МОНОЛИТНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ ПО ПРОФНАСТИЛУ

В наши дни одним из самых популярных видов строительства является монолитное железобетонное строительство. Технология выполнения монолитных конструкций позволяет создавать нестандартные формы, перекрывать пролеты с нетиповым шагом, создавать новый неповторимый архитектурный облик и воспринимать любые виды нагрузок.

В данной статье будет рассмотрено междуэтажное монолитное железобетонное перекрытие по профнастилу. Для начала рассмотрим сильные и слабые стороны данной конструкции – аспекты, которые необходимо знать и принимать в расчет при выборе типа перекрытия в том или ином случае.

К безусловным плюсам данной конструкции можно отнести ее относительную легкость, прочность и удобство монтажа. В подобном перекрытии стальной профнастил является несъемной опалубкой, формирующей ребра жесткости. Благодаря этому застройщик сэкономит на основном материале перекрытия (бетоне и арматуре) и значительно уменьшит трудоемкость монтажа.

К недостаткам перекрытия по профнастилу можно отнести необходимость в повышенной огнезащите и звукоизоляции. К недостатку можно отнести и ребристую нижнюю поверхность перекрытия, для которой будут недоступны простые варианты отделки потолка расположенного ниже помещения штукатуркой и оклейкой обоев.

Для устройства монолитного железобетонного перекрытия рекомендуется обратиться к специализированной проектной организации, ведь основные параметры данной конструкции, как и любой другой, необходимо принять согласно результатам расчета, учитывая требования действующих нормативных документов.

На начальной стадии проектирования конструкции монолитного перекрытия по профнастилу специалист должен знать основные положения действующей нормативной документации. Рассмотрим самые важные из них.

а) Целесообразно применять перекрытия рассматриваемого типа при большом количестве проемов и отверстий, реконструкции здания, условиях стесненной застройки, недостаточной обеспеченности района строительства сборными конструкциями.

б) Недопустимо применять стальной профлист в качестве несъемной опалубки, если на площадке строительства выявлена повышенная влажность или химически агрессивная среда.

в) Необходимо помнить, что каждая конструкция обладает определенной огнестойкостью. При устройстве перекрытия по профнастилу по однопролетной схеме его огнестойкость составит 30 минут, однако огнестойкость можно увеличить до 45 минут при устройстве многопролетной неразрезной схемы опирания перекрытия и расположении арматурных сеток в верхней зоне плиты.

г) Обязательным требованием к стальному профилированному листу, выступающем в роли несъемной опалубки, является его коррозионная устойчивость. Данный параметр можно обеспечить выбрав оцинкованный лист, или при нанесении специального антикоррозионного состава.

д) При выборе бетона для рассматриваемого типа перекрытия необходимо закладывать класс не ниже В15. Используемая основная арматура должна иметь периодический профиль и быть не ниже класса А300. Для поперечной конструктивной арматуры допускается применение класса Вр.

Рисунок 1. Конструкция монолитного железобетонного перекрытия по профнастилу

1 - монолитный бетон; 2 - арматурная сетка; 3 - стальной профилированный настил; 4 - вертикальный анкер; 5 – прогон

Основы расчета плиты перекрытия.

Согласно действующей нормативной документации в ходе расчета монолитной железобетонной плиты по профнастилу специалист должен учесть две стадии работы конструкции – возведение и эксплуатация.

На первой стадии всю нагрузку от собственного веса, массы уложенной бетонной смеси и арматуры, а также от людей, выполняющих монтажные работы, воспринимает стальной профилированный настил. А значит на стадии возведения расчет ведется по прочности и жесткости профнастила.

1. Приведенная толщина бетона h_b (рис. 2) определяется по формуле [3, с. 7]

                                    (1)

h_b - приведенная толщина бетона в пределах высоты сечения настила; s_n - расстояние между осями гофров настила, см.

2. Прочность профнастила проверяют для опорных и пролетных сечений по условиям [3, с. 8]:

                                           (2)

                                          (3)

где М - максимальный изгибающий момент от расчетных нагрузок на 1 м ширины настила, Н·м; Wx - расчетный момент сопротивления на 1 м ширины настила, см3; Q - максимальное значение поперечной силы от расчетных нагрузок, приходящееся на 1 м ширины настила, Н. [3, с. 8]

3. Для определения момента сопротивления сечения профнастила необходимо знать уровень напряжений σ_n в в гофрах сечения, подверженных сжатию. Так же необходимо знать ширину плоских участков сжатых полок настила b_red, которую можно вычислить по следующей формуле:

                               (4)

где σ_n - сжимающее напряжение в настиле, Мпа

Рисунок 2. Для нахождения приведенной толщины бетона

Рисунок 3. Для установления ширины плоских участков сжатых полок

4. Помимо прочности стального профилированного настила на первой стадии также необходимо вычислить и его деформативную характеристику – прогиб, который должен удовлетворять условию, приведенному ниже:

                               (6)

где f_n - прогиб настила под нагрузкой в середине крайнего пролета, см; k_n - коэффициент, определяемый в зависимости от схемы раскладки настила; qⁿ - нормативная нагрузка от собственной массы настила, массы свежеуложенного бетона и монтажной нагрузки, Н/м; i_n - расчетный пролет настила, см; I_x - расчетный момент инерции рассматриваемого сечения настила; a - эмпирическая величина, равная для многопролетных настилов 2 мм, для однопролетных 0. [3, с. 9]

Список литературы:

1. СП 266.1325800.2016 «Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования». Минстрой России, 2016 г. – [стр. 15-16]
2. СТО 0047-2005 «Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу». ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» и ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд», 2005 г. – [стр. 5-10]
3. Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом. Москва Стройиздат, 1987 г. – [стр. 10-18]