Как сделать несъёмную опалубку из профлиста самому

Профлист — многофункциональный материал. Из него монтируют крыши и заборы, им обшивают стены и цоколь. Самый рельефный и прочный профнастил выбирают для бетонных перекрытий — из него делают несъёмную опалубку.

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены Мmax = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Читайте также:  П-образные плиты перекрытия: размеры, характеристики

Что такое несъёмная опалубка?

Для начала разберёмся, что такое несъёмная опалубка и для чего она нужна.

Несъёмная опалубка — это каркас для заливки строительного раствора. После заливки и высыхания раствора такую опалубку не снимают, она становится частью получившейся конструкции (монолитной плиты).

Несъёмная опалубка выполняет следующие функции:

  • не позволяет смеси растекаться и «задаёт» ей определённую форму;
  • усиливает получившуюся конструкцию.

Помните, как в детстве мы лепили фигурки из сырого песка с помощью пластиковых формочек? Пластиковая форма здесь играет роль опалубки. Если мы её не будем снимать, это будет несъёмная опалубка.

То есть мы монтируем опалубку, в которую заливаем бетон. Он высыхает и принимает форму опалубки. У нас получается монолитная плита, которая дополнительно усилена профлистом. Она хорошо переносит горизонтальные нагрузки.

В качестве несъёмной опалубки чаще всего используют несущий профлист. Он выдерживает вес бетонной заливки. А дерево для такой опалубки не годится — оно недостаточно долговечное и прочное.

Также опалубка может быть съёмной. Она выполняет только одну функцию — придаёт определённую форму бетонному раствору. Когда бетон высохнет, опалубку снимают. Её можно использовать неоднократно.

Но в этом случае профнастил почти не используют, потому что с ним много сложностей. Перед монтажом его надо смазать специальным составом, чтобы материал не прилип к бетону. Снимать его тоже надо аккуратно — если вы его повредите, опалубка получится одноразовой.

Расчет конструкции

Расчет ведется в двух направлениях:

  1. Прочность с учетом всех нагрузок.
  2. Деформация, в которой участвуют только постоянные нагрузки.

Для расчета прочности необходимо в первую очередь определить все действующие нагрузки. По действующим международным требованиям и ГОСТам (DIN 4421) необходимо учитывать следующие их виды:

  1. Постоянное напряжение от арматуры и бетона. Оно рассчитывается по формуле: b = 26 d кН/м2, где 26 – это коэффициент средней плотности для нормальных условий (складывается из средней плотности свежей бетонной смеси (25 кН/м3) и примерно 100 кг арматуры на каждый кубический м бетона), d – толщина перекрытия в метрах.
  2. Собственный вес опалубки, равный 0,4 кН/м2. Собственный вес может быть уточнен в зависимости от материалов, которые были использованы. Данная цифра получена из расчета применения фанеры и поперечин с шагом не менее 50 см. Если же толщина заливки превышает 1,2 м, то для нее необходим отдельный расчет либо применяется усредненное значение в 0,6 кН/м2.
  3. Временная нагрузка, которая учитывает неравномерность кладки бетонной смеси при заливке, уплотнение бетонной смеси и вес персонала и инструмента при создании и заливке опалубки. Она рассчитывается по формуле: р = 0,2 b кН/м2, где b – постоянная нагрузка, рассчитанная в первом пункте. При этом это значение ограничено рамками от 1,5 до 5 кН/м2 на каждую рабочую зону 3*3 метра.

Условия производства могут вносить коррективы в расчеты, так как могут проявляться другие факторы, например, применение тяжелых виброреек. Однако в большинстве случаев поперечные пролеты не превышают трех метров, а потому схему нагрузок можно упростить, применяя постоянное значение временной нагрузки, рассчитанное для рабочей зоны.

Удачного вам строительства!

Расчет конструкции

Расчет ведется в двух направлениях:

  1. Прочность с учетом всех нагрузок.
  2. Деформация, в которой участвуют только постоянные нагрузки.
Читайте также:  Как и какие сделать перекрытия в доме из газобетона

Для расчета прочности необходимо в первую очередь определить все действующие нагрузки. По действующим международным требованиям и ГОСТам (DIN 4421) необходимо учитывать следующие их виды:

  1. Постоянное напряжение от арматуры и бетона. Оно рассчитывается по формуле: b = 26 d кН/м2, где 26 – это коэффициент средней плотности для нормальных условий (складывается из средней плотности свежей бетонной смеси (25 кН/м3) и примерно 100 кг арматуры на каждый кубический м бетона), d – толщина перекрытия в метрах.
  2. Собственный вес опалубки, равный 0,4 кН/м2. Собственный вес может быть уточнен в зависимости от материалов, которые были использованы. Данная цифра получена из расчета применения фанеры и поперечин с шагом не менее 50 см. Если же толщина заливки превышает 1,2 м, то для нее необходим отдельный расчет либо применяется усредненное значение в 0,6 кН/м2.
  3. Временная нагрузка, которая учитывает неравномерность кладки бетонной смеси при заливке, уплотнение бетонной смеси и вес персонала и инструмента при создании и заливке опалубки. Она рассчитывается по формуле: р = 0,2 b кН/м2, где b – постоянная нагрузка, рассчитанная в первом пункте. При этом это значение ограничено рамками от 1,5 до 5 кН/м2 на каждую рабочую зону 3*3 метра.

Условия производства могут вносить коррективы в расчеты, так как могут проявляться другие факторы, например, применение тяжелых виброреек. Однако в большинстве случаев поперечные пролеты не превышают трех метров, а потому схему нагрузок можно упростить, применяя постоянное значение временной нагрузки, рассчитанное для рабочей зоны.

Удачного вам строительства!

Пример расчета

Предположим, что в наших планах – заливка мелкозаглубленного плитного фундамента высотой 300 мм. Принимаем во внимание, что высота щитов опалубки должна быть как минимум на 50 мм больше, итого – 350 мм. Но т.к. проще использовать доски шириной 200 мм, принимаем высоту опалубки 400 мм или 0,4 м. В одной из следующих статей мы приведем пример расчета фундамента полностью, который будет включать все вычисления для различных типов оснований. А пока разберемся с толщиной досок, которой достаточно для сопротивления изгибу материала.

Рассчитываем нагрузку: G=2500×0,4=1000 кг/м2. Для надежности принимаем расстояние между вертикальными опорами-раскосами равным 0,5 м – I=0,5 м. Бетон во время заливки будем уплотнять вибраторами, поэтому n=1,2. Подставляем все значения в приведенную выше формулу: h=√(0,75×1000×1,2×0,52/800000)=0,017 м или 17 мм.

Монтаж перекрытий из профнастила

Балочное перекрытие формируется креплением перфорированных листов на внутренние/внешние полки поперечных балок. Затем формируется опалубка, когда выбрано верхнее крепление листов. Параметры допустимого прогиба профлиста, составляющие 1:250, определяют длину пролета наката. До заливки бетона под поверхность профнастила подставляются временные опоры, обеспечивающие неподвижность конструкции.

На настиле размещается металлическая арматура, выполняется бетонирование нижнего наката путем одного прохода по желобу. Поверхности потолка и пола выравниваются. После набора перекрытием прочности временные опоры снимаются. Монтирование безбалочного монолита предусматривает некоторые нюансы.

Так, длинные армирующие пруты (с регулярной ребристой насечкой на поверхности) укладываются вдоль каждого углубления профилированных листов. Они проволокой вяжутся с металлической сварной сеткой, которая укладывается на профиль сверху. Заливка делается за один проход. После твердения сверху бетонное основание укрывается цементной стяжкой. Монтируется несущий профнастил марок от Н60 до Н114, обеспечивающий высотой профиля необходимую жесткость материала при толщине 0,8 – 1,5 мм.

Профилированные листы крепятся саморезами-бурами длиной 3,2 см (шляпка 5,5 мм). Такие метизы закручиваются без предварительного сверления, пробуривая полку швеллера. Закручиваются они через 20 – 40 см (в каждую впадину профиля, прилегающую к балке), что обеспечивает точность и пространственную жесткость монтирования. Продольный нахлест листов на стыках делается только над поверхностью балок (величина 40 – 60 мм). Стыки прокручиваются саморезами через 2 см.

Читайте также:  Утепление бетонного перекрытия холодного чердака

Расчет бетона на фундамент

Бетон – база любого фундамента. Это приготовленная в выдержанных пропорциях смесь из цемента необходимой марки, песка, воды и щебня. Используется абсолютно во всех строительных работах, от возведения забора до строительства небоскребов.

Классификация (маркировка) бетонов осуществляется по прочности на сжатие (М), подвижности (П), водонепроницаемости (W) и морозоустойчивости (F).

Марка бетона определяется допустимыми нагрузками (прочность на сжатие). Характеризует нагрузку на один кубический сантиметр поверхности (выражается в кг/см²).

Среди многообразия выбора марок бетона (от м50 до м800) при возведении частных домов и хозяйственных построек чаще используются марки М100-М400.

Для легковесных построек используется бетон марки 100. Бетон 150 используется для заливки мелкозаглубленного фундамента нетяжелых построек по типу гаража, бани.

При формировании подпорных конструкций более подходящая марка бетона – М200. М250 не самая часто используемая марка бетона в связи с незначительной разницей в цене с М300, при наличии больших достоинств у последнего. Поэтому М300 – выбор номер один зданий высотой до трех этажей. Бетон М400 – вариант выбора для многоэтажных домов.

Готовится раствор на основе цемента подобранной марки. Заранее требуется просчитать расход цементной смеси и сколько надо песка и цемента в тех пропорциях для заливки фундаментной площадки, которые обеспечат долгий срок ее службы без деформации. К примеру, цемент марки М400 в приготовлении бетона М100 требует пропорций 1:4:5 (цемент, песок и щебень соответственно).

Расход цемента на 1 м3 раствора

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

  • при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз;
  • при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно , откуда получаем, что m2 = *m1.

Далее, для нахождения общего момента значения m1 и m2 необходимо сложить. В итоге получаем, что M = *m1. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η1, η2 и ξ1, ξ2. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

  • Fa1 = кв. см;
  • Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

  • продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, Sсеч. – кв. см;
  • поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, Sсеч. –

© 2021

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.