09.02.2022

Железобетонные балки перекрытия: виды и характеристики

БАЛКИ СТРОПИЛЬНЫЕ И ПОДСТРОПИЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

Reinforced concrete rafter and longitudinal beams. Specifications

Дата введения 2017-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2009 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ОАО “ЦНИИПромзданий”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 августа 2015 г. N 79-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2015 г. N 1991-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 20372-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает технические требования, методы контроля и правила приемки, транспортирования и хранения железобетонных стропильных и подстропильных балок (далее – балки), изготовляемых из тяжелого бетона и легкого конструкционного бетона.

1.2 Балки предназначаются для покрытий зданий и сооружений различного назначения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 13840-68 Канаты стальные арматурные 1×7. Технические условия

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 17625-83 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22362-77 Конструкции железобетонные. Методы измерения силы натяжения арматуры

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ГОСТ 23009-78 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Условные обозначения (марки)

ГОСТ 23858-79 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия

ГОСТ 26134-84 Бетоны. Ультразвуковой метод определения морозостойкости

ГОСТ 26433.0-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения

ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 балка: Несущий горизонтальный или наклонный цельный строительный элемент для перекрытия и покрытий.

3.2 стропильная конструкция: Несущий элемент зданий, воспринимающий нагрузку от покрытия кровли.

3.3 подстропильная конструкция: Несущая конструкция, предназначенная для опирания стропильных конструкций в средних рядах колонн многопролетных зданий.

4 Технические требования

4.1 Основные параметры и размеры

4.1.1 Балки следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, а также рабочих чертежей и технологической документации, утвержденной в установленном порядке, по рабочим чертежам серий 1.462.1-10/93 [1], 1.462.1-1/88 [2], 1.462.1-3/89 [3], 1.462.1-23 [4], 1.462.1-16/88 [5], 1.462.1-24 [6], 1.862.1-7 [7], 1.862.1-8.94 [8], 1.862.1-2/88 [9], 1.849.1-5.93 [10], 1.849.1-2 [11].

4.1.2 Типы конструктивных решений балок:

– с параллельными поясами;

4.1.3 Форма и основные размеры наиболее часто применяемых балок приведены в приложении А.

4.1.4 Балки изготовляют предварительно напряженными, кроме балок типоразмеров 1БСП7 и 2БСП7. Балки типоразмеров БСП6, БСП9, 2БСО6, 2БСО8, 2БСО9 и 1БСО11 допускается изготовлять с ненапрягаемой арматурой.

4.1.5 Балки следует изготовлять со строповочными отверстиями для подъема и монтажа. Допускается вместо строповочных отверстий предусматривать монтажные петли, выполненные в соответствии с указаниями рабочих чертежей на эти балки.

4.1.6 Балки применяют с учетом их предела огнестойкости, указанного в рабочих чертежах балок.

4.2 Характеристики балок

4.2.1 Балки должны удовлетворять установленным при проектировании конкретного объекта требованиям по прочности, жесткости, трещиностойкости и при испытании их нагружением в случаях, предусмотренных рабочими чертежами, выдерживать контрольные нагрузки.

4.2.2 Балки должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015:

– по показателям фактической прочности бетона (в проектном возрасте, передаточной и отпускной);

– по морозостойкости бетона, а для балок, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивной газообразной среды, – также по водонепроницаемости бетона;

– по показателям средней плотности легкого бетона;

– по маркам сталей для арматурных и закладных изделий, в том числе для монтажных петель;

– по толщине защитного слоя бетона до арматуры;

– по защите от коррозии.

4.2.3 Несущая способность конкретной балки определяется автором проекта здания (сооружения) по действующим в период применения нормативным документам.

Балки перекрытия железобетонные

Балки перекрытия многоэтажного или малоэтажного здания являются ответственным несущим элементом конструкции межэтажного и чердачного перекрытия. По сути, это основание для монтажа кровли и установки межэтажных плит.

Строители зданий применяют различные виды несущих элементов, выполненные из следующих материалов: деревянных бревен и брусьев, стальных швеллеров или двутавров, а также элементы, изготовленные из тяжелого армированного бетона.

Железобетонные балки перекрытия – это вид несущих деталей, обладающих рядом преимуществ перед деревянными и стальными аналогами. Преимущества бетонных балок предопределили их широкое применение, как в многоэтажном, так и в малоэтажном жилом и коммерческом строительстве.

Преимущества и недостатки железобетонных балок

Тяжелый армированный бетон очень прочный строительный материал способный выдерживать большие нагрузки на сжатие, изгиб и кручение. Кроме того себестоимость изготовления данного изделия значительно ниже себестоимости изготовления стального проката: швеллера или двутавра.

Эти и другие характеристики определили следующие преимущества железобетонных балок перекрытия:

Способность нести в разы большую нагрузку по сравнению с деревянными аналогами.
Высокая жесткость позволяющая перекрывать большие пролеты.
Устойчивость к вредным атмосферным и биологическим факторам: влаге, коррозии, грибкам и древоточцам.
Стойкость к воздействию открытого огня.
Меньшая себестоимость изготовления по сравнению с балками перекрытия из стального проката.

Большой вес изделия, определяющий высокую «собственную» нагрузку на стены и фундамент.
Необходимость привлечения специальной строительной техники при разгрузке и монтаже изделия.
Высокая теплопроводность по отношению к деревянным аналогам.
Экономическая нецелесообразность применения при возведении одноэтажных частных жилых домов. Балки перекрытия одноэтажного дома воспринимают нагрузку от элементов стропильной системы, кровельного материала и материала, из которого выполнено перекрытие (как правило, два слоя досок утепленных базальтовой ватой и фанерой). Это относительно незначительная по весу конструкция, которую с запасом способны нести на себе балки перекрытия, выполненные из массива древесины.

Особенности и размеры железобетонных балок перекрытия

Балки перекрытия изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 20372-2015 из тяжелого или легкого конструкционного бетона армированного горячекатаной или термомеханически упрочненной арматурой класса А600-А1000.

При этом стандартные размеры железобетонных балок перекрытия гост 20372-2015 должны соответствовать размерам указанным в Табл.1

Параметр	Числовое значение, м
Длина	5,96-20,96
Высота поперечного сечения	До 1,0-1,640
Ширина пояса	До 0,25 и более
Толщина стенки балки	До 0,12 и более

Нормативным документом ГОСТ 20372-2015 регламентированы следующие виды несущих изделий в зависимости от длины перекрытия:

Балки перекрытия железобетонные серии БСП6-БСП9 перекрывающие пролеты длиной 5960-8960 мм.
Изделия под маркировкой 1БСП 12-2БСП12 перекрывающие пролеты протяженностью 11960 мм.
Стропильные балки 1БСД18 допускаемые строительство пролета 17960 мм.
Балки серии 1БСД15 для строительства пролетов 14960 мм.
Балки серии 1БСД21 используемые для возведения перекрытий длиной 20960 мм.

Выше использованы следующие обозначения типа изделия: БСП – балка стропильная с параллельными поясами, БСД – двускатная балка стропильная с параллельными поясами.

Нагрузка для железобетонных балок

Данная величина, как правило, оговаривается в технических требованиях и спецификациях рабочей документации на строительство конкретного здания и сооружения. Инженер-конструктор производит предварительный расчет в зависимости от конкретных нагрузок на элементы здания, умножает результат на коэффициент запаса и закладывает в рабочей документации параметры балки перекрытия. Другими словами каждый объект индивидуален в плане габаритов балок перекрытия и других строительных конструкций.

Для частных застройщиков, зачастую возводящих свои сооружения без проекта можно рекомендовать следующую эмпирическую схему расчета размеров бетонных балок перекрытия:

Исходной величиной для расчета является длина пролета между несущими стенами или несущей стеной и несущей перегородкой. Например, длина пролета 5 500 мм.
Рассчитываем высоту поперечного сечения. Минимальная высота должна соответствовать 1/15 длины пролета: 5 500/15=366 мм. Принимаем ближайшее большее к 366 мм значение из значений доступных ЖБИ.
Рассчитываем ширину поперечного сечения. Ширина поперченного сечения должна быть не менее 100 мм и рассчитываться по следующей формуле: высота сечения/2…4. Таким образом, 366/3=122 мм, где «3» является средним арифметическим 2…4. Полученный результат также округляется до ближайшего большего значения ширины доступного изделия.

Примечание! Приведенная выше схема расчета учитывает коэффициент запаса прочности, поэтому инженерные расчеты сечения балки при конкретных исходных данных величины нагрузки на изделие могут отличаться в меньшую сторону.

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.

Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

Увеличение сечения изделия производится с помощью:

Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.

Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.

Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

В некоторых случаях в качестве балок перекрытия, на которые укладываются бетонные плиты, используется стальной прокат: швеллер и двутавр. Это заслуживающее на жизнь решение, если нет возможности приобрести цельные или сборные железобетонные балки перекрытия.

Например, цена новой бетонной балки сечением 220х180 мм длиной 6 000 мм на момент написания статьи составляет 9 000 рублей. В то же время цена бывшей в употреблении двутавровой балки №18 длиной 6000 мм, аналогичной несущей способности составляет 39 500 рублей. При всех прочих равных условиях, разница в цене на порядок выше. Данные по стоимости изделий взяты из открытых источников. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и возведении зданий.

Заключение

В завершение повествования стоит отметить, что целесообразность использование железобетонных балок перекрытия изготовленных на заводах ЖБИ при строительстве малоэтажных зданий, необходимо подтверждать соответствующими экономическими и прочностными расчетами.

Как показывает практика в 90% малоэтажных зданий высотой один или два этажа допускаются перекрытия, изготовленные из бревен или деревянных брусьев обработанных составами, защищающими от поражения грибками и древоточцами.

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

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.

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.

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.

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.).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Для чего нужны железобетонные балки перекрытия?

Современный строитель использует много высококачественных материалов, но самые востребованные те, что позволяют максимально быстро возводить здания. Железобетонные балки – это бетонные конструкции с железной арматурой в середине, металл используется для увеличения прочности сооружения. Балки ЖБ доставляют в уже готовом состоянии, они монтируются в короткие сроки с помощью крепежей на любом объекте.

ЖБ балки перекрытий — назначение

Различные размеры балочного железобетона применимы для строительства многоэтажных зданий. Сегодня бетонные балки перекрытия являются самыми распространёнными типами опор. Они способствуют правильному и равномерному распределению нагрузки от сооружения, это обеспечивает долговечность и надёжность постройки.

В современных условиях предпочтение отдаётся монолитным конструкциям, такие балки предназначаются для укладывания плит различных форм и габаритов: ребристые и гладкие.

ЖБ балки перекрытий

Основным недостатком является большой вес, от чего они рекомендуются для установки в масштабных проектах. Подобный минус приводит к значительным затратам на возведение высокопрочного фундамента и использование многотонных кранов. Привлечение спецтехники увеличивает затраты, но способствует быстрому строительству.

Главное требование, предъявляемое к ЖБ конструкциям – несущие способности. В зависимости от требований объекта изменяются размеры и прочность конструкции.

Расчет сечения железобетонной балки

Чтобы выполнить расчёт, важно учитывать основные характеристики балки и самой конструкции. Среди базовых показателей балок: высота, сечение и ширина. Весь алгоритм состоит из этапов:

Замеры пролёта балки.
Расчёт характеристик прочности.
Выявление подходящей относительной высоты ЖБИ изделий.
Подсчёт высоты области бетонирования.
Определение величины максимального момента.
Составление расчётной формулы нагрузки на здание.

Перечисленные характеристики оказывают определяющее значение на применение железобетонных балок необходимого размера. Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий, их сечение подбирается с учётом этажности здания.

Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий

На строительной площадке рекомендуется монтировать ЖБ-элементы параллельно со стенами- это поможет правильно сформировать строение. Опорные нагрузки приходятся не на торцевую часть балки, а на верхний пояс, это увеличивает прочность и надёжность конструкции.

Самый лучший вариант расчёта сечения – передать параметры здания специалистам, знающим характеристики ЖБ, тонкости бетонирования и имеющим инструменты.

ГОСТ и размеры

Независимо от того, применяются балки перекрытия ЖБ при возведении промышленных объектов, или для создания жилого фонда, параметры конструкции практически не изменяются. Главное условие, чтобы размеры ЖБ балки перекрытия полностью соответствовали нормативам, описанным в ГОСТ.

К конструкциям выдвигается немного требований:

длина подбираеться так, чтобы окончание не заходило на несущую стену. Величина подбирается иначе: она должна быть больше длины пролёта на 40 см и заходить за окончания опорных элементов на 20 см;
балки перекрытия лучше не брать «с запасом». По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины;
в производственных условиях изготовление ширины элемента рассчитывается исходя из пропорции к высоте 5 к 7.
В строительстве жилых зданий используются обычно ЖБ балки с длиной – 6 м, шириной – 20 см, высотой – 30 см.

Конкретнее выбор делают с учётом типа конструкции: цоколь, чердак или межэтажный шов.

По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины

Серия и маркировка

В законодательстве прописаны маркировки и серии для всех железобетонных балок, которые обязательно проставляются на продукте или в сопроводительной документации. Преимущественно в качестве каркаса используются профили прямоугольного типа, которые маркируются буквой P.

Однополочные разновидности имеют индекс PO.
Если заказывались двухполочные балки – маркировка должна иметь вид РД.
Если в конструкции балок отсутствуют полки, об этом свидетельствует идентификатор РБ.
Если назначение железобетонного элемента сводится к строительству балкона, элемент определяется к классу РКП.

Дополнительно на конструкции указываются особенности элемента, устойчивость к негативным влияниям влаги, ультрафиолета и сейсмическим колебаниям.

Основные характеристики

Современные ЖБ изделия обладают отличительными особенностями на основании: типа продукта, формы, размера. Наиболее популярны сегодня конструкции стропильного и фундаментного типа.
Стропильная балка участвует в формирования крыши. Все виды бетонных изделий с металлическим каркасом отличаются долговечностью, огнестойкостью, лёгкостью установки и неприхотливостью к обслуживанию.

Основные характеристики предварительно напряженных железобетонных балок

Виды и типы железобетонных балок

Классификация балок выполняется с учётом следующих параметров:

шага колонны;
ширины пролёта;
типа сооружения.

Сегодня популярны такие формы балок:

трапециевидные;
стандартные (прямоугольные);
полые;
тавровые;
двутавровые.

Наибольший спрос на межэтажные и тавровые варианты ЖБ изделий, они выполняются в прямоугольной форме. Они обеспечивают равномерное распределение нагрузок на плиты перекрытий, создавая и сохраняя ровность поверхности. При выборе полов больших габаритов приходится рассчитывать размеры балки для установки дополнительной опоры.

Виды и типы железобетонных балок

Если планируется установка таврового типа балок, стоит выбирать плоскую или скатную кровлю, они обеспечат надёжность, долговечность и практичность постройки. Наилучшим качеством традиционно обладают двутавровые элементы, они продаются на складах, в магазинах или изготавливаются на заказ у производителя.

Железобетонные балки встречаются различных видов, но преимущественно используются стандартные и трапециевидные варианты. Обе формы помогают легко и надёжно закрепить конструкцию.

Монтаж и установка железобетонных балок

Проведение работ по установке и закреплению балок требует небольших навыков, они сводятся к умению прочно фиксировать ЖБ конструкции, для чего потребуется понимание особенностей сооружения.

Первым этапом установки является подготовка – покрытие осевых реек краской и последующая зачистка деталей. Самый частый способ установки сводится к использованию кранов. Для поднятия используются монтажные петли, которые крепятся к стропам или «удавкам», с обеих сторон по 2 крепления. Величина строп определяется на основании длины балки.

ЖБ конструкции прикрепляются к подстропильным балкам и колоннам. При правильном монтаже балок удаётся создать высокую прочность здания.

Монтаж и установка железобетонных балок

Если объект строительства относительно небольшой, можно задуматься о самостоятельном изготовлении и установке балок. Для выполнения задачи следует поступить следующим образом:

Выкладываем дно опалубки с помощью щита из фанеры с достаточной прочностью.
Из других досок формируем стенки опалубки для бетонного изделия.
Во внутреннюю поверхность укладываем полиэтиленовую плёнку – она поможет на этапе извлечения бетона.
Укладываем армированный пояс сверху и снизу балки.
Заливаем объём опалубки до желаемого уровня.

Разновидности и обозначение железобетонных балок

Важный этап при строительстве здания любого назначения – создание межэтажных перекрытий, отвечающих установленным нормам. Железобетонные балки способствуют равномерному распределению давления на несущие конструкции. Изготовленные в заводских условиях, с учетом предстоящих нагрузок, предварительных расчетов, ЖБ изделия отличаются конфигурацией, назначением, а также эксплуатационными свойствами, о чем говорит их маркировка.

Устройство и назначение

Бетонная балка перекрытия имеет простое строение и состоит из следующих элементов:

Каркаса с арматурой внутри, которая обеспечивает прогон высокой прочностью и жесткостью.
Бетонного массива по форме, размерам, конфигурации отвечающего стандартам.
Строповочных элементов для захвата конструкции стропами при помощи технических средств.

Строительные элементы, отвечающие нормативным стандартам, сопровождаются документами от предприятия-изготовителя ЖБИ. Это говорит о том, что балки перекрытия, железобетонные конструкции иного назначения, отвечают существующим строительным требованиям относительно прочности, надежности.

Основным требованием, которому должна отвечать железобетонная балка – это ее несущая способность, от которой зависит надежность каркаса здания. Широкий ассортимент ЖБ конструкций позволяет выбрать строительный материал необходимой прочности и размера, исходя из требований отдельно взятого перекрытия.

Элементы перекрытия – это универсальные конструкции с широким спектром применения:

Формируют опорный каркас под железобетонные перекрытия при монтаже кровли.
Применяются для строительства зданий промышленного, общественного, жилого назначения.
Используются в качестве перемычек над оконными, дверными проемами.
В транспортной сфере при прокладке магистралей трамвайного сообщения, эстакад, подкрановых путей.

Виды и классификация

Железобетонные балки перекрытий отличаются друг от друга в зависимости от шага колонн, ширины пролета и типа строения. В связи с этим элементы различаются:

Формой поперечного сечения;
Конструктивными особенностями (бывают одно — двухскатными и с горизонтальными поясами);
Назначением;
Габаритами.

По форме сборные железобетонные прогоны перекрытия бывают:

Трапециевидными;
Прямоугольными;
Тавровыми;
Двутавровыми;
С L — образным сечением.

Чаще в строительстве применяются межэтажные балки перекрытия таврового сечения, которые способствуют равномерному распределению нагрузок и формированию ровной плоскости пола. При больших пролетах предусматривают дополнительную опору.

Железобетонные строительные элементы имеют разное назначение:

Элементы для фундамента (фундаментные балки).
Изделия для устройства кровли.
Формирование пролетов на промышленных предприятиях подкрановых путей.
При строительстве промышленных объектов, а также в крупнопанельном строительстве зданий жилого назначения, для опоры ЖБ плит перекрытия используют высокопрочные балки двутаврового сечения.
При обвязке бетонной конструкции применяют специальные железобетонные балки для устройства перемычек над оконными и дверными проемами.

ЖБ балки отличаются способом производства и бывают: сборными (изготовленными в заводских условиях), монолитными и сборно-монолитными.

Преимущества и недостатки

Балки ЖБИ обладают высокими техническими качествами, к которым можно отнести следующее:

Высокую прочность.
Стойкость к огню – элементы перекрытия из железобетона не поддерживают и не способствуют распространению пламени.
Стойкость к воздействию влаги – конструкции не теряют своих качеств и не разрушаются в условиях повышенной влажности.
Удобную форму, которая позволяет производить быстрый монтаж перекрытий.
Высокую механическую, химическую и биологическую стойкость.
Высокую стойкость к нагрузкам разного типа: на изгиб, на сжимание, на растягивание и вибрацию.

Недостатки железобетонных балок перекрытия:

Значительный вес конструкции;
Высокая теплопроводность;
Высокая цена;
Необходимость задействовать при транспортировке и монтаже спецтехнику;
Необходимость качественной подготовки основания.

Размеры и маркировка

Параметры железобетонных изделий не изменяются в зависимости от сферы их применения: будет это использование бетонных балок перекрытия в помещениях промышленного или жилого назначения – не важно. Указанные в ГОСТ размеры должны отвечать нормативным требованиям.

Основные требования относительно размеров ЖБИ для перекрытий:

Длина конструкции должна превышать длину пролета между несущими стенами на 40 см.
Высота должна составлять 1/20 или 5% от ее длины.
Пропорция к высоте изделия составляет соотношение 5:7, характеризует его ширину.

Для сборных ЖБ конструкций в соответствии с ГОСТ 20372-2015 введена маркировка в зависимости от их классификации:

Балочные стропильные элементы, имеющие параллельный армирующий пояс, маркируются аббревиатурой БСП.
Односкатные стропильные ЖБ конструкции имеют маркировку БСО.
Двускатные стропильные ЖБ конструкции имеют маркировку БСД.
Для маркировки подстропильных ЖБ элементов применяется маркировка БП.

К буквенному обозначению добавляется цифровое, которое означает следующее:

Арабскими цифрами, указанными после буквенного обозначения, дают информацию о типоразмере балки и длине пролета в метрах.
С помощью цифр может быть обозначена нагрузочная способность балки, класс арматуры, марка бетона.
Цифровое обозначение дается для вспомогательной информации – об особенностях конструкции, условиях ее работы.

На выбор железобетонного строительного элемента перекрытия влияют: конструктивные особенности, назначение и предстоящая нагрузка. Длина конструкций находится в диапазоне 4-24 м при ширине 0,24-1,2 м.

Основные формы и размеры балок:

В качестве примера для расшифровки маркировки можно взять обозначение конструкции прямоугольного сечения БСП12-2А600. Буквенное обозначение «БСП» говорит о том, что элемент имеет прямоугольную форму. 12 означает длину прогона, равную 12 м. Цифра после дефиса – порядковый номер по несущей способности. Завершающая надпись А600 говорит о классе используемой арматуры.

Расчет сечения выполняется на основании следующих данных:

Замера пролета здания;
Прочностных показателей;
Оптимальной высоты элемента;
Расчетов высоты в месте бетонирования;
Максимального момента;
Расчетной нагрузки на строение.

Эти показатели важны при выборе балки необходимого размера. При подборе сечения элемента также учитывают количество этажей в доме.

Особенности бетонных и железобетонных балок перекрытия, нюансы монтажа

Для перекрытия между этажей или для обустройства чердачного перекрытия могут использоваться бетонные или железобетонные балки перекрытия.

Такие опорные несущие конструкции распределяют различные типы нагрузок от других элементов и сооружений, например, от предметов интерьера, верхних этажей или крыши.

Чтобы правильно возвести балки перекрытия из данного материала, необходимо ознакомиться с их особенностями и узнать, как правильно рассчитать такие планки для перекрытий.

Что означает понятие?

Под понятием «железобетонные или бетонные балки перекрытия» подразумевают конструкции из бетона с железным армированием внутри. Они выполняются в форме длинных прямоугольников и необходимы для того, чтобы повысить уровень прочности конструкции или всего здания.

Планки из бетона или с армированием производят в заводских условиях, затем их транспортируют на строительный объект с помощью специализированной техники. Планки также монтируют с помощью специальных приспособлений, фиксируя крепежными элементами.

Все балки с металлическими стержнями внутри должны быть установлены по стандартам, с соблюдением всех норм. Во время производства используют тяжелые бетоны, обязательно упрочняя каркас арматурой. Зачастую используют бетон марки М300-М500 с хорошими показателями прочности. Такой материал позволяет сделать компенсацию изгибающих моментов и поперечных усилий.

Разновидности жб изделий

Железобетонные балки делятся по назначению и по конструкции.

По назначению

Все существующие виды железобетонных балок можно поделить согласно их назначению, то есть для каких типов перекрытий они актуальны, а также согласно их конструкции. Для начала нужно рассмотреть, какие бывают ж/б планки по своему назначению:

Для фундамента. Используются тогда, когда необходимо перекрыть основание перед возведением стен здания.
Для кровли. Применяются для того, чтоб обустроить кровельную систему на начальном этапе.
Для пролетов. Необходимы в том случае, когда происходит формирование пролетов на промышленных объектов для крановой техники.
Для строительства промышленных объектов. В данном случае используются железобетонные балки двутаврового сечения, это помогает равномерно распределить нагрузку при строительстве промышленных объектов и многоэтажных панельных домов.
При обвязке бетонной конструкции. В данном случае используются специальные железобетонные балки для обустройства перемычек над оконными и дверными проемами.

По конструкции

Если классифицировать железобетонные изделия для перекрытий по их конструкции, то можно выделить такие виды:

двутавровые;
обвязочные;
подкрановые;
решетчатые;
стропильные.

По своей форме изделия могут быть прямоугольными, трапециевидные, тавровые и с сечением С L.

Наиболее часто в строительстве используются межэтажные балки таврового сечения – их применение способствует равномерному распределению нагрузки и формированию ровной плоскости пола. На больших по размеру пролетах обязательно должна быть предусмотрена дополнительная опора.

Требования по ГОСТ

Все требования и нормы к такого вида изделиям предписываются в документе ГОСТ 20372-2015. Здесь указаны общие нормативы и стандарты, поэтому для ж/б конструкций предусмотрена специальная глава. В ней сообщаются основные требования:

длина должна быть такой, чтобы окончание планки не заходило на несущую стену;
длина должна быть больше длины пролета на 40 см;
балка должна заходить на окончание опорных элементов на 20 см;
сами планки перекрытия лучше не брать «с запасом»;
высота планки должна составлять 5% от ее длины по ГОСТ;
в условиях цеха ширина планки рассчитывается исходя из ее высоты в пропорции 5 к 7.

Показатели звуко- и теплоизоляции должны соответствовать требованиям, предъявляемым нормативными документами к тем сооружениям, которые требуется возвести. Допускается обшивка балки и подбор такого вида утеплителя, который соответствует стандартам.

Справка! Фундаментные жби должны быть изготовлены из тяжелых бетонов и иметь гидроизолирующую функцию.

Стропильные планки могут быть односкатными, двускатными или криволинейными.

Размеры и другие характеристики

Перед тем, как приобрести планки для перекрытия из железа и бетона, рекомендуется ознакомиться с их параметрами. Например, если планка предназначена для опоры наружных и внутренних стен, а также для основания, то она изготавливается из тяжелого бетона марки В20, с применением напрягаемой и ненапрягаемой арматуры. Указанные изделия могут иметь длину от 4,2 до 8 метров, их ширина составляет 180 мм, а высота 380 мм. Часто встречается маркировка таких изделий – Бсу 78.4.

Если железобетонное изделие используется в качестве вкладного перекрытия, то для его производства используется бетон марки В15, такие планки могут иметь длину от 3,2 до 6,4 метра. Ширина их составляет от 180 до 380 мм, а высота от 220 до 400 мм. Маркируются такие изделия так: Б60.18.30-1Т.

Вес балок разного типа и формы отличается, но в среднем составляет от 4000 кг и выше.

Изделия, которые производятся по ГОСТ-28737-90 способны выдерживать сейсмические нагрузки до 7 баллов включительно. Они используются в условиях слабоагрессивного и неагрессивного воздействия грунта. Сама балка выдерживает собственный вес, массу железобетонной плиты перекрытия, а также эксплуатационные нагрузки.

Расчет бетонных конструкций

Хоть железобетонные конструкции применяются в строительстве уже более века, процедура расчета необходимого количества и нагрузки на планку до сих пор остается неотъемлемой и сложной процедурой.

Расчет необходим для того, чтобы понимать, какую нагрузку выдержит строение, а также для того, чтобы подобрать внутреннюю арматуру. Для проведения расчета необходимо знать такие данные:

выбрать схему опирания;
задать длину планки;
задать нагрузку на изделие;
задать размеры и сечение изделия;
выбрать тип армирования – только сверху или только снизу.

При расчете важно знать класс бетона, из которого изготовлена конструкция, а также класс арматуры. Она может быть гладкой или иметь разный тип профиля.

Как рассчитать по формуле?

Чтобы рассчитать показатели используется несколько формул:

Нормативно-эксплуатационная нагрузка. Для жилого здания нормативный коэффициент нагрузки составит 151 кг на квадрат, а коэффициентный запас равен 1,3. По формуле 151х1,3=196 кг на квадрат.
Нагрузка от блоков, которыми закладывают промежутки балок. Часто используют пенобетон или газобетон, их плотность равна Д500. Следовательно, по формуле 500х0,2=100 кг на квадрат, где 0,2 – толщина блока в 20 см.
Нагрузка от массы армированного каркаса. В данном случае толщину стяжки необходимо умножить на показатель плотности. Например, стяжка имеет толщину 5 см, следовательно, 2000х0,05=100 кг на квадрат.

С помощью таких несложных расчетов можно самостоятельно вычислить предполагаемую нагрузку на планки их железобетона.

Особенности процесса монтажа

Как и в любом другом виде строительства, при монтаже изделий можно выделить ряд особенностей и нюансов.

Например, бригада, которая будет проводить установку изделий, должна иметь навыки прочного фиксирования железобетонных конструкций. А для этого нужно понимать особенности сооружения.

Перед тем, как установить изделие, осуществляют подготовку – осевые планки покрывают краской и зачищают детали. Очень часто для монтажа применяют крановую технику. Чтобы поднять балку используют монтажные петли.

ригели монтируются с опорой на железобетонные колонны;
планки могут устанавливаться как в продольном, так в поперечном положении;
в промышленном здании перекрытие в поперечном направлении может иметь 5-6 пролетов;
в жилом здании в таком же направлении перекрытие имеет 2-3 пролета;
во время проектирования и расчета ж/б балок нужно подобрать правильное направление монтажа ригелей, их нагрузку, шаг крепления;
если ригели монтируют в поперечном направлении, то плиты перекрытия – в продольном;
если здание не промышленного назначения, то ригели могут располагаться в продольном направлении, а плиты перекрытия – в поперечном.

Внутри самой балки должна присутствовать арматура не менее 10 мм толщиной, а каркас должен быть обвязан проволокой или приварен.

Плюсы и минусы применения

При использовании железобетонных изделий в качестве балок для перекрытия, можно выделить несколько преимуществ:

повышенная прочность конструкции;
устойчивость к воздействию открытого огня;
стойкость к перепадам температуры;
устойчивость к вибрационным нагрузкам и изгибам;
возможность быстрой установки;
практичность.

При работе с такими ригелями всегда есть возможность заказать специализированную технику, тогда человеческий фактор будет сведен к минимуму.

По сравнению с деревянными балками, которые часто применяются в индивидуальном строительстве жилых домов, изделия из железобетона более практичным и долговечны.

Они имеют практически неограниченный срок службы, если произвести грамотную установку.

Но такие конструкции также не лишены минусов. Среди недостатков можно выделить увеличенную массу, которая обязательно потребует заказа специальной грузоподъемной техники, что увеличит расходы на строительство. По сравнению с древесиной, этот материал имеет повышенную теплопроводность, поэтому придется утеплять конструкцию.

Еще один минус – затраты на продукцию, которую придется приобрести на заводе, однако сделать балки можно и самостоятельно, что займет немало времени.

Средние цены по России будут отличаться в зависимости от региона продажи, производителя, размеров, параметров балок, а также их серии. Подборка цена на планки из железобетона разных серий:

ФБ-6.1 – от 7400 до 10100 рублей;
ФБ-6.10 – от 5400 до 7300 рублей;
ФБ-6.21 – от 6900 до 7000 рублей;
ФБ – 6.4 – от 1200 до 7500 рублей.

Ориентировочные размеры балок на указанные серии: 5950×260×450 мм, 4750×400×450 мм, 4450×260×450мм. Наиболее популярные производители в России – ООО МЖБК, Абсолют Строй и ЖБИ 15.

Заключение

Бетонные и железобетонные балки перекрытия часто используются для строительства промышленных зданий и ангаров, где требуется усиленная конструкция. Усиление происходит за счет армирования изделий изнутри. Для заливки применяют тяжелые бетоны. Балки делятся на разные категории, но, чтобы начать строительство необходимо произвести расчет нагрузки и количества.

Железобетонные балки перекрытия: виды и характеристики