6).

Совет

При устройстве перекрытий по балкам пояс рекомендуется располагать непосредственно под балками, совмещая его с опорными распределительными подушками. Высота пояса рекомендуется не менее 50 мм, армирование — не менее чем двумя стержнями общим сечением не менее 150 мм².

Обвязочный пояс для опирания деревянных балок перекрытия в доме из газобетона:

Монтаж и установка железобетонных балок

Рисунок 3. Монтаж железобетонных балок перекрытия Выполнять монтаж всевозможных железобетонных конструкций перекрытия вовсе несложно. Требуется только уметь точно их фиксировать, учитывая особенность сооружения. Сначала, предваряя монтаж, выполняют особую подготовку. Для этого каждую осевую деталь покрывают краской, зачищают ее поверхность.

Монтаж и установка железобетонных балок

Обычно изделия устанавливают, используя кран. Он поднимает элемент за монтажные петли. На размер используемых строп влияет длина элемента. Установку двутавровой детали делают непосредственно с борта транспортного средства: ее поднимают за траверсные крюки, выполняя поддержку оттяжками, дабы не повредить колонны весьма тяжелым элементом перекрытия. Подкрановые опоры ставят на специальные прокладки, а затем крепят болтами. После геодезической выверки окончательно фиксируют детали.

Металлические перекрытия: изготовление и монтаж

Технология монолитного изготовления опалубки обладает рядом преимуществ по сравнению со сборным. Такие конструкции прочнее и легче сборных аналогов на 15-20%, что повышает сейсмическую устойчивость, удешевляет фундамент и сокращает общие сроки строительных работ.

При возведении зданий из монолитной опалубки проектировщики избавляются от кратности размеров и ограничений по форме поверхностей, получают дополнительные возможности для творчества. Высокое качество материалов позволяет получить стены и перекрытия практически готовые к отделке.

В практике изготовления щитовой строительной опалубки такой метод во многих случаях является единственно эффективным. Например, строительство туннелей и различных гидротехнических сооружений.

Важным плюсом является перенос основного производственного процесса на строительную площадку. Основными элементами в этом случае становятся производство бетонных смесей и установка монолитной, щитовой опалубки стен и перекрытий.

Металлические перекрытия применяются в качестве строительных элементов для возведения зданий различных типов, в том числе и в многоуровневых квартирах и частных многоэтажных домах. Используя металлические балки перекрытия различных типов, можно добиться существенной экономии средств на строительство, без ущерба общей прочности конструкции. К тому же такие изделия из стали весят намного меньше аналогов, а их монтаж выполняется очень быстро – это и цену продукции снижает, и сроки реализации проекта существенно сокращает.