I. Проектирование монолитного железобетонного перекрытия.

Решение вырезать проем в перекрытии должно сопровождаться тщательным расчетом, иначе возможны самые непредсказуемые последствия.

Виды бетонных перекрытий

Бетонные перекрытия бывают двух типов.

  1. Стандартные – это железобетонные плиты, которые изготовляются на заводе.
  2. Монолитное перекрытие – это железобетонная конструкция, возведение которой осуществляется на месте строительства.

Стандартные плиты могут быть: пустотными, ребристыми, сплошными, а также иметь и другие конструктивные особенности. Всё зависит, от места их применения в строительстве.

Основное преимущество возведения перекрытия готовыми плитами, от монолитного, это скорость строительства и цена. В течение дня можно перекрыть частный дом ж/б плитами, когда для сооружения сплошной монолитной плиты необходимо минимум месяц. Но это не пугает застройщиков, так как у монолитной плиты масса преимуществ перед плитами перекрытия.

Сборное плитное перекрытие

В мало­этажном домостроении применяют готовые плиты перекрытий в основном трёх типов: ПК (с круглыми пустотами), ПБ (многопустотные безопалубочного формования) и ПНО (плиты настила облегчённые). Плиты ПК и ПБ выпускают толщиной 220 мм, при этом вторые отличаются более точной геометрией и лучшим качеством поверхности (их подвергают черновой шлифовке). Плиты ПНО, толщиной 160 мм, считаются оптимальными для частного строительства, так как меньше нагружают стены и фундамент, упрощают утепление кромочной зоны перекрытия и при этом по прочности (несущей способности) лишь незначительно уступают плитам типов ПК и ПБ. Заводы предлагают изделия десятков типоразмеров, хотя наиболее распространены плиты шириной 100, 120, 150 см, длина которых варьируется от 2,4 до 9 м с шагом 10 см (но это не значит, что пролёт величиной 9 м можно перекрыть без дополнительных опор).

Ширина опорной площадки для плит в стенах из кирпича должна составлять не менее 100 мм. При монтаже плиты укладывают на слой раствора. Если на пустотах отсутствуют заводские заглушки, следует заделать отверстия по торцам плит.

В домах из лёгких блоков (пенобетонных, полистиролбетонных, арболитовых, пористых керамических) для восприятия нагрузки от сборного плитного перекрытия заливают монолитный ж/б пояс шириной 200 мм и высотой 100–150 мм. 

Требования к опалубке

Имеется свод требований, предъявляемых к конструкциям горизонтальной опалубки:

  • При расчете нагрузок следует учитывать, не только массу бетона, динамические нагрузке возникающие в процессе заливки из миксера повышают требования к прочности конструкции;
  • опалубочный комплекс, с помощью которого будет заливаться плита перекрыти, должен быть идеально геометрически подобран по форме и размеру. Следует помнить, что на большом расстоянии 2 мм способны превратиться в 20 см;
  • когда начинается процесс сбора и разбора опалубочной системы, то не должно возникать трудностей и явного дискомфорта;
  • необходимо позаботится об условиях, в которых, в случае необходимости, можно будет оперативно исправлять перекосы конструкции, когда начнется процесс заливки бетонной смеси;
  • на момент монтирования опалубочной системы и ее бетонирования необходимо создать максимально безопасные условия труда для рабочих.

Арматурные работы

В железобетоне арматурой называются стальные стержни различного сечения и формы, стальные канаты и пряди, воспринимающие растягивающие и скалывающие напряжения, возникающие в железобетонных элементах от внешних нагрузок и собственного веса конструкций. Арматура может быть постоянного сечения (гладкие стержни) и периодического профиля.

По трудоемкости изготовления арматура с диаметром стержней до 12 мм называется легкой, а от 12 и до 40 мм — тяжелой.

Виды арматуры

Читайте также:  Аренда ямобура недорого в Москве и области

Арматура, применяющаяся в железобетонных конструкциях и сооружениях, делится на рабочую, распределительную, хомуты, монтажную.

Рабочая арматура воспринимает возникающие в железобетоне растягивающие и скалывающие усилия от внешних нагрузок и собственного веса конструкций. Распределительная арматура, располагаемая обычно перпендикулярно к рабочей, удерживает рабочие стержни арматуры в определенном положении и распределяет нагрузку между ними. В тех случаях, когда рабочие стержни располагаются не только в растянутых, но и в сжатых частях конструкций, например в балках, ригелях, арматура называется двойной. Хомуты связывают арматуру в единый каркас и предохраняют бетон от появления косых трещин около опор. Монтажная арматура никаких усилий не воспринимает, служит для сборки арматурного каркаса и обеспечивает точное положение рабочей арматуры и хомутов при бетонировании. Для лучшего предохранения арматуры от скольжения в бетоне арматурные стержни, подверженные растяжению, на концах загибаются в виде крюков. Применение арматуры периодического профиля благодаря повышенному сцеплению с бетоном позволяет в большинстве случаев отказаться от крюков, что приводит к экономии стали. Арматурные стержни в точках пересечений соединяются преимущественно сваркой и только в отдельных случаях при незначительных объемах работ — вязкой мягкой проволокой.

Арматуру по способу установки подразделяют на следующие виды:

  • штучная арматура,
  • арматурные сетки,
  • арматурные каркасы,
  • арматурные конструкции.

Опалубка для перекрытий своими руками

Рассмотрим, как сделать опалубку своими руками. Для изготовления формы под стены и перекрытия используются следующие материалы:

  • влагостойкая фанера;
  • профильный лист;
  • древесина.

Профильный лист выдержит более значительную нагрузку по сравнению с другими материалами. Древесную опалубку используют для устройства перекрытий чердачных помещений, к которым не предъявляются строгие требования по обеспечению несущих нагрузок.

Виды опалубок

Горизонтальная опалубка для перекрытий состоит из щитов, расположенных на прочных опорах.

Виды опор:

  • телескопические легко регулируются по высоте, не составляет труда выставить их в горизонтальный уровень;
  • объемные стойки имеют невысокую стоимость, применяются для устройства опалубки малой площади;
  • в качестве опор служат чашечные или клиночные леса.

Стойки устанавливают с шагом не более метра. О том, как делать монолитные бетонные перекрытия, смотрите в этом видео:

Последние два вида состоят из соединенных между собой элементов, которые позволяют достичь высоты до 5 метров.

Профильный лист в качестве опалубки

Профлист марки Н или НС способен выдержать большие нагрузки

В качестве опалубки перекрытия большой площади лучше всего использовать профлист (марки Н или НС), так как он способен выдержать значительную нагрузку и одновременно служит в качестве арматурного каркаса.

Этапы монтажа:

  • монтируем несущие металлические балки из швеллера или двутавровой трубы;
  • крепим профильный лист;
  • укладываем арматуру;
  • заливаем бетонный раствор и уплотняем с помощью вибратора. О том, как делать

Размер профильного листа зависит от нагрузки и расстояния между несущими балками.

Фанера в качестве формы под перекрытие

Для опалубки используют влагостойкую фанеру

При воздействии небольшой нагрузки рационально использовать влагостойкую фанеру для опалубки.

Понадобится:

  • опорные стойки;
  • несущие деревянные балки;
  • ламинированная влагостойкая фанера.

Этапы монтажа:

  • монтируются деревянные балки;
  • крепятся к балкам с помощью саморезов листы фанеры для опалубки;
  • монтируется арматура с помощью специальных пластиковых фиксаторов;
  • укладывается в качестве гидроизоляционного слоя полиэтиленовая пленка;
  • заливается бетонная плита.

Горизонтальность установки опалубки, сделанной своими руками, определяем с помощью нивелира или лазерного уровня.

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Перекрытия необходимы для разделения здания на этажи, это неотъемлемый конструктивный элемент, воспринимающий различные нагрузки.

Монолитное перекрытие (своими руками залить его достаточно просто) обеспечивает устойчивость дома в целом, позволяя организовать звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений.

Положительные характеристики конструкции раскрываются так:

  • отсутствие дорогостоящих работ по разгрузке/погрузке;
  • высокое качество готовой поверхности;
  • возможность свободной планировки помещений;
  • прочность, долговечность.

Конструктивно несущая часть перекрытий разделяется на безбалочную (создается из плит или панелей) и балочную (состоит из балок и наполнения)

Читайте также:  Какой фундамент лучше и дешевле: ленточный или блочный?

Перекрытия могут быть:

  • монолитными – производятся на месте работ;
  • сборными – формируются на основе готовой заводской продукции – ж/б плиты либо панели;
  • часторебристыми – изготавливаются на основе пустотелых блоков и ж/б балок;
  • конструкциями из облегченного бетона.

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

  • плита должна выдерживать динамическую и статистическую нагрузку. В частном строительстве средняя нагрузка составляет 350-400 кг/м²;
  • под действием внешних сил перекрытие не должно деформироваться, то есть, должна быть обеспечена соответствующая жесткость;
  • в зависимости от места установки перекрытия (подвал, этажи, чердак) и функции помещения устанавливается звукоизоляция, блокирующая как воздушный, так и ударный шум;
  • если плита разделяет помещения с различным температурным режимом, например, чердак или подвал от этажа, должна быть обеспечена теплозащита;
  • сопряжение конструкции с наружными стенами не должно создавать мостиков холода, что провоцирует потери тепла и образование конденсата;
  • устройство монолитных перекрытий может быть реализовано с учетом огнестойкости.

Если строитель возводит монолитные перекрытия, технология проведения работ подчиняется указанной последовательности.

Технология устройства опалубки

Технология устройства монолитного перекрытия начинается с обустройства съёмной опалубки.

Горизонтальный слой может быть изготовлен из влагостойкой фанеры (20 мм) либо обрезных досок ( мм).

Если в системе все-таки образовались щели, поверх щитов выкладывается гидроизоляционная пленка, блокирующая протечку раствора.

Опалубка держится на балках – ригелях, опирающихся на стойки (покупные/арендованные телескопические, или самостоятельно изготовленные брусья 100х100 мм, либо кругляк 8-15 см). Система должна быть смонтирована строго горизонтально.

Укладка и расчет арматуры

Процесс реализуется следующим образом:

  • между опалубкой и каркасом соблюдается зазор 25 мм, что можно организовать при помощи покупных фиксаторов или при самостоятельном изготовлении деревянных или фанерных подставок. Фактическая высота закладных элементов зависит от толщины плиты, но чаще всего хватает 2.5 см;
  • диаметр прутка определяется по расчету в зависимости от нагрузки и размера плиты и варьируется в пределах 8-20 мм. В частном строительстве используется прут 8-12 мм;
  • арматурный каркас может быть однорядным или двурядным, что зависит от необходимой прочности. Ряды вяжутся при помощи гибкой проволоки с размером ячейки 15х15 см – в первом ряду, и 20х20 см – во втором;
  • расстояние от верхнего пояса до верха бетонной заливки должно составлять не менее 25 мм.

Шаг хомутов армирующего пояса – 200-400 мм

Чтобы перекрытие надежно взаимодействовало с несущими стенами, необходим монтаж армирующего пояса.

Он формируется на основе стальных прутков и хомутов, к которым крепится арматура перекрытия. Вполне достаточно организовать 4 направляющих диаметром

0 мм, к которым в перпендикулярном направлении крепятся хомуты при помощи вязальной проволоки.

Как залить?

Перед заливкой устанавливается опалубка для всех технологических отверстий, выставляются маячки для контроля толщины конструкции.

Последовательность действий:

  • заливке подлежит заводской или самостоятельно приготовленный при помощи одной или нескольких бетономешалок бетон;
  • если перекрытие находится высоко, раствор подается при помощи подъемных механизмов;
  • весь арматурный каркас должен быть равномерно покрыт раствором. Работы должны быть проведены быстро;
  • далее производится трамбовка, впоследствии поверхность требует ухода.

Армирование

Перегородки между этажами нуждаются в армировании, к которому можно приступать после монтажа опалубки. Армирование конструкций осуществляется арматурой в один или два слоя на опалубку. Устанавливают арматурную сетку размером двадцать на двадцать сантиметров, при этом первый ряд укладывают на защитный слой, который обеспечивает равномерное распределение бетонной смеси под арматуру.

При необходимости соединить арматурные элементы, следует делать нахлест не меньше семидесяти сантиметров. Для соблюдения пропорции, следует установить сверху первого ряда арматурной сетки второй слой с таким же шагом (двадцать сантиметров), только обеспечив при этом перпендикулярность. В месте пересечения арматурных прутьев, их фиксируют стальной проволокой и специальным крючком, предназначенным для соединения арматуры. При изготовлении двухслойного каркаса на основе отрезков арматурных прутьев, проводят аналогичную последовательность первому слою и укладывают второй, при этом придерживаясь расстояния между слоями не меньше трех сантиметров.

Читайте также:  Вентиляция подполья — одно из условий прочности дома

Назначение плит перекрытия

Перекрытие является несущей строительной конструкцией, функция которой – разделять соседние по высоте этажи сооружения, а также отделять подвал и крышу от примыкающих к ним этажей.

Конструкция здания предусматривает необходимость воспринимать перекрытием нагрузки и передавать их на связанные с ним другие несущие элементы здания (стены, ригели, колонны, балки и т.д.).

При устройстве перекрытия к материалам и элементам, используемым для работ, предъявляются серьезные требования:

  • высокая прочность и жесткость. Необходимы для того чтобы выдержать нагрузку собственного веса и того, что находится на перекрытии;
  • звукоизоляция. Чем выше этот показатель, тем лучше. Особенно важна звукоизоляция при строительстве жилых домов;
  • теплоизоляция. Данный показатель наиболее важен при выполнении перекрытий между помещениями с разными температурными режимами (подвал и этаж, этаж и чердак и т.д.);
  • пожаробезопасность. Важный показатель, учитываемый при строительстве любого вида зданий и сооружений.

Всем приведенным выше требованиям в достаточно большой мере соответствуют железобетонные плиты перекрытий.

Именно этим объясняется их повсеместное применение при возведении зданий и сооружений. Практически не существует областей строительства, в которых бы не могли использоваться различные виды железобетонных плит перекрытий.

Без их применения невозможно представить как серьезное жилищное строительство, так и сооружений больших промышленных объектов. Для более подробного объяснения причин такой популярности рассматриваемых изделий, необходимо изучить свойства различных их разновидностей.

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.

Бетонирование

Дальше заливают тяжёлый бетон с классом по прочности на сжатие не ниже В20. Заливка ведётся бетононасосом. Уплотняют и выравнивают бетон виброрейкой – электрической или бензиновой. Некоторые строители применяют глубинные вибраторы для бетона. Однако специалисты не рекомендуют делать это, поскольку есть опасность, что под давлением, создаваемым вибратором, газобетон «выдавит» за пределы армопояса по периметру перекрытия.

Бетон обретает марочную прочность через 28 суток после заливки. Однако демонтировать опоры и продолжить строительство здания можно по достижении бетоном 70% прочности. Летом это происходит примерно через неделю. Но нужно быть уверенным, что это произошло. Поэтому прочность измеряют специальным прибором, и только на основании его показаний приступают к дальнейшим работам. Ну или ждут 28 суток.

Со стороны нижнего этажа перекрытие можно легко отделать тем или иным материалом. Например, оштукатурить толстым слоем по сетке из стекловолокна.