Монолитные перекрытия: преимущества и недостатки

Вариант второй: у вас нестандартная конфигурация или размеры постройки. Купить готовую плиту становится невозможным, а соглашаться на альтернативу не хочется. Ведь монолит распределяет давление равномерно по всем стенам, в отличие от наборного перекрытия. И не горюч, в отличие от деревянного. Так что самостоятельное решение проблемы становится лучшим из вариантов.

Подробный обзор

Принцип выполнения бетонного перекрытия

При выполнении монолитного перекрытие требуется изготовления прочной опалубки. В настоящее время вместо традиционной опалубки деревянной используются, как правило, опалубки предназначенных для многократного использования, выполненных из листов фанеры, алюминия, пластика. Армирование перекрытия-это задача для опытного исполнителя.

Армирование перекрытия укладывается строго по проекту — из стержней определенного диаметра и из определенного сорта стали

Для бетонирования лучше всего использовать готовые смеси с бетонных заводов: это обеспечит поддержание соответствующего класса бетона, а благодаря перекачивании смеси с бетоносмесителя прямо на место ускорит процесс работы.

Бетонирование перекрытия, смесь поступает под напором прямо с бетоносмесителя

Преимущества:

  • необходимые материалы можно легко купить у поставщиков;
  • форма перекрытий монолитных может быть необычной;
  • они имеют небольшую толщину;
  • внизу образуют ровную, однородную поверхность, что облегчает оштукатуривание;
  • обеспечивают хорошую звукоизоляцию;
  • для монтажа не требуется тяжелой техники.

Недостатки:

  • тяжелый физический труд на строительной площадке;
  • сложное армирование, требующее исполнителя высокой квалификации;
  • рутинная работа по установке опалубки и штамповки требующая значительного количества древесины (этот недостаток можно в значительной степени снизить благодаря применению элементов готовой опалубки).

Схема перекрытия монолитного

Классификация плит перекрытия и сферы применения

При любом капитальном многоэтажном строительстве плиты перекрытия являются важным атрибутом процесса. Они бывают нескольких видов. Далее разберем их типы и качественные параметры.

Что такое железобетонные перекрытия?

Ответ непосредственно заложен в  самом термине – это элементы конструкции сооружений или определенных объектов, разделяющие его на отдельные этажи. Основной функцией, совместно с другими конструктивными частями, является обеспечение зданию жесткости. Обладают прямоугольной формой и производятся в чаще всего из железобетона.

Разновидности

Конструкции различаются по следующим характеристиками:

1.       Монолитные. Производятся в заводских условиях и на объект доставляются в готовом виде.

2.       Сборные из железобетонные. Создаются на строительной площадке.

Также продукция подразделяется на категории с учетом особенности внутренней структуры и конструкционной особенности. Классифицируются следующим видом:

  • Монопустотные. Имеют маркировку «ПК»
  • ППС
  • Облегченные плиты перекрытия ПНО
  • Полнотелые. К ним относят безбалочный, ребристый и кессонный тип

Сферы использования

Принимая во внимание такие характеристики продукции как доступная цена и широкие возможности для применения, их популярность весьма объяснима. Наиболее распространенный вид использования – обустройство межэтажных перекрытий  во время строительства разнообразных зданий.

Классификация плит перекрытия и сферы применения

Для этого применяется система на пустотном характере. Подобные элементы (ребристые) используются в создании кровельных сооружений в основном там, где площади кровель обладают значительными габаритами, к примеру на складских помещениях. Однако имеются ввиду сооружения без отопления.

Другой сферой применения перекрытий является возведение гаражных конструкций, ограждений теплотрасс, стеновых перегородок и т.п. Объясняется это тем, что подобный конструктивный элемент обладает точными геометрическими размерами и обеспечивает удобство при монтаже.

Если во время применения плит соблюдаются все нормы и технологию, то элементарно можно заполучить практически идеально ровные плоскости потолков и полов. Опыт показывает, что за счет использования перекрытий значительно упрощается процесс внутренней отделки сооружений. Другой ощутимый плюс – продолжительный срок эксплуатации.

При соблюдении правил монтажа и использования, покрытие будет оставаться в первоначальном виде долгие десятилетия.

Современные технологии позволили усовершенствовать производственные операции и внедрили в изготовление железобетонных плит высококачественные материалы, которые обеспечивают изделиям высокие стандарты качества.

Достоинства и недостатки изделий

При проведении сравнений пустотных плит с другими типами создания перекрытий (например, монолитной заливкой), то готовые изделия выигрывают за счет следующих достоинств:

  • Пустотная основа значительно улучшаются звукоизоляционные качества сооружения;
  • Заметно уменьшается нагрузка на основу здания, так как масса плит меньше;
  • Прочностные характеристики не уступают сооружениям с монолитной заливкой, так как конструктивно предусмотрено внедрение арматурного каркаса.

Однако существуют определенные недостатки:

  • Определенные проблемы с доступностью вблизи строящегося объекта. Зачастую производство находится на некотором удалении.
  • При монтаже потребуется тяжелая техника.

При покупке основным правилом выбора должно быть убеждение в том, что производитель предлагает качественную продукцию с заявленными характеристиками. Не стоит приобретать б/у плиты, так как при демонтаже возможно нарушение целостности конструкции и несущая способность может оказаться в разы меньше. В итоге можно получить повреждения здания или вовсе нанести увечья.

Читайте также:  Пирог чердачного перекрытия холодного чердака

Аспекты проектирования зданий и сооружений

На стадии проектирования важно учитывать допустимые размеры плит и делать расчеты, исходя из их габаритов. На практике нередко встречаются случаи, когда процесс строительства осуществляется по чужому проекту с наиболее удобной планировкой. Для успешной реализации таких проектов необходимо придерживаться строго соответствия заложенным в смете проекта материалов. Недопустимо использование проектов для других типов материалов с применением бетонных перекрытий, не обеспечивающих ввиду своих геометрических размеров необходимую величину напуска. В случае, когда расчетные данные оказываются неверными, а длина железобетонных изделий не соответствует реальным, имеющиеся в наличии плиты для установки и монтажа необходимо рубить или пилить.

В идеальном варианте чтобы, уменьшить до минимума себестоимость строительства, необходимо осуществлять монтаж плит нужной длины и габаритов непосредственно с машины. При этом сокращаются расходы на погрузочно-разгрузочные работы, отсутствует необходимость оборудования площадки для складирования и штабелирования стройматериалов. По правилам хранения ЖБИ можно укладывать лишь на ровный грунт с деревянными подкладками, установленными на расстоянии 400 мм от края. Высота штабеля не может превышать 2,5 метра, а железобетонные изделия должны быть разделены между собой рейками толщиной не менее 25 мм. Хранение плит производится под навесом, предотвращающим попадание осадков на поверхность будущих перекрытий. Места складирования выбирают из учета доступности при работе крана.

Первые шаги

Возведение частного дома начинается лишь после полного анализа спроса на имущество за чертой города, и средних показателях стоимость на российском рынке. В плане обозначаются все расходы, которые учтут риски. Основным моментом на данном шаге считается месторасположение участка земли, поскольку проведение инженерных конструкций в несколько раз повышает затраты.

Прежде чем затевать строительство монолитно – кирпичных домов, вначале составляется бизнес-план. Возведение частных построек в данных бумагах рассматривается с точки зрения финансирования, которое может позволить себе предприниматель.

При условии внесения высоких денежных инвестиций, можно открывать личную строительную компанию. На первых порах организация нуждается в больших деньгах, но они окупаются очень скоро. Нередко бизнесмены обращаются к сторонним организациям, однако рентабельность дела понижается.

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Перекрытия необходимы для разделения здания на этажи, это неотъемлемый конструктивный элемент, воспринимающий различные нагрузки. Монолитное перекрытие (своими руками залить его достаточно просто) обеспечивает устойчивость дома в целом, позволяя организовать звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений.

Положительные характеристики конструкции раскрываются так:

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

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

Перекрытия могут быть:

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

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

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

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

Технология устройства опалубки

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Технология устройства монолитного перекрытия начинается с обустройства съёмной опалубки. Горизонтальный слой может быть изготовлен из влагостойкой фанеры (20 мм) либо обрезных досок ( мм). Если в системе все-таки образовались щели, поверх щитов выкладывается гидроизоляционная пленка, блокирующая протечку раствора.

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

Укладка и расчет арматуры

Процесс реализуется следующим образом:

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

Шаг хомутов армирующего пояса – 200-400 мм

Чтобы перекрытие надежно взаимодействовало с несущими стенами, необходим монтаж армирующего пояса. Он формируется на основе стальных прутков и хомутов, к которым крепится арматура перекрытия. Вполне достаточно организовать 4 направляющих диаметром мм, к которым в перпендикулярном направлении крепятся хомуты при помощи вязальной проволоки.

Как залить?

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

Последовательность действий:

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

Особенности устройства перекрытий из монолитного полистиролбетона и пенобетона

Перекрытия из полистиролбетона или пенобетона служат для укрепления оконных и дверных проемов, а также основанием для следующих уровней кладки. С целью повышения прочности и жесткости подобные изделия армируются стальными каркасами.

При этом плотность полистиролбетонных перекрытий колеблется в пределах 300 – 500 кг/м3, а плотность пенобетонных перекрытий меняется от 800 до 1200 кг/м3, а по параметрам прочности они должны соответствовать определенным классам.

Их несущая способность должна находиться в диапазоне, устанавливаемом основной номенклатурой для таких перекрытий. Примерный показатель будет равным 50-150кг/м, в то время, как технологии позволяют производить изделия с несущей способностью до 300 кг/м. Перемычки из такого полистиролбетона будут весить порядка 15 кг.

Важно

Основными параметрами, по которым изготавливаются перекрытия из полистиролбетона или пенобетона, являются: высота – 29,5 см. или 23,5 см., длина – от 120 до 300 см., толщина – от 11,5 до 18 см.

Кроме того, нужно отметить весьма высокие характеристики по морозоустойчивости этих изделий. Они варьируются в пределах отметки 35-100.

При выборе размерных характеристик следует руководствоваться конструкционными особенностями здания и климатическими особенностями региона, от которых зависят и условия эксплуатации.

На основе полистиролбетона и пенобетона разработано несколько систем перекрытий: монтажная (несущие балки и заполняющие элементы – плиты перекрытия) и монолитная система (по профнастилу).

Монтажная система перекрытий

Применение монолитного полистиролбетона или пенобетона вкупе с двутавровыми балками позволяет сделать перекрытия, удовлетворяющие всем вышеуказанным требованиям!

Состав

Размеры:

Особенности устройства перекрытий из монолитного полистиролбетона и пенобетона
  • Толщина: от 0,241 до 0,457 м
  • Длина: до 9 м
  1. OSB – Ориентированно-стружечная плита (ОСП, англ. oriented strand board, OSB) — представляет собой многослойный (3-4 слоя) лист, состоящий из древесной стружки, склеенной фенолформальдегидными смолами с добавлением синтетического воска и борной кислоты.

Свойства:

    • высокая прочность — физико-механические показатели у OSB в 2,5 раза выше, чем у ДСП (Древесно-стружечная плита) и являются примерно такими же как и у хвойной фанеры;
    • влагостойкость — материал не разрушается и сохраняет свои прочностные характеристики при нахождении в воде в течение 1 суток (коэффициент набухания — около 10 %);
    • лёгкость обработки — плиты без труда режутся и сверлятся, могут склеиваться и краситься любыми клеями и красками, предназначенными для дерева;
    • коэффициент удержания крепежа выше на 25 % чем у хвойной фанеры и ДСП;
    • низкий уровень дефектов (расслоений, сучков и пустот);
    • плита OSB не подвержена порче насекомыми
  1. Полистиролбетон марка D350, пенобетон марка D600.

  2. Двутавровая балка – изготавливается из плит OSB-3 и обычной древесины в соответствии с техническими условиями, имеют высокую нагрузочную способность и могут монтироваться на больших площадях без таких дефектов как: изгиб, не подвержены усадке, деформации растрескиванию. В стенках балок легко прорезаются отверстия для канализации, электрики, газа, воды и вентиляции.

                                                    

Характеристики монолитного полистиролбетона для перекрытия

Наименование D400-D1400
Несущая способность, кг/м² до 300
Прогиб, мм L/480
Коэффициент теплопроводности,Вт/м°С 0,075
Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па) 0,09
Вес, кг/м² от 70 до 200 кг

Для улучшения несущей способности может применяться стеклопластиковая арматура.

Преимущества применения перекрытий из полистиролбетона и пенобетона

  1. Перекрытия не нужно утеплять

  2. Высокие теполизоляционные свойства

  3. Высокая шумоизоляция

  4. Не нужна гидроизоляция (для пенобетона нужна)

  5. Легкость

  6. Долговечность

  7. Высокая удельная прочность позволяет использовать балки на пролетах большой длины;

  8. Отсутствие изгибов и выдержанные размеры;

  9. Применение в конструкциях стен и пола;

  10. Не подвержены усадке и деформации;

  11. Обеспечивают экономию трудозатрат и материалов;

  12. Балки легко поддаются укладке при помощи обычного плотницкого инструмента (не нужна грузовая техника);

  13. В строительных конструкциях позволяют использовать на 40-60% меньше материалов;

  14. При правильном монтаже, хранении и эксплуатации обеспечены гарантией на весь срок службы

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

Читайте также:  Бетонные полы в доме из газобетона своими руками

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет ln вычисляют по формуле mn = qnln2/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q1 и q2 равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от Ма и Мб, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой А0n = M/bh20nRb. Соответственно получим:

  • А01 =
  • А02 =

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

  • Fa1 = 3,275 кв. см.
  • Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

На заметкуДля расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение. Однако многие специалисты считают, что, в отличие от заводских, для монолитных плит его использование не столь уж обязательно, поскольку при таком подходе возникает необходимость в ряде дополнительных расчетов, к примеру, на раскрытие трещин и прочих. И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Сборные перекрытия

Сборным железобетонным перекрытием называют перекрытие, которое изготавливается из уже готовых железобетонных плит. Плиты производят на специализированных заводах с применением бетона классов не ниже В15 и стальной арматуры (с предварительным напряжением либо без предварительного напряжения). Значимым преимуществом такого вида перекрытия выступает тот факт, что максимальные нагрузки на плиты уже учтены при их производстве и нет необходимости рассчитывать плиты на несущую способность. Процесс их проектирования сводится к подбору из каталогов типовых железобетонных изделий нужных конструкций в зависимости от величины пролета и возможных нагрузок [27].

Металлические перекрытия

ООО МК Монтеко проектирует и изготавливает металлические перекрытия для промышленных и жилых сооружений, общественных и административных зданий. Предлагаемые компанией конструкции отличаются высокой прочностью и надежностью, малым весом и высокой скоростью монтажа. Расчет металлических перекрытий производится в соответствии с действующей нормативной базой, в качестве заготовок используется высококачественный металлопрокат. При необходимости выполняется антикоррозионная обработка и покрытие огнестойкими составами. Готовая продукция соответствует требованиям всех технических регламентов по безопасности зданий и сооружений.