Железобетонные балки перекрытия: особенности применения

Деревянные балки чаще всего используются в конструкции крыши

Подробный обзор

Назначение конструкций

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

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

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

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

Усиление перекрытия из железобетонных плит

Усиление монолитного железобетонного перекрытия выполняется несколькими способами. В первую очередь для работы понадобятся инструменты и соответствующие материалы:

Схема усиления железобетонной плиты перекрытия: 1 – Нижняя армирующая сетка, 2 – Верхняя армирующая сетка, 3 – Стена, 4 – Нижняя усиливающая арматура, 5 – Верхная усиливающая арматура.

  • электроперфоратор;
  • электрический отбойный молоток;
  • бетономешалка;
  • сварочный аппарат;
  • двутавры, уголки, швеллера;
  • шпильки;
  • доски для опалубки;
  • бетон (цемент, песок, щебень, паста ПВА).
Усиление перекрытия из железобетонных плит

Перед тем как прорезать небольшой проем в железобетонных монолитных перекрытиях, предварительно необходимо установить опорные столбы. Далее нужно выпилить проем и разбить торец электрическим отбойным молотком, чтобы арматура выступила на 15-20 см. Затем к ней по периметру проема приваривается швеллер, снизу ставится опалубка и расстояние между швеллером и бетоном заливается заранее приготовленным бетонным раствором. После того как бетон полностью схватится, временные столбы и опалубку нужно убрать.

При резке крупного проема в железобетонных перекрытиях и при условии близкого расположения друг к другу несущих стен нижнего уровня (6-12 м) необходимо использовать нижнее подвесное подпорочное усиление, закрепленное на стенах. Такое усиление монолитного перекрытия важно выполнить еще до резки проема. Швеллеры или уголки нужного размера устанавливают снизу вплотную возле монолитного перекрытия, максимально близко к месту планируемого проема и двумя концами заводятся в приготовленные заранее ниши (если стены из кирпича). После этого ниши, расстояние между плитами перекрытия и металлоусилениями зачеканиваются .

Усиление перемычек каменных зданий

Рис.1. Усиление плоских перемычек накладками: 1 – продольные уголки, 2 – поперечныепланки, 3 – торцевые уголки, 4 – проем

Рис.2. Усиление арочной перемычки: 1 – накладкиусиления арочной перемычки, 2 – планка,3 – вертикальный уголок, 4 – опорныйуголок

Усилениеуголками осуществляется с двух сторонповрежденной перемычки на цементномрастворе марки не ниже М100. Для этогорасчищают горизонтальный шов на глубинудо 70 мм в опорных частях между уголками и перемычкой недопускаются.

У торцов перемычки пробиваютотверстия для установки отрезков уголковили полосы на всю толщину стены с одного,затем с другого торца. Уголки (полосы)приваривают к торцам продольных длине уголки соединяют планками сшагом не более толщины стены и не более500 мм.

Соединительные планки можнозаменять сетками, приваренными к нижнейграни уголков. Размеры уголков определяютсярасчетом.

Принедостаточной высоте полки уголков ибольшой ширине проема рекомендуетсяустанавливать подвески в виде наклонныхпланок из полосовой стали, толщиной 4мм и более или круглой стали диаметром10…16 мм с концевыми анкерами в верхнейчасти стены над простенками. Внизуподвески привариваются к продольнымуголкам каркаса (рис. ).

Усиление плоских перемычек сиспользованием подвесок: 1 – накладкиусиления, 2 – подвески из полосовойстали, 3 – отверстия под подвески, 4 –опорная подкладка, 5 – болт, 6 – существующийпроем

Усилениеперемычек может осуществляться путемуменьшения ширины проема засчет устройства дополнительных рядовкладок со стороны проема с обязательнойперевязкой старой и новой кладки.

2. Способы усиления железобетонных балок перекрытий и покрытий

Усиление растянутой зоны железобетонных конструкций Усиление конструкций подведением дополнительных жестких опор
Дополнительные жесткие опоры в виде подкосов Преднапряжение балок
Читайте также:  Бетонная стяжка на крыше гаража — подробная инструкция и важные нюансы

Усилениесжатой зоны балки (привести рисуноксечения с набетонкой в сжатой зоне).

Изменениерасчетной схемы.

3. Проверка несущей способности изгибаемых стальных конструкций с ослаблениями, в том числе с учетом коррозионного износа

–эффективныймомент сопротивления, т.е. с учетомослабления.

Учеткоррозии:

Гдепо сортаменту,-проникающая коррозия,-коэффициент момента сопротивления откоррозионного износа, принимается потаблицам в зависимости от типа профиля.

4. Основные технические решения по усилению и расчет усиливаемых оснований и фундаментов

Еслистарый фундамент не может большепринимать нагрузку от стоящего на немсооружения, его обычно усиливаютнесколькими способами:

делаютдопонительные участки через 1,5-2м  побокам фундамента, в виде кладки из камня,расширяя старую кладку до нужной обеспечить перевязку междустарой и новой кладкой. Глубину заложенияпри этом не изменяют.

устраиваютрасширенную железобетонную обойму,сделаную из бутового камня, монолитногобетона или бутобетона, которую тщательносвязывают со старым производится арматуройнасквозь существующего фундамента стаким расчетом, чтобы новые участкиработали вместе со старой частьюфундамента и распределяли нагрузки отздания на основание.

выкладываютвдоль разрушенных фундаментов с двухсторон новые. Нагрузка от зданийпередается на новые фундаменты черезметаллические или железобетонные балки,уложенные в цокольной части.

 Ремонтфундаментов. Еслина ремонтируемом фундаменте находитсяготовое здание сначала проводят работыпо разгрузке фундамента. Перед началомработы по ремонту,фундаментделят на участки длиной 2-2,5 м придерживаясьразбивки поэтапно подводят новыйфундамент. Для этого с внутренней инаружней сторон фундамента копают шурфыи начинают разбирать его нижнюю ветхуючасть. Шурфы нужно укрепить досками ираспорками.

Что бы из старого фундаментане выпадали отдельные камни ставятвременную опалубку из доски. В оплубкуукладывают бутобетон. Новыйфундаментне доводят до стен здания на 30-40 см. идают отвердеть. После отверденияфундамента оставшийся промежутокзаполняют раствором или устраиваютцоколь из кирпича. Перед засыпкойотрытого шурфа с наружней стороныфундамента нужно сделать гидроизоляцию.

Через 2-3 дня на новый фундамент можноопускать сруб вашего дома

Разгрузкафундамена для замены старого ветхого фундаментаили устройства более прочного основанияделают новые фундаменты без углубленияподошвы.

На то время, пока ведутсяремонтные работы, старые фундаментынеобходимо разгрузить, сохранив приэтом устойчивость здания и не поломавпри этом никаких вышележащих вывешивается домкратами реечноготипа (отрыв от фундамента 5-10см).

При этомнужно тщательно укрепить оконные идверные проемы. После вывешиванияосуществляется временное закреплениезд. в устойчивом положении и производитсяремонт фундамента.

БИЛЕТ22

Серия и маркировка

Рисунок 2. Железобетонные балки перекрытия

По ГОСТ железобетонный элемент конструкции маркируют, определяя его серию:

  • БСП — стропильная деталь, у которой арматура проложена параллельно;
  • БСО — односкатная стропильная деталь;
  • БСД — двускатная стропильная деталь перекрытия;
  • БП — подстропильный бетонный элемент.
Серия и маркировка

Буквы обычно дополняют группой цифр:

  • первые обозначают типоразмер элемента и его длину в метрах;
  • далее цифры указывают на нагрузочную способность детали, класс арматуры, примененную марку бетона;
  • последние цифры обозначают классификацию дополнительных параметров.

Такие конструкции всегда можно приобрести на предприятии изготовителе, но иногда требуется их формировать самостоятельно в опалубке. Ее форму и размеры предварительно рассчитывают. Для изготовления необходимо иметь лишь арматуру, а также сыпучие компоненты.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

  1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
  2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

    Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

  3. Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м2.
  4. Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).

Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

Mmax = (q*L2)/8

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Где:

  • q — полная нагрузка на кв. м;
  • L2 — квадрат расстояния между стенами.

При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Из формулы W = b*h2/6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

Где используются железобетонные (ЖБ, ЖБИ) балки перекрытия: виды, размеры, монтаж

› Изделия из Бетона › Перемычки

2019

Железобетонные балки – это конструкции из бетона с железным армированием внутри, выполненные в формате длинных прямоугольников и предназначенные для повышения уровня прочности конструкции, всего здания. Обычно балки производят в заводских условиях, потом с использованием спецтехники доставляют на объект, где монтируют быстро и просто благодаря наличию специальных крепежных элементов.

Бетонная балка с армированием используется при строительстве производственных и жилых сооружений, разных конструкций для восприятия больших усилий, чаще всего связанных с изгибом. Балка ЖБИ дает возможность компенсировать высокие значения изгибающих моментов, гарантируя пропорциональное распределение усилий, длительный срок службы и надежность любой конструкции.

Часто балки используют при возведении фундамента под внутренними и капитальными стенами, в процессе формирования перемычек перекрытий, в процессе прокладки путей сообщения для трамваев, железнодорожного транспорта.

Балки бетонные со стальными стержнями внутри производятся в стандартных размерах, конструкции, установленных по нормативам.

Все виды балок изготавливают из тяжелых бетонов, с обязательным упрочнением арматурным каркасом.

Предварительно напряженная арматура, залитая в бетонный раствор марок М300-М500 обеспечивает повышенную устойчивость изделий, делающих возможной компенсацию изгибающих моментов и поперечных усилий.

ЖБ балки обладают такими преимуществами:

  • Повышенный уровень прочности
  • Стойкость к высоким температурам, открытому огню
  • Стойкость к повышенному уровню влажности, коррозии
  • Ускоренный и упрощенный монтаж
  • Стойкость к изгибающим моментам, вибрационным нагрузкам
  • Практичность и облегчение проектирования конструкций
Где используются железобетонные (ЖБ, ЖБИ) балки перекрытия: виды, размеры, монтаж

Где используются

Железобетонные балки перекрытия используются на разных этапах строительства различных объектов, применяются в транспортной сфере и других, в процессе решения разнообразных задач.

Сфера применения ЖБ балок:

  • Создание надежной опорной поверхности в процессе строительства стен
  • Возведение опорного каркаса для перекрытия/кровли
  • Строительство объектов крупнопанельных проектов, производственной сферы
  • Формирование перемычек в зонах дверных/оконных проемов
  • Устройство подкрановых путей, эстакад, мостов, разного типа подъездных дорог, аэропортов
  • Прокладка магистралей сообщения для ж/д составов, трамваев

Монтаж и установка

Все работы с железобетонными балками выполняются сравнительно несложно. Их нужно уметь точно фиксировать, понимая особенности сооружения. В первую очередь, до установки выполняют подготовку – все осевые рейки покрывают краской, детали зачищают.

Монтаж двутавровой балки осуществляется с транспортного средства: балка поднимается благодаря траверсным крюкам, поддерживается оттяжками (чтобы не ударить о колонну тяжелой конструкцией), при необходимости выравнивается домкратом.

Железобетонные подкрановые балки монтируются на подготовленные специальные прокладки, крепятся болтами. Потом выполняется геодезическая выверка и конструкцию фиксируют окончательно.

При условии правильного выбора на основе верных расчетов и качественного монтажа железобетонные балки способны обеспечить необходимые прочностные характеристики конструкции, гарантируя ей долговечность и надежность.

Где используются железобетонные (ЖБ, ЖБИ) балки перекрытия: виды, размеры, монтаж Ссылка на основную публикацию

Временное усиление

В случае обнаружения аварийного состояния конструкции может возникнуть потребность во временном ее укреплении для предотвращения обрушения. Инструкция по выполнению временного укрепления зависит от типа конструкции.

Чаще всего предпринимают следующие действия:

  • Для укрепления балок, расположенных на высоте до 6,5 метра можно использовать подпорные стойки.
  • При высоте более 6,5 метра необходимо выполнить пространственные стойки.
Временное усиление

Схема подпорки стенок

  • Для укрепления стен или вертикальных стоек следует использовать подкосы, которые должны упираться в горизонтально расположенный штырь, установленный в подпираемой конструкции. Такой вариант подходит для стенок высотой до 6 метров.
  • Если высота стен превышает 6 метров, следует использовать несколько подкосов разной длины, которые необходимо соединить друг с другом поперечинами, как показано на схеме.
  • В случае разрушения древесины, что может произойти по причине гниения, продавливания шайбами болтов и пр., можно использовать накладки из досок, деревянных брусков или даже швеллерных профилей.

Вот, пожалуй, и все наиболее эффективные способы усиления деревянных конструкций.

Укладка балок перекрытий в стену

Укладка балок перекрытий в стену не менее важный процесс, чем расчет самих конструкций и от того насколько все будет сделано правильно зависит не только целостность всего дома, но порой и жизнь его обитателей.

Причем это касается как деревянных балок перекрытия, так и металлических: и те, и другие подвержены в местах стыковок выпадению конденсата, образования плесени и грибков (для деревянных балок), усиленной коррозии в торцах балок из металла.

Все это способствует ослаблению материала и может привести к его разрушению, повлекшее за собой обвал межэтажного перекрытия дома. Поэтому все действия по защите торцов балок перекрытий, включая и балки (лаги) при устройстве пола, сводятся к тому чтобы защитить эти части от конденсата и пагубного влияния жучков-паразитов (для деревянных балок).

Укладка деревянных балок перекрытий в стену

В большинстве случаев деревянные балки заводятся в стену в специально подготовленные для этого гнезда, которые сооружаются в процессе кладки. Размер опорных участков балок должен быть не менее 150 мм. Концы, опирающиеся на стены, срезаются по углом в 60º, обжигаются, обрабатываются антисептиком и оборачиваются в два слоя рубероидом.

Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Однако, торцы балок оставляют обязательно оставляют открытыми для того чтобы они постоянно обтекались потоками воздуха, предотвращая таким образом образования конденсата на поверхности торцов.

Кроме того, концы балок должны находиться в гнездах чтобы со всех сторон между стеной и балкой оставалось свободное пространство в 40–50 мм, которое по окончанию монтажа заполняется утеплителем, например, минеральной ватой.

Диффузия водяного пара в деревянной балке

В домах из сруба или оцилиндрованного бревна концы балок заводят в гнезда на размер не менее 70 см для чего в стенах вырезаются специальные пазы. Во избежание скрипов в места укладки балок перекрытий в стену закладывается гидроизоляционный материал.

Следует отметить, что в случае подрубки концов балок допускается уменьшение размера на одну четвертую высоты балки, иначе под нагрузкой в этом месте могут образоваться трещины что существенно ослабит прочность перекрытия.

В случае с каркасными домами концы балок крепятся к брусу обвязки с помощью гвоздей или металлических скоб.

Укладка металлических балок перекрытий в стену

В отличие от деревянных балок концы металлических балок перед заделкой их в стену покрывают горячим битумом или суриком после чего их (концы) оборачивают минеральной ватой или войлоком, защитив их таким образом от промерзания.

При возведении стен из керамического кирпича, дойдя до уровня балок, определяют места и укладывают опорные подушки, установку которых проверяют по уровню или нивелиру.

Концы металлических балок после укладки крепят металлическими анкерами Т-образной формы.

Опирание металлических балок

В качестве опорных подушек используют листовой металл толщиной около 20 мм или крупный уголок величиной 160 х 160 х 12. Не исключено применение опорных подушек сверху и снизу конца металлической балки. В принципе конструкций опорных подушек может быть много, но предназначение во всех одинаковое: уложить и надежно закрепить металлическую балку (балки) перекрытий в стену.

Добавление саморезов по всей длине «гуляющих» досок

Если первый вариант не устранил проблему, стоит прибегнуть к протягиванию шатающихся элементов напольного покрытия по всей длине.

Сделать это достаточно просто – саморезы вкручиваются рядом с фрагментами старого крепежа, это позволит попасть в балку, расположенную под досками.

Добавление саморезов по всей длине «гуляющих» досок

В отличие от первого способа, крепеж необходимо вводить под прямым углом. Это позволит максимально плотно притянуть доску к лагам.

Если древесина слишком плотная, и саморез с трудом в нее входит (хотя это вряд ли возможно, учитывая возраст досок), можно заранее просверлить отверстия сверлом. Его диаметр должен быть чуть меньше диаметра саморезов.

Типы железобетонных балок

Железобетонные балки, согласно положениям ГОСТ, классифицируются на 16 разновидностей. Разделение изделий на типы выполняется по следующим факторам:

  • сечению — прямоугольные, одно и двутавровые, Т-образные, L-образные;
  • форме — односкатные, двускатные, решетчатые, с горизонтальными поясами жесткости;
  • функциональному назначению — фундаментные, обвязочные, стропильные, подкрановые балки.

1.1 Фундаментные

  • высота — 450 и 600 мм (для установки на подпорки шагом 6 и 12 м соответственно);
  • ширина — 260, 300, 400 и 520 мм.

В зависимости от типа сечения фундаментные балки могут быть прямоугольными, трапециевидными и тавровыми. В строительстве наиболее распространены изделия таврового типа, так как их форма обеспечивает экономию бетона и арматуры при производстве.

1.2 Обвязочные

Обвязочные конструкции служат для монтажа стен в точках перепада высота либо используются как перемычки в местах монтажа оконных проемов. Все обвязочные изделия производятся в разрезной конфигурации. Размеры балок определены стандартом ГОСТ №24393.

Чаще всего такие бетонные балки используются при строительстве домов из кирпича либо малогабаритных стеновых блоков. Их габариты и сечение определяется исходя из толщины стен здания и нагрузки, которая будет передаваться на балки в процессе эксплуатации.

Применение обвязочных балок

1.3 Подкрановые

1.4 Стропильные

Стропильные балки решетчатого типа

1.5 Монтаж и демонтаж подкрановых балок (видео)

1.6 Особенности расчета железобетонных балок

Ширина конструкции принимается в соответствии с толщиной стен но не мене 10 см. Для упрощения последующих расчетов лучше брать ширину кратную 5-ти см. Высота определяется исходя из конструктивных соображений — 1 высота пеноблока, 2 высоты кирпича и т.д.

Типовое армирование железобетонных балок

На следующем этапе определяются действующие на балку нагрузки. С целью упрощения расчетов для междуэтажных и кровельных перекрытий можно использовать среднюю нагрузку в 400 кг/м 2 , в которую уже вложен достаточный запас надежности.

1.7 Технология монтажа

Установка мостовых балок

Процесс монтажа состоит из следующих этапов: