Виды и расчёт железобетонных балок перекрытия

В современном строительстве применяется довольно большое количество материалов высокого качества. Наиболее востребованными являются те, с помощью которых можно максимально быстро построить какое-либо сооружение. Железобетонные балки перекрытия — это конструкции, усиленные металлической арматурой. Железо применяется, чтобы увеличить показатели прочности здания. На стройплощадку ЖБ балки доставляются уже в готовом виде.

Назначение конструкций

ЖБИ балки разных размеров применяют для возведения большинства многоэтажных зданий. Такие конструкции сегодня являются наиболее популярным типом опор. С их помощью можно создать максимально правильное и равномерное распределение всех возможных нагрузок. Это позволяет обеспечить большой срок эксплуатации и надёжность строения.

Современные запросы строительства зачастую направлены на монолитные конструкции. Они необходимы для укладки плит, имеющих различную конфигурацию и размеры. Перекрытия бывают ребристыми и гладкими.

У таких конструкций есть и серьёзный недостаток — большой вес. Поэтому их применяют обычно только в масштабных проектах. Такой минус зачастую влечёт за собой огромные затраты на строительство качественного и прочного фундамента. А также при возведении сооружений приходится использовать многотонные краны. Привлечение специализированной техники значительно увеличивает расходы, но это позволяет максимально быстро завершить строительство.

Основное требование, которое предъявляется железобетонным конструкциям, это высокие показатели несущей способности. Конкретные условия стройплощадки обуславливают размеры и технические характеристики балки.

Виды и типы

Железобетонные конструкции могут быть нескольких видов. Подразделяется этот материал исходя из способа производства, области применения, а также типа конструкции.

По способу производства классификация следующая:

1. Железобетонные сборные балки, которые производятся в заводских условиях. Они всегда имеют прямоугольное или же тавровое сечение.
2. Бетонные балки, которые создаются прямо на строительной площадке. Их применяют для усиления монолитной конструкции.
3. Сборно-монолитные. Они имеют характеристики и первого, и второго типа.

По типу конструкции ЖБИ могут быть обычными, решетчатыми, односкатными, стропильными с рельсовыми креплениями. Сборные изделия бывают как ломаными, так и криволинейными. В основном их используют для строительства крепких пролётов, которые способны переносить большие нагрузки. Зачастую это цеха, где присутствует крановая спецтехника.

В различных сферах применяют разные элементы:

1. Двутавровые. Используют для возведения крупных жилых зданий и промышленных сооружений. Такие перекрытия очень дорогие, но и прочностные характеристики у них на высоком уровне.
2. Обвязочные. Их применяют только для перемычек.
3. Подкрановые. Устанавливаются под подъёмные краны.
4. Решетчатые. Используют при возведении эстакад.
5. Стропильные. Необходимы для сооружения кровли в одноэтажных промышленных зданиях.
6. Фундаментные. Из них создаётся ленточный фундамент.

Существует много видов ЖБИ перекрытий, но зачастую применяют только стандартные и трапециевидные. Оба этих типа позволяют очень надёжно укрепить всю конструкцию.

ГОСТ и размеры

Параметры конструкции почти никак не зависят от того, для чего применяются железобетонные перекрытия (для строительства промышленных объектов или для возведения жилых зданий). Главное условие заключается в том, что размеры ЖБИ конструкции должны в точности соответствовать всем нормам, которые определены в ГОСТе. К изделиям предъявляется несколько основных требований:

1. Длину необходимо выбирать так, чтобы конец не заходил внахлёст на несущую стену. Величина подбирается по-другому. Размер должен быть на 400 мм больше, чем длина пролёта. Также изделие должно заходить на опорные элементы (с каждой стороны на 200 мм).
2. Не стоит приобретать опорные элементы с запасом габаритов. В соответствии с ГОСТ, во время строительства объектов любого назначения высота железобетонных перекрытий должна равняться 5% их общей длины.
3. Ширина должна составлять 5/7 от высоты. Обычно так делается на производствах.
4. Для строительства жилого фонда зачастую применяется изделия, длина которых составляет 6000 мм, ширина — 200 мм, высота — 300 мм.

Более точный выбор делается во время учёта конкретного типа будущей конструкции. Например, это может быть цоколь или чердак.

Серия и маркировка

Законодательство однозначно определяет серии и маркировку абсолютно всех железобетонных балок. Эти обозначения являются обязательными к нанесению на готовый продукт. Эта информация может указываться в сопроводительной документации. Зачастую для сооружения каркаса применяют бетонные профили с прямоугольным сечением. Они имеют маркировку Р.

У однополочных типов конструкции стоит обозначение РО. При заказе двухполочного бетонного элемента маркировка на изделии или в техническом паспорте должна иметь вид РД. Если конструктивное решение не предусматривает наличия полки, то такая продукция обозначается буквами РБ. Для создания железобетонного балкона применяют балки, имеющие маркировку РКП.

Современные изделия отличаются между собой по типу, размеру и форме. Самыми популярными на сегодняшний день являются конструкции, предназначенные для создания фундамента и стропильной системы. Стропильная балка нужна для возведения крыши. Любые виды и типы железобетонных изделий имеют высокие эксплуатационные показатели, огнестойкость. Они не требуют особого ухода, а также ЖБИ относительно просто устанавливать.

Расчёт сечения

Чтобы произвести расчёт железобетонной балки, нужно учитывать технические характеристики не только изделия, но и возводимой конструкции. Основными показателями, на которые в любом случае обращается внимание, являются высота, ширина и сечение. Алгоритм расчёта ЖБ балки состоит из таких пунктов:

1. Сначала замеряется пролёт балки.
2. Затем рассчитываются прочностные характеристики изделия.
3. Определяется подходящая высота ЖБИ.
4. Подсчитываются все высоты участка бетонирования.
5. Выявляются значения максимального момента.
6. Составляется формула, показывающая расчётные нагрузки на здание.

Эти характеристики являются основополагающими при выборе железобетонных конструкций подходящего размера. Балки прямоугольной формы применяются в качестве опор во многих сооружениях и зданиях любого назначения. Их сечения выбирается исходя из высоты будущей конструкции.

На стройплощадке монтаж зачастую происходит параллельно со стенами. Так гораздо проще сформировать задание. Все нагрузки идут не на торцевую часть, а на верхнюю, что позволяет значительно увеличить прочность и стойкость сооружения

Монтаж ЖБ изделий

Выполнение монтажа и крепежа железобетонной продукции не требует особых навыков. Необходимо лишь правильно и прочно зафиксировать ЖБИ. Для этого нужно понимать и знать особенности конкретного сооружения.

Размеры балок напрямую зависят от пролётов, а также нагрузок, которые они будут испытывать после монтажа. Но сначала следует изготовить опалубку. Для дна необходимо брать щит из досок, а для боков подойдёт толстая фанера.

Чтобы после застывания бетона опалубку было проще снять, внутренние боковые стенки следует обить рубероидом или полиэтиленом. Всю конструкцию обязательно нужно максимально качественно укрепить. Это не позволит залитому бетону выдавить доски, что приведёт к необходимости переделывать всю работу. Следующим шагом будет изготовление каркаса из арматуры.

Длина пролёта обуславливает наличие только нижнего или же верхнего и нижнего каркаса. Конструкция, находящаяся снизу, должна быть уложена на 30 мм выше дна опалубки. Это позволит бетону заполнить полностью всю полость.

Минимальная толщина арматуры составляет 10 мм. Она не должна разделяться по всей длине перекрытия, так как на каркас воздействует нагрузка на растяжение. Конструкция должна быть сварена или связана катанкой. После обустройства этого элемента можно начинать бетонировать.

Бетонная смесь делается в такой пропорции:

• 1 часть цемента;
• 2 части песка;
• 4 части мелкого щебня;
• количество воды добавляется по необходимости.

После заливки опалубки бетон следует тщательно утрамбовать с помощью специального вибратора. Загружать раствор нужно без перерыва, чтобы он не успел схватиться до полной закладки. Минимальное время застывания составляет 14 дней.