Расчет толщины и других размеров бетонной стены

Виды плит (классификация)

По конструктивному строению железобетонные плиты бывают 3-х видов:

1. пустотные;
2. сплошные (полнотелые);
3. ребристые.

Пустотные плиты

В частном строительстве чаще всего применяются пустотные плиты. Продольные круглые пустоты облегчают вес плиты, повышают ее теплоизоляционные характеристики и позволяют скрывать в них провода внутренних разводок инженерных коммуникаций.

В виду популярности и широкого применения перекрытий с продольными пустотами их производство постепенно расширяется и модернизируется, адаптируясь под появление новых материалов и строительных технологий. Надо сказать, что форма пустот теперь может быть не только круглой, но и овальной, и вертикальной.

Существует несколько марок или разновидностей плит с продольными пустотами:

ПК

Широко применяются еще с советских времен — изготавливаются из тяжелого бетона, имеют внутри круглые пустоты диаметром 140 или 159 мм, стандартную высоту 220 мм и монтажные петли. Которые после укладки перекрытия служат дополнительной закладной деталью для скрепления плит между собой анкерами, посредством сварки.

Справка

Как правило, в частном малоэтажном строительстве скреплять плиты между собой после укладки не требуется.

ПНО (облегченные)

Через какое-то время появилась такая модернизация данных конструкций. Продукция имеет меньшую толщину (160 мм) и вес. При этом армированная особым методом и более толстой арматурой, она выдерживает такие же нагрузки, как и плита ПК.

Применение облегченных изделий считается более экономичным по сравнению с плитами ПК сразу по нескольким параметрам:

• от веса облегченного перекрытия передается меньшая нагрузка на фундамент, и соответственно экономятся материалы при возведении основания здания;
• сами плиты стоят чуть дешевле традиционных ПК из-за меньшего расхода материала на их изготовление;
• уменьшаются транспортные расходы при перевозке — на транспортную единицу устанавливается большее количество железобетонных изделий при том же объеме и весе, что и при погрузке плит ПК.

Внимание!

Если в приобретенных плитах не произведена заводская заделка торцов отверстий, ее необходимо произвести самим на месте производства строительных работ — залить бетонным раствором (марки M200) в области опирания.

Эта продукция изготавливается только из тяжелого бетона.

Панели стендовые (ПБ или ППС)

Железобетонная продукция последнего поколения. Изделия изготавливаются на специальных стендах различной ширины методом безопалубочного формования. Это позволяет выпускать продукцию, длина которой не привязана к стандартам ГОСТа. То есть плита режется на производственном стенде для пролетов, в соответствии индивидуальному проекту, с шагом всего в 10 см. Высота конструкции также может варьироваться от 160 до 300 мм, в зависимости от требуемой длины.

Высокая марка бетона (М400 — М550) и закладка предварительно напряженных нижних слоев арматуры обеспечивают высокую прочность конструкции во всех размерных вариантах. Единственным минусом этой продукции можно считать более высокую стоимость по сравнению с плитами ПК.

Именно стендовые панели могут монтироваться и в вертикальном виде — для возведения стен каркасных домов.

Внимание!

При производстве, если на стенде последней отпиливается плита короткого размера, то в силу избыточного сжатия предварительно напряженной арматуры конструкцию может выгнуть (прогибом середины вверх). Этот дефект несложно заметить при визуальном осмотре, в стопке среди других изделий. И хотя такие случаи довольно редкие, особенно у хороших производителей, и до определенных величин такой прогиб не считается браком, при покупке на это стоит обратить внимание.

Другие виды плит

• Сплошные однослойные (1П, 2П) — чаще всего используются в частном строительстве для монтажа потолочного перекрытия. Изготавливаются из ячеистого бетона — толщиной 120, и из тяжелого — толщиной 160 мм.
• Монолитные — если по каким-то причинам стандартные производственные плиты не подходят для проекта, можно произвести заливку железобетонного перекрытия самим. Этот довольно простой, но долгий и трудоемкий процесс, он оправдан возможностью применения при самых разнообразных формах площадей покрытия. Потребуется установка несущих балок, опалубки и арматурной сетки. Заливка бетоном (не ниже марки М200) выдерживается в опалубке положенные 28 дней — до полного набора проектной прочности. Считается, что у монолитных конструкций самая большая несущая способность, если при их заливке применен профнастил марки Н.
• Ребристые — их конструктивная особенность в распределении утолщений и более тонких элементов в соответствии нагрузкам на сжатие и растяжение. За счет этого достигается высокая прочность и несущая способность плиты. Основное применение — в промышленном строительстве и при монтаже основания в высотках. Но иногда такие плиты встречаются в качестве перекрытия гаражей. В жилищном строительстве не применяются из-за неудобной к отделке формы нижней стороны, имеющей вогнутую полую конфигурацию и поперечные ребра жесткости.

Ребристые плиты перекрытия

Устройство монолитной фундаментной основы

Цельная плита из армированного бетона изготавливается в соответствии с классической технологией. Фундамент монолитного типа представляет многослойную конструкцию, каждый слой которого выполняет определенную функцию.

Рассмотрим устройство фундамента, начиная с поверхности грунта:

1. Слой геотекстильного материала. Обладает фильтрующими свойствами и ложится на спланированную поверхность почвы для разделения грунта и слоя гравийно-песчаной подушки.
2. Демпфирующая подсыпка. Сглаживает реакцию почвенных сдвигов, планирует площадку, а также позволяет расположить дренажные трубы внутри песчано-гравийного массива.
3. Подбетонка. Представляет залитую тонким слоем бетонную смесь, предназначенную для выравнивания поверхности и повышения нагрузочной способности фундаментной основы.
4. Слой гидроизоляции. Предотвращает доступ содержащейся в грунте влаги к поверхности фундамента, а также сохраняет необходимое количество влаги в бетонной смеси.
5. Листовой или гранулированный теплоизолятор. Благодаря укладке теплоизоляционного материала снижаются потери тепла, что важно для поддержания комфортного микроклимата в помещении.
6. Опалубка стационарного или разборного типа. Конструкция сооружается по периметру будущего фундамента и предназначена для придания бетонной смеси требуемой формы и снижения потери влаги во время застывания.
7. Арматурный каркас. Предназначен для повышения прочностных свойств монолита и предотвращения растрескивания бетона. Металлические прутки воспринимают действующие нагрузки, обеспечивая долговечность основы.
8. Бетон марки М400 и выше. Бетонный слой воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно передает их по всей площади опорной поверхности фундаментного основания.

Правильное расположение всех слоев фундамента повысит прочность основы, а также увеличит ресурс эксплуатации возводимого строения.

Устройство монолитной фундаментной основы

Отличие плит ПК и ПБ

Если вы остановили свой выбор на пустотных плитах, давайте более подробно рассмотрим различия между традиционными плитами ПК и стендовыми панелями с безопалубочным формованием ПБ.

Для удобства данные приведены в таблице:

Расчет количества плит и из размеров для частного дома

Если строительство частного домостроения ведется по утвержденному проекту, то размеры и количество плит предварительно рассчитываются инженерами при разработке этого заказа. Вообще подобные расчеты производятся по принципу «подгонки» планировки стен под размеры плит, а не наоборот. Но в частном строительстве бывает всякое. И если стены уже распланированы или даже готовы и ждут перекрытия, то рассчитывать их количество и размеры нужно, учитывая определенные правила:

• длина плиты равняется расстоянию между несущими стенами плюс ширина площади опоры плиты на стену (балку);
• ширина плиты подбирается из расчета, сколько штук из выбранного вами ассортимента перекроют поперечное расстояние между основными стенами (перегородки не берутся в расчет). Длинной стороной пустотную плиту укладывают впритык к ненесущим стенам, или накладывают внахлест не более, чем на 100 мм (до первой пустоты). Подробнее смотрите в статье про опирание плит на стены;
• если между плитами остается небольшой зазор или существует не вписывающийся в конфигурацию плит небольшой участок помещения, его можно «закрыть» частичной монолитной заливкой, с применением опалубки и армирования;
• швы между плитами заделываются.

Совет

Изделия «неходовых» размеров лучше заказывать заранее, так как на ожидание их изготовления уходит больше времени, чем на производство типовых конструкций.

Внимание!

Зимой плиты перекрытия стоят заметно дешевле. Но участок под их разгрузку нужно подготовить и выровнять осенью. Также придется заказать трактор для уборки снега на участке и, возможно, на подъездных путях. Но в итоге всё равно будет экономия.

Вот статья про выбор плит для домов из газобетона.

Стандартные размеры плит

И все-таки по возможности лучше использовать плиты стандартных размеров, так как их приобретение стоит гораздо дешевле и занимает меньше времени.

На заводах размерные ряды последнего поколения продукции несколько разнятся, но существуют размерные ограничения, общепринятые стандартами и ТУ:

Вес

Вес плит важно знать при расчете конструкций. Но это забота конструктора, который составляет проект на дом. Частному застройщику полезно знать массу плит при доставке их на объект и монтаже.

В первом случае необходимо подобрать грузоподъемность транспорта. Скорее всего для доставки понадобится две автомашины.

Для монтажа плит используется подъёмный кран, при заказе которого у вас также поинтересуются весом и размерами плит. Каждый кран имеет свою грузоподъемность. Поскольку весовой диапазон плит находится в пределах от 960-4800 кг, то 5-тонника хватит в любом случае.

Справка

В зависимости от используемого бетона масса стандартной пустотной плиты 6х1,5 м варьируется в пределах от 2,8 до 3,0 т.

Поскольку в частном строительстве наиболее распространены плиты толщиной 160 мм и 220 мм, приведем их вес на погонный метр для ширины плиты 1500 мм:

Вот ещё масса некоторых стандартных плит:

Производим расчет плитного фундамент

Самым важным моментом в расчете является определение толщины плиты основания здания. Полный и наиболее точный расчет производит профессиональный строитель, имеющий соответствующий уровень знаний, опыта проектирования. Но на это нужно время, деньги и наличие профессионала. Частному непрофессиональному застройщику с небольшим превышением материалоемкости и меньшей точностью может быть достаточно более простого расчета фундаментной плиты.

Например, у вас пески мелкие со средней плотностью. Они выдерживают удельное давление фундамента в 0,35 кг/см2.

Рассчитываем общую массу будущего дома

• Зная размеры дома, места окон, дверей, проемов, материал стен, перекрытий, их конфигурацию и толщину конструкций и, учитывая удельный вес материалов, определяем вес отдельных частей здания.
• Просуммировав найденные величины, получаем общую массу здания.
• Имея площадь здания, рассчитываем его снеговую нагрузку, связанную с углом наклона крыши и региона строительства.

Рассчитываем удельное давление здания на грунт

Рассчитанная общая масса здания делится на площадь фундаментной монолитной плиты. Получаем удельное давление здания на грунт (без веса фундамента). Определяем необходимый вес плиты.

Рассчитываем оптимальный объем и толщину фундамента

Массу плиты делим на плотность железобетона, равную примерно 2500 кг/куб. м. Объем делим на площадь плиты, получаем ее толщину.

Округляем полученную толщину

Округляем полученную толщину до большего и меньшего значений, кратных размеру строительного шага 50 мм. Выбираем подходящее значение и, учитывая его, пересчитываем массу фундаментной плиты. Сложив полученную массу с массой дома, рассчитываем удельное давление на грунт.

Затем сравниваем полученные цифры с табличными характеристиками грунта площадки. Разброс должен быть менее ± 25%.

Маркировка плит

Согласно ГОСТа, все виды плит имеют свои стандарты. Их соблюдение необходимо при проектировании объектов и при монтажных расчетах. На каждой плите присутствует маркировка — специальная зашифрованная надпись, отражающая не только габаритные размеры изделия, но и его основные прочностные и конструктивные характеристики. Разобравшись со значениями одной марки плит, можно легко читать и остальные, независимо от того, стандартные ли размеры плиты или выполнены по индивидуальному заказу.

Первые буквы в спецификации обозначают тип конструкции (ПК, ПНО, ПБ, ППС). Далее через дефис идет перечисление величин длины и ширины (в дециметрах, округленных до целого числа), и снова через дефис — максимально допустимая весовая нагрузка на конструкцию, в центнерах на м2, без учета собственного веса (только вес перегородок, внутренней отделки, мебели, оборудования, людей). В конце возможно буквенное дополнение, обозначающее дополнительное армирование и вид бетона (т — тяжелый, л — легкий, я — ячеистый)

Рассмотрим пример и произведем расшифровку маркировки. Спецификация плиты ПК-60-15-8АтVт означает:

• ПК – плита с круглыми пустотами;
• 60 – длина 6 м (60 дм);
• 15 – ширина 1,5 м (15 дм);
• 8 – механически можно нагружать конструкцию до 800 кг на м2;
• АтV — присутствие дополнительного армирования (класса АтV)
• т — изготовлено из тяжелого бетона.

Высота изделия не указывается, т.к. относится к стандартной величине данной продукции (220 мм).

Также буквы в маркировке информируют:

• ПК – типовая плита с круглыми пустотами,
• НВ – армирование однорядное;
• НКВ – армирование двухрядное;
• 4НВК – армирование четырехрядное.

Перекрытия балочные

В этом варианте конструкция собирается из отдельных элементов (металлических, железобетонных, деревянных), расположенных на равном расстоянии друг от друга, на возведенной по крышу стене или фундаменте здания. В частном, одноэтажном домостроении популярны перекрытия из бруса. Он легче и не оказывает сильной нагрузки на стены. Но для них есть определенные нормативы, ограничивающие их использование в габаритных комнатах. В междуэтажном пролете, деревянный брус допускается к укладке, если ширина комнат не превышает 5 метров, для чердачных перекрытий не более 6 м. Металлический швеллер используется практически в любых вариантах.

Деревянные балки выполняются из хвойных пород или лиственницы. С верхней стороны организуется настил, дополнительно выполняющий функцию пола. В конструкцию балочного перекрытия помимо основных элементов, входят накаты и утеплитель. Чтобы со временем балки не прогнулись, а это может произойти даже при соблюдении нормативов, их рекомендуется укладывать на определенном расстоянии. Сечение подбирается исходя из несущей нагрузки, оказываемой на нее кровельной конструкцией дома.