Железобетонные балки перекрытия

Балки перекрытий из железобетона

Железобетонные балочные конструкции – одна из распространенных форм опор, для дальнейшей установки плит перекрытия. Они эффективно распределяют нагрузку с полов на несущие стены, долговечны, надежны. Несмотря на плюсы, есть и недостатки: большой вес, по сравнению с другими материалами, и определенная сложность монтажа, для которого требуется привлечение спецтехники, несмотря на простоту операций по установке.

Основные характеристики

К железобетонным балкам перекрытия предъявляются следующие требования:

  • Прочность (для жилых зданий изделие должно выдерживать нагрузку 105 кг/м2 для чердачных конструкций, и 210 кг/м2 для межэтажных и цокольных перекрытий).
  • Жесткость (жесткость междуэтажных перекрытий должна составлять 1/250, для чердачных – 1/200).
  • Звуко- и теплоизоляция.

Отдельно рассматривается вопрос теплоизоляции ЖБ-балок. Нормирующей документацией установлено, что теплоизоляция обязательна для элементов, которые используются в соседних помещениях, где разница температур может быть более 10 градусов (например, когда балка выходит за пределы помещения, образуя опору для навеса). В каждом отдельном случае выбирается и заполнение межбалочных проемов, в зависимости от требований к возводимому сооружению. В случае необходимости балки могут подлежать обшивке.

Производство

Стандартные изделия изготавливаются на ЗЖБИ, нестандартные конструкции отливаются на стройплощадках на земле, рядом с объектом строительства (например, перекрытия для дорожных сооружений). Производители обычно предлагают полный сортамент ЖБИ, в которые входят те или иные элементы: балки, плиты перекрытия, опоры. Желательно применять при строительстве продукцию одного производителя, так как ГОСТом допускается ряд отклонений от основных размеров.

ГОСТ 20372-90 «Балки стропильные и подстропильные железобетонные» делит продукцию этой категории на следующие виды:

  • БСП — стропильные с параллельными поясами (правильной одно- либо двутавровой формы).
  • БСО — то же, односкатные (с уменьшенной по высоте продольной части по отношению к опорам ).
  • БСД — то же, двускатные (различные виды скатов продольной части).
  • БП – подстропильные (балка прямоугольного, трапецеидального сечения, либо двутавровая двускатная конструкция).

Всего ГОСТом установлено 16 видов балок. Самая большая стандартная длина изделия составляет 12 м и 18 м. Ранее советской нормативной документацией все элементы делились на серии. Данное обозначение используется и сегодня, хотя часть серий давно утратили свою актуальность – большинство нормативов отменено в начале 90-х годов, с вводом новых ГОСТов.

Для частного строительства можно изготавливать небольшие железобетонные балки перекрытия своими руками. Для этого делают следующий расчет:

  1. Минимальная высота изделия составляет 5% от длины проема (при проеме в 6 м расчет следующий: 6х0.05=0.3 м)
  2. Ширина рассчитывается из пропорции 5:7 по отношению ширины к высоте (нашли высоту 0,3, (5:7)х0.3=0.214 м).
  3. Армировка выполняется в 4 ряда арматурой 12-14 мм — по схеме два прута сверху, два прута снизу.
  4. Заливка изделия бетонной смесью осуществляется в один прием, без прерывания процесса литья.

Монтаж и цены ЖБИ балок

Балки из железобетона используют для пролетов 3 000-7 500 мм монтаж прост: их укладывают на несущие конструкции с шагом 1 000-1 500 мм. Требуемая толщина тела опоры от 220 мм. После монтажа балочного каркаса на него устанавливаются плиты перекрытия, изделия между собой крепятся арматурой.

Стандартные железобетонные изделия больших размеров (12 м) стоят, в среднем, от 50 000 — 60 000 и выше (за 18 м изделие могут попросить и все 200 000 рублей). Размеры поменьше – ниже по цене. Приблизительно, на сегодняшний день, цену можно определить в рублях за метр балки как 5 000 — 7 000 за 1 метр, без монтажа. Хотя на цены того или иного производителя влияет целый ряд факторов: качество бетона, качество отливки, сложность конструкции, доставка.

Альтернатива

Вместо железобетонных балок можно использовать и другие виды опор для пола или потолка. В жилищном одноэтажном строительстве применяется дерево и керамические перекрытия (оба вида экономят энергию на обогрев, меньше теряют тепло, легче, но менее прочные).

Расчет железобетонной балки

Но они требуют определенной подготовки перед монтажом либо дополнительных работ после установки.

Для промышленных объектов (цехов, складов, гаражей) можно использовать металлические балки таврового сечения, вместо железобетонных. Этот вариант отличается повышенной прочностью, большей простотой монтажа, и применяется там, где нет жестких требований по экономии тепла, либо в сооружениях, не требующих отопления. Перекрытие по металлическим балкам намного ускоряет сроки строительства: обходится по монтажу не дорого, быстро устанавливается, не задерживает дальнейшие работы. Хотя по цене материала – дороже.

Классификация балок покрытия.

Балки покрытия-конструкции , к-е употребляются в строит-ве одноэтажных зданий пролетами 12, 18м и тд.

Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости от величины пролета, характера и значений действующих нагрузок, вида грузоподъемного оборудования, характера производства и других факторов.

По материалу конструкции покрытия делят: железобетонные, металлические, деревянные.

По очертанию поясов:

-с параллельными поясами для односкатных крыш

-трапецевидные для двухскатных крыш (криволинейный/сплошной пояс)

По виду стенки:

-со сплошной стенкой

-с решетчатой стенкой

По форме поперечного сечения:

-тавровое при пролете до 12м (железобетонные)

-двутавровое сечение при пролете 18, 24м (дерев. балки)

-коробчатое сечение (стальные балки)

Железобетонные конструкции огнестойкие, долговечные и часто более экономичные по сравнению со стальными. Стальные имеют относительно небольшую массу, простые в изготовлении и монтаже, имеют высокую степень сборности. Деревянные конструкции отличаются легкостью, относительно небольшой стоимостью и при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью.

Железобетонные балки (рис.13.11) применяют при пролетах до 18 м. Они могут быть одно- и двухскатными. Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей (рис.13.11, д).

а, г — односкатные и плоские двухтаврового сечения; б — то же, для многоскатных покрытий; в — решетчатая для многоскатных покрытий; д — узел опирания балки на колону; 1 — анкерный болт; 2 — шайба; 3 — опорная плита

Более эффективны по сравнению с балками железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м (рис.13.12). Они могут быть сегментные, арочные с параллельными поясами, треугольные и др. Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.

а — сегментная; б — арочная безраскосная; в — с параллельными поясами; г — трапецеидальная; д — фрагмент разреза покрытия здания с применением подстропильных ферм

Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек, на которые опирают панели покрытия. Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.

При шаге стропильных ферм и балок 6 м и шаге колонн средних рядов 12 м используют подстропильные железобетонные фермы и балки.

Рис.13.13 – Стальные стропильные фермы:

а — основные типы ферм; б — узел опирания на колонну фермы с параллельными поясами при "нулевой" привязке; в — то же, полигональной при привязке 250 и 500 мм; г — то же, треугольной при "нулевой" привязке; 1 — надопорная стойка; 2 — колонна; 3 — ригель фахверка

-Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий.

ГОСТ 20372-90 Балки стропильные и подстропильные железобетонные. Технические условия

Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и висящие.

Большепролетными плоскостными покрытиями являются железобетонные и стальные фермы (рис.13.15). Железобетонные фермы пролетом до 96 м изготовляют из бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом. Используют также сборные и монолитные рамы и арки, имеющие различные пролеты.

Рис.13.15 – Большепролетные плоскостные покрытия:

а — с железобетонными фермами пролетом 96 м; б — с металлическими рамами пролетом 80 м

Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как цельная конструкция, или в виде оболочек (рис.13.16). Оболочки, которые могут перекрыть большие пролеты, имеют незначительную толщину 30-100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие. Оболочки могут быть цилиндрические, купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12х24 м и более.

Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение (рис.13.17). Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висящие.

Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более.

Рис.13.16 – Примеры покрытий в виде оболочек:

а — шедовое с диафрагмами в виде железобетонных арок; б – то же, в виде стальных ферм криволинейного очертания

Рис.13.17 – Висящие покрытия:

а — однопоясное пролетом 12+78+12 м; б — двопоясное пролетом 9+50+9 м

В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки.

В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации

.



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *