Монолитные Перекрытия: Особенности Проектирования и Монтажа

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

  1. В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий
  2. Определение требуемой толщины монолитного перекрытия
  3. НДС перекрытий
  4. Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование
  5. Расчет монолитного перекрытия пример
  6. Толщина монолитного перекрытия

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с “неудачным” расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение – отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм – 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая – свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления – ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура – на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями – это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть – именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила “среза”) воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор – стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

Читайте также:
Рассмотрим как рассчитать подвесной потолок

В расчёте приняты следующие нагрузки:

  1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
  2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
  3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
  4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

  • арматурой класса А-III,
  • класс бетона В25,
  • защитный слой 20мм

Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Сборно-монолитное перекрытие: нюансы и особенности

Любой застройщик хотел бы построить надёжное перекрытие в загородном доме за минимальные деньги. Обычно на вопрос, чем будете перекрывать пролёт в двухэтажном каменном коттедже, домовладелец говорит, что ж/б плитами. Или деревянными балками, или, что дороже, заливать монолитное перекрытие из железобтона. Гораздо реже можно услышать, что смонтируют сборно-монолитное перекрытие (СМП). Сказывается меньшая распространённость этой технологии, а также традиционная инертность мышления, присущая отечественному строительному рынку. Большинство людей считает, что обычным плитам, в сочетании «цена-несущая способность-удобство работы строителям и скорость монтажа» нет равных, а СМП стоит слишком дорого, и делать его сложно.

В этой статье мы расскажем, так ли это, и ответим на следующие вопросы:

  • В чём заключаются особенности сборно-монолитного перекрытия.
  • Во сколько обходится монтаж 1 кв. м такого перекрытия.
  • Какие нюансы необходимо учесть.

Особенности сборно-монолитного перекрытия

Чтобы понять, что из себя представляет СМП, достаточно изучить следующую картинку.

Как видно из фото выше, сборно-монолитное перекрытие представляет собой балки заводского изготовления с треугольным арматурным каркасом (т.н. тригоны), смонтированном на бетонном основании. Между балок укладываются блоки газобетонные, которые играют роль несъёмной опалубки.

Поверх блоков также, обязательно с зазором, укладывается арматурная сетка или вяжется каркас с ячейкой 10х10, 15х15 см, из арматуры «восьмерки» или «десятки».

Снизу балки подпираются деревянными опорами или телескопическими стойками, и далее заливается бетон.

После набора бетоном прочности стойки убираются, и ведутся дальнейшие строительные и отделочные работы.

Кажется, что эта технология проигрывает стандартной и всем привычной, когда на стены краном быстро укладываются железобетонные плиты перекрытия. А по степени технологичности, т.е. количеству подготовительных операций, похожа на обычную заливку монолитного перекрытия. Возникает вопрос: в чём же тогда плюсы СМП. Чтобы на него ответить, нужно рассмотреть ключевые особенности плитного и монолитного перекрытия.

Возьмём для примера дом из газобетона. Чтобы смонтировать на такой «коробке» бетонные плиты перекрытия, необходимо залить по периметру стен армопояс, который равномерно перераспределит нагрузку от плит на блоки.

Далее у плит перекрытия заделываются русты, при необходимости плиты анкерятся, а поверх них заливается выравнивающая стяжка, под чистовое покрытие, толщиной около 5 см.

Эта технология давно и хорошо отработана и обычно не вызывает сложностей у строителей. Но плитами сложно или невозможно перекрыть длинные безопорные пролёты в 8, 9, 12 и более метров. Помимо этого, геометрия современных загородных домов далека от простого квадрата или прямоугольника, а стандартная длина обычных плит перекрытия 6 м. Т.е., если в доме есть эркеры, выступы, криволинейные участки, «коробка» имеет сложную конфигурацию, то придётся или резать плиты, или ломать голову, как совместить плиты перекрытия с монолитными участками.

Под лестничный пролёт.

Для монтажа плит нужны хорошие подъездные пути и обеспечение возможности беспрепятственной работы крана, который их будет укладывать. Не на всех загородных участках это возможно.

Теперь пробежимся по монолитному перекрытию. Для его монтажа, в том же газобетонном доме, не требуется заливка отдельного армопояса, т.к. монолитное перекрытие само по себе является диском жесткости, перераспределяющим нагрузку. Но для монолита требуется смонтировать опалубку по всей площади перекрываемого помещения из профлиста или ламинированной фанеры и установить подпорки. Качественно связать пространственный арматурный каркас.

Сделать монолитное перекрытие на длинных пролётах, свыше 7 метров, не всегда рентабельно, т.к. оно получится очень тяжелым, и фактически «съест» само себя.

Ко всему вышесказанному добавим, что при необходимости реконструкции каменного дома, если заказчик хочет заменить старые и прогнившие деревянные перекрытия, сразу отпадает вариант с плитами, а массу монолита может просто не выдержать фундамент и грунтовое основание.

Читайте также:
Производители натяжных потолков:рассмотрим некоторых из них

Переходим к сборно-монолитному перекрытию. Как говорилось выше, основа этого перекрытия — балки. Основание – «ядро» балок, в котором устанавливается арматурный каркас, может быть сделано из бетона.

Я построил одноэтажный дом из газобетона с плоской крышей. Перекрытие сборно-монолитное. При его монтаже возникла проблема, как поднять балки с бетонным основанием. Если балку длиной 3500 мм и весом 60 кг можно закинуть вдвоём на стену высотой 3 м, то с балками длиной 6500 мм и весом 110 кг это уже не получится. Нужны помощники, а лучше кран, который придётся брать в аренду.

Этот вариант балок уже устаревший, и некоторые производители предлагают более легкие балки, на основе профиля из оцинкованной стали, на котором смонтирован арматурный каркас.

Т.е. поднять и смонтировать такую балку можно вручную, без использования подъёмной техники.

На конечный вес такой балки также влияет количество прутков дополнительной продольной арматуры. Её диаметр и количество стержней подбирается на основе конструкторского расчёта несущей способности сборно-монолитного перекрытия.

Ещё один плюс СМП — возможность гибко подбирать несущую способность перекрытия в зависимости от предполагаемых эксплуатационных нагрузок.

Заполнителем (несъёмной опалубкой), между металлических балок, могут стать обычные, сравнительно лёгкие рядовые, а не специальные Т-образные, газобетонные, полистиролбетонные, керамзитобетонные блоки, а также блоки из теплой керамики.

Возникает вопрос с пожароопасностью такого варианта перекрытия, но в Европе такой заполнитель часто встречается даже при строительстве многоэтажных домов.

Сборно-монолитное перекрытие обладает меньшим весом, чем монолитное. Это, в свою очередь, снижает нагрузки на стены, фундамент и грунт. Поэтому СМП можно применять при реновации зданий и замене старых и ослабленных перекрытий в жилых домах.

Балки могут быть разной длины, их можно стыковать под углом, соответственно, появляется возможность перекрывать помещения сложной конфигурации.

Добавим, что СПМ обладает высокой несущей способностью. За счёт увеличения высоты сечения балки, использования дополнительной продольной арматуры появляется возможность перекрывать безопорные пролёты длиной до 16 метров.

Ещё одно преимущество сборно-монолитного перекрытия – отпадает необходимость устройства армопояса, т.к. он заливается одновременно с перекрытием, что также упрощает и удешевляет работы. В перекрытие можно сразу замонолитить трубы тёплого пола.

Протянув бетон, по заранее установленным «маякам», сразу получить ровную поверхность, готовую для укладки чистового напольного покрытия.

Сборно-монолитное перекрытие: практическая информация

Хотя СМП нельзя назвать новинкой, а его монтаж по принципу конструктора не вызывает сложностей даже у новичков, у многих пользователей портала появляются вопросы: что использовать в качестве временных подпорок под балки с уложенными блоками: доски, брус или телескопические стойки?

Я думаю, что проще купить куба полтора досок не высшего сорта и пустить их на подпорки, чем брать в аренду стойки на месяц. Доски потом можно использовать на что-то ещё на стропильную систему.

Я много лет профессионально занимаюсь монолитными работами и могу сказать, что металлические телескопические стойки по всем показателям выигрывают у подпорок из досок. Стойки ставятся за несколько минут. Двигая стойку вверх-вниз, достигается миллиметровая точность установки под балками. С досками придётся ловить сантиметры, вбивать клинья, чтобы надёжно упереть их, раскреплять укосинами, потом всё это разбирать, а это потеря времени, а значит и денег.

Стойки ставятся на расстоянии, в среднем, 1.5 м друг от друга. Важный момент: монтируя стойки, сразу думаем, на чём они будут стоять. Для упора нужно прочное основание с хорошей несущей способностью. Если это не утрамбованный грунт или плита фундамента, то существует опасность продавливания стойки, под весом бетона вниз, даже если стойка стоит на прокладке из доски.

При самостоятельном устройстве сборно-монолитного перекрытия нужно обратить внимание на следующий момент — необходимость устройства бетонной диафрагмы.

Бетонная диафрагма — это верхний слой бетона, толщиной около 5 см, расположенный непосредственно над вставками, газобетонными блоками и т.п. и формирующий верхнюю поверхность перекрытия, предназначенную для эксплуатации.

Я сделал сборно-монолитное перекрытие толщиной 200 мм. Заливал только каркас между блоками. Т.е. фактически отлил бетонные балки. Через 20 дней убрал стойки в подвале, на перекрытие между несущих колонн поставил 25 тонн блоков. Отлично всё получилось, ни единой трещинки. Полагаю, что несущая способность такого перекрытия определяется, в первую очередь, правильным арматурным каркасом и маркой бетона. Не думаю, что слой в 5 см поверх блоков сильно её повысит.

Тиберий считает, что в этом случае не получилось сборно-монолитное перекрытие, т.к. в перекрытии работает тавровое сечение. alexxx0677 же смонтировал обычные ж/б балки, между которыми уложены блоки, и только эти балки определяют несущую способность перекрытия. Стяжка поверх блоков придаст жёсткости перекрытию, но не в той мере, как если бы она была залита единым элементом (диафрагмой) с балками.

В случае, если в верх сборно-монолитного перекрытия замоноличиваются трубы теплого пола, то толщина бетонной мембраны перекрытия берётся от 8 до 10 см, в зависимости от типа чистового покрытия (керамическая плитка, ламинат и т.д.). Нужно учитывать, что увеличение толщины бетонной мембраны на 1 см приводит к снижению полезной нагрузки на 25 кг/кв. м. Если мы вместо 5 сделаем толщину диафрагмы в 10 см, то «потеряем» 125 кг/кв. м полезной нагрузки перекрытия.

И в заключении статьи приведём затраты на этот вариант перекрытия. В среднем, 1 кв. м СПМ обходится в +/- 2000 рублей, без учёта цены работы строителей по его монтажу. Стоимость приведена примерно, т.к. в разных регионах могут быть разные цены на балки, бетон, вкладыши, аренду бетононасоса и оплату труда рабочих.

Я делал перекрытия для своего дома. По факту вышло 154 кв. м. Цоколь перекрыл плитами, потратил 290 тыс. руб. Первый этаж перекрыл СМП, потратил 354 тыс. руб. Цены с учётом материала, доставки и работы.

Мне в Ростове залили монолитное перекрытие 10х12 м толщиной 180 мм. На всё про всё потратил 233 тыс. руб. СМП считал, выходило дороже, и делать его толком никто не умеет.

По мнению участника портала Фельдмаршала, сборно-монолитное перекрытие дороже плит перекрытия, но дешевле и менее трудоёмко, чем монолитное, т.к. считать всё надо в комплексе. Т.е., во сколько в итоге обходится всё перекрытие под укладку чистового покрытия, а не только сколько стоит сделать одну плиту перекрытия, без учёта затрат на монтаж-демонтаж опалубки, сложности и скорости работ и аренды тяжелой строительной техники.

Читайте также:
Как выполняется замер натяжного потолка

Узнать, как добиться существенного повышения несущей способности СМП, а также задать вопрос по особенностям его монтажа можно в теме сборно-монолитное перекрытие.

В видео показываются два варианта балок для сборно-монолитного перекрытия из газобетона.

Монолитное перекрытие: устройство и способы возведения

В этой статье мы расскажем о том, какие бывают способы возведения монолитного перекрытия, а также вы узнаете о достоинствах и недостатках этих способов. Статья расскажет об основных требованиях к толщине и армированию элементов железобетонного перекрытия.

  • Толщина монолитного перекрытия
  • Опалубка перекрытий
    • Инвентарная опалубка
    • Самодельная опалубка
    • Комбинированный метод
  • Армирование перекрытия
  • Бетонирование перекрытия

Армированный бетон — материал практически вечный. Из него создают множество конструктивных элементов — балки, стены, перемычки. Одним из самых сложных, на первый взгляд, изделий является перекрытие. Однако трудоёмкость возведения полностью компенсируется эксплуатационными свойствами готового изделия.

Достоинства монолитного перекрытия:

  1. Наибольшая несущая способность из известных материалов.
  2. Самый долговечный из широкодоступных материалов.
  3. Относительно дешёвое сырьё (для бетона).
  4. Для выполнения работ не требуется высокой квалификации всей бригады (достаточно 1–2 ведущих специалистов).
  5. Комбинированные функции: основа пола второго этажа, армопояс, связь всех стен между собой.
  6. Правильно устроенная монолитная конструкция исключает появление деформационных дефектов («ступени», перекосы, трещины).

Недостатки перекрытия из бетона:

  1. Трудоёмкость возведения. Работа связана с устройством горизонтальной опалубки высокой прочности и жёсткости.
  2. Задействован сопутствующий материал, который после бетонирования может стать непригодным — фанера, доска отбортовки, стойки (деревянные).
  3. Большой вес конструкции — необходимы мощные стены и фундамент.
  4. Высокая теплопроводность бетона — все открытые снаружи участки необходимо утеплить.
  5. Бетонное перекрытие возможно только на каменных стенах.

Железобетонные перекрытия подойдут для капитальных строений, рассчитанных на большой срок службы, а также для помещений, в которых предусмотрена существенная статическая и динамическая нагрузка — цеха, гостиницы, общежития (с перегородками из каменного материала).

В частном строительстве монолитные плиты перекрытия обычно устраивают по кирпичным стенам, т. к. стены из бетона гораздо более сложные в возведении, чем кирпичные.

Толщина монолитного перекрытия

Из-за большого удельного веса бетона (2400 кг/м 3 ) изделия из него получаются тяжёлыми. Массу изделия можно уменьшить за счёт уменьшения части бетона в конструкции, то есть просто сделать её тоньше. Жёсткость при этом компенсируется армированием. Достаточная толщина ж/б элементов:

  • несущих стен — 160 мм
  • перекрытий — 200 мм
  • перегородок — 100 мм

Толщина указанных элементов будет считаться достаточной только при соблюдении правил армирования. Расчёты и многолетняя практика показали, что существует оптимальный баланс массы, объёма, сечения и несущей способности ж/б элементов. Об этом читайте ниже в разделе «Армирование перекрытий». Достаточная толщина кирпичной стены — 380 мм (1,5 кирпича).

Опалубка перекрытий

Как и любой ж/б элемент, перекрытие требует установки формы для бетона — опалубки. Поскольку перекрытие имеет значительные размеры по площади и находится на высоте, опалубка для него имеет вид стола: сплошная плоскость, заполняющая пространство между несущими стенами (и колоннами) на пространственно жёсткой раме из стоек и откосов. Опалубка бывает трёх видов, но одно требование неизменно для любого из них — надёжное основание.

Инвентарная опалубка

Комплект заводских изделий, в который входят:

  1. Стойки — винтовые выдвижные домкраты, длиной до 4 м.
  2. Оборудование для стоек — «треноги» в нижней части для устойчивости отдельно стоящего домкрата и «короны» в верхней для посадки балок стола.
  3. Деревянные балки — заводские клееные изделия двутаврового профиля высотой 200 мм и длиной до 4,2 м.
  4. Ламинированная фанера — листы фанеры толщиной 18–24 мм, размером 1220х2440 мм, покрытые устойчивой плёнкой, предназначенные для создания плоскости перекрытия. Покрытие выдерживает до 40 циклов бетонирования.

Такой набор является профессиональным — инвентарной опалубкой строят высотные жилые дома. Он надёжен, удобен и рассчитан на постоянную эксплуатацию. Приобретение набора для устройства одного перекрытия не оправдает себя — все изделия стальные и стоят недёшево. Выходом может стать аренда опалубки. Специалисты фирмы сами рассчитают необходимое количество каждого из элементов для вашего объекта.

Несомненными достоинствами такого подхода являются скорость установки опалубки и удобство работы, а также качество плоскости. К недостаткам можно отнести риск задержки срока аренды.

Самодельная опалубка

Все элементы «стола» для перекрытия можно выполнить самостоятельно из дерева и некоторых металлических деталей.

К этому методу прибегают в случае, когда основные элементы — стойки, балка и материал плоскости (фанера или доска) есть в наличии. Это и служит основным достоинством метода — использование подручного материала. Очевидные недостатки:

  1. Трудоёмкое возведение, требующее развитых навыков плотника.
  2. Большой отход материала — до 20% станет непригодным.
  3. Проблематичная регулировка по высоте (установка «в горизонт»).

Комбинированный метод

Предусматривает частичное использование элементов инвентарной опалубки и пиломатериала.

В этом случае можно использовать заводские стойки с треногами и коронами, а балки и настил опалубки сделать из доски. Либо арендовать ламинированную фанеру, а раму «стола» собрать из подручного леса. Комбинаций может быть множество.

Армирование перекрытия

Для устройства арматурного каркаса висячего ж/б перекрытия толщиной 200 мм используется зеркальная сетка из арматуры А3 Ø 16 мм с ячейкой 150–180 мм. При использовании бетона, приготовленного на месте, рекомендуем усилить каркас, применив меньший шаг стержней — 150 мм. Если бетон заводской, допускается шаг до 200 мм. В местах опоры и примыкания элементов (опора на стену, колонну, капитель) рекомендуем сделать усиления — добавить стержни.

Читайте также:
Инструмент для натяжных потолков: как использовать

Бетонирование перекрытия

Существуют правила бетонирования, которые следует соблюдать беспрекословно, чтобы не подвергнуть конструкцию разрушению в дальнейшем:

  1. Укладка бетона в перекрытие должна быть произведена за один раз. При длительном простое при бетонировании уложенный бетон может схватиться, и новый не сможет смешаться с ним. В итоге получится граница, по которой может пойти трещина.
  2. При бетонировании в прохладный период (0. +5 °С) используйте специальные антиморозные присадки. Больше о зимнем бетонировании читайте в этой статье.
  3. Обязательно используйте вибраторы — глубинные или поверхностные. Без вибрирования бетон имеет 40–50% проектной прочности. Больше информации о бетонировании вы найдете в нашей статье.
  4. Опалубка перекрытия демонтируется не ранее 28 дней после укладки бетона.

Устройство монолитного перекрытия

Обустройство перекрытий из железобетона производится различными способами. Широко используют плиты, произведенные в заводских условиях, которые устанавливаются с помощью грузоподъемного оборудования. При нестандартной планировке формируется монолитное перекрытие, которое можно самостоятельно изготовить из бетона, усиленного стальной арматурой. Железобетонная панель обладает прочностью, обеспечивает надежную защиту от внешних шумов и эффективно утепляет помещение. Ознакомимся с технологией возведения перекрытий.

Монолитная плита перекрытия – самостоятельное изготовление

Если производить сравнение монолитной основы с перекрытием, изготовленным из стандартных плит, то цельный вариант обладает комплексом преимуществ:

  • повышенной прочностью, обусловленной отсутствием стыков и швов в одновременно заливаемой монолитной конструкции;
  • равномерным распределением усилий на капитальные стены и основание, связанным с особенностями технологии;
  • возможностью выполнения оригинальной планировки, для которой проблематично подобрать серийные элементы.

Самостоятельное выполнение мероприятий по заливке позволяет сформировать надежное перекрытие без использования подъемного крана и привлечения наемных рабочих.

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие

Монтаж монолитного перекрытия – материалы и технология

Мероприятиям по созданию цельной основы предшествуют проектные работы. На этапе проектирования производится расчет площади поперечного сечения железобетонной основы, подтверждающий устойчивость конструкции под воздействием нагрузок и изгибающих усилий.

В заключительной части расчета приводятся результаты:

  • размеры сечения межэтажной плиты;
  • рекомендации по сечению арматуры;
  • указания по классу бетонного раствора.

Для домов, величина пролета которых не превышает 8 м, подойдет железобетонная плита толщиной 18–20 см. Для самостоятельного сооружения цельного перекрытия следует подготовить материалы и необходимые инструменты.

Для выполнения работ по сооружению опалубки потребуются:

  • влагостойкая фанера с ламинированным покрытием толщиной 2–2,5 см;
  • доски из прочной древесины толщиной 5–7 см и шириной 15–20 см;
  • деревянные брусья квадратного сечения со стороной 10 см;
  • опоры телескопического типа, позволяющие зафиксировать конструкцию;
  • опорные вилки для фиксации балок, воспринимающих основную нагрузку;
  • промышленные или самодельные треноги, обеспечивающие неподвижность стоек;
  • набор инструмента (пилка для древесины, уровень, молоток, топор).

Если приобрести железобетонные плиты необходимого размера не всегда доступно, то сделать монолитную конструкцию можно самостоятельно

Производство мероприятий по армированию осуществляется с использованием:

  • стальных прутков диаметром 1,2–1,8 см;
  • проволоки диаметром 1–1,5 мм для вязки арматуры;
  • подкладных элементов под прутья;
  • вязального крючка;
  • специального приспособления для гибки;
  • болгарки с отрезным кругом.

Для подготовки и заливки раствора необходимы следующие материалы и оборудование:

  • портландцемент марки М500;
  • щебень крупностью до 2 см;
  • песок без инородных включений;
  • техническая вода;
  • бетоносмеситель.

Комплекс мероприятий по созданию монолитной основы из железобетона производится после возведения стен на требуемую высоту и выравнивания опорной поверхности.

Стандартная технология предусматривает следующие этапы работ:

  1. Выполняются необходимые расчеты, подтверждающие требуемый запас прочности конструкции.
  2. Устанавливается опалубка для перекрытия, технология монтажа которой довольно несложная.
  3. Производится армирование плиты стальными стержнями, обеспечивающими дополнительный запас прочности.
  4. Осуществляется заполнение опалубки бетонным раствором, приготовленным согласно проверенной рецептуре с последующим уплотнением массива.

Остановимся детально на специфике выполнения каждого этапа.

Перед деревянной конструкцией монолитная также имеет преимущества, так как является более прочной и надежной

Опалубка для монолитной плиты перекрытия – особенности установки

Обязательным условием качественного выполнения работ является обеспечение горизонтальности опалубки. Осуществляя сборку, важно обратить внимание на тщательную подгонку элементов.

Монтируйте опалубку по следующему алгоритму:

  1. Отбейте координаты расположения нижней плоскости будущей конструкции, используя нивелир или строительный уровень.
  2. Произведите установку телескопических опор или деревянных балок, обеспечив шаг между стойками 100 см и расстояние до стен 20 см.
  3. Выполните укладку ригелей, которые представляют собой металлические балки или деревянные брусья, воспринимающие нагрузку от массы опалубки.
  4. Закрепите поперечные бруски с интервалом 50 см и прикрепите к ним фанерные листы или обрезные доски, обеспечив отсутствие зазоров.
  5. Отрегулируйте высоту вертикальных опор, обеспечив совпадение верхнего уровня опалубки с плоскостью стен.
  6. Смонтируйте вертикальные стенки деревянной опалубки, соблюдая герметичность конструкции.
  7. Проконтролируйте правильность монтажа опалубки и тщательную подгонку угловых стыков, устраните дефекты.

Демонтаж опалубочной конструкции производится через 30 дней после бетонирования с соблюдением требований безопасности.

Для того чтобы сделать монолитную конструкцию, сначала необходимо выполнить опалубку

Усиление арматурой цельной плиты перекрытия

Завершив установку опалубки, приступайте к двухслойному армированию с формированием квадратных ячеек стороной 15 или 20 см. Формируя арматурный каркас, соблюдайте последовательность операций:

  1. Нарежьте стальные стержни необходимого размера, руководствуясь результатами выполненных расчетов.
  2. Сформируйте из продольных и поперечных стержней нижний ярус усиления, подложив в зонах пересечения прутков опоры высотой 30–40 мм.
  3. Произведите обвязку стыковых участков, используя специальное приспособление и вязальную проволоку.
  4. Уложите вертикальные фиксирующие элементы из стальной проволоки с интервалом 100 см и прикрепите к ним второй ярус каркаса.
  5. Соедините обе сетки в единый силовой контур, устанавливая специальные фиксаторы с шагом 40 см.

Выполняя работу, обратите внимание на следующие моменты:

  • размещение стыков стержней в шахматном порядке;
  • соблюдение величины нахлеста, превышающего диаметр стержня в 40 раз;
  • жесткость и неподвижность арматурного каркаса, заливаемого бетоном;
  • обеспечение расстояния между сетчатыми каркасами 12–14 см.
Читайте также:
Сертификаты на натяжные потолки: что нужно знать

Соблюдение указанных рекомендаций позволит сформировать прочный контур усиления.

После того как проведен монтаж опалубки, можно начинать армирование (при помощи металлических прутьев формировать каркас монолитного перекрытия)

Бетонирование

Для заливки целесообразно заказывать готовый бетон, который с помощью бетононасоса подается к месту работ. Это позволит:

  • сократить продолжительность заливки;
  • обеспечить однородность консистенции;
  • повысить прочность;
  • исключить ручной труд;
  • залить массив за один прием.

Возможен вариант самостоятельного приготовления бетона в бетономешалке с использованием песка, заполнителя и цемента в пропорции 2:2:1 с последующим добавлением воды до сметанообразной консистенции. Обратите внимание на главное условие качественного бетонирования — непрерывную заливку раствора толщиной 20 см по всей площади.

Обязательно необходимо глубинным вибратором или виброрейкой уплотнить бетон, что позволит:

  • равномерно распределить гравий в массиве;
  • полностью удалить воздушные пузыри;
  • заполнить раствором угловые зоны и щели.

После бетонирования необходимо спланировать поверхность, обеспечить неподвижность массива на протяжении 4 недель, закрыть бетон полиэтиленом и периодически его увлажнять.

После того как по все поверхности перекрытия сделана опалубка и проведено армирование, начинают ее бетонирование

Правильное устройство монолитного перекрытия из готовых плит

Произведенные в производственных условиях элементы уже усилены арматурой и не нуждаются в дополнительном армировании, а также сооружении опалубочного каркаса. Однако, при кажущейся простоте монтажа, существуют определенные правила, которых необходимо придерживаться.

Рекомендации по укладке плит перекрытия

Укладка осуществляется на опорную поверхность стен с соблюдением следующих требований:

  • интервал между опорами не должен превышать 9 метров, что соответствует максимальному габариту изделия;
  • снятие и транспортировка изделий к месту укладки осуществляется грузоподъемными средствами путем строповки за проушины;
  • монтаж производится на спланированную поверхность стен, на которой не допускаются перепады;
  • величина опорной поверхности должна составлять 9–15 см, что обеспечивает равномерную передачу усилий;
  • запрещается укладывать элементы без бетонирования, технологические зазоры и щели следует заделать раствором;
  • при выполнении монтажных работ необходим постоянный контроль горизонтальности поверхности;
  • в качестве опорной поверхности могут использоваться только капитальные стены, внутренние перемычки возводятся после монтажа;

Плиты перекрытия – недорогой, удобный и незаменимый, во многих случаях, стройматериал

  • при необходимости обустройства проема, он выполняется на стыке соседних панелей, а не на одном элементе;
  • установка элементов перекрытия должна осуществляться с гарантированным зазором, составляющим 20–30 мм.

При несоответствии суммарной ширины плит размерам помещения можно уложить их с равномерно расположенными промежутками или оставить щели по краям помещения с последующим их бетонированием.

Технологическая последовательность операций по укладке плит

Работы по монтажу панелей производятся согласно требованиям технологической карты, регламентирующей:

  • последовательность операций;
  • взаимодействие персонала;
  • применяемый инструмент;
  • грузоподъемные приспособления.

Основополагающие требования технологии:

  • отсчетной точкой при укладке является лестничный пролет;
  • контроль расположения выполняется после каждой операции;
  • фиксация панелей производится с помощью сварки.

Соблюдение требований техники безопасности является обязательным при выполнении работ.

Любые виды ЖБИ достаточно тяжелы, и плиты перекрытия в том числе

Подготовительные мероприятия, предшествующие укладке

До монтажа необходимо выполнить подготовительные мероприятия:

  1. Обеспечить идеальную плоскостность опорной поверхности, дефекты которой устраняются раствором.
  2. Проверить прочность опорного контура, который, при необходимости, укрепляется путем заливки армопояса.
  3. Смонтировать с интервалом 150 см опорные стойки, которые удержат изделие в случае ошибки при монтаже.

Монтаж пустотелых плит с помощью грузоподъемного оборудования

Установка производится после окончательного твердения бетона с помощью крана. Порядок действий:

  1. Нанесите слой бетона на опорную поверхность.
  2. Застропите панель за крепежные проушины.
  3. Дайте крановщику сигнал и переместите плиту к нужному участку.
  4. Уложите панель, обеспечив опорную поверхность 12–15 см.
  5. Подкорректируйте, при необходимости, расположение плиты.
  6. Отсоедините стропы и продолжайте монтаж.

Помните, что запрещается обеспечивать горизонтальность путем подкладки арматуры или металлических элементов.

В использовании плит перекрытия с пустотами важно соблюдать такие условия, где температурный режим и общий уровень влажности не будет выше нормы

Выполнение анкеровки

Строительный термин «анкеровка» применяется к операции по взаимной привязке плит, которая производится одним из следующих методов:

  • с помощью прутков арматуры, приваренных к закладным элементам на торцевой или верхней части;
  • кольцевым анкером, напоминающим армопояс, который расположен по периметру панели и после установки бетонируется.

Герметизация швов

В процессе монтажа, после завершения анкеровки, производится герметизация щелей, которые бетонируют раствором М150. При увеличенных зазорах устанавливается широкая доска под панелью, выполняющая функцию опалубки. Пространство между панелями заполняется бетоном, после твердения которого, можно эксплуатировать перекрытие.

Заделка торцевых полостей

С целью теплоизоляции изделий и защиты от промерзания необходимо заполнить полости в торцевых частях панелей одним из следующих материалов:

  • минватой;
  • цементным раствором;
  • готовыми пробками из бетона.

Герметизация производится с обеих сторон на глубину 250–300 мм.

Ознакомление с технологией формирования монолитного перекрытия позволит самостоятельно контролировать выполнение работ на стройплощадке, а также поможет избежать ошибок при выполнении монтажных мероприятий.

Сборно-монолитные перекрытия: особенности монтажа и нюансы применения

При строительстве частного дома у мастера часто возникает вопрос: как и из какого материала выполнить перекрытия? Наиболее распространённым вариантом являются железобетонные плиты (реже заливка). Причина ясна: такие способы привычны. А вот самым редким вариантом называют использование сборно-монолитных перекрытий, полагая, что затраты здесь будут более значительны, а сложность монтажа выше. Сегодня попробуем разобраться, так ли это на самом деле и насколько реальна возможность их устройства своими руками для человека, впервые взявшегося за подобную работу.

Что такое СМП: общие сведения о системе

Сборно-монолитные перекрытия представляют собой расположенные на определённом расстоянии одна от другой балки с тригонами (специальным треугольным каркасом из арматуры), между которыми размещаются блоки. Именно они после заливки сверху бетона становятся единым целым. В качестве материала изготовления блоков обычно используются пено- или керамзитобетоны, что уменьшает конечный вес перекрытия.

Полезная информация! Стоит отметить, что чем пористее будет этот материал, тем прочнее получится монолит. При этом примерно на 35% снижается вес, что уменьшает нагрузку на фундамент строения.

Достоинства и недостатки сборно-монолитных перекрытий

Говоря о недостатках конструкции необходимо отметить, что все они незначительны. Их, скорее, можно отнести не к минусам, а к издержкам строительного процесса. Например, если балки имеют достаточно большую длину, на время монтажа нужно предусмотреть опоры через каждые 150 см. По окончании работ их убирают. Также может доставить неудобство необходимая длина арматуры, которая может превышать 5 м (стыковка отдельных отрезков недопустима).

Читайте также:
Расчет потолка из гипсокартона - правильно и грамотно

А вот достоинств у такого строительства действительно много. Среди основных:

  • строительная техника необходима лишь на этапе установки балок. Остальная работа выполнима вручную;
  • ускоренные темпы монтажа;
  • отсутствие определённой квалификации – достаточно одного человека, имеющего представление о технологии;
  • монтаж опалубки не потребует больших затрат;
  • малое количество работников – перекрытие площадью 100 м² можно смонтировать втроём за 2-3 дня.

За счёт малого веса конструкции уменьшается нагрузка на несущие стены и фундамент

Если обобщить все плюсы, становится понятно, что экономия при подобном строительстве получится весьма значительной.

Самостоятельный монтаж перекрытий: некоторые нюансы

Сложности в подобном строительстве могут возникнуть, если требуются длинные перекрытия (6-6.5 м) – тогда надёжнее будет нанять манипулятор или кран. В этом случае опорная балка с тригонами будет весить более 100 кг. Если же длина не превышает 3.5 м, то работа значительно упрощается. В таком случае можно обойтись силами 2 человек. Такая балка будет иметь вес не более 60-65 кг.

Полезно знать! Балки из бетона с тригонами весят около 17 кг/пог. м, и на сегодняшний день многие считают их устаревшими. Производители предлагают вместо них облегчённый материал – оцинкованную сталь. В этом случае вес одного погонного метра составит всего 6 кг, что избавляет строителя от необходимости применения тяжёлой строительной техники, а значит, и от лишних затрат.

Примерная стоимость материала по состоянию на начало 2019 года

Замена пришедших в негодность перекрытий

Нередко в домах, где не применялись специальные пропитки, деревянные перекрытия гниют, что создаёт опасность для проживающих. Конечно, можно их заменить снова на древесину, однако сборные монолитные конструкции будут значительно надёжнее и долговечные. К тому же, если использовать в качестве блоков из полистирол-бетона. А вот установить бетонные перекрытия из железобетонных плит в этом случае не получится. Ведь завести их внутрь краном не получится, а вручную и вовсе невозможно. К тому же вес плит довольно велик и фундамент частного дома их просто не выдержит.

Монтаж сборно-монолитных перекрытий можно производить даже в уже отстроенном помещении

Пошаговая инструкция монтажа сборных монолитных перекрытий

Но вернёмся к тому, насколько сложен монтаж сборных монолитных перекрытий. Для этого стоит рассмотреть краткую пошаговую инструкцию производства работ. А чтобы Уважаемому читателю был более понятен процесс, разберём её на фото примерах.

Таким образом, можно сделать вывод, что подобная работа под силу даже начинающему домашнему мастеру, не имеющему квалификации и опыта в подобных работах.

Примерная стоимость перекрытий из разных материалов

Конечно, сборно-монолитные перекрытия самыми дешёвыми не назвать (судя по стоимости материала). Однако если учесть стоимость материалов, расходы на транспортировку, оплату труда работников, можно понять, что это выгоднее, чем, к примеру, заливать монолитным железобетоном. Попробуем сравнить общие затраты при монтаже перекрытия между первым и вторым этажом при площади 10,5×8 м и толщине газосиликатных стен 30 см. При данных параметрах стоимость (в руб., по состоянию на начало 2019 г):

  • сборно-монолитное перекрытие толщиной 25 см ≈ 198 000;
  • железобетонная плита (25 см + стяжка 5 см) ≈ 241 000;
  • наливной монолит толщиной 20 см ≈ 254 000.

Важно! Именно по причине того, что наши люди привыкли мерить уровень рентабельности лишь исходя из стоимости материала и не обращать при этом внимания на то, какие суммы будут потрачены на технику и рабочих, считается, что сборно-монолитные перекрытия – дорогое удовольствие. На самом деле это наиболее дешёвый вариант, который, к тому же, прост в выполнении.

Допускается и подобный монтаж, но только в случае использования блоков из более лёгких материалов и отсутствия дополнительной нагрузки сверху

Подведём итоги

Наверняка Уважаемому читателю стало понятно, что, хотя сборно-монолитные перекрытия и не лишены определённых недостатков, они довольно удобны в монтаже. К тому же, стоимость работ в итоге существенно ниже, чем при использовании плит или сплошного железобетона. Главное – не пытаться ещё больше сэкономить на покупке балок, изготавливая их самостоятельно (некоторые «мастера» из интернета советуют делать именно так). Ведь подобное снижение итоговой стоимости может вылиться в очень серьёзные проблемы. Скажем больше: это прямая угроза обрушения, что приведёт к увечьям, иногда даже летальным. Сам же материал перекрытия может иметь общий вес, однако следует рассчитывать последующую нагрузку, которая будет на него оказываться.

Наиболее лёгкое перекрытие без применения блоков. Прочность его оставляет желать лучшего, но для потолка материал вполне подойдёт

Монолитные перекрытия

Монолитные плоские перекрытия по конструктивной схеме разделяют на две основные группы: балочные и безбалочные. Балочные перекрытия, в свою очередь, могут быть ребристыми с балочными плитами (1-й тип) и ребристыми с плитами, работающими в двух направлениях (2-й тип). Мо­нолитные ребристые перекрытия состоят, как правило, из системы перекре­стных главных и второстепенных балок и плит (рис. ниже).

Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами

1 – главная балка; 2 – второстепенная балка; 3 – колонна; 4 – плита

Все элементы перекрытия первого типа монолитно связаны между со­бой и предполагается, что работают по балочной неразрезной схеме. Глав­ные балки стремятся располагать по короткому шагу колонн как наиболее нагруженным элементам перекрытия. Второстепенные балки располагают с шагом, как правило, не более 2,7 м , с учетом того, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонн. При этом, чтобы плиты в коротком на­правлении работали по балочной схеме, соотношение короткой к длинной стороне ячейки в плане должно отвечать неравенству 11/12 0,5 необходимо учитывать работу в двух на­правлениях.

Читайте также:
Рассмотрим как рассчитать реечный потолок

Толщины плит рекомендуется принимать от 40 до 80 мм с градацией

10 мм, от 80 до 200 мм – с градацией 20 мм , а выше – с градацией 50 мм . Высота второстепенных и главных балок принимается, как правило, в зави­симости от величины пролета – (1/12-1/20)/,! и (l/8-l/15)L2.

В современных условиях, когда получили развитие численные методы расчета, реализуемые в программных комплексах на ЭВМ, «ручные» спосо­бы расчета для оценки напряженно-деформированного состояния монолит­ных перекрытий применяются реже. Однако своей актуальности не потеряли, поскольку практически незаменимы при предварительном предпроектном анализе конструктивных решений и выборе оптимальной конструктивной системы. Кроме того, инженерные методы расчета остаются основой для конструирования плит в части установления рационального расположения арматуры и учета различных эксплуатационных факторов.

Одним из особенностей расчета монолитных перекрытий, представляю­щих систему пластин и перекрестных ребер, является перераспределение уси­лий. По существу, это означает, что результаты расчета по упругой схеме су­щественно отличаются от фактических значений усилий в элементах перекры­тий. Поэтому не отпадает актуальность дополнительного инженерного анализа результатов расчета неразрезных систем на основе инженерных методов, с це­лью коррекции полученных результатов упругого расчета и даже расчета с учетом физической нелинейности, поскольку сам процесс учета физической нелинейности не позволяет полностью перераспределять усилия. Кроме того, при расчете средних пролетов следует иметь в виду фактор распора, влияющий на несущую способность неразрезных конструкций (повышение несущей спо­собности может достигать 20%), деформирующихся в стесненных условиях.

Инженерный метод расчета элементов монолитного перекрытия, кон­структивная схема которого показана на рис. 7.27, основан на определенной последовательности: расчет плиты перекрытия, расчет второстепенной бал­ки и расчет главной балки. Нагрузки на плиту и второстепенную балку принимаются как равномерно распределенные. Расчетный пролет для пли­ты принимается: для средних пролетов – расстояние в свету между второ­степенными балками; для крайнего пролета – от грани крайней балки до оси опорной зоны на стену (см. рис. выше). Вырезается условная полоса ши­риной 1 м , и плита рассматривается как неразрезная балка с распределени­ем изгибающих моментов по схеме рис. выше. При этом учтен фактор вы­равнивающего перераспределения усилий в неразрезной системе.

условная, равная 0,25Р – в четных; 2) полная временная в четных пролетах и условная 0,25Р – в нечетных (рис. ниже, а). Огибающая эпюра изгибающих моментов для второстепенной балки показана на рис. ниже, б. Координаты огибающей эпюры моментов можно определять по специальным таблицам.

Расчетная схема плиты (а) и эпюры выравненных изгибающих моментов для случая одинаковых пролетов (б)

g – постоянная нагрузка; Р – временная нагрузка

Расчетная схема второстепенной балки (а) и огибающая эпюра изгибающих моментов (б)

Нагрузки на главную балку считаются приложенными в виде сосредо­точенных сил от веса второстепенных балок, плит g и временной нагрузки Р, собираемой с соответствующих грузовых площадей. Для упрощения рас­чета собственный вес главных балок также приводят к сосредоточенной нагрузке, приложенной в осях второстепенных балок. Расчетная схема главной балки также представляет собой неразрезную конструкцию с рас­четными средними пролетами, принимаемыми равными расстоянию между осями опор (рис. ниже, а). Расположение временной нагрузки (через пролет или в смежных пролетах) рассматривается в нескольких комбинациях с целью выявления максимальных пролетных и опорных изгибающих момен­тов в сечении главной балки (рис. ниже, 6).

Расчетная схема главной балки (а) и огибающая эпюра изгибающих моментов (б)

Ребристые перекрытия с плитами, работающими в двух направлениях, состоят также из плит и монолитно связанных поддерживающих балок. Сетка расположения балок может быть равна сетке колонн (рис. ниже) или быть значительно меньше (рис. ниже). В последнем случае перекрытие на­зывается кессонным. Наиболее распространенные размеры сетки балок из­меняются в пределах 1,5- 6 м . Как правило, расположение поддерживающих балок совпадает с направлением осей сетки колонн. По соображениям ар­хитектурной выразительности расположение балок может быть диагональ­ным по отношению к сетке колонн.

Монолитное ребристое перекрытие с плитами, работающими в двух направлениях

План монолитного перекрытия

Расчет плит, работающих в двух направлениях, можно производить по методу расчета тонких упругих пластин, прогиб которых соизмерим с тол­щиной плиты. Основой расчета являются дифференциальные уравнения изогнутой поверхности пластины и связывающие усилия с деформациями в виде

где D – цилиндрическая жесткость пластины, определяемая по выражению

w = w(х,у) – функция прогибов плиты; р(х,у) – функция интенсивности распре­деленной нагрузки; Мх, Му и Мху – изгибающие моменты в плоскостях XZ, YZ и крутящий момент соответственно в рассматриваемой точке; Е, h и v – модуль упругости, толщина пластины и коэффициент Пуассона соответственно.

Для наиболее часто встречающихся случаев – пластины правильной фор­мы (прямоугольные, круглые и т.п.) – решение дифференциальных уравнений получено путем подбора специальных функций (в большинстве в виде триго­нометрических рядов), удовлетворяющих граничным условиям по контуру пластин, и составлены таблицы для определения усилий и перемещений от заданных нагрузок. Среди граничных условий встречаются – жесткое защем­ление, шарнирное опирание или свободный свес (отсутствие опоры). Следует отметить, что указанный метод применим для случаев, когда в растянутой зоне не появляются трещины, т.е. это условно упругая стадия работы железобетон­ного сечения и армирование по данным расчета получается завышенным.

Инженерный метод расчета плит, работающих в двух направлениях, по несущей способности основан на кинематическом способе расчета метода пре­дельного равновесия (рис. 7.33), который заключается в составлении уравнения равенства виртуальных работ, совершаемых внешними силами и внутренними усилиями в направлении возможных перемещений. При этом внешняя нагруз­ка, удовлетворяющая условиям равновесия, и составляет несущую способность плиты.

Метод основан на использовании условной схемы излома плит в пре­дельной стадии и заключается в следующем: плита в соответствии со схе­мой излома разделяется на систему плоских блоков (плит), соединенных по линиям излома пластическими шарнирами. Направление линий излома, как правило, зависит от действующих нагрузок, очертания в плане плиты и ус­ловий закрепления плит по контуру, совпадает с линиями защемления и с биссектрисами углов, параллельны им в пролете и направлены вдоль мак­симумов изгибающих моментов.

Читайте также:
Оборудование для натяжных потолков - новые технологии

Общее выражение для виртуальных работ имеет вид

где Pi и Z, – сосредоточенная нагрузка на плиту и прогиб плиты в этой точ­ке; qxy, Zxy и А – распределенная нагрузка, усредненное значение прогиба на рассматриваемом участке и площадь загруженного участка; МХр MYj, фYj и фXj – предельные изгибающие моменты (распределенные на единицу дли­ны), воспринимаемые сечением по линии пластического шарнира, и углы раскрытия в пластическом шарнире в соответствующих плоскостях.

К расчету средней плиты монолитного перекрытия кинематическим способом метода предельного равновесия

а – фрагмент плана перекрытия (см. рис. 4.34) со схемой расположения линии изло­ма; б и в – расчетные схемы для составления уравнения виртуальных работ; 1 . 4- номера плоских блоков плит; 1 – пролетный пластический шарнир; 2 – опорный пластический шарнир: МхЬ МуЬ М’хъ М’у1 – предельные изгибающие моменты, воспринимаемые пластическими шарнирами соответственно в пролете или на опоре относительно оси Х и Y

Решение уравнения становится возможным если прогибы плиты в заданных точках и углы поворота в шарнирах пластичности могут быть выражены через один параметр.

Расчет балочных элементов данного типа монолитного перекрытия произ­водят также по схеме многопролетной неразрезной балки с временной нагруз­кой, распределенной по форме треугольника или трапеции (рис. ниже).

Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, располагаемую непосредственно на колоннах, часто с капителями (рис. ниже, а). По внешнему контуру плиты могут быть оперты непосредст­венно на несущие стены. Капители в верхней части колонн устраивают в ос­новном для повышения несущей способности на продавливание узлового сопряжения плит с колоннами. При этом также повышается жесткость рам­ного соединения перекрытия с колонной и частично снижается расчетный пролет плит. При данной конструкции перекрытия предпочтительней стано­вится квадратная сетка колонн. Толщина плиты в первом приближении мо­жет приниматься в пределах 1/32-1/35 от большего пролета.

Расчетная схема балок монолитного перекрытия с плитами, работающими в двух направлениях соответственно по буквенной (а) и цифровой (б) осям

gb – нагрузка от собственного веса балки; g p – нагрузка от собственного веса плиты (пола); Р – временная полезная нагрузка

Инженерный метод расчета плит перекрытия основан на методе пре­дельного равновесия. Суть метода для данной конструкции заключается в определении расчетной схемы излома в стадии разрушения. Критерием оп­ределения схемы является минимум суммы виртуальных работ, как внеш­ней нагрузки, так и внутренних усилий в соответствии с выражением.

Экспериментально определены две наиболее вероятные схемы: поло­совая (рис. ниже, б) при нагрузке через пролет и ячеистая (ячейка сетки ко­лонн) (рис. ниже, в) при сплошной нагрузке. При комбинированной схеме опирания на колонны и несущие стены могут быть и другие схемы излома.

В настоящее время наиболее распространенным в практике проектиро­вания является использование метода конечных элементов. Этому способ­ствовало бурное развитие вычислительной техники и повсеместное внедре­ние программных комплексов, реализующих данный метод.

Современный уровень развития вычислительной техники и программ­ного обеспечения позволил разработать ряд прикладных программ по реа­лизации МКЭ для расчета строительных конструкций. Программы разли­чаются используемыми в них типами и разновидностями конечных элемен­тов, способами ввода и вывода данных, сервисными возможностями и др., но большинство из них позволяет рассчитывать практически любые конст­рукции многоэтажных каркасных зданий как единых пространственных систем. Использование в МКЭ дискретной пространственной модели с за­даваемой пользователем степенью дискретизации любых участков конст­рукции позволяет проводить вычисления по расчетным схемам, максималь­но отражающим работу конструкции реального здания.

Безбалочные монолитные перекрытия (а) и схемы разрушения перекрытия – полосовая (б) и ячеистая (в) для расчета по методу предельного равновесия

1 – трещины по нижней поверхности; 2 – трещины по верхней поверхности

Расчет монолитных перекрытий методом конечных элементов произво­дится, как правило, по пространственной схеме, состоящей из совокупности плоских и стержневых конечных элементов, соединенных между собой в узловых точках. Сопряжения элементов должны удовлетворять конструктив­ным решениям и условиям равновесия и неразрывности перемещений. Жест- костные характеристики конечных элементов, определяемые геометрией се­чений, продольным армированием и приведенным модулем деформаций, принимают по аналогии соответствующим сечениям элементов конструкций.

Схема разбивки монолитного перекрытия на конечные элементы опре­деляется несколькими факторами. В первую очередь это зависит от конст­руктивного решения: составление конечноэлементной схемы балочного пе­рекрытия производится с использованием, как плитных (оболочечных) для плит, так и стержневых элементов – главные и второстепенные балки (в рас­четных схемах их называют подбалки, рис. ниже). При этом узлы стержневых конечных элементов подбалок должны совпадать с узлами оболочечных эле­ментов перекрытий, в которых они установлены; схема безбалочного пере­крытия состоит практически только из плитных (оболочечных) элементов.

Фрагмент монолитного ребристого перекрытия (а) и сетка разбивки на плитные и балочные элементы (б)

1 – плита; 2, 3 – второстепенные и главные балки; 4 – колонны; 5 – плитный элемент; б – балочный элемент таврового сечения

Размерность создаваемой конечноэлементной сетки определяется общей размерностью задачи (количество конечных элементов и узлов в общей про­странственной схеме), геометрическими размерами конструкции и конфигура­цией (размеры в плане, регулярность структуры несущей системы, наличие криволинейных элементов и т.д.). В регулярных структурах снижается трудо­емкость на стадии формирования расчетной модели и в процессе анализа полу­ченных результатов. Следует помнить, что геометрия расчетной схемы форми­руется по осям элементов. Соответственно усилия в зонах узловых сопряжений определяются по фактическим пролетам и являются несколько завышенными. Вместе с тем в реальной системе на внутренние усилия по линиям сопряжений элементов существенное влияние оказывают габариты конструкций, что необ­ходимо учитывать при конструировании армирования сечений.

Читайте также:
Реклама натяжных потолков: как правильно сделать выбор

Нагрузки на перекрытия задаются по реальной схеме их приложения в конструкции. Нагрузки от собственного веса конструкции учитываются заданием объемной массы материала. Нагрузки от оборудования, в зависи­мости от характера взаимодействия с перекрытием, принимаются в виде сосредоточенных, линейных или равномерно распределенных. Нагрузки от снегового покрова задают как равномерно распределенные с учетом изме­нения интенсивности в местах расположения снеговых мешков. Темпера­турные воздействия задают с помощью перепада температуры для всей конструкции, ее части по длине или сечению. Ветровая нагрузка чаще всего представляется в виде горизонтальной сосредоточенной силы в уровне пе­рекрытий.

Расчет по прочности элементов перекрытий на основе метода конеч­ных элементов в общем случае производят как линейных (балочные эле­менты) и плоскостных элементов на действие усилий в этих элементах, по­лученных из пространственного статического расчета несущей конструк­тивной системы в целом.

Расчетными усилиями для линейных элементов являются Nx, NY, Qz, Мх и Му ,приложенные на границе элемента, для плитных – совместное дейст­вие изгибающих моментов Мх и Му в направлении взаимно перпендику­лярных осей X и Y и крутящих моментов Мху, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента, на действие поперечных сил Qx и Qy , приложенных по боковым сторонам плоского элемента (рис. ниже).

Схема усилий, действующих на выделенный плоский элемент плиты

Значения предельных изгибающих моментов Мх иЬ и Му , продоль­ных сил Nx,ult Nyult определяют из расчета нормальных сечений выделен­ного элемента, перпендикулярных осям X и Y, с продольной арматурой, параллельной осям X и Y согласно действующим нормативным докумен­там. Значения предельных поперечных сил Qult в направлении X и Y оп­ределяют по расчету наклонных сечений.

Монолитное перекрытие: устройство и виды

  1. Что такое?
  2. Плюсы и минусы
  3. Устройство
    • Толщина
    • Напряженно-деформированное состояние и армирование
  4. Виды
  5. Как выбрать?
  6. Расчет

Монолитное перекрытие – один из самых популярных вариантов устройства горизонтальных элементов. Его применяют в зданиях и сооружениях, используемых в малоэтажном строительстве, в том случае, если планировка объекта отличается от стандартной. Например, когда нет внутренних несущих стен и перегородок или пролеты превышают размеры стандартных готовых плит, выпускающихся промышленным способом. Выделяют различные способы обустройства монолитных перекрытий – с использованием балок или безбалочные, по профнастилу или съемной опалубке.

Что такое?

Как определить, какой монолит лучше для частного дома? При выборе оптимальной конструкции стоит обращать внимание не только на особенности используемого материала и планировку стен здания. Нужно еще учитывать нагрузки, которые предстоит выдерживать плите. Это позволит точно определить количество и характеристики арматуры, обеспечивающие ей прочность.

Монолитное перекрытие – это разновидность несущих конструкций, имеющих горизонтальное положение в пространстве, создаваемых путем заливки металлической арматуры бетонным раствором. Его обустройство обеспечивает возможности для формирования цельного основания, способного служить опорой при дальнейшей эксплуатации здания. При самостоятельном бетонировании монолита используется опалубка с армирующими стержнями внутри. Применение цельнолитых перекрытий будет абсолютно обоснованным в следующих случаях.

  1. При возведении зданий со сложными параметрами конфигурации или оригинальной архитектурой. Когда невозможно сделать всю конструкцию сборной, приходится дополнять ее монолитными участками. Но гораздо рациональнее в этом случае будет сразу выполнить обустройство единой плиты над всем зданием.
  2. При сложностях с доставкой и транспортировкой плит, невозможностью использования тяжелой крановой техники.
  3. При наличии нестандартных пролетов, которые невозможно перекрыть серийной железобетонной продукцией. В этом случае также могут применяться монолитные ребра для усиления или балочные опоры для промежуточных стоек.
  4. При тяжелых условиях эксплуатации объекта. Чем выше нагрузка на перекрытия, тем вероятнее становится замена стандартных составных плит на монолит. При повышенной влажности, уровне шума нужно использовать только решения, обладающие достаточной устойчивостью к неблагоприятным условиям внешней среды.
  5. При возведении монолитных и сборно-монолитных конструкций, в которых применяется хорошо отработанная технология установки опалубки и вязания арматуры.

При правильном подходе выбор монолитного перекрытия гарантированно дает массу преимуществ при дальнейшей эксплуатации здания.

Плюсы и минусы

Насколько дешевле монолит, чем плиты? Все зависит от площади, на которой предстоит проводить работы, трудоемкости процесса. Но есть у такого решения и очевидные недостатки, которые стоит учитывать перед тем, как будет принято окончательное решение. В частности, монолитно-бетонное перекрытие требует постепенного набора прочности. Соответственно, трудозатраты и сроки завершения процесса будут значительно выше, чем при использовании обычных плит. Но эти неудобства полностью перекрываются достоинствами, которыми обладает это решение:

  • высокие несущие способности – выдерживает даже удар взрывной волны и значительные вибрационные нагрузки;
  • отсутствие ограничений по размерам пролетов, в отдельных случаях применяются опоры в виде колонн;
  • локальность монтажного процесса – все создается на месте, непосредственно на объекте;
  • возможность самостоятельного проведения работ, без привлечения труда сторонних специалистов;
  • максимально длительный срок службы – за счет варьируемой толщины бетона можно предотвратить оголение арматуры на многие десятилетия вперед;
  • высокий уровень пожарной безопасности, перекрытие создано из негорючего материала и не поддерживает процессы горения;
  • отсутствие эксплуатационных сложностей – не нужно обслуживание, замена несущих элементов;
  • уменьшение толщины конструкции без потери ее прочности.

Еще один немаловажный момент: необходимость в поддержании определенного температурного и влажностного режима во время бетонирования. Этот способ не подойдет, если строительство требует уложиться в сжатые сроки, ведь созревание смеси требует времени. Кроме того, в жилых пространствах перекрытие, созданное при помощи бетонного монолита, нуждается в дополнительной отделке. А его обустройство требует от фундамента и стен определенной прочности. Например, несущих способностей деревянных брусьев или бревен будет недостаточно.

Устройство

Все виды железобетонных перекрытий подразделяются на монолитные, часторебристые и сборные. Если рассматривать в качестве основания именно цельную плиту, то для ее заливки потребуется применение опалубки, позволяющей обеспечивать правильное формирование бетонного слоя с армирующими компонентами внутри. Добиться этого можно только путем применения наружного съемного или несъемного каркаса. Чаще всего применяется устройство железобетонных балочных и безбалочных плит по профнастилу, актуальное для промышленных и торговых зданий.

Читайте также:
Подвесные потолки СНИП- что нужно знать, нанимая строительную бригаду

В жилых домах используется съемная инвентарная опалубка, позволяющая демонтировать каркас после того, как бетон наберет заданную прочность и твердость.

Толщина

Среди параметров, которые имеют важное значение при устройстве монолитного перекрытия, выделяют в первую очередь толщину. Согласно расчетным нормативам, этот показатель должен составлять 1/30. То есть, средние значения будут соответствовать 30 мм на 1 м пролета. Чем длиннее расстояние от стены до стены, тем толще должен быть слой монолита. Если эксплуатационные нагрузки будущей конструкции не слишком велики, ее можно сделать тоньше на 10-15%.

Напряженно-деформированное состояние и армирование

При расчете армирования монолитных оснований всегда учитывается показатель НДС, учитывающий дальнейшее «поведение» материала, его стойкость в отношении деформационных нагрузок. В зависимости от способа монтажа, плиты прогибаются не одинаково. Именно поэтому при определении оптимального характера монтажа арматуры следует заранее просчитать способ ее фиксации и распределение нагрузок. Характер опирания определяется при помощи выделения узлов/точек, на которые выпадает максимальная нагрузка.

Свойства бетона позволяют ему демонстрировать высокую устойчивость к сжатию. Но материал неустойчив к нагрузкам на растяжение. Решить эту проблему и призвано армирование. Готовый композитный материал (железобетон) требует использования соответствующих по своим характеристикам стержней.

Установка арматуры производится в зонах, подвергающихся наибольшему растяжению. Она именуется продольной или рабочей и требует использования стержней с периодическим профилем, обозначаемых как А400. Выбор шага (расстояния между отдельными элементами) имеет важное значение. Стандартным считается диапазон 150-200 мм, при этом наиболее важными областями считается центр и кромка плиты. При наличии опорных элементов (колонн, промежуточных стен) эти зоны также подвергаются наибольшему напряжению.

Выполнение армирования в верхней и нижней части бетонного слоя требует образования вертикальных соединений за счет поперечного армирования. В сложных условиях эксплуатации, при значительных нагрузках наличие этого компонента предотвращает расслаивание бетонного монолита. При отсутствии таких факторов влияния роль поперечного армирования носит скорее конструктивные функции, здесь используются стержни с гладким профилем.

Монолитное перекрытие в доме или на нежилом объекте может иметь балочное или безбалочное строение. В случае наличия опор балки и ригели, применяемые в конструкции плиты, становятся с ней одним целым. Безбалочные решения создаются без выступающих ребер, но у них есть участки, выходящие за 0,3 м от края пролета. В балочных вариантах находятся крестообразные или поперечные опоры ригелей.

Наиболее простым для возведения опалубки является безбалочный вариант плит перекрытий. С его помощью можно задавать монолитным капителям сложную архитектурную форму и объем. Опорные колонны располагаются квадратно-сетчатым методом, с равномерным распределением нагрузок. С их помощью легко получить гладкий железобетонный потолок.

Монтаж ЖБ по профнастилу регламентируется СНиП II-23-81 и производится в тех случаях, когда необходимо возводить здания и сооружения с широким диапазоном доступных нагрузок. При формировании монолита по профлисту необходимо обеспечить его защиту при помощи оцинкованного покрытия или полимерного напыления, чтобы коррозия не повредила материал в будущем.

При создании монолитных конструкций могут применяться заполнители из керамзитобетона, пенобетона и других измельченных фракций, повышающих шумоизоляционные характеристики. Чертеж в разрезе помогает определить толщину слоя заполнения и распределение всех компонентов внутри плиты. Деформационный шов в монолитном перекрытии создается при опорном типе монтажа, чтобы избежать растрескивания материала. На открытых площадках располагают усадочные и изоляционные полосы на расстоянии около 3 м.

Как выбрать?

При выборе монолитного перекрытия, которое будет обустроено в доме, лучше учитывать все факторы. Для здания в несколько этажей лучше применять съемную инвентарную опалубку, легко и быстро монтируемую на объекте. В частном секторе можно использовать безбалочные конструкции. Но если нагрузка значительная, усилия колонн и опор может оказаться недостаточно.

Межэтажное пространство, заполненное арматурным каркасом, может потребовать дополнительной изоляции для утепления и снижения уровня шумов. В этом случае пространство между этажами заливается бетоном с добавлением керамзита. Вариант с колоннами больше подойдет для нежилых объектов, коммерческих, торговых зданий или пространств со свободной планировкой. По стенам из пеноблоков лучше использовать не монолитобетонную плиту, а более легкие перекрытия. Если же выбирается цельный вариант, расчеты нагрузок должны быть максимально точными.

Расчет

Для выполнения расчета монолитного перекрытия рекомендуется использовать специальные программы, позволяющие максимально быстро произвести решение поставленной задачи. За основу для расчета каркаса и узла опирания принимается руководство СНиП, в котором изложены основные технические параметры. Схема будет включать следующие параметры:

  • массу железобетона – стандартная равна 2500 кг/м3;
  • вес конструкции пола, обустраиваемой поверх нее, перегородок – 150 кг/м2 (усредненные значения);
  • полезную нагрузку – она составит не менее 300 кг/м2.

Подбор армирования производится программой по осям X и Y, выполняется с учетом ожидаемых и моделируемых деформационных нагрузок. Также учитывается длина проекта, класс бетона и арматуры, толщина защитного слоя. При расчетах собственный вес пола суммируется с аналогичным показателем, но с учетом надежности по нагрузке, весом перегородок, расчетом временной нагрузки. Сложив эти параметры, можно получить информацию, применимую при разработке эскизных решений.

Еще один компонент расчетов – определение моментных усилий в сечениях монолитной плиты. Оно рассчитывается исходя из параметров конструкции, определяется индивидуально. Определение количества арматуры производится по усредненному весовому коэффициенту – он равен 80 кг/м3. Площадь перекрытия умножается на его толщину и перемножается со значением 80. Полученный результат будет равен общей массе арматурных стержней.

О том, что такое монолитное перекрытие, смотрите в следующем видео.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: