Железобетонное перекрытие по металлическим балкам: Монолитное перекрытие по металлическим балкам — foamin.ru

Содержание

Перекрытия по металлическим балкам: варианты, материалы, оборудование

Дата: 22 января 2018

Коментариев: 0

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката. Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

двутавр номер 16 или 20;
швеллер высотой до 20 см;
уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

бетонная смесь для формирования цельной основы;
стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

повышенной надежностью;
высоким запасом прочности;
длительным ресурсом эксплуатации;
увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

[testimonial_view id=»19″]

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

общий вес;
нагрузочную способность;
площадь формируемой поверхности;
расстояние между балками;
ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Перекрытия по металлическим балкам — технология устройства металлического перекрытия при строительстве загородного дома от НПО «АНТАРЕС трейд»

Перекрытия по металлическим балкам считаются одними из самых надёжных, за счёт чего так полюбились российским домовладельцам. Их монтаж и транспортировка требуют определённых затрат, однако и прослужить они могут существенно дольше.

Перекрытия по металлу опираются на металлические балки, играющие роль несущей конструкции. Именно эти балки воспринимают основные нагрузки, передаваемые на них с плит покрытия.

В сравнении с деревянными, перекрытия по металлическим балкам куда более надёжны и долговечны. При этом они имеют намного меньшую толщину, давая возможность человеку, осуществляющему строительство загородного дома, сэкономить немного пространства.

Чтобы заполнить проёмы между установленными металлическими балками, обычно используют деревянные щиты, легкобетонные вставки, реже — облегчённые железобетонные плиты. Средним нормальным весом одного квадратного метра перекрытия считается 400 кг.

К преимуществам данного типа перекрытий относят:

возможность прокладывать большие пролёты без опасений за деформацию материала;
пожаробезопасность металлических балок;
невосприимчивость металла к биологическим воздействиям.

Но имеют перекрытия по металлическим балкам и свои недостатки:

перекрытия такого рода обладают не очень хорошими теплоизоляционными и шумопоглощающими свойствами;
в местах с повышенной влажностью на металле может образовываться коррозия (смягчить этот недостаток может помочь обёрнутый вокруг балки войлок).

Балки — лишь основа перекрытия, его скелет. Чтобы образовать полноценный пол или потолок, между балками укладывают сборные пустотелые плиты из железобетона. Как правило, их толщина составляет порядка 9 см, что существенно меньше толщины перекрытий из дерева. Сверху на смонтированные плиты наносятся железобетонные стяжки и слой шлака.

Расход стали при возведении перекрытий по металлическим балкам достаточно высок, что отражается и на конечной стоимости работ. Цена за одну тонну металла начинается с отметки в 1000$, что часто отпугивает людей, осуществляющих загородное строительство. Однако и прослужит такое решение значительно дольше.

Из-за своей способности выдерживать большие нагрузки, такой тип перекрытий часто применяется при строительстве промышленных помещений. В загородном строительстве он применяется несколько реже. Но если человек всё же хочет построить дом, в котором смогут жить его внуки и правнуки, то его выбор очевиден.

Перекрытия из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 624.012.4 + 624.014

А.Н. Малахова, А.С. Балакшин

ФГБОУВПО «МГСУ»

ПЕРЕКРЫТИЯ ИЗ МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПО МЕТАЛЛИЧЕСКИМ БАЛКАМ

Рассмотрены конструктивные решения реконструируемых перекрытий по металлическим балкам с различным положением мелкоразмерных железобетонных плит заполнения. При выполнении авторами обследования этих перекрытий выяснилось, что отступая от проектного решения, которое определяло опирание мелкоразмерных ребристых плит на нижние полки двутавровых металлических балок ребрами вверх, при возведении перекрытий плиты укладывались на нижние и верхние полки балок, ребрами вниз и вверх.

Выполненный расчет подтвердил возможность различного положения плит.

Ключевые слова: реконструкция, мелкоразмерные железобетонные плиты, металлические балки, конструктивные решения перекрытий, расчет плит, плита перекрытия.

При реконструкции одноэтажных зданий или зальных помещений многоэтажных зданий может возникнуть необходимость разделить реконструируемое помещение дополнительным перекрытием по высоте.

На рис. 1 показаны варианты конструктивного решения дополнительного перекрытия, выполненного при реконструкции одноэтажного здания бывшей котельной с целью создания учебного центра теплосети. Реконструкция была предпринята в 1988 г., когда активно применялись перекрытия из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам.

Разработчики перекрытия из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам — специалисты Академии коммунального хозяйства им.

К.Д. Панфилова. В альбоме конструктивных решений для проведения капитального ремонта зданий старой застройки [1], выпущенном в 1988 г., представлено в т.ч. перекрытие по металлическим балкам с межбалочным заполнением мелкоразмерными железобетонными плитами марок ПРТМ. При этом проектное положение мелкоразмерных железобетонных плит в перекрытии по металлическим балкам было предусмотрено с опиранием на нижние полки металлических балок ребрами вверх (рис. 1, г).

На рис. 1, а—в и рис. 2 приведено конструктивное решение дополнительных перекрытий из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам в различных помещениях реконструируемой котельной. Имеет место опирание мелкоразмерных ребристых плит на нижние и верхние полки металлических балок при положении мелкоразмерных плит ребрами вниз и вверх. Следует отметить, что различное опирание мелкоразмерных железобетонных плит перекрытия по высоте металлических балок привело, как показано на рис.

2 (разрез А-А), к различию отметок перекрытий в помещениях здания. С этим обстоятельством столкнулись проектировщики при новой реконструкции котельной.

МГСУ-

3/2013

Рис. 1. Варианты укладки мелкоразмерных ребристых железобетонных плит по металлическим балкам: а — на верхние полки металлических балок ребрами вниз; б — на нижние полки металлических балок ребрами вверх; в — на нижние полки металлических балок ребрами вниз; г — проектное положение мелкоразмерных железобетонных плит в перекрытии по металлическим балкам

Рис. 2. Конструктивное решение дополнительных перекрытий из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам в различных помещениях котельной

При выполнении перекрытий использовались мелкоразмерные плиты четырех марок ПРТМ1 — ПРМТ4. В табл. 1 показан внешний вид плиты, приведены габаритные размеры, а также характеристики материалов плит четырех марок. Размеры поперечного сечения плит приведены на рис. 3.

Табл. 1. Технические показатели мелкоразмерных плит марок ПРТМ1 — ПРМТ4

Эскиз плиты

Марка плиты

Размеры, мм

ПРТМ1

1050

ПРТМ2

1250

Класс бетона В15, арматура 206 (8) А400 — у нижней грани, 204В5ОО — у верхней грани поперечного сечения плиты

ПРТМ3

1450

390

Рис. 3. Размеры, мм, поперечного сечения плит марки ПРТМ и расчетных сечений: расчетное сечение 1 — плита ребрами вниз; расчетное сечение 2 — плита ребрами вверх

Для выяснения возможности по-разному опирать мелкоразмерные плиты перекрытия на металлические балки были предприняты прочностные расчеты плит [2—4]. Следует отметить, что изменение положения мелкоразмерных плит по высоте металлических балок приводит к изменению нагрузок на плиты. При расположении плит ребрами вниз и ребрами вверх изменяется расчетное сечение плиты (соответственно расчетное сечение 1 и расчетное сечение 2 на рис. 3). Кроме того, для расчетного сечения 1 рабочая арматура плиты в проектном положении 206 (8) А400 становится конструктивной, а в качестве рабочей выступает конструктивная арматура 204В5ОО.

3/2013

При проведении расчета мелкоразмерной железобетонной плиты марки ПРТМ3 определялись нормативная и расчетная нагрузка на 1 м2 перекрытия. Для плит этой марки максимальные значения нормативной и расчетной нагрузок соответственно составляют 6,3 и 7,7 кН/м2.

При опирании плит на верхние полки балок нормативные и расчетные значения нагрузок соответственно составляют:

0,34 + 0,62 + 0,5+ 1,3 + 1,9 = 4,66 кН/м2 < 6,3 кН/м2.

0,4 + 0,80 + 0,6 + 1,43 + 2,28 = 5,5 кН/м2 < 7,7 кН/м2.

При опирании плит на нижние полки металлических балок, составленных из двух швеллеров № 24, с засыпкой межбалочного пространства керамзитом толщиной 18 см нормативные и расчетные значения нагрузок соответственно составляют:

0,34 + 1,0 + 1,2 + 0,5 + 1,3 + 1,9 = 6,24 кН/м2 < 6,3 кН/м2.

0,4 + 1,3 + 1,56 + 0,6 + 1,43 + 2,28 = 7,57 кН/м2 < 7,7 кН/м2.

Расчет мелкоразмерных плит перекрытия марки ПРТМ3 по металлическим балкам в осях 6—9 (см. рис. 2).

Исходные данные:

1) усилие М = (д/02)/8 = (2,2-1,62)/8 = 0,7 кНм («? = 5,5-0,4 = 2,2 кН/м2, ¡0 = = 1,65 — 0,05 = 1,6 м), нагрузка взята из табл. 2;

Табл. 2. Сбор нагрузок на плиты перекрытий

№ п/п Наименование и значение нагрузки, кН/м2 Нормативное значение У/ Расчетное значение

1 Постоянная:

1.1 Покрытие из керамической плитки на 0,34 1,2 0,4

цементном растворе — 0,34

1.2 Монолитная цементная стяжка — 1,0 1,0 (0,62) 1,3 1,3(0,8)

(0,62)

1. ‘ ‘

Выполненный расчет подтвердил возможность различного положения плит.

Перекрытие по металлическим балкам всегда было одним из вариантов конструктивного решения перекрытий зданий.

Заполнение между металлическими балками вначале было деревянным или в виде кирпичных (бетонных) сводов. Затем между металлическими балками стали устраивать монолитные или монтировать сборные мелкоразмерные железобетонные плиты, укладываемые как по верхним, так и по нижним полкам двутавровых балок [5, 6].

Вплоть до проведения унификации габаритных схем и нагрузок основных объектов промышленного и гражданского строительства и широкого внедрения в практику сборных железобетонных конструкций конструктивные решения железобетонных перекрытий по металлическим балкам активно совершенствовались.

Более поздним конструктивным решением перекрытия по металлическим балкам являются часторебристые плиты, получаемые при использовании стального профилированного листа в качестве оставляемой опалубки.

Если профилированный лист участвует в обеспечении прочности монолитной плиты, то он выступает в качестве листовой арматуры [7, 8].

Монолитные плиты с листовой арматурой рассчитываются и конструируются по принципу проектирования железобетонных конструкций. Отличительной особенностью таких конструкций является необходимость обеспечения прочной и достаточно жесткой связи между листовой арматурой и бетоном, т.е. требуется расчет и конструирование анкеров.

Библиографический список

1. Альбом усовершенствованных железобетонных конструкций для капитального ремонта жилых домов. Л., 1988. С. 189—212.

2. СНиП 52-01—2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М., 2004. 23 с.

3. СП 52-101—2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М., 2005. 54 с.

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения арматуры (к СП 52-101—2003) / ЦНИИ-Промзданий, НИИЖБ. М. : ОАО «ЦНИИПромзданий», 2005. 214 с.

5. Бурак Л.Я., Рабинович Г.М. Техническая экспертиза жилых зданий старой застройки. Л., 1977. С. 51—54.

6. Конструктивные детали жилых и гражданских зданий. М. : Государственное архитектурное издательство, 1949. 129 с.

7. Айрумян Э.Л., Румянцева И.А. Армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия стальным профилированным настилом // Промышленное и гражданское строительство. 2007. № 4. С. 25—27.

8. СТО 0047—2005. Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование. М., 2005. 63 с.

Поступила в редакцию в октябре 2012 г.

Об авторах: Малахова Анна Николаевна — кандидат технических наук, доцент, профессор кафедр железобетонных конструкций и архитектурно-строительного проектирования, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 8(495)583-07-65, вн. 17-65, 8(495)287-49-14, вн. 30-35, [email protected], [email protected];

Балакшин Андрей Сергеевич — кандидат технических наук, генеральный директор, ООО «Строительно-технический контроль», 8(495)926-07-07, аМгеу. [email protected].

Для цитирования: Малахова А.Н., Балакшин А.С. Перекрытия из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам // Вестник МГСУ 2013. № 3. С. 81—87.

A.N. Malakhova, A.S. Balakshin

FLOOR STRUCTURES COMPOSED OF SMALL REINFORCED CONCRETE SLABS

RESTING ON STEEL BEAMS

The authors discuss the arrangement of supplementary floors in the rooms of a boiler house in the course of its renovation back in 1988. A structural solution contemplating supplementary floors made of small reinforced concrete slabs resting on steel beams was implemented in the course of renovation. Pursuant to the proposed design solution, reinforced concrete slabs were arranged with their ribs down and leaned upon ribs of metal beams. The findings demonstrate that small reinforced concrete slabs rest both on top and bottom ribs of metal beams. Moreover, patterns of arrangement of slabs different from the design solution were implemented. Some slab ribs looked down while others looked up. Therefore, the implemented pattern of arrangement of the above elements was different from the one specified in the design, and the difference caused different values of load that the slabs were exposed to, and the same about the pre-designed cross sections of slabs. Alteration of design solutions concerning the load produced by reinforced concrete slabs onto metal beams also caused changes in the levels of supplementary floors of the building versus the design solution. This inconsistency can cause difficulties in terms of design associated with any future reconstruction of a boiler house.

The analysis of reinforced concrete slabs performed in the course of the research confirms the possibility of their arrangement according to the pattern different from the one specified in the design.

Key words: reconstruction, small reinforced concrete slabs, metal beams, structural solutions of floors, analysis of reinforced concrete slabs.

References

1. Al’bom usovershenstvovannykh zhelezobetonnykh konstruktsiy dlya kapital’nogo remonta zhilykh domov [Album of Improved Reinforced Concrete Structures for Capital Repairs of Residential Houses]. Leningrad, 1988, pp. 189—212.

2. SNiP 52-01—2003. Betonnye i zhelezobetonnye konstruktsii. Osnovnye polozheniya [Construction Norms and Rules 52-01—2003. Concrete and Reinforced Concrete Structures. Basic Provisions]. Moscow, 2004, 23 p.

3. SP 52-101—2003. Betonnye i zhelezobetonnye konstruktsii bez predvaritel’nogo napryazheniya armatury [Code of Rules 52-101—2003. Concrete and Reinforced Concrete Structures without Pre-stressing of the Reinforcement]. Moscow, 2005, 54 p.

4. Posobie po proektirovaniyu betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsiy iz tyazhelogo betona bez predvaritel’nogo natyazheniya armatury (k SP 52-101—2003) [Manual for Design of Concrete and Reinforced Concrete Structures Made of Heavy Concrete without Pre-stress-ing of the Reinforcement (to Code of Rules 52-101—2003)]. TsNIIPromzdaniy Publ., Moscow, 2005, 214 p.

5. Burak L.Ya., Rabinovich G.M. Tekhnicheskaya ekspertiza zhilykh zdaniy staroy za-stroyki [Technical Examination of Old Residential Buildings]. Leningrad, 1977, pp. 51—54.

6. Konstruktivnye detali zhilykh i grazhdanskikh zdaniy [Structural Elements of Residential and Public Buildings]. Moscow, Gosudarstvennoe arkhitekturnoe izdatel’stvo publ., 1949, 129 p.

7. Ayrumyan E.L., Rumyantseva I.A. Armirovanie monolitnoy zhelezobetonnoy plity per-ekrytiya stal’nym profilirovannym nastilom [Reinforcement of a Monolithic Concrete Floor Slab Using a Profiled Steel Deck]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2007, no. 4, pp. 25—27.

8. STO 0047—2005. Perekrytiya stalezhelezobetonnye s monolitnoy plitoy po stal’nomu profilirovannomu nastilu. Raschet i proektirovanie [Standards of Organizations 0047—2005. Composite Steel and Reinforced Concrete Floors with a Monolithic Slab over a Profiled Steel Deck. Analysis and Design]. Moscow, 2005, 63 p.

About the authors: Malakhova Anna Nikolaevna — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Reinforced Concrete Structures, Department of Architectural and Structural Design, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; [email protected]; [email protected]; + 7 (495) 583-07-65, ext. 17-65, +7 (495) 287-49-14, ext. 30-35;

Balakshin Andrey Sergeevich — Candidate of Technical Sciences, General Director, Stroitel’no-tekhnicheskiy kontrol’ Limited Liability Company, Building 19, 50 Olimpiyskiy prospect, 141006, Mytishchi, Moscow Region, Russian Federation; andrey.balakshin@gmail. com; +7 (495) 926-07-07.

For citation: Malakhova A.N., Balakshin A.S. Perekrytiya iz melkorazmernykh zhelezo-betonnykh plit po metallicheskim balkam [Floor Structures Composed of Small Reinforced Concrete Slabs Resting on Steel Beams]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 3, pp. 81—87.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Монолитное железобетонное перекрытие, опирающееся на металлические профили – явление далеко не редкое в строительстве. В качестве опор в этом случае выбираются металлически балки с различными профилями: двутавры, швеллеры, квадратные трубы. Среди основных плюсов такого перекрытия можно отметить значительную экономию бетона и арматуры. Экономия основывается на том, что металлические балки располагаются достаточно близко друг к другу (расстояние между ними обычно не более 2,5 м), что позволяет выполнить перекрытие более тонким (до 50 мм), а арматуру проложить одним слоем. Но есть и недостатки, один из которых – необходимость проведения обработки металлоконструкций специальными составами, повышающими пожаростойкость и защищающими от коррозии, что достаточно дорого. Ниже будет приведена последовательность выбора материалов для перекрытия и его монтажа.

Как сделать монолитное перекрытие по металлическим балкам

Для начала на плане перекрытия необходимо отметить места расположения металлических балок и определить их количество. Если помещение имеет прямоугольную форму, лучше балки устанавливать поперек той стороны, которая длиннее, что сэкономит расход металла: чем короче балки, тем меньше материала уходит на их изготовление, а располагаются они как можно дальше друг от друга. В некоторых случаях можно устанавливать балки и вдоль длинной стены, но такое решение менее рациональное.

Для оптимального подбора характеристик опор и перекрытия необходимо определить нагрузки на балки. К ним относится нагрузка на перекрытие во время эксплуатации, нагрузка от перегородок верхнего этажа (эту нагрузку можно уменьшить, если перегородки возвести прямо над несущими балками), нагрузка от напольного покрытия и от веса самого перекрытия. При нанесении балок на план обычно сразу же задают шаг между ними и их количество, что и является исходными данными. Расстояния между балками принимаются равными. Здесь нужно найти компромисс, поскольку при задании большого количества балок будет наблюдаться повышенный расход бетона и металла, а при больших пролетах – перерасход арматуры и значительное увеличение нагрузок на балки. Для определения «золотой середины» нужно проводить расчеты, для чего существуют несколько вариантов, два из которых и приводятся ниже.

Эти расчеты используются при выполнении двух условий:

между балками сохраняется одинаковое расстояние;
отношение длины балки к расстоянию до ближайшей балки должно быть больше 2.

Для первого способа расчета исходными данными являются профиль балок, шаг между ними и толщина перекрытия. Это достаточно трудоемкий способ, который требует определенного строительного опыта. Также он может использоваться, если уже есть в наличии балки нужного профиля и именно они и будут использоваться. Итак, после выбора исходных данных собираются все нагрузки на опоры и проводится расчет на прочность и деформацию. Расчет показывает, какое максимальное расстояние между балками можно принимать и какая минимальная толщина перекрытия должна быть. Если полученные результаты отвечают начальным данным, расчет можно считать оконченным, в противном случае он проводится до тех пор, пока результат не будет положительным.

Второй способ расчета ведется от перекрытия. Исходными данными являются толщина монолита и шаг между балками. Далее проводятся расчеты на прочность и деформацию плиты. В процессе проведения расчетов можно менять расстояния между балками, выбирая оптимальный вариант. Последний этап расчетов – определение сечения балки по собранным нагрузкам.

Технологии строительства перекрытий между этажами зданий

Перекрытия между этажами зданий строятся из железобетона или по деревянным и металлическим балкам. Из за хороших эксплуатационных характеристик, наиболее популярными перекрытиями в домах с бетонными или кирпичными стенами являются железобетонные плиты. Сборные или монолитные. Рассмотрим технологию производства работ при устройстве железобетонного перекрытия.

Железобетон

Сборные плиты

Получить прочное, жесткое и пожаробезопасное перекрытие за короткий срок можно с помощью монтажа готовых плит. Для начала монтажа необходимо чтобы стены в пределах перекрываемого этажа были закончены, а их конструкционный материал набрал начальную прочность. Для стен из кирпича или легких стеновых блоков, если предусмотрено проектом, выполняется монолитный железобетонный пояс. Если нет, то иногда по периметру опирания плит, на раствор укладывают арматуру.

Для монтажа перекрытий используют кладочный раствор. Его раскладывают на стены по площади контакта с плитой. После этого, краном подается плита и монтируется на раствор. Благодаря этому обеспечивается равномерная передача массы плиты на несущие стены. Для увеличения жесткости и монолитности перекрытия, монтажные петли соседних плит свариваются через арматуру, а швы между плитами заделываются жестким раствором.

Так как монтаж одной плиты длится около 10 минут, возможно вести работу «с колес», то есть подвозить на строительную площадку плиты и сразу же монтировать их. Или, можно организовать складирование плит стопками. При этом, между плитами по краям устанавливают деревянные прокладки. Например, брус 50 на 50 мм. Располагать прокладки следует поперек плиты, то есть плита должна опираться на прокладки так же как на стены в проектном положении.

Монолитные плиты

Устройство монолитного перекрытия выполняется в несколько основных этапов:

Установка опалубки;
Армирование;
Бетонирование;
Демонтаж опалубки.

Этот процесс гораздо более сложен и продолжителен в отличие от монтажа готовых плит. Но имеет ряд преимуществ:

Возможность выполнить плиту сложной конфигурации;
Монолитные плиты при равных пролетах немного тоньше сборных пустотных;
Работа арматурного каркаса монолитной плиты во всех направлениях. Этим обеспечивается повышенная пространственная жесткость и прочность всей плиты;
Возможность выполнения безбалочного перекрытия по колоннам, без несущих стен;
Возможность выполнить технологические отверстия при изготовлении плиты.

Установка опалубки выполняется после бетонирования стен и колонн с опорой на плиту нижнего этажа. Опалубка должна быть закреплена, должна выдерживать вес каркаса, бетона плиты и динамическое воздействие при подаче бетона из бетононасоса. Также по опалубке передвигаются вязальщики арматуры и бетонщики.

Каркас плиты обычно вяжут из отдельных стержней арматуры прямо на месте. В результате получается верхняя и нижняя сетки с ячеей 150 на 150 мм или другими размерами по проекту. Сетки связываются вертикальной арматурой в соответствии с чертежами.

Бетон подается к месту укладки бетононасосом, разравнивается и уплотняется площадочными вибраторами. При необходимости, выполняются горизонтальные отсечки между участками бетонирования.

Так как перекрытия, в отличие от фундамента, стен и колонн, сразу после снятия опалубки воспринимают значительную нагрузку, необходимо контролировать набор прочности бетона и не допускать распалубливание раньше срока.

Деревянные перекрытия

Перекрытие представляет собой набор деревянных балок из бруса и дощатого настила, выполненного по этим балкам. Для балок используется брус 150 на 100 мм, 200 на 100 мм, 200 на 200 мм, сшитые доски или другие подходящие по расчету сечения. Также используют клееный брус. Это дороже, но предпочтительнее из за более высокой прочности и отсутствию дефектов натуральной древесины. Дощатый настил выполняют из досок толщиной 40 или 50 мм.

Преимущество деревянного перекрытия — возможность сделать его без подъемных механизмов вручную. Другое возможное преимущество — низкая стоимость в регионах с дешевой древесиной.

Недостатки:

Большие прогибы и вибрация;
Пожароопасность;
Большая трудоемкость;
Подверженность гниению и воздействие насекомых. Особенно во влажных зонах, где находятся ванные, душевые или проходят стояки водоснабжения.

Технология

В конструкции стен оставляют гнезда для опор балок перекрытия. При этом, после установки балки в проектное положение, у торца должно оставаться пространство для обеспечения вентиляции. Влага со временем выходит через поры дерева по месту распила. Она должна удаляться во избежании гниения балки. В месте контакта балки со стеной, она оборачивается гидроизоляционным материалом, например рубероидом или пергамином. Но, торец балки должен оставаться неприкрытым.

После установки балок, набивается дощатый настил. Вдоль стен оставляется зазор не менее 20 мм для случая разбухания дерева. Иначе, настил может выдавливать стену наружу.

В пространство между малками закрепляется звукоизоляционный материал. После этого, перекрытие подбивается снизу, досками толщиной 20 мм.

Таким образом готово перекрытие с черновым полом сверху и черновым потолком снизу. Далее, по деревянному дощатому настилу выполняется пол на лагах или с использованием строительных смесей. Потолок можно выполнить например из гипсокартона, прикрепляя подвесы его каркаса к нижнему дощатому настилу перекрытия.

Перекрытие по металлическим балкам

Конструкция перекрытия по металлическим балкам схожа с деревянным перекрытием, но вместо деревянных брусьев используются балки из металла, обычно, прокатные двутавры, швеллеры или трубы прямоугольного сечения. По балкам, или выполняют дощатый настил, или в пространство между ними заливают бетон. В этом случае, в качестве несъемной опалубки иногда применяют профнастил.

Для жилых и общественных зданий перекрытия из металлических конструкций выполнять не желательно. Из всех видов, это перекрытие является самым неустойчивым к огню. Металлическая балка под воздействием высокой температуры теряет прочность быстрее чем горит дерево. Есть и другие недостатки:

Прогибы и вибрация;
Ржавление;
Большая трудоемкость.

Выводы

При доступности материалов и квалифицированных рабочих для строительства любого вида перекрытий, наиболее оптимальным выбором является применение сборных железобетонных плит. Такое перекрытие выполняется быстро, приемлемо для устройства пола любого типа, обладает высокими эксплуатационными характеристиками и пожароустойчивостью. Более трудоемкий вариант — монолитное железобетонное перекрытие. Для домов с деревянными стенами и других случаев невозможности использовать бетон, альтернативой является перекрытие по деревянным балкам. Наименее предпочтительно использовать металлические балки.

Устройство перекрытий по балкам

Балочные перекрытия наиболее распространены в индивидуальном строительстве, из-за простоты конструкции и хорошей теплоизоляции. Организация перекрытий с использованием балочной технологии заключается в том, что на расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга балки, выполняющие функцию несущей основы, укладываются элементы заполнения, которые выполняют ограждающую функцию. Балочные перекрытия наиболее распространены в индивидуальном строительстве, из-за простоты конструкции и хорошей теплоизоляции. Балки укладывают, как правило, по короткому сечению пролета сначала крайние, затем промежуточные, по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием (шагом) между ними, одновременно контролируя горизонтальность укладки. Между крайними балками и кирпичной стеной нужно оставлять зазор не менее 50 мм. Размеры сечения балок зависят от пролета и нагрузок на перекрытие.

Балки могут быть металлические (швеллера), деревянные (древесина хвойных пород дерева) и железобетонные.

1. Металлические балки перекрытия отличаются гораздо большей надежностью и долговечностью, чем деревянные, они имеют меньшие габаритные размеры при одинаковой несущей способности, что позволяет экономить место и увеличить полезное пространство.

Недостатком металлических балок является: более низкие, чем у деревянных балок теплоизоляционные и звукоизоляционные характеристики; образование коррозии при воздействии влажности и некоторых агрессивных сред.

Проемы между балками заполняются с использованием облегченных железобетонных плит, деревянных накатов из досок или плит OSB, а так же легкобетонных вставок. Для монтажа металлических балок, так же как и для монтажа деревянных балок, не требуется никаких грузоподъемных механизмов.

2. Деревянные балки перекрытия применяются в основном в частном домостроении. Чаще всего это деревянные, либо каркасные дома. Балки в основном изготавливаются из хвойных и лиственных пород. Древесина должна быть просушена в течение 3 – 4 месяцев, не иметь трещин и гнили. Наиболее распространены деревянные балочные перекрытия, которые укладывают на несущие стены с интервалом в 0,7-1 м.

Приступая к монтажу балочного перекрытия, следует иметь в виду, что высота используемой балки должна быть не менее 1/16, а ширина – не менее 1/3 ширины расчетного пролета. Наиболее прочной считается балка с соотношением сторон 7:5. к боковым граням балок прибивают черепные бруски, сечение которых – 50*50 или 40*40 мм. По ним укладывают накат, который может быть выполнен как из отдельных досок, так и с применением плит OSB. Поверх наката для теплоизоляции и звукоизоляции перекрытия укладывают утеплитель. После всей этой процедуры, по лагам кладут настил из досок в один или два слоя или плиту OSB.

Чтобы состыковать балки на внутренних стенах, их концы соединяют металлическими накладками, хомутами или скобами. Также можно использовать доски толщиной 50 мм, соединённые между собой гвоздями или скобами. Балки укладывают «маячным» способом, то есть сначала крайние, а потом промежуточные. При этом с помощью уровня или ватерпаса нужно проверять горизонтальность укладки. Выравнивать нужно обрезками просмоленной доски разной толщины, но не обычными щепками.
Между крайними балками и кирпичной или каменной стеной следует оставлять зазор не менее 5 см, который потом забирают рейкой. Между ней и балкой можно поместить полоску толя или рубероида.
По противопожарной безопасности расстояние от балок до дымохода должно быть не менее 40 см. Если это невозможно, тогда в ригель врубаются ближайшие к дымоходу балки, причем располагать их желательно более толстыми концами в его сторону.
Особое внимание следует уделить заделке концов балок.

Чтобы обеспечить необходимую жёсткость перекрытия, каждую вторую балку нужно укреплять. Для этого в кладку устанавливают стальные анкеры, один конец которых не достает до наружной поверхности стены на 12 см, а другой — выступает внутрь помещения на 20 см.
Достоинствами деревянных перекрытий является гораздо меньшая стоимость и вес в сравнении с металлическими и железобетонными, простота в обработке, а так же звукоизоляционные и теплотехнические характеристики.

3. Железобетонные балки перекрытия также часто используются в домостроении. Для монтажа железобетонных балок необходимо использовать грузоподъемные механизмы. Для возведения перекрытия можно использовать уже готовые балки или же изготовить их непосредственно в месте будущего перекрытия. Прибегая ко второму варианту, придется под местом расположения предполагаемой балки возводить временную стену. Она может быть выполнена из кирпичей или блоков без применения раствора. По верху стены выкладывается лоток необходимого размера, внутри которого стелется промасленная бумага (можно использовать обычную полиэтиленовую пленку), выкладывается арматурный каркас будущее балки и затем вся емкость заливается тяжелым бетоном. Временную стену разбирают через 3 недели.

Железобетонные балки еще более надежны, не подвержены гниению, но имеют больший вес, что создает дополнительную нагрузку на фундамент. Среди недостатков следует отметить низкую теплоизоляцию и высокую трудоемкость, в том числе и в обработке. Для заполнения проемов после монтажа балок можно использовать легкобетонные вкладыши (блоки или плиты).

Межэтажное перекрытие металлическими балками | Домострой

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

двутавр номер 16 или 20;
швеллер высотой до 20 см;
уголок, сваренный в силовой каркас.

бетонная смесь для формирования цельной основы;
стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Следует также подготовить оборудование:

бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

повышенной надежностью;
высоким запасом прочности;
длительным ресурсом эксплуатации;
увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

Мнение эксперта: Перекрытия по металлическим балкам

В строительстве частного дома наиболее частое применение имеет монолитное перекрытие по металлическим балкам, так как сборное основание требует применения тяжелого крана, а деревянные перекрытия наименее прочные. В любом случае потребуется привлечение специалистов, так как при сборке моноперекрытия самое главное – правильно рассчитать и спроектировать все узлы конструкции.

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

общий вес;
нагрузочную способность;
площадь формируемой поверхности;
расстояние между балками;
ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Бывают случаи, когда деревянные балки для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба.

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Калькулятор

Калькуляторы по теме:

Инструкция к калькулятору

Исходные данные

Длина пролета (L) — расстояние между двумя внутренними гранями стен. Другими словами, пролет, который перекрывают рассчитываемые балки.

Шаг балок (Р) — шаг по центру балок, через который они укладываются.

Вид перекрытия — в случае, если на последнем этаже Вы жить не будете, и он не будет сильно захламляться милыми Вашему сердцу вещами, то выбирается «Чердачное», в остальных случаях — «Междуэтажное».

Длина стены (Х) — длина стены, на которую опираются балки.

Длина балки (А) — самый большой размер балки.

Вес 1 п.м. — данный параметр используется как бы во втором этапе (после того, как Вы уже подобрали нужную балку).

Расчетное сопротивление R_y — данный параметр зависит от марки стали. Например, если марка стали:

С235 — Ry = 230 МПа;
С255 — Ry = 250 МПа;
С345 — Ry = 335 МПа;

Но обычно в расчете используется Ry = 210 МПа для того, чтобы обезопасить себя от разного рода «форс-мажерных» ситуаций. Все-таки в России живем — привезут металлопрокат из стали не той марки и все.

Модуль упругости Е — этот параметр зависит от вида металла. Для самых распространенных его значение равно:

сталь — Е = 200 000 МПа;
алюминий — Е = 70 000 МПа.

Значения нормативной и расчетной нагрузок указываются после их сбора на перекрытие.

Цена за 1 т — стоимость 1 тонны металлопроката.

Результат

Расчет по прочности:

W_треб — требуемый момент сопротивления профиля. Находится по сортаменту (есть ГОСТах на профили). Направление (х-х, y-y) выбирается в зависимости от того, как будет лежать балка. Например, для швеллера и двутавра, если Вы хотите их поставить (т.е. больший размер направлен вверх — [ и Ι), нужно выбирать «x-x».

Расчет по прогибу:

J_треб — минимально допустимый момент инерции. Выбирается по тем же сортаментам и по тем же принципам, что и W_треб.

Количество балок — общее количество балок, которое получается при укладки их по стене X с шагом P.

Общая масса — вес всех балок длиной А.

Стоимость — затраты на покупку металлических балок перекрытия.

Металлические межэтажные перекрытия применяются как в частном строительном секторе, так и при возведении административных, промышленных, складских, торговых зданий. На основе стальных балок создают утепленные и неутепленные конструкции, способные выдерживать существенную нагрузку. Подтипом таких систем являются так называемые мезонины и антресоли из металлоконструкций, в том числе жилые.

Преимущества перекрытий из металла

Широкий выбор способов заполнения. Сталь комбинируется с деревом, железобетоном, разнообразными видами утеплителей, звукоизоляционных материалов, напольных и потолочных покрытий.
Универсальность. Металл используется в строениях с любыми стенами (кроме деревянных, где такое решение нецелесообразно).
Большую несущую способность. При необходимости усиления применяются металлические перекрытия на основе ферм, а также предварительно напряженные системы.
Долговечность. За счет свойств стали конструкции такого типа служат десятилетиями. В условиях повышенной влажности или в агрессивной среде изделия нуждаются в качественной антикоррозионной защите.

Типы межэтажных перекрытий

Существует несколько разновидностей конструкций. Они различаются по способу проектирования, воспринимаемой нагрузке, методу монтажа. Среди них:

перекрытия для частных домов или небольших зданий иного назначения. Как правило, в их основе лежит использование двутавровых балок. Металлические элементы на небольших пролетах монтируются от стены до стены;
межэтажные перекрытия промышленного назначения. Предназначены для несения существенной нагрузки, могут иметь многопролетную конструкцию. Для них также используются двутавры, а в случае необходимости фермы;
мезонин из металлоконструкций. Сооружается в том случае, когда помещение можно разделить на несколько ярусов. Своеобразный второй этаж используют для складирования товара, размещения офисных помещений. Мезонин — это комплексное сооружение из металлоконструкций. Он включает опорную систему, лестницу, ограждения;
жилые антресоли. Аналогичны предыдущему типу, но предназначены для бытовых помещений, имеют более эстетичный внешний вид.

Чтобы исключить перерасход материала и получить межэтажную систему с нужными параметрами, важно правильно выполнить расчеты. Специалисты компании «ПроектРесурс» подготовят необходимую документацию и предложат оптимальное решение для вашего объекта.

404 — Не найдено — Hilti USA

404 — Не найдено — Hilti USA Перейти к основному содержанию

Страница, к которой вы пытаетесь получить доступ, не существует

Это может быть потому, что

Страница удалена.
Если вы использовали закладку, рекомендуем обновить ссылку.
Также возможно, что в ссылке есть опечатка.

Пожалуйста, попробуйте следующие варианты

Воспользуйтесь нашим поиском, чтобы найти то, что вы искали.
Используйте нашу основную навигацию для доступа к информации о наших продуктах и услугах.
Начните просматривать нашу домашнюю страницу.

Нужна помощь? Свяжитесь с нами

Зарегистрируйтесь здесь

Выполняйте работу быстрее онлайн.
Воспользуйтесь всеми преимуществами использования веб-сайта Hilti.

Зарегистрируйтесь сейчас

Не можете войти в систему или забыли пароль?

Пожалуйста, введите ваш e-mail ниже. Вы получите инструкции по созданию нового пароля.

Нужна помощь? Свяжитесь с нами

Зарегистрируйтесь здесь

Выполняйте работу быстрее онлайн.
Воспользуйтесь всеми преимуществами использования веб-сайта Hilti.

Зарегистрируйтесь сейчас

Выберите следующий шаг для продолжения

Ошибка входа

К сожалению, мы не можем войти в систему.
Адрес электронной почты, который вы использовали, не зарегистрирован для {0}, но был зарегистрирован для другого веб-сайта Hilti.

Обновление количества

Обратите внимание, объем заказа обновлен.Это связано с упаковкой и минимальным объемом заказа.

Обратите внимание, объем заказа был обновлен до. Это связано с упаковкой и минимальным объемом заказа.

Определение и получение ровного стального композитного пола

Все изображения любезно предоставлены WDP & Associates

, Byoung-Jun (BJ) Lee, PhD, PE, SE
Композитные стальные конструкции представляют собой эффективный и популярный вариант конструкции полов.(См. Четвертое издание книги Чарльза Г. Салмона и Джона Э. Джонсона «Стальные конструкции : конструкция и поведение » [издательство Harper Collins College, 1996]). На рис. 1 показана типовая сборка, состоящая из стальной балки, металлического настила, бетонной плиты и соединителей, работающих на сдвиг. Комбинированное действие между стальной балкой и бетоном, обеспечиваемое соединителями, работающими на сдвиг, создает композитные свойства, которые делают систему очень жестким и прочным структурным элементом. Успешно применяемый в течение многих десятилетий, он зарекомендовал себя в строительной отрасли.(Подробнее см. Статью Подкомитета по композитным стальным и бетонным перекрытиям «Конструктивные соображения для композитных стальных и бетонных систем перекрытий» в выпуске журнала Journal of Structural Engineering за сентябрь 2002 г. [том 128, № 9 ]).

Есть два различных типа конструкции композитных перекрытий: с опорами и без опор. В первой категории стальные балки укрепляются до тех пор, пока бетон не затвердеет, а сталь и бетон действуют как единый структурный элемент.В конструкции без опор стальные балки не имеют опор и спроектированы с достаточной прочностью и жесткостью на этапе предварительного компоновки (до того, как бетон затвердеет), чтобы выдержать вес влажного бетона и любые строительные нагрузки.

Большинство вопросов, связанных с финишным перекрытием пола, связано с конструкцией композитных перекрытий без опор. Кроме того, поскольку его стоимость обычно меньше расчетной, большинство инженеров-строителей основывают свой проект на строительстве без опор.

Несмотря на то, что он очень популярен, существует множество проблем и потенциальных проблем, когда дело доходит до производства ровного чистового пола на конструкциях из композитных плит без опор.Существуют неоднозначные отраслевые стандарты в отношении допусков готового пола, изменения материалов и философии проектирования, изгиба стальной балки, неопределенности поведения конструкции при строительных нагрузках и отсутствия координации между строителями и членами проектной группы. Большинство этих проблем существует уже много лет, и изменения в строительных материалах и философии дизайна еще больше усугубили проблему.

В этой статье обсуждаются различные проблемы и требования, связанные с определением и достижением отделки ровного пола в композитной железобетонной конструкции.Цель состоит в том, чтобы представить решения, которые минимизируют вероятность заливки сильно деформированной плиты, как показано на Рисунке 2.

Отраслевые стандарты допусков на готовый пол
Чтобы получить ровный и ровный пол, необходимо четко указать ожидания. По каким критериям будет оцениваться подрядчик? Обычно именно здесь процесс начинает сбиваться с пути. Определение приемлемого допуска — непростая задача, и может оказаться невозможным для плит, опирающихся на конструкционную сталь, в соответствии с текущими отраслевыми стандартами.

Частично проблема с указанием плоского и ровного пола заключается в отсутствии согласованных отраслевых допусков для этого типа строительства. Еще больше усложняет дело сочетание двух различных материалов — стали и бетона — и строительных стандартов их соответствующих отраслей. Допуски, регулирующие бетонную конструкцию, перечислены в Американском институте бетона (ACI) 117-10, Спецификации допусков для бетона Конструкция и материалы и комментарий , а допуски, регулирующие стальную конструкцию, перечислены в Американском институте стальных конструкций (AISC). 303-10, Свод правил для стальных зданий и мостов .

Существует три установленных способа оценки приемлемости чистового пола:

отклонение от заданной отметки;
ровность; и
плоскостность.

Отклонение от заданной высоты довольно просто. Допуск задается как значение плюс / минус от предложенной отметки.

(PDF) Усиление железобетонных композитных балок композитной плитой

Махбубе Субхани, Мухаммад Икрамул Кабир и Эр-Рияд Аль-Амери

Магистерская работа, Политехнический институт штата Вирджиния

Университет, Вирджиния

Чен, А.и Йосеф, М. (2015), «Аналитическая модель для балочной системы Deck-On-

из композитных балок с частичным действием из композитных материалов

», J. Eng. Mech., 142 (2), 04015087.

https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000991

Демир, А., Эрджан, Э. и Демир, Д.Д. (2018), «Укрепление железобетонных балок

с помощью внешних стальных элементов», Steel

Compos. Struct., 27 (4), 453-464.

https://doi.org/10.12989/scs.2018.27.4.453

Дэн Дж., Ли М.М. и Ли, С. (2011), «Прочность на изгиб стальных композитных балок

, армированных предварительно напряженной пластиной из углепластика

», Constr. Строительные материалы. 25 (1), 379-384.

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.06.015

Эль-Хача, Р. и Али, М.Ю. (2012), «Система анкеровки к предварительно напряженным слоям FRP

для упрочнения на изгиб стальных композитных балок

», J.Compos. Констр., 17 (3), 324-

335. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000323

Эль-Зохайри А., Салим Х., Шаабан Х. , Мустафа, С. и Эль-Шихи,

A. (2017), «Экспериментальное и параметрическое исследование непрерывных железобетонных балок

, усиленных слоями углепластика

», Конст. Строить. Матер., 157, 885-898.

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.148

Ellobody, E. (2011), «Характеристики композитных балок

, усиленных с использованием полимерных ламинатов, армированных углеродным волокном»,

Тонкостенные Struct., 49 (11), 1429–1441.

https://doi.org/10.1016/j.tws.2011.07.002

Еврокод 4 (1994), Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций

, Часть 1, Европейский комитет по стандартизации;

Брюссель, Бельгия

Фам, А., Макдугалл, К. и Шаат, А. (2009), «Модернизация стальных —

бетонных композитных балок

и ремонт поврежденных стальных балок

с использованием клееных ламинатов углепластика», Стеновая конструкция, 47 (10),

1122-1135.https://doi.org/10.1016/j.tws.2008.10.014

Gholamhoseini, A., Gilbert, R., Bradford, M. и Chang, Z.

(2014), «Продольное напряжение сдвига и сцепление. — отношения скольжения

в композитных бетонных плитах », англ. Struct., 69, 37-48.

https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.03.008

Hadji, L., Daouadji, TH, Meziane, M. и Bedia, E. (2016),

«Анализ межфазного напряжение в железобетонных балках

, усиленных пластиной из углепластика, склеенной снаружи ”, Сталь

Compos.Struct., 20 (2), 413-429.

https://doi.org/10.12989/scs.2016.20.2.413

Хавилех Р., Наваз В., Абдалла Дж. И Сакан Э. (2015), «Эффект

листов углепластика на изгиб по сопротивлению сдвигу железобетонных балок

», Комп. Struct., 122, 468-476.

https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.12.010

Хендерсон, И., Чжу, X., Уй, Б. и Мирза, О. (2017), «Динамическое поведение

железобетонные композитные балки, оснащенные

различными соединителями, работающими на сдвиг на болтах », англ.Структуры. 131, 115-135.

https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.10.021

Джонсон Р.П. (2008), Стальные и бетонные композитные конструкции:

Балки, плиты, колонны и каркасы для зданий, Джон Вили

& Sons, Oxford, UK

Karam, EC, Hawileh, RA, El Maaddawy, T. и Abdalla, JA

(2017), «Экспериментальные исследования ремонта предварительно поврежденных

железобетонных композитных балок с использованием ламинатов углепластика и механических анкеров

», Тонкостенная конструкция., 112, 107-117.

https://doi.org/10.1016/j.tws.2016.12.024

Катаока, М.Н., Фридрих, Дж. и Эль Дебс, A.L.H. (2017),

«Экспериментальное исследование поведения при продольном сдвиге для композитной плиты перекрытия

», Steel Compos. Struct., 23 (3), 351-362.

https://doi.org/10.12989/scs.2017.23.3.351

Квон, Г., Энгельхардт, доктор медицины и Клингнер, Р. (2010), «Поведение

соединителей, работающих на сдвиг, после установки при статической и усталостной нагрузке

», J.Констр. Steel Res., 66 (4), 532-541.

https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.09.012

Лоренц, Р.Ф. и Stockwell, F.W. (1984), «Бетонная плита напрягает

в частичных композитных балках и фермах», Engineering Journal-

American Institute of Steel Construction INC. 21 (3), 185-188.

Миллер, Т.К., Чайес, М.Дж., Мерц, Д.Р. и Гастингс, Дж. (2001),

«Усиление стальной балки моста с помощью плит из углепластика», J.

Bridge Eng., 6 (6), 514-522.

https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2001)6:6(514)

Мосави С. и Ник А.С. (2015), «Усиление железобетонных балок

композитными балками с использованием пластин из углепластика

», Садхана. 40 (1), 249-261.

https://doi.org/10.1007/s12046-014-0294-x

Наваз, В., Хавилех, Р.А., Сакан, Э.И. и Абдалла, Дж. А. (2016),

«Влияние продольных армированных углеродным волокном полимерных плит

на сопротивление сдвигу железобетонных балок», ACI

Struct.J., 113 (3), 577-586. https://doi.org/10.14359/51688475

Ни, Дж., Цай, К. и Ван, Т. (2005), «Жесткость и несущая способность

стальных бетонных балок

с профилированным листом», Eng.

Struct., 27 (7), 1074-1085.

https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2005.02.016

Nie, J., Fan, J. и Cai, C. (2008), «Экспериментальное исследование частично соединенного сдвигом композитного материала

. балки с профнастилом », англ.

Struct., 30 (1), 1-12.

https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2007.02.016

Патирана, ЮЗ, Уй, Б., Мирза, О. и Чжу, X. (2015),

«Укрепление существующего композитного материала. железобетонные балки

, в которых используются болтовые соединения, работающие на сдвиг, и приварные шпильки », J. Constr.

Steel Res., 114, 417-430.

https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2015.09.006

Патирана, ЮЗ, Уй, Б., Мирза, О. и Чжу, X. (2016), «Болтовые

и сварные соединители. для восстановления композитных балок

», Дж.Констр. Сталь Res., 125, 61-73.

https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2016.06.003

Патирана, С.Ю., Уй, Б., Мирза, О. и Чжу, X. (2016), «Поведение композита при изгибе

. балки железобетонные с глухими

болтами, работающими на сдвиг », англ. Struct., 114, 181-194.

https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.01.057

Саллам, Х., Ахмад, С., Бадави, А. и Мамдух, В. (2006),

«Оценка стали. Двутавры усиленные различными способами гальваники

”, Adv.Struct. Eng., 9 (4), 535-544.

https://doi.org/10.1260/136943306778812796

Саллам, Х., Саба, А., Мамдух, В., Маали, Х. и Ибрагим, И.

(2005), «Усиление стальных балок с использованием связанного углепластика и стальных пластин

: пилотное исследование », Университет Аль-Азхар, Eng. J., 8 (10),

23-29.

Сараванан, М., Маримуту, В., Прабха, П. , Арул Джаячандран, С.

и Датта, Д. (2012), «Экспериментальные исследования композитных плит

для оценки прочности на продольный сдвиг», Steel

Compos.Struct., 13 (5), 489-500.

http://dx.doi.org/10.12989/scs.2012.13.5.489

Сен, Р., Либи, Л. и Маллинз, Г. (2001), «Усиление стальных секций моста

с использованием слоистых материалов из углепластика» , Compos. Часть B: Eng.,

32 (4), 309-322. https://doi.org/10.1016/S1359-8368(01)00006-

Субхани, М., Аль-Амери, Р. и Кабир, М.И. (2018), «Гибрид

усиление железобетонной композитной балки, часть 1:

Экспериментальное исследование», J.Констр. Сталь Res., 141, 23-35.

https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.11.005

Тавакколизаде, М. и Саадатманеш, Х. (2003), «Ремонт

поврежденных железобетонных композитных балок с использованием углеродного волокна —

армированных полимерных листов », J. Compos. Стро., 7 (4), 311-322.

https://doi.org/10.1061/(ASCE) 1090-0268(2003)7:4(311)

Тавакколизаде, М. и Саадатманеш, Х. (2003), «Укрепление

железобетона. композитные балки с использованием углеродного волокна

армированных листов из

полимеров », Дж.Struct. Eng., 129 (1), 30-40.

https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2003)129:1(30)

Yousefi, O., Narmashiri, K. и Ghaemdoust, MR (2017),

«Structural Поведение стальных балок с надрезом, усиленных с использованием

Поведение композитных балок из бетона / холодногнутой стали: экспериментальная разработка новой структурной системы

Прежде чем можно было исследовать композитные коллекторы из бетона / CFS и LDM, возможность использования 2½ дюйма × ⁵/₁₆ дюйм.стояночные винты для обеспечения комбинированного действия должны были быть исследованы. Две группы образцов для испытаний простой балки из бетона / CFS, обозначенные как Группа 1 и Группа 2, были созданы для представления двух различных конфигураций опорных винтов. Были изготовлены три идентичных образца каждой конфигурации для проверки повторяемости результатов испытаний. Две детали поперечного сечения образцов для испытаний показаны на рис. 4. Каждый образец балки имел длину 9,75 футов и состоял из бетонной секции шириной 6 дюймов и глубиной 8 дюймов наверху дорожки CFS.Бетонная секция представляла собой утолщение плиты поверх рельса КФС каркасной стены. Гусеница представляла собой С-образную секцию с глубокой стенкой 6 дюймов и шириной фланцев 2 дюйма. Толщина гусеницы была 14-го калибра (0,068 дюйма). Согласно обозначению поперечного сечения Ассоциации производителей стальных шпилек (2012) (SSMA), толщина гусеницы, использованная в этом исследовании, соответствует CFS Sect. 600Т200-68. При составном действии направляющая действует как натяжная арматура в сечении составной балки. Для прочности бетона 3000 фунтов на квадратный дюйм и предела текучести стали 50 тысяч фунтов на квадратный дюйм максимальные и минимальные коэффициенты растяжения стали в балках, разрешенные кодексом ACI (American Concrete Institute 2011), будут равны 0.0220 и 0,004 соответственно. Принимая во внимание данные площади поперечного сечения пути и эффективную глубину растянутой арматуры d , измеренную до центра тяжести пути, равную 8,43 дюйма, коэффициент натяжения стали образцов балки будет 0,0141. Это соотношение стали находится в допустимых пределах ACI. Стойкие винтовые соединители использовались для обеспечения комбинированного действия между гусеницей CFS и бетоном. Стойкие винты были помещены в один ряд для образцов из группы 1 и в два ряда для образцов из группы 2.В обеих группах межцентровое расстояние между винтами по продольной оси балки составляло 6 дюймов. Следует отметить, что в бетон не помещалась поперечная арматура. Образцы для испытаний были обозначены как 1-GA14-X и 2-GA14-X для образцов в Группе 1 и Группе 2, соответственно, где GA14 обозначает толщину дорожки 14 калибра, а X — номер образца (1, 2 или 3 ) внутри группы.

Рис. 4

Детали поперечного сечения балочных образцов для испытаний.

Свойства материала

Указанная прочность бетона на сжатие и предел текучести гусеницы CFS составляли 3000 фунтов на квадратный дюйм и 47 тысяч фунтов на квадратный дюйм, соответственно.В день испытаний измеренные значения прочности бетона на сжатие варьировались от 3520 до 4260 фунтов на квадратный дюйм. {\ prime} _ {c} \ left ({psi} \ right)} \) и бетона глубина сечения 8.00 дюймов, а не эффективная глубина 8,43 дюйма. Результаты измерения прочности бетона на сжатие и соответствующие номинальные значения прочности на сдвиг и изгиб приведены в таблице 1.

Таблица 1 Номинальная прочность на сдвиг и изгиб для образцов балки.

Контрольно-измерительные приборы и испытательная установка

Образец балки просто поддерживался на расстоянии 9 футов. Две равные точечные нагрузки были приложены в точках одной трети с помощью гидравлического привода на 22 тысячи фунтов и стальной распорной балки.Нагрузка применялась в режиме управления перемещением до разрушения. На рисунке 5 показана схема тестирования. Деформация дорожки измерялась с помощью тензодатчиков, устанавливаемых на поверхность. Калибры были прикреплены к рельсам в нескольких местах на всех трех пролетах. Деформация в бетоне была измерена с помощью встроенных тензодатчиков, размещенных на расстоянии 1,5 дюйма от верхней части секции. Прогиб в середине пролета под приложенной нагрузкой был измерен с помощью пары линейных переменных дифференциальных преобразователей (LVDT). Скольжение бетона относительно дорожки было измерено на обоих концах образца с помощью LVDT.Более подробная информация об оборудовании предоставлена Wehbe (2009).

Рис. 5

Испытательная установка для балочных образцов.

Экспериментальные результаты и обсуждение

В целом образцы показали одинаковые общие схемы растрескивания, начиная с начального растрескивания в виде чисто изгибных трещин в среднем пролете, за которыми следуют изгибно-сдвиговые трещины за пределами среднего пролета. Как правило, трещины возникают в местах расположения опорных винтов. Измеренные зависимости нагрузки от прогиба показаны на рис.6. Наблюдаемые виды отказов были либо изгибом в области постоянного момента, либо изгибно-сдвиговым в непосредственной близости от приложенной точечной нагрузки на одной трети пролета. Наблюдаемые виды отказов показаны на рис. 7. Все образцы испытали текучесть во фланцах пути. Урожайность распространялась на полотно, за исключением образца 1-14ГА-1. В таблице 2 показаны избранные результаты измерений для испытанных образцов. Конечное скольжение, указанное в таблице 2, представляет собой среднее относительное скольжение между бетоном и дорожкой CFS на обоих концах.

Рис. 6

Экспериментальные зависимости прогиба от нагрузки для образцов балки.

Рис. 7

Наблюдаемые виды разрушения образцов балки.

Таблица 2 Сводка экспериментальных результатов для балочных образцов.

Когда количество опорных винтов было увеличено с 1 винта на 6 дюймов до 2 винтов на 6 дюймов, средняя прочность увеличилась на 53,8%, средняя эффективная жесткость, взятая при приложенной нагрузке 6 тысяч фунтов, увеличилась на 81,8%, а среднее измеренное скольжение для образцов Группы 1 было более чем в шесть раз выше, чем у образцов Группы 2.Это указывает на существенное улучшение работы композита, когда количество опорных винтов увеличивается с 1 винта на 6 дюймов до 2 винтов на 6 дюймов. Чтобы определить эффективность опорных винтов для обеспечения комбинированного действия, теоретическая нагрузка — кривые прогиба были получены из зависимости момент-кривизна соответствующих секций. Теоретические зависимости между моментом и кривизной были разработаны с использованием компьютерного программного обеспечения XTRACT V2.6.2 (Imbsen Software Systems 2000) с учетом полностью составных секций.Программное обеспечение рассчитывает зависимость между моментом и кривизной на основе совместимости деформации и равновесия внутренних сил с учетом состава поперечного сечения (формы и материалов) и свойств материала составляющих бетон и сталь. На рисунке 8 показаны теоретические и измеренные зависимости прогиба от нагрузки для образцов балки в группах 1 и 2. Также показаны некоторые предписанные кодексом пределы прогиба (Международный совет по кодам (ICC) 2012) с точки зрения длины пролета L. Результаты показывают что, когда плотность стоячего винта составляла 1 винт на 6 дюймов.(Рис. 8a) произошло значительное проскальзывание, и образец разрушился примерно на 33% ниже, чем его теоретическая прочность на изгиб. Тем не менее, для плотности зазора между винтами 2 винта на 6 дюймов (группа 2), проскальзывание было незначительным, прочность на изгиб была достигнута, а теоретические и измеренные зависимости нагрузки от прогиба были в превосходном соответствии (рис. 8b). Следовательно, использование 2 винтов на 6 дюймов будет достаточно для обеспечения почти полного композитного действия.

Рис. 8

Теоретические и экспериментальные зависимости нагрузки от прогиба для двух образцов балки.

Степень действия композита в составной секции зависит от способности секции передавать напряжения сдвига в плоскости на границе раздела двух материалов. Теоретическая сила, передаваемая опорным винтом, была определена с использованием сдвигового потока, q , упругих балок:

$$ q = \ frac {V \, Q} {I} $$

(1)

, где V — сила сдвига, Q — статический момент области выше или ниже горизонтальной плоскости сдвига, а I — преобразованный момент инерции трещины.Расчетная сила сдвига, передаваемая винтом, оказалась равной 0,0645 тысяч фунтов на 1 тысяч фунтов приложенной силы сдвига, V . Сила в винте была также определена экспериментально путем измерения деформации в дорожке CFS на двух заранее определенных контрольных участках в каждом пролете сдвига. Зная деформацию на контрольном участке, соответствующая сила натяжения в дорожке была вычислена в этом месте. Затем определяли усилие на опорный винт путем деления изменения растягивающего усилия на количество опорных винтов между двумя эталонными секциями.Графики теоретической и экспериментальной силы на опорный винт в зависимости от приложенной общей нагрузки представлены на рис. 9. Результаты показывают очень хорошее согласие между теоретическими и экспериментальными значениями до момента первого измеренного относительного скольжения между бетоном и бетонной поверхностью. Трек CFS.

Рис. 9

Теоретическая и экспериментальная нагрузка на опорный винт.

В этом исследовании сила, передаваемая опорным винтом, сравнивалась с номинальной несущей способностью винта в гусенице CFS.Издание 2007 г. Американского института черной металлургии (2007 г.) (AISI) содержит положения о несущей способности болтовых соединений. Отдельные расчетные уравнения представлены для случая, когда деформация отверстия является расчетом при проектировании, и случая, когда деформация отверстия не учитывается при проектировании. Когда деформация отверстия является расчетом при проектировании, допускается максимальная деформация отверстия в ¼ дюйма. AISI предоставляет следующее уравнение для определения номинальной несущей способности для случая ограниченной деформации отверстия:

$$ P_ {n} = \ left ({4.64 \, \ alpha \, t + 1.53} \ right) d \, t \, F_ {u} $$

(2)

, где α — коэффициент преобразования единиц (= 1 для стандартных единиц США с t в дюймах), d — номинальный диаметр болта, t — толщина стального листа без покрытия, а F. _u — предел прочности стального листа на разрыв. Если деформация отверстия не учитывается при проектировании, номинальная несущая способность определяется с использованием следующего уравнения:

$$ P_ {n} = C \; m_ {f} \; d \; t \; F_ {u} $$

(3)

, где C — коэффициент подшипника, полученный из таблицы E3 AISI.3.1-1 и м _f — это коэффициент модификации для типа подшипникового соединения в соответствии с таблицей E3.3.1-2 AISI. Так как только предел текучести, F _y, трека CFS измерена экспериментально, F _u принималось равным 1,25 F _y при расчете P _n.Для гусеницы CFS и опорного винта, использованных в данном исследовании, номинальная несущая способность будет составлять 2,21 тысячи фунтов, если деформация отверстия ограничена, и 2,55 тысячи фунтов, если деформация отверстия не является расчетной. {3}} \ right] I_ {cr} $

(4)

где M _cr — момент срабатывания, M _a — максимальная рабочая нагрузка изгибающего момента в балке, I _г — это полный момент инерции на основе бетонного сечения, а I _cr — момент инерции трещины.{\ prime} _ {c} \, (psi)} $$

(5)

Уравнение (4) было получено для обычных железобетонных секций, где расположение растягивающей арматуры ближе к нейтральной оси, чем крайнее растягивающее волокно бетона. Поскольку это не относится к разделу композитный бетон / CFS, применимость уравнения. (4) пучки в этом исследовании необходимо было проверить на основании экспериментально измеренных I _e.{\ prime} _ {c} \; (psi)} $$

(6)

Расчетные значения обратного момента инерции и эффективные значения момента инерции для одного из испытуемых образцов нанесены на график в зависимости от приложенного момента ( M _a) на рис. 10. Также показаны теоретические M _cr и наиболее подходящая линия для экспериментального I _e.ACI на базе I _e было примерно 220 из ⁴ (Imbsen Software Systems 2000). Примерно до 3,2-кратного момента растрескивания выражение ACI приводит к более низкому эффективному моменту инерции, чем экспериментальное значение, и, следовательно, к более высоким оценкам прогиба. Для M выше 3,2 M _cr, на базе ACI I _e становится выше подопытного I _e.При прилагаемом моменте 180 тысяч фунтов на фут, ACI на основе I _e в 1,42 раза больше экспериментального I _e. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования, чтобы получить соответствующее выражение для I _e для балок из бетона / композитного материала CFS.

Рис. 10

Код и экспериментальный эффективный момент инерции.

Страница не найдена — новостильконструкция.com

Архив НБК

Архив НБК Выберите месяц май 2021 апрель 2021 март 2021 февраль 2021 январь 2021 декабрь 2020 ноябрь 2020 октябрь 2020 сентябрь 2020 август 2020 июль 2020 июнь 2020 май 2020 апрель 2020 март 2020 февраль 2020 январь 2020 декабрь 2019 ноябрь 2019 октябрь 2019 сентябрь 2019 август 2019 июль 2019 июнь 2019 Май 2019 апрель 2019 март 2019 февраль 2019 январь 2019 декабрь 2018 ноябрь 2018 октябрь 2018 сентябрь 2018 август 2018 июль 2018 июнь 2018 май 2018 апрель 2018 март 2018 февраль 2018 январь 2018 декабрь 2017 ноябрь 2017 октябрь 2017 сентябрь 2017 август 2017 июль 2017 июнь 2017 май 2017 Апрель 2017 март 2017 февраль 2017 январь 2017 декабрь 2016 ноябрь 2016 октябрь 2016 сентябрь 2016 август 2016 июль 2016 июнь 2016 май 2016 апрель 2016 март 2016 февраль 2016 январь 2016 декабрь 2015 ноябрь 2015 октябрь 2015 сентябрь 2015 август 2015 июль 2015 июнь 2015 май 2015 апрель 2015 Март 2015 Февраль 2015 Январь 2015 Ноябрь 2014 Сентябрь 2014 Июль 2014 Май 2014 Март 2014 Январь 2014 Ноябрь 2013 Сентябрь 2013 Июль 2013 Май 2013 Март 2013 Январь 2013 Ноябрь 2012 Сентябрь 2012 Июль 2012 Июнь 2012 Май 2012 Апрель 2012 Март 2012 Февраль 2012 Январь 2012 Январь 2012 Ноябрь 2011 Октябрь 2011 Сентябрь 2011 Июль 2011 Июнь 2011 Май 2011 Апрель 2011 Март 2011 Февраль 2011 Январь 2011 Ноябрь 2010 Октябрь 2010 Сентябрь 2010 Июль 2010 Июнь 2010 Май 2010 Апрель 2010 Март 2010 Февраль 2010 Январь 2010 Ноябрь 2009 Октябрь 2009 Сентябрь 2009 Июль 2009 Июнь 2009 Май 2009 Апрель 2009 Март 2009 г. февраль 2009 г. январь 2009 г. ноябрь 2008 г. октябрь 2008 г. сентябрь 2008 г. июль 2008 г. июнь 2008 г. май 2008 г. апрель 2008 г. март 2008 г. февраль 2008 г. январь 2008 г. ноябрь 2007 г. октябрь 2007 г. сентябрь 2007 г. июль 2007 г. июнь 2007 г. май 2007 г. апрель 2007 март 2007 г. февраль 2007 г. январь 2007 г. ноябрь 2006 г. октябрь 2006 г. Сентябрь 2006 г. июль 2006 г. Июнь 2006 г. май 2006 г. апрель 2006 г. март 2006 г. февраль 2006 г. январь 2006 г. ноябрь 2005 г. октябрь 2005 г. сентябрь 2005 г. июль 2005 г. июнь 2005 г. май 2005 г. апрель 2005 г. март 2005 г. февраль 2005 г. январь 2005 г. ноябрь 2004 г. сентябрь 2004 г. июль 2004 г. май 2004 г. март 2004 г. январь 2004 г. ноябрь 2003 г. сентябрь 2003 г. июль 2003 г. Май 2003 Март 2003 Январь 2003 Ноябрь 2002 Сентябрь 2002 Июль 2002 Май 2002 Март 2002 Январь 2002 Ноябрь 2001 Сентябрь 2001

Поиск

СТАЛЬНАЯ ПАЛУБА? СТАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА! — Решения для бетонных волокон

[арматура сварная проволока, другое название проволочной сетки] размера 4.0 или меньше, если это требуется спецификацией, но только с признанием того, что риск, связанный с расположением арматуры, полностью является ответственностью специалиста ». ³

Рисунок 2. Провисание проволочной сетки между опорами. Бьюсь об заклад, на рисунках это не так.

Во-вторых, сетка иногда оказывается слишком высокой. Хотя коврик редко устанавливается слишком высоко, часто угол выступает над поверхностью пола. Если специалисты по отделке бетона вовремя поймут это, они могут отрезать проволоку с помощью болторезных станков, но это бесполезно.Если вовремя не поймают, нужно вырезать провода из затвердевшего бетона, оставив повреждения, которые необходимо залатать.

В-третьих, сетка поставляется в виде листов, которые необходимо соединить внахлест, чтобы обеспечить непрерывное армирование. Спецификации обычно требуют минимального нахлеста в один промежуток (расстояние между поперечными проводами) плюс 2 дюйма. Институт армирования проволоки рекомендует связывать листы вместе на всех нахлёстках, хотя этот совет часто игнорируется. ⁴ Если сетка смещается до или во время заливки бетона, нахлесты могут легко исчезнуть, оставляя зазоры, в которых трещины могут широко открыться.И даже если сетка не смещается, на кругах могут возникнуть проблемы. С некоторыми макетами вы получаете места, где перекрываются четыре слоя. Это слишком много проволоки, которую нужно втиснуть в то, что может быть ограниченным пространством, и это может привести к проблеме, упомянутой в предыдущем абзаце: сетка выступает из поверхности пола.

В-четвертых, установка сетки требует больших усилий. Вы должны поднять его до уровня палубы с помощью крана или вилочного погрузчика, установив его на платформу (рис. 3). Затем вы должны перенести каждый лист в его окончательное положение, убедившись, что он находится на нужной высоте и нахлесты правильные.Этот шаг обычно выполняется вручную. Некоторые маты неизбежно придется обрезать по размеру, чтобы они подходили к колоннам и другим препятствиям. Все это приводит к значительной оплате труда.

Рис. 3. Проволочную сетку необходимо поднять до уровня палубы и установить там, прежде чем она будет окончательно установлена на место. Каждый шаг требует времени и денег. Напротив, стальные волокна прибывают в автобетононасос и укладываются вместе с бетоном, обычно с помощью насоса.

Наконец, сетка вызывает травмы. Ходить по гофрированной стали сложно, даже когда настил голый, а сетка только усугубляет ситуацию.Риск споткнуться существует всегда, и он возрастает, если сетка управляется, как и должно быть, если вы хотите, чтобы она выполняла свою работу.

ВОЛОКНА СТАЛЬНАЯ — ЗАМЕНА ПРОВОЛОЧНОЙ СЕТКИ

Стальная фибра устраняет все пять из перечисленных выше недостатков. В отличие от проволочной сетки, волокна всегда распределены по бетонной плите. Вы не найдете их сосредоточенными внизу или вверху. В отличие от проволочной сетки, волокна не требуют тщательного ухода за нахлестками.В отличие от проволочной сетки, установка волокон не требует больших затрат труда. Их добавляют в автобетоносмесители, обычно на заводе по производству товарных смесей, но иногда и на месте, и они доставляются на платформу вместе с бетоном. И, в отличие от проволочной сетки, волокна не спотыкаются и не падают.

Рис. 4. Этот бетон содержит стальные волокна при 25 pcy. Волокна не оказали заметного влияния на укладку бетона.

С 2006 года институт Steel Deck Institute одобрил использование стальных волокон для контроля трещин в композитных плитах.Рекомендуемая минимальная дозировка составляет не менее 25 фунтов на кубический ярд. ⁵ Как и в случае с сеткой, некоторые инженеры указывают больше, чем минимум кода, когда им нужен лучший, чем обычно, контроль над трещинами. Некоторые композитные плиты были построены с дозировкой волокна 50 pcy. Дозировка выше 50 pcy редка, но не невозможна.

ВОЗРАЖЕНИЯ ПО СТАЛЬНЫМ ВОЛОКНАМ

Есть ли причины не переходить с проволочной сетки на стальную фибру? Часто высказываются два возражения против стальной фибры: фибра затрудняет перекачивание бетона и фибра будет выступать на поверхности пола.Оба возражения могут быть обоснованными, но правильное волокно имеет большое значение для их преодоления.

Рис. 5. Стальные волокна не должны мешать перекачиванию.

Бетон, укладываемый на палубу, обычно подается насосом (рис. 5), поэтому подрядчикам, естественно, нужна смесь, которая легко перекачивается и не забивается. Бетон, армированный стальной фиброй, не всегда отвечал этой потребности. Но если вы посмотрите на работы, где волокна мешали перекачиванию, почти все были связаны с длинными волокнами или очень высокими дозировками, или и тем, и другим.При использовании волокон CFS при стандартной дозировке 25 pcy возникает несколько проблем. Такие волокна использовались даже при 50 pcy без заметного влияния на прокачиваемость.

С возражением против открытых волокон справиться немного сложнее. Как я уже говорил ранее, если ваша толерантность к обнаженным волокнам буквально равна нулю, то есть ни одного волокна в поле зрения нет, не используйте волокна. Но это крайняя позиция. С помощью 1-дюймовых волокон и небольшой осторожности при отрыве от бетона вы можете поддерживать низкий уровень воздействия, который удовлетворит почти всех пользователей полов (рис.6). И давайте не будем забывать, что большинство композитных плит имеют напольные покрытия, поэтому воздействие волокна не имеет значения.

Рис. 6. Этот бетон содержит стальные волокна при 25 pcy. На отделку они не повлияли.

ОЖИДАНИЯ

Используется ли проволочная сетка или стальные волокна для контроля трещин, мы должны понимать, что они могут и чего нельзя делать. Оба продукта могут и будут ограничивать ширину трещин. Но ни один продукт не может полностью предотвратить появление трещин.В композитных плитах предотвращение трещин кажется недостижимой целью. Из-за ограничений, создаваемых стальным настилом, а также из-за отрицательных моментов, которые присутствуют в большинстве полов, композитные плиты неизбежно треснут. Лучшее, на что мы можем надеяться, — это обезопасить трещины, ограничив их ширину.

Это показывает разницу между тем, как стальные волокна работают в композитных плитах и плитах с опорой на грунт. В полах с опорой на землю волокна предотвращают растрескивание, если их использовать в достаточном количестве.Расположенные близко друг к другу волокна не дают микротрещинам превращаться в видимые. Это ключ к конструкции широких плит из стальных волокон, метод, который позволяет использовать плиты длиной до 125 футов без промежуточных швов или видимых трещин. Но такая защита от трещин работает только в тех плитах, которые не подвержены усадке. Композитные плиты никогда не бывают свободными, потому что их сдерживает стальная плита. По этой причине волокна в композитных плитах не могут предотвратить полное растрескивание; они могут только контролировать это.

ОТРИЦАТЕЛЬНО-МОМЕНТНОЕ ТРЕЩЕНИЕ

Самые широкие трещины в композитной плите обычно появляются над балками и балками, где присутствует отрицательный момент.Стальные волокна не обязательно сохранят такие трещины достаточно плотными, как и проволочная сетка, если на то пошло. Институт стальных настилов заявляет: «Арматура, выбранная для усиления температуры и усадки, скорее всего, не обеспечит достаточную площадь арматуры для отрицательного изгиба над опорами». ⁶

Что же нам тогда делать с растрескиванием в отрицательный момент? У Steel Deck Institute есть два предложения. Один из вариантов — игнорировать негативные моменты. Спроектируйте пол так, как будто каждый пролет имеет простую опору (хотя на самом деле это не так), и позвольте трещинам широко открываться над балками и балками.По данным института, большинство типовых расчетных таблиц для композитных плит основано на этом понятии. Другой вариант — спроектировать непрерывность, используя принципы железобетона, изложенные в ACI 318. Этот вариант требует, чтобы отрицательная арматура проходила перпендикулярно балкам и балкам и центрировалась на них. Отрицательное армирование обычно имеет форму стержня, хотя также возможны полосы из проволочной сетки.

Иногда предлагается третье решение: выпилить стык непосредственно над балкой или балкой.Пиломатериалы довольно хорошо контролируют трещины в плитах с опорой на грунт, поэтому вряд ли кажется возмутительным думать, что они могут сделать то же самое в плитах из композитных материалов. Однако этот подход не всегда оказывался успешным. Иногда прямо возле стыка появляется трещина.

ПЕРЕХОД НА СТАЛЬНОЕ ВОЛОКНО

Преобразовать конструкцию композитных плит из проволочной сетки в стальную фибру очень просто.

Убедитесь, что проволочная сетка используется для контроля температуры и усадочных трещин, а не для обеспечения положительного или отрицательного армирования.
Определите дозировку волокна. Если сетка является минимальной, требуемой институтом Steel Deck Institute — 0,075% площади поперечного сечения плиты или 6 × 6, W1,4xW1,4, в зависимости от того, что больше — замените ее минимальной дозировкой волокна: 25 pcy. Если сетка тяжелее минимальной, увеличьте дозировку волокна пропорционально.
Укажите тип волокна, длину и соотношение сторон (или эффективный диаметр, если хотите).В Concrete Fiber Solutions мы рекомендуем (1) наше волокно CFS100-2, волокно типа II, длиной 1 дюйм, с соотношением сторон 43 (эффективный диаметр 0,023 дюйма) или (2) наше волокно CFS150-5, тип V волокно длиной 1 1/2 дюйма с соотношением сторон 38.
Не меняйте стальной настил.
Если конструкция включает отрицательное армирование или положительное армирование в дополнение к стальному настилу, оставьте его. Не пытайтесь заменить его волокнами.

Теперь вы готовы к заливке настила без проволочной сетки.

Институт стальных настилов, SDI C-2011, «Стандарт на стальные перекрытия-плиты из композитных материалов», 2011 г., стр. 17.

Джозеф Нойбер, «Требования к опорам для армирования сварной проволокой в плитах», Concrete International, сентябрь 2006 г., стр. 40.

Американское общество подрядчиков по бетонным работам, Положение 2 ASCC, «Расположение арматуры сварной проволокой в бетонных плитах», 2012.

Рой Х. Рейтерман, технический консультант Института армирования проволоки, «Образец технических условий для армирования сварной проволоки», март 2006 г.

Институт стальных настилов, SDI C-2011, «Стандарт для стальных перекрытий перекрытий из композитных материалов», 2011 г., стр. 17.

Институт стальных настилов, SDI C-2011, «Стандарт на стальные перекрытия-плиты из композитных материалов», 2011 г., стр. 15.

Заливка конструкционной плиты жилого помещения

Процесс проектирования / строительства гаража на 3 машины с жилым помещением под ним — подождите, что?

Строя яму на склоне холма, дешевле залить жилое пространство в яме, чем засыпать яму 200 кубических ярдов уплотненной насыпи.Похоже, она есть на диванах.

Процесс проектирования:

Вместо того, чтобы заполнять яму ценным камнем, Питер спроектировал жилую площадь 900 кв. Футов ниже парковочной плиты , включая ванную комнату и небольшую кухню. Он отмечает, что «припарковать три полноразмерные машины над жилым помещением — это большое дело». Даже если машинки маленькие. Потому что машины тяжелые и могут сильно раздавить того, кто готовит попкорн под ними.

Инженерное решение: стальные двутавры и профнастил.

Вложенные ребра настила добавляют к бетону цельные балки, укрепляя плиту.

Плита должна иметь уклон 1/8 дюйма на фут, поэтому во внешних фундаментных стенах был спроектирован наклонный выступ, на котором будет опираться стальной настил.

Процесс сборки:

Фундамент представляет собой сочетание ступенчатых опор и высоких внешних стен с некоторыми углублениями для балок и вышеупомянутым наклонным выступом. Фундаментные стены пошли плавно.

Подвал отремонтирован под санузел и кухню. Помимо линий подачи и отвода, к плите были добавлены трубы из полиэтиленагликоля для водяного тепла.

Балки были помещены в карманы балок, предварительно вырезанные стальные поддоны были сплетены вместе сверху, а поверх стального настила был добавлен обширный мат из стальной арматуры.

После разговора с водопроводчиком было решено добавить PEX в гаражную плиту в качестве будущей системы распределения тепла.

Стандартный деревянный каркас заполнил пространство под стенами подвала для прогулок.

«Новое здание — хорошее дополнение к основному дому и ценное достояние для новых владельцев».

—Питер К. Браун работает дизайнером / строителем / специалистом по ремонту в Бозмане, штат Монтана. На его канале YouTube есть видеоролики о дизайне / сборке, советы по родео и баскетбол.

Перекрытия по металлическим балкам: варианты, материалы, оборудование

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

Применяемые материалы и оборудование

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Подводим итоги

Перекрытия по металлическим балкам — технология устройства металлического перекрытия при строительстве загородного дома от НПО «АНТАРЕС трейд»

Перекрытия из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим балкам Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Как сделать монолитное перекрытие по металлическим балкам

Технологии строительства перекрытий между этажами зданий

Железобетон

Сборные плиты

Монолитные плиты

Деревянные перекрытия

Технология

Перекрытие по металлическим балкам

Выводы

Устройство перекрытий по балкам

Устройство перекрытий по балкам

Межэтажное перекрытие металлическими балками | Домострой

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

Применяемые материалы и оборудование

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Мнение эксперта: Перекрытия по металлическим балкам

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Подводим итоги

Преимущества перекрытий из металла

Типы межэтажных перекрытий

404 — Не найдено — Hilti USA

Страница, к которой вы пытаетесь получить доступ, не существует

Это может быть потому, что

Пожалуйста, попробуйте следующие варианты

Определение и получение ровного стального композитного пола

(PDF) Усиление железобетонных композитных балок композитной плитой

Поведение композитных балок из бетона / холодногнутой стали: экспериментальная разработка новой структурной системы

Свойства материала

Контрольно-измерительные приборы и испытательная установка

Экспериментальные результаты и обсуждение

Страница не найдена — новостильконструкция.com

Архив НБК

Поиск

СТАЛЬНАЯ ПАЛУБА? СТАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА! — Решения для бетонных волокон

Заливка конструкционной плиты жилого помещения

Процесс проектирования / строительства гаража на 3 машины с жилым помещением под ним — подождите, что?

Процесс проектирования:

Процесс сборки:

Ответить Отменить ответ