Железобетонные балки перекрытия: виды и применение

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

Из недостатков балок ЖБИ стоит упомянуть лишь такие, как: высокая масса и необходимость привлекать спецтехнику для выполнения работ, высокий уровень теплопроводности (если сравнивать с деревом, к примеру), немалая стоимость.

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

Железобетонная балка перекрытия используется повсеместно – там, где необходимо обеспечить высокую прочность и надежность конструкции, долговечность и стойкость к любым негативным факторам, высокую скорость монтажа.

Вывод

Перекрытия в зданиях и сооружениях выполняют большую роль для конструкций, но достичь желаемого результата можно только путем правильного изготовления строительного материала и его монтажа. Изготовление бетонных перекрытий возможно собственноручно и тем самым позволяет самостоятельно проложить под сооружением нужные коммуникации. Для увеличения теплоизоляционного свойства материала используют деревянные доски. Перед тем как приступить к установке плиты, ее следует выровнять самовыравнивающимися смесями.

Соблюдение всех правил и технологического процесса по изготовлению и установке бетонных перекрытий, получится прочное, надежное сооружение на долгие годы.

Предъявляемые требования к балкам

Современные ЖБИ балки отличаются по типу, форме, размеру, для каждого вида конструкции выставляются свои требования и нормативы.

Самые популярные сегодня балки – фундаментные и стропильные. Стропильная балка используется в строительстве крыши, фундаментная – основания. Абсолютно все виды ЖБ балок отличаются общими характеристиками (стойкость, прочность, долговечность, простота монтажа, надежность и т.д.).

Основные требования к балке ЖБ:

Прочность – зависит от места использования балки и ее типа: для чердачных конструкций и разного типа жилых помещений установлены предельные нагрузки в 105 кг/м2, для межэтажных перекрытий и формирования цокольных этажей показатель равен 210 кг/м2.
Жесткость – для чердачных конструкций показатель равен 1 к 200, для межэтажных перекрытий – 1 к 250.
Тепло- и звукоизоляция – бетонная балка перекрытия должна обеспечивать соответствующие по требованиям к помещению (указываются в нормативных документах) параметры. Для повышения теплоизоляционных характеристик предполагается подбор типа заполнителя проемов между балками и обшивка самого элемента.

Все требования прописаны в ГОСТ 13015-2012. Периодические испытания железобетонных изделий по жесткости, прочности, стойкости к трещинам нагружением по ГОСТ 8829 проводятся до начала производства продукции в каждом случае внесения конструктивных изменений либо при усовершенствовании технологии производства.

Применение

Использование бетонных балок зависит от таких характеристик:

высота;
ширина;
сечение.

Эти показатели существенно влияют на отрасль использования изделий. Так опорами для зданий выступают балки прямоугольного сечения, значение различается в зависимости от количества этажей строения. Во время постройки помещения специалисты рекомендуют укладывать такие перекрытия одинаково со стеной. Это поможет сформировать постройку. К тому же нагрузки будут приходиться на верхнюю часть балки, что увеличит прочность конструкции.

Виды

ЖБ балки перекрытия классифицируют по нескольким основным параметрам: ширина пролета, тип сооружения, шаг колонны. Также в расчет берут размер, конфигурацию, различные особенности конструкции. Так, по форме балки могут быть прямоугольными (стандарт), трапециевидными, тавровыми, двутавровыми, полыми.

Классификация балок по способу производства:

Сборные железобетонные, которые производят в условиях завода – у них прямоугольное или тавровое сечение.
Бетонные, которые отливаются непосредственно на объекте – обычно их используют для укрепления монолитных конструкций.
Монолитно-сборные балки из бетона – сочетают оба метода.

По типу конструкции весь спектр изделий ЖБИ принято делить на: односкатные, обычные или решетчатые двускатные, стропильные с находящимися параллельно рельсовыми креплениями (они нужны для фиксации спецоборудования).

Сборные ЖБИ могут быть криволинейными либо ломаными. Применяются в создании надежных и прочных пролетов (где предполагаются большие нагрузки) – в цехах с крановой спецтехникой, складских помещениях, промышленных предприятиях и т.д.

Бетонные балки перекрытия по сфере применения:

Обвязочные – для создания перемычек проемов между монолитами стен
Двутавровые – применяются в строительстве разного типа крупнопанельных, промышленных зданий, так как гарантируют повышенный уровень прочности (и стоимость их высока)
Решетчатые – для создания эстакад
Подкрановые – для балансировки функционирования подъемных кранов
Фундаментные – для формирования качественного сплошного основания
Стропильные – из них делают кровлю зданий с одним этажом

Сегодня наибольшей популярностью пользуются такие разновидности (виды конструкций): тавровые, межэтажные (обычно прямоугольные) балки, которые равномерно распределяют на плиты перекрытий нагрузки, сохраняя их ровными. Тавровые бетонные конструкции используются в создании скатной/плоской кровли, гарантируют практичность, долговечность, надежность строения.

Определяем прочность бетона

Бетон набирает свою прочность на 30% приблизительно на 3-ий день, на 7-ой день прочность бетона будет составлять 60%, на 14-ый день – примерно 80% и на 28-ой день прочность бетона принято считать 100%. Однако бетон продолжает набирать свою прочность и по истечении 28-ми дней. На 90-ый день прочность бетона возрастает еще на 30-35% от 100% в 28-ой день.

Перекрытие должно быть жестким,‭ ‬то есть под действием нагрузок не давать прогибов.‭ (‬допустимая от‭ ‬1/200‭ ‬для до‭ ‬1/250‭ ‬пролета для междуэтажных‭)‬.

Оптимальной температурой для затвердения бетонного монолитного состава считается 20-25 градусов. Оптимальная влажность – не выше 90%. Конечно, при возведении конструкции своими руками трудно произвести соответствующие замеры прочности бетона, но мы можем все таки ориентироваться на погодные условия и соответствующим образом делать определенные выводы о прочности нашей конструкции.

Например, в дни, когда температура воздуха составляет 10 градусов, бетон набирает прочность 40-50% на 7-ые сутки, если же температура воздуха составляет всего лишь 5 градусов, то бетон наберет свою прочность на 30-35%. При жаркой погоде 30 градусов прочность бетона на 3 сутки составит 45%. При отрицательных температурах заливка этажа бетонным раствором своими руками не рекомендуется, так как бетон в таких условиях совсем не набирает никакой прочности.

Существуют специальные добавки в бетонный раствор для таких случаев, но мы строим для себя и своими руками, поэтому лучше подождать. Пока вы сможете только положить балки, сделать перекрытия из дерева между этажами, соорудить и установить армированный каркас, но заливку бетоном лучше отложить. Но если вы залили балки и армированные каркасы бетонным раствором своими руками, а потом температура воздуха опустилась ниже нуля, то не спешите с решением о демонтаже опалубки, дождитесь весны и теплой погоды.

Вернуться к оглавлению

Маркировка и размеры

Все железобетонные балки маркируются по стандартам. Буквы обозначают типоразмер: железобетонные стропильные балки с находящимися параллельно поясами обозначаются буквосочетанием БСП, железобетонные балки стропильные односкатные обозначаются как БСО, двускатные – БСД. БП – это подстропильные балки.

Кроме букв, в маркировке также используют цифры. Стандартная маркировка предполагает обозначение, реализованное в трех группах букв и цифр. Обозначаются тип (буква), размер, перекрываемый пролет (указывается в метрах арабскими цифрами).

Также маркировка включает информацию про идентификацию категории в соответствии с несущей способностью, классом прутьев для армирования, марки бетона. Дополнительные характеристики (серия, особенности применения, нюансы конструкции и т.д.) также указываются.

Вне зависимости от сферы применения железобетонных балок, габариты, размеры обозначаются в трех параметрах. Расчет железобетонной балки осуществляется с использованием каждого из них.

Размеры и габариты балки – обозначение:

Длина (L) – параметр должен превышать длину пролета на 40 сантиметров и выступать за края опорных частей минимум по 20 сантиметров на несущие стеновые конструкции.
Высота (Н) – величина равна минимум 5% длины или составляет 1/20 ее часть.
Ширина (В) – данный параметр соотносится с высотой в пропорции 5:7.

Особенности конструкции СМП

Балка производится из высококачественного профиля (12х4 см), к нему прикреплен треугольный каркас. Обыкновенно верхнее армирование делается из одного прутика, нижнее – содержит два аналогичных элемента. Но если требуется сделать удлиненный безопорный пролет, то конструкцию усиливают при помощи вспомогательного упрочнения. В нижней части каркаса предусматривают еще одну продольную арматуру. Армирования, выполненные сверху и снизу, соединяют в цельное строение диагональным арматурным прутом.

Для заполнения сборно-монолитного перекрытия допускается применить различные газобетонные блоки с плотностью D400 или D500. Притом степень уплотнения практически не влияет на общую несущую способность конструкции: блочные изделия служат стационарной опалубкой, всю нагрузку несет железобетонная панель.

Обычный размер блоков – 625х200х250 мм. С торцов они должны надежно опираться на профиль. Соответственно требуемое расстояние между соседними балками – 72 см.

Для исключения появления мостиков холода с внутренней стороны конструкции важно установить слой утеплительного материала толщиной 5 см Источник tolkobeton.ru

У некоторых строителей возникают сомнения в безопасности такой конструкции. Они считают, что в процессе эксплуатации зажатые блочные изделия способны выпасть. В действительности это совсем не так. Аналогичные перекрытия нередко использовались в прежние времена: тогда блоки просто укладывались промеж балками. При помощи бетона они объединялись в единое целое. Впоследствии с ним каких-либо проблем, как правило, не возникало. В инновационных конструкциях предусмотрены стойкие поддерживающие полки, потому надежность их еще выше.

Важно! Невзирая на использования газобетона, отличающегося прекрасными теплозащитными характеристиками, сборные железобетонные перекрытия требуется утеплять. Это касается тех обстоятельств, при которых они разделяют отапливаемые помещения с улицей.

Для повышения надежности всей конструкции уложенные блоки покрываются прочной дорожной сеткой, которая крепится к тригонам Источник stroyfora.ru

Изготовление балок

Бетонная балка перекрытия – изделие, которое проще всего заказать уже готовым с завода. Но бывают случаи, когда появляется необходимость сделать балки самостоятельно – так, если доставить их в Москву с ближайшего завода несложно, то в дальние регионы порой доставка обходится слишком дорого.

Для производства железобетонных балок необходимо тщательно выполнить расчеты, составить чертежи. Сам процесс сравнительно несложный, но требует обязательного соблюдения технологии.

Процесс производства железобетонной балки:

Создание опалубки из фанеры 1-2 сантиметра или деревянных досок толщиной 2.5-4 сантиметра. Опалубка выполняется того размера, который определен для балок. Внутренняя часть конструкции обклеивается пленкой.
Армирование из 4 цельных стальных прутьев диаметра 12-14 миллиметра. В случае выполнения сопряжения обязателен нахлест в 80 сантиметров и обвязка этого места проволокой. Арматура располагается таким образом, чтобы со всех сторон ее окружал слой бетона толщиной минимум 5 сантиметров (обычно используют фиксаторы из пластика).
Заливка опалубки бетонной семью марки минимум М300 – в один прием, беспрерывно. После заливки изделие накрывается гидроизоляционным материалом. При реализации работ в жаркую пору бетон поливают водой каждые сутки, созревает конструкция около 2 недель.

Таким образом можно изготовить балки любой конфигурации, размера – под любые типы перекрытий, для выполнения кровли, фундамента, создания пола, дверных или оконных проемов и т.д.

Как происходит укладка арматуры?

Предел огнестойкости железобетонных перекрытий‭ ‬— 60‭ ‬мин‭; ‬деревянных перекрытий с засыпкой и нижней оштукатуренной поверхностью‭—‬ 45‭ ‬мин‭; ‬деревянных перекрытий,‭ ‬защищенных штукатуркой,‭ ‬около‭ ‬15‭ ‬мин‭; ‬деревянных перекрытий,‭ ‬не защищенных несгораемыми материалами,‭ ‬еще меньше.‭

Укладка арматуры происходит таким образом, чтобы она не соприкасалась с поверхностью опалубки.

Арматура потребуется 6-12 мм.

Описание перекрытий

Нет ни одного человека, который при строительстве не сталкивался бы с перекрытиями для первого этажа.

Схема монолитного перекрытия.

На данный момент их насчитывается 3 вида – это деревянные, плитные и монолиты. Каждый из этих вариантов подразделяется на более глубокие уровни, что дает значительный выбор в подходах.

Самым совершенным считается монолитное перекрытие, которое можно сделать своими руками. Тут потребуется вложить немалое количество финансовых средств, сил и времени, но результат потом смогут видеть даже внуки, т.к. оно будет практически вечным. Но чтобы все было именно так, следует рассмотреть оба его варианта – это полный монолит либо половинчатый на металлических балках.

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.

Обычно железобетонные балки устанавливают краном, поднимая их за предусмотренные при отливке монтажные петли, крепящиеся к стропам с двух сторон (с каждой по 2 крепежа). Размер строп зависит от длины самой балки.

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.

Армирование опалубки

Схема армирования перекрытия: 1 – основная сетка; 2 – дополнительное усиление основной сетки; 3 – П-образные усиления краев плиты; 4 – Г-образное усиление углов плиты; 5 – несущие стены.

Когда опалубка готова, нужно приготовить арматурный каркас, состоящий из арматуры в 1 или 2 слоя на опалубку. Для однослойного каркаса арматура используется большего диаметра. Укладывают арматурные клетки с ячейками 20х20 см, начальный ряд выкладывают на специальную защиту, которая нужна для равномерного проникновения бетона под арматуру. Высота до бортика должно составлять 20-25 мм. Если два куска арматуры необходимо срастить, нахлест должен составлять не менее 70-80 см.

Чтобы была соблюдена пропорция, поверх первого ряда арматуры кладется второй с тем же шагом в 20 см, только перпендикулярно. Арматура в местах пересечения перевязывается мягкой стальной проволокой специальным крючком для вязания арматуры. Если каркас изготавливается двуслойный, то на первый ряд выкладывают и привязывают затем специальные опоры-стульчики, сделанные из отрезков арматуры, на них аналогично первому, выкладывается второй слой. Расстояние между слоями должно составлять не менее 2,5-3 см.