Экономическое сравнение перекрытий разного типа. Перекрытие из сборного железобетона. Монолитное перекрытие. Каркасное деревянное перекрытие. Каркасное перекрытие по балкам из ЛВЛ бруса. Технология устройства монолитного перекрытия Достоинства и недостатк

Заливка монолитного междуэтажного перекрытия — не самый простой, но действительно универсальный и проверенный временем метод. В этой статье мы расскажем об основных конструкционных особенностях и этапах устройства перекрытия, а также видах опалубки, в том числе и несъемной.

Типология зданий и сфера применения

Основной сферой применения монолитных перекрытий являются здания с несущими стенами из кирпича, блочной кладки или бетонных панелей, а также купольные дома . Требования к монолитности перекрытия могут быть обусловлены:

нестандартным планом здания;
необходимостью существенно увеличить несущую способность перекрытия;
повышенными требованиями к гидро- и шумоизоляции;
необходимостью обеспечить свободную планировку;
сокращением расходов на внутреннюю отделку.

Заливка производится, как правило, после окончания возведения стен первого этажа. Однако возможны варианты заливки монолитных перекрытий уже в зданиях с кровлей, если того требуют погодные или иные условия. В таком случае на кладке нижнего этажа монтируют двутавровые балки и по периметру несущих стен заливают венец на высоту перекрытия. Также, для усиления механических связей, с внутренней стороны венца выпускают на 40-50 см закладную арматуру. Ее суммарное сечение не может быть меньше 0,4% от сечения продольного среза венца.

Проектные расчеты несущей конструкции

При выборе длины пролета следует соотносить ее к толщине плиты как 30:1. Однако при самостоятельном проектировании делать перекрытие толще 400 мм практически нет смысла, так как несущая способность конструкции повышается вместе с ее собственным весом и статическими напряжениями. Поэтому допустимая нагрузка на самодельные перекрытия редко превышает 1500-2000 кг/м 2 .

Ситуация может быть исправлена включением в несущую конструкцию двутавровых стальных балок, уложенных на выровненную бетоном поверхность кладки несущих стен. Другой способ увеличить длину пролета при сохранении относительной свободы планировки — опереть перекрытие на колонны. При толщине монолитной конструкции до 400 мм и длине пролета в четырех направлениях от колонн до 12 метров площадь сечения опоры составляет 1-1,35 м 2 , при условии что сечение закладной арматуры в колонне не менее 1,4%.

Расчет армирования монолитной плиты

В общем случае толщина плиты определяется количеством армирующей стали, которая в нее заложена. Плотность армирования , в свою очередь, зависит от предельной допустимой нагрузки и устойчивости к трещинообразованию. Избегая частных случаев, можно привести общий пример конструкции, демонстрирующей полное соответствие нормативным требованиям при достаточно высоком запасе прочности.

В частном строительстве железобетон укрепляют арматурой с периодическим профилем класса А400, он же А-III.

Диаметр прутьев в плитах толщиной:

до 150 мм — не менее 10-12 мм;
от 150 до 250 мм — не менее 12-14 мм;
от 250 до 400 мм — не менее 14-16 мм.

Арматуру укладывают двумя сетками с размером ячеи 120-160 мм, толщина защитного слоя бетона от краев плиты — не менее 80-120 мм, а сверху и снизу не менее 40 мм. Направление укладки четырех рядов арматуры, начиная с нижнего: вдоль, поперек, поперек, вдоль. Для перевязки используется оцинкованная проволока толщиной не менее 2 мм.

Монтаж опалубки разных типов

Опалубка должна выдерживать нагрузку в 500-1100 кг/м 2 , включая динамическое воздействие падающего бетона. Для создания плоскости опалубки могут быть использованы:

Пластиковые листы многоразовой опалубки.
Влагостойкая фанера толщиной 17-23 мм.
ОСП толщиной 20-26 мм.

Края плит должны плотно прилегать к стенам, не допускается использование опалубки с зазорами на стыках более 2 мм, если не планируется застилать поверхность гидроизолирующей пленкой.

Иногда разумно делать опалубку несъемной, используя для этого профилированные листы , ориентируя их узкой полкой вниз. Их располагают вдоль плиты, чтобы волны при заливке образовывали многочисленные ребра жесткости. Расчет толщины ведется от нижнего ребра, таким образом экономия бетонной смеси составляет 20-25%. При этом высота гребня не должна превышать трети общей толщины плиты. Если опалубку снимать не планируется, в нее вкручивают саморезы с резиновой шайбой и привязывают их тонкой проволокой к арматуре.

Монтаж опалубки начинают с размещения стоек: это могут быть либо стальные телескопические стойки с треногой и унивилкой, либо древесина без пороков сечением не менее 100 см 2 . Каждая стойка должна быть связана с двумя соседними наклонными связями из дюймовой доски. Стойки монтируют по линиям балок, расстояние между которыми, в зависимости от толщины плиты 150-400 мм, составляет:

190-240 см при толщине фанеры до 20 мм;
210-260 см при толщине фанеры от 21см.

При этом расстояние между стойками одной балки, в зависимости от промежутка между ними, составляет:

от 140 до 200 см при пролете до 150 см;
от 120 до 180 см при пролете 160-210 см;
от 100 до 140 см при пролете 210-250 см.

Основные балки, как правило, выполнены из бруса 100х100 мм. На них поперек с шагом 500-650 см укладывают вторичные балки, которые имеют сечение в 50% основных. Если опалубка из профилированного листа, шаг вторичных балок равен 3,5 расстояниям между волнами.

Вертикальную опалубку монтируют из подпорных щитов, приложенных к внешней стене здания. Часто по периметру укладывают блоки газобетона толщиной 80-100 мм, чтобы скрыть пояс перекрытия.

Армирование и обвязка

После монтажа опалубки ее смазывают антиадгезивным составом и начинают укладку арматуры. На венцах и опорных ребрах прутья увязывают в квадрат, сохраняя со всех сторон минимально допустимый защитный слой. Основной массив перекрытия армируется сеткой. Нижний слой укладывают на пластиковые «сухари», контролирующие сохранение нижнего защитного слоя. Сетку перевязывают на пересечении каждого третьего прута.

После обвязки нижней сетки на нее устанавливают промежуточные фиксаторы через 100 см в шахматном порядке. Для усиления опоры на стены монтируют торцевые фиксаторы. Эти элементы помогают сохранять проектное расстояние между двумя плоскостями армирования.

Смонтированную верхнюю сетку связывают с нижней соединительными скобами. После завершения монтажа армирующая конструкция должна быть как одно целое и легко воспринимать нагрузку от ходящих по ней людей.

Заливка бетона

Монолитные перекрытия заливают бетоном марки В20—В30, приготовленным в фабричных условиях. Заливка монолитных перекрытий должна проводиться в один этап, поэтому заполнение пространства малыми дозами не рекомендуется. Если сразу весь объем работ выполнить невозможно, участки плиты нужно рассечь сеткой с ячейкой 8-10 мм.

Подача смеси к перекрытию может проводиться бетононасосом или объемной бадьей, поднимаемой краном. После подачи наверх смесь равномерно распределяют, усаживают вибрацией и оставляют застывать.

Дальнейшие действия

Бетон набирает достаточную прочность через 4 недели, все это время он нуждается в периодическом смачивании и защите от дождя первые 2-е суток. После высыхания опалубку можно снимать и приступать к возведению стен.

Перекрытие из монолитного железобетона выполняется там, где проектируются здания с нетрадиционной по геометрии планировкой. Это позволяет не «подстраивать» стены дома и его внутреннюю планировку под размеры сборных плит перекрытия.

Если строительство предусмотрено в городской черте со стесненными условиями, где нельзя использовать крупногабаритную строительную технику, то это диктует выполнение монолитного перекрытия из железобетона.

По прочностным характеристикам, несущей способности перекрытие из монолитного железобетона превосходит сборный вариант, так как представляет собой литую конструкцию, работающую едино.

Кроме того, поверхность низа перекрытия не нуждается в такой тщательной отделке, как сборный вариант, где требуется заделывание стыков между панелями и дальнейшая их отделка.

Рассмотрим и минусы монолитного перекрытия:

Большая трудоемкость работ по сравнению со сборным вариантом, так как все работы выполняются на строительной площадке. Тогда как сборное перекрытие – привез, выгрузил, смонтировал или смонтировал прямо с «колес».
Значительные расходы на опалубку – пиломатериалы, финскую фанеру, металлическую опалубку и прочие виды.
Длительный срок твердения бетона, что приводит к задержке выполнения следующих по технологии работ. Этот фактор увеличивает продолжительность строительства.

Виды монолитного перекрытия из железобетона

Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.

Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.

Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.

Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.

Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.

Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.

Балконные плиты, выполненные совместно с монолитным перекрытием и являющиеся его частью, обладают большей прочностью и долговечностью по сравнению с их сборными аналогами.

Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.

Технология устройства перекрытия из монолитного железобетона

Рассмотрим более подробно наиболее распространенные сегодня безбалочные монолитные железобетонные перекрытия. Этот вид перекрытия нашел широкое применение в многоэтажном домостроении, при возведении зданий и сооружений в местностях с повышенной сейсмичностью.

Каркасы таких зданий, состоящие из колонн и железобетонной плиты, обладают повышенной прочностью, долговечностью. В последнее время этот вид перекрытия стал все чаще применяться при строительстве коттеджей и частных домов.

Установка опалубки

Система опалубки должна обеспечивать ее жесткость и геометрическую неизменяемость в течение всего процесса возведения здания. Установка ее производится в соответствии с проектом производства работ. Перед началом работ выполняется геодезия по разбивке осей, мест монтажа.

Ее можно выполнить из обрезной доски, водостойкой фанеры толщиной от 18мм и более, из металлических инвентарных щитов.Наиболее удобна для устройства палубы (настила) водостойкая фанера из-за своего относительно небольшого веса, наличия защитного покрытия и многократной оборачиваемости.

Для опирания опалубки используют специальные поддерживающие стойки, которые раскрепляют между собой.

Она устанавливается строго горизонтально, поверхность ее смазывается (эмульсолом, отработкой моторного масла и прочим). Щели в ней до бетонирования должны быть обязательно заделаны во избежание вытекания через них цементного молочка, так как это снижает качество бетона и повреждает опалубку.

При строительстве многоэтажных домов целесообразно применение инвентарной формы многократного использования, которая переставляется с этажа на этаж. Стоимость ее окупается благодаря большой оборачиваемости.

Именно она сегодня получила наибольшее распространение. При правильном обращении с ней и должном уходе (очистка, смазка поверхности, контактирующей с бетоном) количество оборотов такой опалубки может достичь нескольких десятков.

Армирование монолитного перекрытия

Армирование конструкции выполняется согласно проекту, где указывается диаметр арматуры, размер ячеек, величина нахлеста между арматурными прутьями при стыковке их по длине.

Армировать перекрытие из монолитного железобетона следует каркасами или сетками, изготовленными на заводе. На строительной площадке допускается изготавливать только доборы арматуры или связи каркасов между собой.

Замена арматуры по классу, марке, сортаменту производится только с согласования проектной фирмы. Смещение арматурных изделий при монтаже их в опалубку не допускается более чем 1/5наибольшего диаметра стержней и 1/4 устанавливаемого стержня.

Допустимые отклонения от проекта толщины защитного слоя из бетонной смеси не должны быть более:
— При толщине слоя 15мм и меньше 3мм;
— При толщине слоя больше 15мм 5мм.

После установки арматуры следует оформить акт на скрытые работы , который должен подписать представитель технического надзора. К акту прилагаются сертификат на арматурные изделия, электроды, копия удостоверения сварщиков, прочие документы по замене, согласованные с проектным институтом (если таковые имели место).

Укладка бетона

После подписания акта на скрытые работы по установке арматуры, разрешается переходить к бетонированию. Чтобы перекрытие из монолитного железобетона получилось высокого качества важно процесс бетонирования произвести непрерывно и весь объем бетона уложить в течение одной рабочей смены.

Если почему – то это не получается, то устраиваются швы бетонирования (рабочие швы), которые не должны попадать на несущие колонны, а располагаться между ними. В плитах они выполняются в середине пролета плиты.

Бетон в конструкцию укладывается горизонтальными слоями, без разрывов и одинаковой толщины. Поскольку железобетонное перекрытие является очень ответственной конструкцией, то бетонную смесь для него следует заказывать на растворобетонных заводах, узлах.

Это продиктовано тем, что они несут ответственность за изготовленную продукцию, поставляют бетон при непрерывном бетонировании строго по часам в заявке. Кроме того, на свою продукцию организация предоставляет паспорт, производится лабораторный контроль качества.

Товарный бетон подают на перекрытие в специальных емкостях краном или закачивают бетононасосом. Уплотнение бетонной смеси производится вибраторами, тип которого зависит от ее толщины.

После завершения бетонирования важен правильный уход за ним, особенно в жаркую погоду. Он заключается в поливе железобетона водой, накрывке его влажными опилками или другими материалами препятствующими испарению воды из тела бетона.

Снимают опалубку после набора прочности железобетона (три — четыре недели), срок оговаривается проектом. Тогда же производится приемка плиты.

Основные требования приемки:

Полное соответствие принимаемой конструкции рабочим чертежам;
Качество бетона на прочность (если предусмотрено проектом, то и водонепроницаемость, морозостойкость и прочее);
Наличие отверстий, деформационных швов, закладных деталей и прочего в соответствии с проектом;
Наличие журнала бетонных работ;
Лабораторные испытания бетонных кубиков.

Перекрытие из монолитного железобетона принимается и оформляется актом на приемку ответственной конструкции или актом на скрытые работы.

Перекрытия состоят из несущей части, передающей нагрузку на стены или отдельные опоры, и ограждающей, в состав которой входят полы и потолки. По материалу несущей части различают перекрытия железобетонные, по деревянным и стальным балкам, а также армосиликатные и керамические. Стоимость перекрытий и полов в общей стоимости дома достигает 20% от общей его стоимости.

Основным материалом для устройства перекрытий в современном строительстве является железобетон. Железобетонные перекрытия разделяют на сборные и монолитные, бетонируемые в опалубке. В последние годы применяют в основном сборные и монолитные перекрытия.
Перекрытия должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, огнестойкости, долговечности, звуко- и теплоизоляции, если они отделяют отапливаемые помещения от неотапливаемых или от наружной среды. Перекрытия в помещениях с мокрыми процессами должны быть водонепроницаемыми, а в помещениях, с выделением газов - газонепроницаемыми.

В загородных домах с кирпичными стенами применяют перекрытия из железобетонных панелей с круглыми пустотами, длина которых бывает от 4800 мм до 6980 мм , ширина от 1000 до 2400 мм , высота 220 мм , а также с плоскими - длиной 2700-4200 мм с градацией 300 мм , шириной 1200, 1500 мм , толщиной 120 и 160 мм . Панели укладывают (рис. 1 ) на слой свежеуложенного кладочного раствора толщиной 10 мм с заделкой на опорах не менее чем на 120 мм. Через одну панель (шаг 2400-3000 мм) соединяют со стенами анкерами диаметром 8-10 мм, которые крепят к петлям и заводят в кладку на 250 мм от торца панели, заканчивая загибом под углом 90° по горизонтали на 380 мм.

Швы между панелями заполняют цементным раствором состава 1: 4 (по объему). Монтаж панелей осуществляют с помощью автомобильных кранов.

Железобетонные перекрытия

Такие перекрытия обладают рядом ценных качеств, главными из которых являются большая прочность, долговечность и огнестойкость. При проектировании конструкций элементов сборных железобетонных перекрытий необходимо стремиться укрупнять их для сокращения числа монтажных операций и стыковых сопряжений.

Сборные железобетонные перекрытия

Сборные железобетонные перекрытия подразделяют на три основные группы: в виде настилов (плит), крупнопанельные и балочные . Перекрытия в форме настилов состоят из плоских или ребристых однотипных элементов, укладываемых вплотную; соединяют их путем заполнения промежутков цементным раствором. Такие перекрытия состоят из несущей железобетонной части (обычно офактуренной снизу), звуко- или термоизоляционного слоя и конструкции пола. Опорами для настилов служат стены и прогоны. Наиболее распространены пустотелые настилы высотой 160 мм при пролетах до 4 м и 220 мм - при пролетах более 4 м. В настилах имеются продольные пустоты круглого сечения (рис. 2, а ).

При изготовлении настилов с вертикальными пустотами расход бетона снижается до 15% по сравнению с круглопустотными. Вертикальные круглые пустоты образуют с помощью вкладышей из труб (вкладыши приваривают к швеллерам). Настилы, которыми можно перекрывать целые комнаты, называют крупными панелями. Отсутствие стыков в панелях перекрытий в пределах комнаты повышает их звукоизоляцию и обеспечивает более высокое качество отделки потолка.
Для обеспечения нормативных звукоизолирующих свойств от воздушного шума однослойные конструкции междуэтажных панельных перекрытий, выполненные из тяжелого бетона, должны иметь массу, превышающую 300 кгс/кв.м.

При устройстве перекрытий раздельного типа, в которых используется звукоизолирующая способность воздушного промежутка между верхней и нижней панелями перекрытия связи, а также при устройстве слоистых перекрытий обеспечить нормативную звукоизолирующую способность можно при массе перекрытия менее 300 кгс/кв.м.
По конструкции междуэтажные крупнопанельные железобетонные перекрытия могут быть со слоистым полом, раздельного типа (с раздельным полом, потолком или из двух раздельных несущих панелей) и со слоистым полом и раздельным потолком (рис. 3 ). Все эти конструкции перекрытий имеют сравнительно небольшую массу (менее 300 кгс/кв.м.); нормативная звукоизоляция обеспечивается слоистой конструкцией пола или наличием сплошной воздушной прослойки в толще перекрытия.
Панели перекрытий изготовляют сплошные, пустотные (с круглыми пустотами) и шатровые. Несущая однослойная панель (рис. 4, а ) представляет собой железобетонную плиту постоянного сечения с нижней поверхностью, готовой под окраску, и верхней ровной.

Сплошными однослойными железобетонными панелями толщиной 140 мм перекрывают пролеты до 3,6 м. Для перекрытия больших пролетов (6-6,6 м) применяют в основном сплошные однослойные предварительно напряженные железобетонные панели толщиной 14-16 см или керамзито-железобетонные толщиной 18 см.

Шатровая панель (рис. 4, б ) имеет вид плиты, обрамленной по контуру ребрами, обращенными вниз в виде карниза. Устраивают междуэтажные перекрытия и из плоских железобетонных панелей толщиной 14- 16 см.

Сборные железобетонные междуэтажные перекрытия (рис. 5 ) балочного типа состоят из балок таврового профиля и заполнения между ними . Заполнителем здесь служит накат из гипсобетонных или легкобетонных плит толщиной 80 и длиной 395 мм, армированных деревянными реечными или брусковыми каркасами, а в чердачных перекрытиях - легкобетонные плиты толщиной 90 и длиной 395 мм, армированные сварными стальными сетками. Швы между балками и плитами заполняют цементным раствором и затирают. Чердачные и цокольные перекрытия обязательно утепляют, междуэтажные звукоизолируют. Для этого используют керамзитовую или песчаную подсыпку, слоистые покрытия с упругими прокладками. При этом желательно, чтобы тепло- и звукоизоляция осуществлялась не за счет увеличения веса строительных конструкций.
Так как элементы балочных перекрытий имеют относительно небольшой вес, их применяют на постройках, оснащенных кранами малой грузоподъемности (до 1 т).
При устройстве железобетонных перекрытий в санитарных узлах в конструкцию перекрытия включают гидроизоляционный слой. Для этого поверх настилов или панелей обычно наклеивают на битумной мастике 1-2 слоя рубероида.

Монолитные перекрытия

Монолитные перекрытия выполняют по установленной опалубке . Перенося нагрузки с пола на несущие стены, монолитные перекрытия служат дополнительным жестким каркасом здания. Их устройство требует определенного профессионального мастерства и следует выполнять по проекту под руководством специалиста - строителя. Изготовление перекрытий по месту имеет свои преимущества. При этом не требуется специальный транспорт и грузоподъемная техника. Для поднятия и перемещения бетона достаточно средств малой механизации. В основу монолитных перекрытий заложена плита Монье, в которой арматура размещается в местах растяжения, то есть, в нижней части плиты. Это обусловлено тем, что сталь обладает в 15 раз большей прочностью на растяжение, чем бетон. Арматурный каркас плиты должен располагаться на относе от стенок опалубки на расстоянии не менее 3-5 см, чтобы бетон мог заполнить это пространство. Длина пролета, перекрываемого монолитными плитами, не должна превышать 3 м. Для трубопроводов сантехнических коммуникаций в перекрытии устанавливают специальные металлические или виниловые гильзы с внутренним диаметром большим, чем прокладываемый трубопровод. Зазор между гильзой и трубопроводом чеканят просмоленной паклей.

К недостаткам монолитных перекрытий можно отнести необходимость установки деревянной опалубки практически по всей площади дома. Однако, это не значит, что опалубку нужно выставлять всю сразу. Перекрытие можно выполнять отдельными пролетами, перенося опалубку по мере схватывания бетона.
Несущая способность монолитных перекрытий обеспечивается арматурой, диаметр которой должен быть не меньше 8 -12 мм. При этом промежуточные стыки стержней по всей длине перекрытия нежелательны. Минимальный слой бетона с наружной стороны перекрытия должен быть не менее 2 см. Бетонировать пролет нужно за один рабочий цикл.

Иногда в частном домостроении применяется такой вариант перекрытий - монолитное железобетонное, опирающееся на металлические балки (спаренные швеллеры, двутавры, труба квадратная и т.д.).

Плюсами такого перекрытия является то, что за счет довольно часто расположенных балок (от 1 м до 2,5 м в среднем) само перекрытие можно сделать довольно тонким (но не менее 50 мм). Армируется такое перекрытие в один слой, что тоже дает немалую экономию.

Основным минусом является то, что по требованиям пожарной безопасности металлические конструкции нужно покрывать специальным огнезащитным составом, а это недешевое удовольствие.

В данной статье мы рассмотрим два вопроса: как выполнить железобетонное перекрытие и как подобрать металлические балки.

С чего следует начать? С анализа перекрытия в плане. Допустим, у нас перекрытие размером 4х8 м. Рациональней расположить балки вдоль короткой стороны плиты, т.е. длина балок будет 4 метра (не считая глубины опирания на стены). Чем короче балка, тем меньше металла мы на нее потратим, и тем реже эти балки можно расставить. Конечно, это не жесткое правило, а просто рациональный совет.

Нагрузка от веса перегородок (желательно балки располагать под перегородками, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на облегченное перекрытие),

Собственный вес перекрытия.

Затем нужно задаться шагом металлических балок. Здесь на первый план выходит монолитное перекрытие. Если сделать шаг балок слишком частым, мы рискуем вызвать перерасход как металла, так и железобетона. Если расстояние между балками, наоборот, слишком большое, это вызовет увеличение арматуры в плите, увеличение толщины этой плиты (при этом значительно возрастет нагрузка на балки), а значит увеличится и сечение балок. Поэтому всегда перед началом расчета нужно анализировать и подбирать оптимальное расстояние между балками перекрытия. Изложенные ниже расчеты применимы при условиях: между всеми балками должно быть одинаковое расстояние; должно выполняться условие L 1/L 2 > 2, где L 1 - длина балки, L 2 - расстояние между соседними балками.

В принципе, есть несколько путей расчета перекрытия такого типа.

Первый путь (более трудоемкий, особенно без достаточного опыта, но иногда необходимый). Можно задаться профилем металлических балок (допустим, у вас уже есть в наличии металл конкретного профиля); затем, задавшись толщиной перекрытия и шагом балок, можно собрать нагрузки и выполнить расчет балки. При этом, выполняя расчет, вы за несколько подходов можете определить максимально допустимое расстояние между балками, при котором выполняются условия прочности и деформативности. После этого можно перейти к расчету перекрытия и определить его толщину и армирование. Если все прошло - хорошо. Если толщина оказалась большей, чем вы задавали, расчет нужно будет повторить с начала - пока не сойдутся все части задачи.

Второй путь. Расчет начинается с железобетонного перекрытия. Задаемся шагом балок и толщиной плиты, собираем нагрузки и выполняем расчет плиты. При необходимости, корректируем шаг балок и толщину плиты до наиболее экономичных результатов. Собираем нагрузку на балку с получившегося пролета и подбираем сечение балок.

Второй путь мы рассмотрим на примере.

Расчет ведется для условно выделенной полосы плиты шириной 1 м.

Необходимо перекрыть помещение размером в плане 6х10 м. Над перекрытием будут жилые комнаты - временная нагрузка 150 кг/м 2 . Материалы плиты: бетон класса В15, расчетное сопротивление бетона Rb = 7,7 МПа, арматура горячекатаная периодического профиля класса А400С, расчетное сопротивление арматур ы Rs = 365 МПа.

Минимальная толщина перекрытия должна быть больше, чем L /35, где L - расстояние между балками.

Задаемся шагом балок - 2,5 м, направление балок - вдоль короткой стороны помещения, толщина ж.б. перекрытия - 80 мм (что больше, чем 2,5/35 = 0,071 м = 71 мм), расстояние от нижней грани плиты до рабочей арматуры - 35 мм.

Собираем нагрузки на 1 м 2 переркытия.

Вид нагрузки:	нормативная, кг/м 2	коэффициент надежности	расчетная, кг/м 2


Нагрузка от веса перегородок (усредненная)
Собственный вес перекрытия 2500*0,08

Для расчета перекрытия необходимо найти максимальный изгибающий момент, который возникает в крайнем пролете плиты, и равен: М = qL 2 /11 (см. формулу 6.169 справочник «Проектирование железобетонн ых конструкций», Голышев А.Б.).

В нашем случае, q = 6241 м, L = 2,5 м - расстояние между балками, значит М = 624* 2,5 2 /11 = 355 кг*м.

Для перекрытия, армированного сеткой в нижней зоне (без верхней арматуры), должно выполняться условие:

αm > αR (см. п. 3.18 Пособия по проектированию бетон ых и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения). Значение α R находим из таблиц ы 18 пособия. Для арматуры класса АIII (А400С) и бетона класса В15 αR = 0,440.

Находим α m = М/R b bh 0 2 = 355/(770000*1*0,045 2) = 0,228, где

b = 1 м - ширина полос ы перекрытия, для которой выполняется расчет;

h 0 = 0,08 - 0,035 = 0,045 м - расстояние от верхней зоны плиты до центра тяжести рабочей арматуры.

Условие αm = 0,228 < αR = 0,440 выполняется. Из таблицы 20 пособия при αm = 0,228 находим значение

Найдем площадь рабочей арматуры плиты:

Аs = М/ (R s * ζ*h 0) = 355/(36500000*0,87*0,045) = 0,000248 м 2 = 2,48 см 2 . Принимаем арматуру диаметром 8 мм с шагом 200 мм (5 стержней на 1 метр плит ы, площадью 2,52 c м 2).

Для самопроверки можно воспользоваться таблицей из справочника Линович Л.Е. для подбора толщины и армирования перекрытия в зависимости от нагрузки. В данной таблице даны результаты для однопролетных плит. Наша же плита считается многопролетной (количество пролетов равно количеству шагов балок), и работает за счет многопролетности она значительно лучше. Поэтому результаты расчета по примеру должны быть лучше (экономичней), чем в таблице из справочника.

Переходим к расчету балки (см. книгу Я.М. Лихтарников «Расчет стальн ых конструкций» стр. 60-61 или книгу Васильев А.А. «Металлические конструкции» §24). В первую очередь, необходимо определить погонную нагрузку на каждую балку. Нагрузка на 1 м 2 перекрытия у нас получилась 540 (624) кг/м 2 , а шаг балок мы приняли 2,5 м. Тогда нагрузка на 1 погонный метр балки равна:

нормативная 540*2,5 = 1350 кг/м;

расчетная 624*2,5 = 1560 кг/м.

Пролет балки в свету 6 м. Глубина опирания с каждой стороны - 0,2 м. Тогда расчетная длина балки равна 6 + 2*2*0,2/3 = 6,3 м.

Найдем максимальный момент в сечении балки по формуле М = qL 2 /8, где q - нагрузка на 1 погонный метр балки, L - расчетная длина балки.

Нормативный момент М н = 1350*6,3 2 /8 = 6698 кг*м,

расчетный момент М р = 1560*6,3 2 /8 = 7740 кг*м.

Определим требуемый момент сопротивления:

W тр = М р /1,12R = 7740/(1,12*21) = 329 см 3 . По сортаменту (например справочник Я.М. Лихтарников Расчет стальн ых конструкций, приложение VI ) подбираем двутавр №27 (момент сопротивления W = 371 см 3 , момент инерции I = 5010 см 4).

Проверяем прочность балки из условия:

σ= М/1,12W = 7740/(1,12*371) = 18 кН/см 2 , что меньше R = 21 кН/см 2 - условие обеспечено.

Проверим жесткость балки.

М н *L /(10EI ) = 6698*630/(10*21000*5010) = 0,004 = 1/250 - условие выполняется (хотя на пределе).

Таким образом, подобранная балка проходит по расчету. Но она получилась довольно мощной. Чтобы уменьшить сечение балки, нужно задаться меньшим шагом балок и пересчитать задачу с начала. Чем меньше шаг балок (расстояние между балками), тем меньше нагрузка на них приходится, а значит тем меньше сечение получится.

Схему устройства перекрытия, характеристики которого мы определили по ходу расчета, смотрите на рисунке ниже.

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ" .

class="eliadunit">

какие перекрытия возможны при строительстве стен из газопенобетонных блоков.И возможно ли заменить металлические балки на что-то другое,при монтаже монолитных перекрытий.

Перекрытие возможно любое (сборное, монолитное, деревянное и т.д.), главное избегать больших пролетов и выполнить расчет стен согласно СНиП (ДБН) "Каменные и армокаменные конструкции".
Можно не делать балки вообще, а просто сделать перекрытие монолитное, только более толстое и с более мощным армированием. Также можно сделать ребристое монолитное перекрытие, либо применить сборные ж.б. балки.

0 #71 Максим 05.03.2013 20:36

Цитирую Иринa:

Лучше бы не по подсчетам, а по СНиПу (ДБНу) "Нагрузки и воздействия" - в разных городах она разная. И она дается на 1м2, это значительно облегчает расчет.
И еще, если ваше перекрытие - на пристройке к более высокой части дома, то может образоваться снеговой мешок, это тоже нужно учесть. Если такой факт имеется, опишите подробно.

Для моей 4 зоны, Средний Урал, нагрузка аж 240 кг на метр квадратный!! и как я эти 800 кг своих расчетных насчитал...)

Сооружение отдельно стоящее.

0 #76 Иринa 18.04.2013 11:04

Цитирую Андрей:

Здравствуйте, нужно мнение опытного человека.
Сделано перекрытие, помещение ширина 6*6.5, материалы: двутавр высота 120мм шаг укладки 1200мм (перекрыто по ширине т.е 6м), между двутаврами бетон на всю высоту (120мм) в бетоне арматура 10мм с шагом 120мм по длинне, (поперек между двутаврами клетка через 400мм арматура 10мм) с низу была опалубочная фанера и выдержано на стойках месяц.
Вопрос: какую нагрузку может выдержать данное перекрытие (полезная нагрузка)
Спасибо за ответ.

Андрей, у меня опыт в проектировании, а не в научном анализе неправильно сделанного. На пролет 6м двутавра №12 явно мало. Его полки для опирания арматуры 10мм тоже не достаточно (нужно 100мм минимум). Шаг арматуры 400мм - слишком большой, нужен не более 200мм. С такими исходными данными расчет не даст ответа, т.к. расчет подразумевает, что все законструировано правильно.

0 #77 Андрей 24.04.2013 23:01

Цитирую Иринa:

Андрей, у меня опыт в проектировании, а не в научном анализе неправильно сделанного. На пролет 6м двутавра №12 явно мало. Его полки для опирания арматуры 10мм тоже не достаточно (нужно 100мм минимум). Шаг арматуры 400мм - слишком большой, нужен не более 200мм. С такими исходными данными расчет не даст ответа, т.к. расчет подразумевает, что все законструировано правильно.

Здравствуйте, спасибо за ответ.
Шаг арматуры 400мм это поперек между двутаврами (опирание 25мм) , паралельно двутавров лежит арматура с шагом 120мм диаметром 10мм от одной стены до другой (в каждом пролете 10шт.)
Схема http
Перекрытие стоит, трещин нет, но интересует какую нагрузку может выдержать.

Интернет-магазина https://www.сайт представлены проекты, строительство по которым ведется с применением самых современных строительных технологий и материалов. Одним из примеров применения современных инновационных технологий являются часторебристые сборно-монолитные перекрытия . В Россию технология устройства сборно-монолитных перекрытий пришла из Европы, где массовое строительство индивидуальных домов по этой технологии ведется уже свыше 25 лет. Наиболее известные в России и странах СНГ европейские и отечественные технологии строительства с применением часторебристых сборно-монолитных перекрытий это, прежде всего, большепролетные перекрытия немецкой системы "ALBERT", польские перекрытия "TERIVA (ТЕРИВА)", белорусские перекрытия "ДАХ", российские сборно-монолитные перекрытия "Марко". Давайте более подробно ознакомимся с этой передовой, экономичной и надежной технологией строительства монолитных перекрытий.

Часторебристые сборно-монолитные перекрытия (что это такое)

Часторебристые сборно-монолитные перекрытия состоят из легких железобетонных балок, выполненных в виде пространственного стального арматурного каркаса и железобетонного основания (балки) прямоугольного поперечного сечения, пустотных блоков и заливаемого на объекте монолитного бетона.

Пустотные блоки (вкладыши), укладываемые на железобетонные балки, могут быть керамическими, газосиликатными, полистиролбетонными либо бетонными. Такие перекрытия имеют прекрасные звукоизоляционные и теплотехнические качества, а в имеющихся в блоках каналах без проблем размещаются коммуникации, в том числе электропроводка. Важно и то, что рассматриваемые перекрытия могут успешно применяться при строительстве малоэтажных домов способом "Строю сам". Практика свидетельствует - на стены, возведенные по любой технологии, всего два-три человека способны уложить железобетонные балки, на них - вкладыши, а затем полученное основание (несъемную опалубку) залить бетоном. В России наиболее современной, экономичной и доступной является технология сборно-монолитных перекрытий МАРКО. Именно ее мы и рассмотрим более подробно.

Часторебристые сборно-монолитные перекрытия системы МАРКО

Система МАРКО выпускается с двумя типами балок перекрытий. Это балки с арматурным каркасом высотой 150 мм и балки с арматурным каркасом высотой 200 мм. Размеры бетонного бруска балок 40х120 мм, класс бетона не ниже В20.
Для обеспечения необходимой несущей способности балочного перекрытия, нижний арматурный пояс балки может быть усилен дополнительной продольной арматурой, которая устанавливается при изготовлении балки. Диаметр дополнительной арматуры от 6 до 16 мм. Класс дополнительной арматуры по прочности - А500.

Армирование балок сборно-монолитных перекрытий в зоне несущих стен

Системой предусмотрены два варианта армирования балок в зоне несущих стен.
В первом варианте верхняя и нижняя продольная арматура балок не выходит за пределы бетонного элемента. Такой вариант перекрытия по аналогии с плитами перекрытия предназначен для свободного опирания балок на несущие стены.
Во втором варианте в балках предусмотрены арматурные выпуски, длина которых задается проектной документацией. Такой вариант предназначен для защемления балок в монолитном поясе несущей стены, что рекомендуется делать при возведение домов каркасной конструкции, а также из газобетонных и пенобетонных блоков. Проведенный расчет несущей способности перекрытий свидетельствует, что межэтажное перекрытие в этом случае может нести большую полезную нагрузку, но конструкция узлов перекрытий при этом существенно усложняются. Железобетонная плита перекрытия, полученная после заливки бетона, связывает стены и повышает сейсмоустойчивость и надежность здания.

Производство арматурных каркасов и балок перекрытий

Треугольные арматурные каркасы (тригоны) производятся на высокопроизводительном сварочном оборудовании известной австрийской фирмы Filzmoser(Фильцмозер) из высокопрочной арматуры класса В500. Оборудование полностью автоматизировано и обеспечивает высокое качество подготовки арматуры и сварки каркасов.

Для изготовления балок перекрытий применяют специальный вибростенд. Металлоформа стенда состоит из 12 отдельных элементов. Время изготовления балки - 10-12 часов. Стенд позволяет изготовливать балки длиной до 12 метров. Производительность одного стенда 280 погонных метров балок перекрытий в сутки.

Блоки-вкладыши в часторебристом сборно-монолитном перекрытии

Для устройства часторебристого сборно-монолитного перекрытия системы МАРКО применяются блоки-вкладыши высотой 150 и 200 мм.

Радиальный и трапециевидный блоки предназначены для использования в качестве элементов потолка. Такое потолочное перекрытие по несущей способности не уступает обычному. Все блоки сборно-монолитных перекрытий изготавливаются из полистиролбетона плотностью менее 400 кг/м 3 . Вес блоков не превышает 6 кг. Блоки и балки в часторебристом перекрытии выполняют функции несъемной опалубки для перекрытия и принимают на себя нагрузки, возникающие при заливке бетона.

ВАЖНО! Техническая документация на блоки и балки согласована с Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона НИИЖБ и зарегистрирована ГОССТАНДАРТОМ. По результатам сертификационных испытаний блоки отнесены к малоопасным негорючим материалам с малой дымообразующей способностью. На полистеролбетон МАРКО получено положительное санитарно-эпидемиологическое заключение.

Для производства блоков используется высокопроизводительный вибростенд. Производительность вибростенда - 3000 блоков в смену. Это позволяет укомплектовать блоками 350 м 2 перекрытий.

Толщина часторебристого сборно-монолитного перекрытия МАРКО

Система сборно-монолитного перекрытия Марко предусматривает четыре варианта толщины перекрытия. На рис. 1. представлена схема самого тонкого перекрытия системы МАРКО СМП-200.

В практике строительства для увеличения несущей способности сборно-монолитного перекрытия применяют два варианта решения этой проблемы. Первый вариант когда для увеличения несущей способности перекрытия используют более высокие блоки весом до 18 кг. Таковы рекомендации Польских и Белорусских производителей часторебристых сборно-монолитных перекрытий. К сожелению такое решение имеет существенный недостаток, а именно при таком варианте собственный вес перекрытия достигает 450 кг/м 2 , что вполне сопоставимо с весом монолитной железобетонной плиты.
Российская система сборно-монолитного перекрытия МАРКО предусматривает альтернативный вариант увеличения несущей способности перекрытия. Для решения этой задачи используют доборные плиты перекрытий из пенопласта. Плиты имеют толщину 50 мм для перекрытия СМП-300 и 100 мм для перекрытия СМП-350.

Плиты приклеиваются к верхней поверхности блоков любым цементосодержащим плиточным клеем. Применение доборных плит позволяет использовать для всех видов перекрытий единую номенклатуру блоков.
Наиболее мощным в номенклатуре выпускаемой продукции сборно-монолитных перекрытий системы Марко являются перекрытия СМП-350. В конструкции этого типа перекрытий используется доборная плита толщиной 100 мм. Этот вариант позволяет использовать сборно-монолитное перекрытие для пролетов до 10 метров.
Применение системы СМП-350 для цокольного перекрытия существенно уменьшает теплопотери здания (как известно около 30% теплопотерь в домах без подвалов происходит через цокольные перекрытия). "Конструктивный пирог" перекрытия СМП-350, в котором скрепляющий слой выполнен из керамзитобетона, доборные плиты перекрытия из пенопласта, а цементная стяжка заменена стяжкой из полистиролбетона наилучшем образом решает проблему утепления перекрытия и пола первого этажа дома.
Аналогичную конструкцию можно использовать для чердачного перекрытия, если утепление крыши дома не предусмотрено.

Часторебристые монолитно-сборные перекрытия в домах из ячеистого бетона

Использование сборно-монолитных перекрытий МАРКО позволяет отказаться от обязательного устройства отдельного монолитного пояса (сейсмопояса) на стенах из слабонесущих материалов (газобетон, пенобетон, керамзитобетон, полистиролбетон МАРКО и т.п.). За счет простых технологических приемов монолитный пояс формируется одновременно с бетонированием плиты перекрытия. Для этого балки перекрытия вывешиваются над стеной на инвентарных стойках с зазором 40-50 мм. После заливки зазора бетоном на стене сформируется полноценный монолитный пояс. Такой прием устройства несъемной опалубки для перекрытия и сейсмопояса значительно снижает стоимость строительства и сокращает сроки. Полученная в результате монолитная железобетонная мембрана скрепляет стены и значительно повышает прочность зданий. Правильно выполненный монолитный пояс равномерно распределяет нагрузку по всему периметру стен и препятствует образованию трещин в случае неравномерной усадки фундамента.
При монтаже перекрытия домов на стены из материалов с высокой несущей способностью (кирпич, бетон) следует обратить внимание на возможность уменьшения числа балок за счет монтажа блоков непосредственно на стену. Такой прием сокращает расход скрепляющего бетона и снижает стоимость перекрытия.

Технология устройства часторебристых сборно-монолитных перекрытий

Конструктивно часторебристое монолитно-сборное перекрытие после заливки бетоном становятся аналогом ребристой железобетонной плите перекрытия. В состав каждого ребра входит балка и бетонное ядро, формируемое при заливке бетона. Важно отметить, что между балкой и бетонным ядром должно быть обеспечено высокое сцепление. Только в этом случае элемент будет работать как монолитный железобетон. Площадь сечения бетонных элементов представляет собой двутавровые балки перекрытия и существенно зависит от толщины перекрытия.
Как мы уже отмечали сборка и монтаж часторебристого перекрытия при строительстве индивидуального жилого дома вполне реально провести силами самого застройщика вкупе с двумя физически крепкими помощниками. Выполняя шаг за шагом рекомендации инструкции по монтажу перекрытий, даже неподготовленный человек сможет собрать несъемную опалубку перекрытие. Балки укладываются на стены с шагом 600 мм. Вес погонного метра балки не превышает 17 кг. Это позволяет в большинстве случаев производить монтаж балок без использования крана. Между балками вручную укладываются блоки. Вес блока не более 6 кг. Блоки накрываются арматурной сеткой с ячейками размером 100х100 мм из проволоки диаметром 4-6 мм.

В некоторых случаях может потребоваться дополнительное армирование перекрытий, например, для устройства балконов. Конечно, строительство перекрытия второго этажа или третьего этажа может потребовать использования крана.

Подготовленная таким образом сборная конструкция перекрытия, выполняет функцию несъемной опалубки перекрытия, на которую заливается скрепляющий слой монолитного бетона класса В20 (М250). Заливка бетона производится с учетом погодных и температурных условий. Уплотнение бетона производится виброрейкой или методом штыкования. Расход бетонной смеси составляет 0,07-0,12 м 3 на один квадратный метр перекрытия. Вес одного квадратного метра готового часторебристого сборно-монолитного перекрытия равен 230-348 кг. Для сравнения - вес квадратного метра монолитного перекрытия толщиной 200 мм составляет 480-500 кг. По сравнению с монолитными перекрытиями существенно снижается также объём арматурных и подготовительных работ на строительной площадке.
При необходимости балки и блоки перекрытия легко доработать непосредственно на строительной площадке. Эта возможность часто используется для строительства перекрытия эркеров и помещений со сложной конфигурацией стен. Производство позволяет обеспечить точность изготовления балки перекрытия в пределах одного сантиметра, но низкая точность возведения стен часто приводит к необходимости доработки балок на строительной площадке.

Предел огнестойкости перекрытия составляет REI 60 (60 минут), а при использовании для отделки потолков двух слоев гипсокартона 120 минут. Для сравнения аналогичный показатель для перекрытия по профнастилу не превышает 30 минут.
Расчеты показывают, что теплоизоляция перекрытий МАРКО выше, чем у других типов перекрытий. Это обусловлено в первую очередь тем, что в состав сборного перекрытия входят блоки из полистиролбетона, которые обладают повышенными теплозащитными характеристиками.

Объекты с часторебристыми сборно-монолитными перекрытиями

Существуют обстоятельства и объекты строительства, при которых, иного решения, кроме как устройство сборно-монолитного перекрытия просто нет.

Выделим наиболее характерные из них:
Объекты, для которых проектом реконструкции предусмотрена замена междуэтажных и чердачных деревянных или ослабленных перекрытий без демонтажа крыши или ремонт перекрытий.
Объекты, для которых определяющим является вес перекрытия или его толщина
Объекты, для которых определяющим является несущая способность перекрытия
Объекты, для которых определяющим является теплозащитные или звукоизолирующие параметры перекрытия
Объекты со стенами сложной конфигурации (эркеры, выступы)
Объекты, на которых невозможно или нецелесообразно использовать кран или другую грузоподъемную технику
Объекты, для которых транспорт по тем или иным причинам не может въехать на строительную площадку.

Особенно интересен опыт монтажа сборно-монолитных перекрытий при замене перекрытий по деревянным балкам. При этом часто ставится задача усиления перекрытий (повышения несущей способности). Как правило, толщина полученных в результате реконструкции монолитных перекрытий даже меньше толщины исходного деревянного перекрытия. Монолитное перекрытие (железобетонная плита перекрытия) связывается с несущими стенами и укрепляет их. До появления часторебристых сборно-монолитных перекрытий в таких случаях, как правило, использовали перекрытия по металлическим балкам, общая толщина которых на 30-40% выше толщины сборно-монолитных перекрытий. Вес погонного метра двутавровой металлической балки высотой 220 мм равен 33,1 кг. Это в 2,5 раза тяжелее балки сборно-монолитного перекрытия. Кроме того теплоизоляция перекрытия по металлическим балкам значительно меньше теплоизоляции сборно-монолитных перекрытий.

Отделка потолков из сборно-монолитных перекрытий

Для отделки потолков из сборно-монолитных перекрытий можно использовать гипсокартон на металлическом или деревянном каркасе, пластиковые панели, штукатурку, подвесные потолки типа Амстронг, деревянную вагонку и другие отделочные материалы.

Эффективность использования часторебристых сборно-монолитных перекрытий

Применение часторебристых сборно-монолитных перекрытий позволяет:
- Снизить вес межэтажных перекрытий в сравнении с пустотными плитами на 30% и в два раза в сравнении с железобетонными монолитными перекрытиями
- Вести монтаж перекрытий без использования крана
- Исключить устройство отдельного монолитного пояса на стенах из слабонесущих строительных блоков
- Исключить устройство стяжки для выравнивания основание пола
- Заменить деревянные и ослабленные перекрытия на бетонные
- Перекрыть помещения сложной формы с эркерами и выступами
- Вести монтаж в труднодоступных местах, в том числе в существующих помещениях
- Снизить на 30-40% стоимость перекрытий зданий
- Повысить несущую способность перекрытия до 1000 кг/м 2
- Обеспечить высокие показатели монолитных перекрытий зданий по теплозащите и звукоизоляции
- Доработать элементы перекрытия на строительной площадке: подрезать, укоротить, придать необходимую форму
- Использовать пустоты в перекрытиях для прокладки коммуникаций
- Использовать балки для устройства мощных несущих перемычек
- Доставить на строительную площадку 250 кв.м. сборных перекрытий одной машиной
- Балочные перекрытия системы хорошо сочетаются со стенами из любых строительных материалов.