расстояние между колоннами в частном доме
Все о монолитных железобетонных колоннах – назначение, виды и типы, тонкости монтажа конструкций. Как сделать своими руками?
Монолитные колонны – часть монолитного каркаса здания, вертикальные несущие элементы. На колонны опирают балконы, террасы, перекрытия. Помимо основных функций, колонны являются декоративным элементом, украшают входную группу здания и фасад.
Назначение бетонных колонн
Колонны принимают и передают нагрузку от вышерасположенных элементов на фундамент строения. Железобетонные столбы связывают конструкцию, служат опорой этажей.
Архитектурный термин «колонна» относится непосредственно к средней части, опорному столбу. Выступы в верхней части столба для опоры перекрытий или ригелей называют капителями или консолями. Иногда встречается подколонник, стакан для крепления к столбчатому фундаменту.
Виды и типы
Бетонные колонны подразделяют по типу сечения, способу производства.
По типу сечения подразделяют квадратную, круглую или прямоугольную форму.
По способу производства классифицируют элементы заводской готовности, поставляемые на объект готовыми конструкциями или возводимые на строительной площадке, монолитные колонны.
Особенности устройства монолитных колонн
Перед производством работ подготавливают площадку, необходимые материалы, инструменты, конструкции. Площадка очищается от мусора, размечивается.
Затем переходят непосредственно к строительству:
Монолитные железобетонные колонны рассчитывают на стадии проектирования. Сечение и форма колонны, диаметр арматуры, марка используемого бетона будут зависеть от количества планируемой нагрузки, включая собственный вес элемента.
При производстве работ рекомендуется строго следовать проекту.
[stextbox Недостатки монтажа и просчёты приводят к разрушению конструкции. При недостатке сечения возникает деформация продольного изгиба, колонна искривляется под нагрузкой.[/stextbox]
Подготовка инструментов и материалов
Потребность в материалах и инструментах выясняется на стадии подготовки к работам. Из инструментов понадобятся:
Бетонная смесь поставляется к месту стройки в готовом виде или смешивается непосредственно перед укладкой с помощью бетономешалки. Для приготовления берут одну часть цемента, добавляют две части песка, перемешивают с двумя частями щебня и двумя частями гравия. Замешивая сухую смесь с водой, добиваются пластичного бетона однородной консистенции.
Кроме бетонной смеси необходимы следующие материалы:
Установка опалубки
Опалубка устанавливается в проектное положение. Щиты выравниваются по вертикали и укрепляются с помощью подкосов, деревянных распорок. Подкосы якорятся с помощью опорных блоков в двух направлениях, чтобы исключить сдвиг.
При бетонировании высокой колонны процесс установки опалубки несколько отличается от обычного. Три стороны формы монтируются, а четвёртая грань закрывается по мере наполнения опалубки бетоном.
Армирование
Связывая между собой пруты, получают жёсткий объёмный каркас для укрепления бетона. Количество продольных стержней в каркасе 4-6 шт. Для квадратного сечения достаточно четырёх прутов по углам элемента, для прямоугольной формы длинную сторону дополнительно усиливают. Поперечное связывание арматуры применяют при устройстве колонн длиной до 2 метров.
Каркас, превышающий длину 2 м, обвязывается короткими стержнями поперёк, с шагом 20-50 см, принятым при расчёте соответственно планируемой нагрузке.
Капители укрепляют арматурной сеткой.
Толщину прута сетки принимают от 15 мм, размер ячейки 10 х 10 см.
Армирование подколонника происходит укладкой сетки в каждую ступеньку, размеры и количество сеток берется из проекта.
Бетонирование
После монтажа опалубки и арматурного каркаса приступают к бетонированию, которое производят послойно, слоями толщиной 0,3-0,5 м, не допуская схватывания предыдущего слоя. До верха опалубки не доливают 50-70 мм раствора.
Для усадки бетона в колоннах выше 5 метров устраивают технологические перерывы от 40 мин до 2 часов.
При механизированной подаче готовой бетонной смеси скорость подачи снижают для избежания расслоения. Из смеси выпускают воздух стальными прутами, бетон уплотняют ручными вибраторами. В местах, недоступных для вибратора, бетон уплотняют вручную, тщательным штыкованием.
По завершению работ производят сезонный уход за бетоном.
Демонтаж опалубки
Срок набора бетоном 100% рабочей прочности составляет 28 календарных дней. Показатель может варьироваться от окружающих условий – температуры, влажности, комплекса работ по уходу. Средний период выстаивания монолитных колонн перед распалубливанием составляет 7-10 дней в летний период. Этот срок позволяет сформироваться углам и боковым граням.
[stextbox defcaption=»true»]До достижения 100% прочности бетоном монолитных колонн работы приостанавливают, либо производят смежные. Нагрузка на неотвердевший раствор приведет к разрушению конструкций.[/stextbox]
Снятие опалубки начинают с подкосов, постепенно снимая крепления, боковые щиты.
Монолитные колонны как элемент каркаса обеспечивают пространственную жёсткость и прочность здания.
Полезные видео
Опалубка под колонны и их заливка:
[yvideo number=»5BAHUmI8Ifs»]
Посмотрите, как вяжут арматурные каркасы колонн:
[yvideo number=»Y2S_geuGyO0″]
Правила монтажа мелкощитовой опалубки для заливки монолитной бетонной колонны для частного дома, смотрим:
[yvideo number=»cEHJgznHiuc»]
Процесс бетонирования монолитного каркаса колонн дома, смотрим:
[yvideo number=»wHZ8YvXtM9E»]
Статья была полезна? Есть что добавить? Поделитесь опытом!
Рассчитываем оптимальный шаг расположения стоек в каркасном доме
На этапе проектирования загородного коттеджа обязательно рассчитывают шаг стоек в каркасном доме. Этот параметр зависит в первую очередь от размеров используемого обшивочного материала и теплоизоляционных плит.
Расстояние между стойками каркасной постройки
Основной вопрос, интересующий частных застройщиков, это какой шаг выбрать для монтажа вертикальных стоек каркаса? При этом необходимо знать, какими нормативами стоит руководствоваться, учитывать деформационные зазоры между материалами облицовки и прочие нюансы.
Точного ответа на данные вопросы не даст ни один специалист, так как выбор шага между каркасными стойками зависит от множества различных факторов. В нормативной строительной документации указано, что по центрам брусков оптимальное расстояние – 600 мм, между соседними брусками – 575 мм. Но данные цифры не имеют практических обоснований.
При выборе шага монтажа стоек каркасной конструкции специалисты рекомендуют учитывать следующие моменты:
Шаг опорных стоек также зависит от используемых технологий возведения каркасных построек, которые разрабатывались и совершенствовались годами. Стойки являются основными силовыми элементами каркасной конструкции. Он них в первую очередь зависит продолжительность эксплуатации готового жилого дома. Поэтому определение точного шага между стойками – это один из самых важных нюансов при создании строительных проектов.
Как правило, на выбор расстояния между опорными стойками влияют не только различные внешние нагрузки, но и сам расходный пиломатериал. При выполнении расчетов обязательно стоит учитывать размеры и вес обшивочного материала, финишной облицовки, теплоизоляционных и прочих защитных материалов.
Шаг стоек и несущая способность конструкции
Каждая опорная стойка стены здания – это вертикально установленный брус или сдвоенная доска, на которую распределяется нагрузка от обвязки верхнего перекрытия этажа. Сама же стойка далее передает полученные нагрузки на фундаментную обвязку.
Как правило, деревянные стойки в зависимости от своих габаритов способны выдерживать определенную нагрузку, в случае превышения которой сама стойка и вся каркасная конструкция просто рухнет. Поэтому после расчета возможных нагрузок с допуском определяется оптимальный шаг между опорными стойками для возведения стен каркасного дома и количество таких опор.
На основании произведенных расчетов подбирается сечение бруса, который будет способен выдерживать расчетную нагрузку. Т.е. общее количество деревянных опор должно полностью обеспечить каркасу здания необходимую несущую способность с определенным запасом.
Шаг опор и утепление каркасного здания минеральной ватой
Если для изготовления «пирога» каркасной стены здания (изнутри наружу) используют гипсокартонные плиты, крафт-бумагу, минеральную вату, ОСБ панели, гидроизоляционное покрытие, сайдинг, шаг установки опорных стоек рекомендуется подбирать под параметры ОСБ панелей или гипсокартонных плит. Для остальных расходных материалов расстояние между опорами особой роли не играет. При этом рекомендуется опираться на параметры плит гипсокартона, т.к. ОСБ плиты легче обрезать и подогнать с учетом деформационных зазоров.
Если при обустройстве стены каркасной конструкции предусматривается использование в качестве теплоизоляции базальтовых плит Rockwool (ширина материала – 600 мм, деформационный зазор – 50 мм), тогда оптимальный вариант пирога следующий: ОСБ (наружная обшивка), гидроизоляционный слой, плита из базальтовой ваты, вагонка (внутренняя облицовка).
Как правило, шаг монтажа опорных стоек каркаса не влияет на внутреннюю отделку стен помещения вагонкой. Деформационная полоса теплоизоляционного материала на основе базальтовой ваты предоставляет возможность корректировать расстояние между опорами каркаса в пределах 560-595 мм. Поэтому при расчете шага установки вертикальных опор каркаса рекомендуется учитывать параметры ОСБ панели.
Шаг опор каркаса жилого дома и отделка
Шаг стоек в каркасном доме также зависит от используемых обшивочных материалов, как снаружи, так и внутри здания.
Технологии каркасного домостроения предусматривают типовые размеры листовых стройматериалов, которыми непосредственно обшивается каркасная конструкция постройки. Как правило, обшивочный материал закрепляется на несущих стойках.
В результате, если снаружи здание обшивать стандартными ОСП плитами, а внутри – гипсокартонными листами, количество отходов будет минимальным.
Оптимальное расстояние между опорными стойками каркаса жилого здания
Широкое применение каркасных технологий частного домостроения обусловлено множеством преимуществ. Основными из них являются: быстрота возведения жилых домов, доступная стоимость. Также к достоинствам таких проектов относится простота самой конструкции здания, одним из важных элементов которой является опорная стойка. От качества материала изготовления и правильно подобранного шага установки опор зависит прочность и долговечность загородного дома.
Детали каркасной конструкции
Стены любого здания, в т.ч. возведенные по каркасной технологии, являются основным и важным элементом постройки. Несущая конструкция каркасных стен включает:
Опорные стойки, как правило, устанавливаются вертикально и соединяют между собой верхнюю и нижнюю горизонтальный обвязки, на которые приходится вся нагрузка вышерасположенных элементов здания.
Оптимальное расстояние между вертикальными опорами
Согласно нормативным строительным актам оптимальное расстояние между стойками каркасного здания составляет:
При этом серьезных обоснований данным параметрам не приводится. Но достаточно продолжительный опыт возведения и эксплуатации таких сооружений подтверждает правильность этих расчетов.
Большая часть типовых проектов жилых домов по каркасной технологии, которые были разработаны серьезными проектными организациями, предполагают размещение опорных стоек именно с шагом 60 см.
Но опытные строители допускают отклонение от этих параметров в зависимости от этажности и веса конструкции, поэтому шаг монтажа опор может варьироваться от 50 до 70 см. В редких случаях стойки каркасных конструкций даже устанавливают на расстоянии друг от друга 100 см.
Необходимо понимать, что шаг 60 см определен для опорных стоек, изготовленных из качественных пиломатериалов. Когда используется древесина 1-го сорта, т.е. без сучков и прочих дефектов.
Дом мечты. Возведение колонн и стен
Строительство archie начал с исправления прошлогодних ошибок. Гараж получился маленьким, поэтому он начал с его удлинения. Для этого снесли прошлогоднюю кладку, откопали яму для фундамента, заармировали, утеплили и по бокам проёма вывели колонны.
Перед началом строительного сезона 2010 года в феврале archie закупил 4 фуры керамоблоков из Самары по «зимней цене», советовали брать, потому что весной будет дороже. В результате пришлось решать много проблем
Но нет худа без добра. Благодаря этому обстоятельству возведение стен началось 26 марта.
Возведение несущих стен
Как было сказано выше, для возведения несущей (черновой) стены archie использовал блоки. Ширина несущей стены составляет 25 см. Через каждые четыре ряда он армировал стенку сеткой с небольшим выпуском для колонн.
Утеплять стены ЭППС-100 и обкладывать облицовочным кирпичом он будет позднее. В качестве облицовки собирается купить немецкий кирпич. Высота у него нестандартная – 71 мм и для соединения с черновой кладкой он будет использовать гибкие связи и дюбеля, прибитые к черновой стене.
Из-за нагромождения кирпича, он решил не ставить межкомнатные перегородки, а весь вес распределить на внешние стены и колонны. Со строительством стен сразу стали заметны результаты многодневной работы, и сразу пришло моральное удовлетворение от сделанной работы. Прогресс на лицо
На строительстве своего дома archie пилил керамические блоки болгаркой с алмазным турбодиском по камню. Диаметр пилы 230 мм не достаёт до центра блока, поэтому рабочие сначала пилят блок по периметру, откалывают отпиленную часть, а потом допиливают центральную часть. Один раз для эксперимента был поставлен диск диаметром 350 мм. Во время распилки блоков диск сильно болтается, камни колотятся, по технике безопасности это не допустимо.
Для парковки машин archie предусмотрел несколько вариантов. Прежде всего, у него будет гараж на две машины, под навесом можно расположить ещё 2, и 3 перед гаражом. При этом площадь участка, предназначенная для отдыха, не будет занята машинами.
На форуме «Дом и Дача» ему посоветовали сделать слив в гараже. Из гаража труба уходит вниз. По ней вода самотёком через септик Топас пойдёт в канализационную трубу. Ещё будет сделан вдоль ворот желоб с решёткой и сливом в эту трубу.
Несмотря на критику по поводу гаража в доме, он считает, что как раз наоборот, гараж в доме это очень хорошо, удобно и комфортно.
Совет
Во время прокладки канализационных труб он не рекомендует использовать фитинги с углом 90 градусов. Лучше взять 2 элемента по 45 градусов и тогда всё будет сделано без проблем.
Если вы заливаете бетон и в том месте имеется утеплитель, обязательно его чем-нибудь надёжно зафиксируйте, иначе под воздействием бетона он всплывёт.
Для заливки перемычек archie решил не возиться с ручным замешиванием бетона и заказал 6 кубов (1 миксер) бетона. Три куба сразу использовал для удлинения гаража, а остальное при помощи вёдер рабочие перетаскали. Для это привлёк дополнительную рабочую силу.
Заливать перемычки не сложно. Для этого используется 3 арматуры Д14 направленные вниз и 2 направленные вверх. Хомуты сделаны из прута Д6 через каждые 20 см. Высота у перемычек 15х22 см, всё зависит от кратности кирпича.
Для межэтажной лестницы сделали мощную перемычку – заложили 125-й уголок для соединения каркаса лестницы. Залили в общей сложности 15 перемычек и 8 колонн.
Заливать колонны гораздо сложнее, чем плиты. Ведь это столб высотой более 3 метров и размерами 25х25 см и поэтому нагрузка на опалубку значительно возрастает. Тяжёлый бетон старается порвать опалубку. Некоторые столбы были усилены их размер 25х55 см.
В прямой стене опалубку колонны сделать легче. Опалубку он стягивал не специальными шпильками и втулками, а обычной проволокой 3,5 мм. Колонну, сделанную в углу, тоже стягивал, при этом проволоку просовывал в щель между блоками внутрь дома.
Внимание
Распирать опалубку надо хорошо. Потому что если сразу не залили бетон, доска высохнет, распоры станут свободными и опалубка может выпучиться на несколько сантиметров (1-2 см).
Во время заливки колон он использовал вибратор. Работал очень осторожно. Опускал быстро один раз на каждый метр колонны. Когда колонны стояли рядом друг с другом, он их заливал поочередно по пол метра каждую для выравнивания давления на кладку между ними.
Размещено участником форума «Дом и Дача» archie
Редактор: Адамов Роман
Основные правила устройства монолитных перекрытий
Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.
В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий
Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?
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%.
НДС перекрытий
Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.
Рассмотрим два случая – свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.
Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).
Разница в моментах Мх.
Разница в моментах Му.
Разница в подборе верхнего армирования по Х.
Разница в подборе верхнего армирования по У.
Разница в подборе нижнего армирования по Х.
Разница в подборе нижнего армирования по У.
Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления – ещё и поворот.
Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.
Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование
Бетон отлично работает на сжатие. Арматура – на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).
Расстояние между арматурными стержнями – это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть – именно здесь возникают наибольшие напряжения.
Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).
В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила “среза”) воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор – стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.
Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.
Монтаж арматуры перекрытия.
Заливка перекрытия бетоном.
Расчет монолитного перекрытия пример
Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?
В расчёте приняты следующие нагрузки:
Общий вид расчетной схемы.
Схема деформации плит под нагрузкой.
Подбор верхнего армирования по Х.
Подбор верхнего армирования по У.
Подбор нижнего армирования по Х.
Подбор нижнего армирования по У.
Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:
Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.
Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.
Толщина монолитного перекрытия
В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.
Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).
При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.