Какое перекрытие лучше для двухэтажного дома?

При постройке частного дома приходится либо придерживаться строгих стандартов в проектировании, исходя из типовых габаритов бетонных плит, либо выполнить расчет монолитного перекрытия.

Подробный обзор

Минимальная толщина бетонного перекрытия в частном доме. Монолитное перекрытие

Одним из самых надежных и недешевых перекрытий в строительстве, является монолитное перекрытие. Определимся с характеристикой необходимости его возведения, монолитное перекрытие устанавливается когда:

Толщина монолитного перекрытия.

В результате многолетней практики, для плитных конструкций изгибаемого типа, было установлено значение соотношения толщины и длины пролета. Это отношение для плит перекрытия равно 1:30. Так, при длине пролета в 6 метров, необходимая толщина плиты будет равняться 200 миллиметрам, а при длине плиты в 4.5 метра — 150 миллиметрам.

Уменьшать или увеличивать толщину монолитного перекрытия, можно с учетом эксплуатационной нагрузки на перекрытие. В строительстве частного объекта, где нагрузки небольшие, можно уменьшать установленную толщину не более чем на 10-15 процентов.

Напряженно-деформированное состояние перекрытия.

Для понимания принципов работы монолитного перекрытия и способах армирования нужно проанализировать напряженно-деформированное состояние плиты. Например, защемленная плита размером 12 на 6 м, толщина 20 см. Нагрузка составляет 500 кг/м2.

Если посмотреть на изополя перемещений перекрытия, можно заметить, что центральная часть подвержена большей деформации.

На мозаике напряжений так же заметно, область красного цвета соответствует растяжению плиты в нижней части, а область синего цвета сжатие плиты в нижней части.

Это учитывается при армир

Плитный фундамент — что это

Монолитная плита под дом относится к плавающим незаглубленным фундаментам, бывает также мелкого заложения. Название свое получила из-за того, что железо-бетонная основа заливается под всю площадь дома, образуя большую плиту.

Обязательным условием является наличие песчано-гравийной подушки, которая перераспределяет нагрузку от дома на грунт, и служит демпфером при морозном пучении. Часто такой фундамент — единственное возможное решение. Например, на нестабильных, сыпучих грунтах или на глинах с большой глубиной промерзания.

Классическая утепленная плита фундамента под дом

Конструкция фундамента монолитная плита несложная и надежная, но для ее изготовления требуется большое количество арматуры и большие объемы бетона высокой марки (не ниже B30), ведь армируется и бетонируется вся площадь, занимаемая зданием, да еще с запасом — для большей стабильности. Потому такой фундамент считается дорогим. В принципе, это так, но надо считать. В некоторых случаях его стоимость ниже, чем ленточного глубокого заложения — за счет меньшего объема земельных работ и меньшего количества бетона.

Плитный фундамент — что это

Глубина заложения монолитной плиты определяется в зависимости от массы дома и типа грунтов. При малом заглублении на пучинистых грунтах зимой дом вместе с основанием может подниматься и опускаться. При правильном расчете армирования и толщины плиты на целостность здания это не влияет. Плита компенсирует все изменения за счет силы упругости. По весне, после того как грунт растает, дом «садиться» на место.

Плитный фундамент — что это
Плитный фундамент — что это

Есть четыре типа плитного фундамента:

Плитный фундамент — что это
Плитный фундамент — что это
  • Классический. Железобетонная плита устраивается на песчано-гравийно подушке с утеплением или без. Толщина слоя бетона 20-50 см в зависимости от грунтов и массы здания. Толщина слоев подушки зависит от глубины залегания плодородного слоя — его надо полностью снять. Полученный котлован на 2/3 можно засыпать песком и гравием.
Плитный фундамент — что это
Плитный фундамент — что это

Классический вариант фундамента монолитная плита без утепления

Плитный фундамент — что это
Плитный фундамент — что это
  • Утепленная шведская плита (УШП) со встроенным теплым полом. Во-первых отличается тем, что опалубка плиты несъемная — из L-образных пенополистирольных блоков. Это значительно снижает расходы на отопление — утечка тепла минимальна. Также поверх утепления укладываются трубы теплого пола, на них (иногда — под них) укладывается арматура и все заливается бетоном, толщина бетонного слоя — 10 см. Все коммуникации, включая водопровод и канализацию, закладываются еще на этапе подготовки основания — в песчаную подушку. То есть, после изготовления фундамента, готова система отопления и подведены инженерные системы. Такой подход позволяет ускорить строительство, но сам фундамент получается дорогим. Этот вид основания требует грамотного инженерного расчета и такого же исполнения: при расчете и укладке коммуникаций нельзя ошибаться, так как переделки невозможны. Также возникают вопросы по ремонту систем, замурованных в фундамент. Он невозможен, потому закладывают дорогие материалы с длительной гарантией. УШП — утепленная шведская плита со встроенным теплым полом
  • Русский — плита с ребрами жесткости. Для усиления конструкции под тяжелые дома и в тяжелых условиях эксплуатации (сильное морозное пучение) русские ученые придумали делать более массивные ребра жесткости. Их устраивают, как правило, под несущими стенами. Сложность работ при этом возрастает — отдельно устраиваются ребра жесткости, отдельно — плита. Но несущая способность такого фундамента значительно выше, что позволяет уменьшить толщину плиты — до 10-15 см.
Плитный фундамент — что это
Плитный фундамент — что это

Так выглядит в разрезе русский плитный фундамент

Плитный фундамент — что это
Плитный фундамент — что это

Строение фундаментной плиты с ребрами вниз и вверх

Читайте также:  Плиты перекрытий облегченные: виды, характеристики

На чем основывается расчет железобетонных конструкций

В первую очередь следует учитывать, что сборное перекрытие, полученное из готовых плит дешевле приблизительно на 15-20 %, чем наливное монолитное основание. Причиной тому невысокая себестоимость выпускаемых на заводах типовых железобетонных конструкций, в сравнении с залитым в собранную на месте опалубку замешанным вручную или на арендованной бетономешалке раствором. Ведь для того, чтобы монолитное основание получилось надежным, недостаточно просто залить цементную смесь, сначала необходимо связать каркас из арматуры, что требует немалых трудозатрат. По прочности готовые плиты и наливные перекрытия получаются одинаковыми при равной толщине.

Рассмотрим все составляющие монолитного основания, на которых строится расчет железобетонных конструкций. В первую очередь, сооружается опалубка, которая должна быть добротной, чтобы заливка получилась качественной. Не желательно использовать обрезные доски, поскольку нижняя, потолочная часть плиты, должна быть идеально ровной. Следовательно, в качестве основы для опалубки лучше выбрать толстую фанеру, желательно, ламинированную (к ней бетон пристает несколько хуже, чем к обычной). Боковины также делаются из фанерных полос, а вот подпорки лучше установить из бруса, сечением не менее чем 100х100 миллиметров.

Далее из металлических прутков, связанных проволокой, собираются верхняя и нижняя армирующие сетки, соединенные посредством коротких поперечин в каркас. Слишком частыми ячейки делать не рекомендуется, поскольку это придаст лишнюю массу монолитному основанию, увеличив собственную нагрузку плиты. Обычно используется арматура с профилем А-II или А-III. Диаметр прутка для однорядной вязки требуется не менее 12, а для двухрядной – не меньше 10 миллиметров. Для поперечин используются стержни диаметром около 8 миллиметров. Шаг между арматурой достаточно соблюдать порядка метра.

На чем основывается расчет железобетонных конструкций

Для перекрытия большой площади обязательно нужны опорные горизонтальные балки, которые также заливаются на месте и нуждаются в армировании.

Для того, чтобы узнать, какой запас прочности необходимо придать монолитному основанию, обратимся к СНиП. Нормативная нагрузка на перекрытие в жилом доме по стандартам должна соответствовать 150 килограммам, кроме того, не следует забывать про коэффициент запаса, соответствующий 1.3.  В итоге получаем величину 150х1.3=195 кг/м2. Соотношение толщины плиты и ее площади должно иметь пропорции 1:30, иными словами, для монолитного основания 3х2 метра хватит толщины в 20 сантиметров. Арматуру желательно погрузить в раствор так, чтобы крайние прутки были покрыты бетоном не менее чем на 3 сантиметра.

Шаги черчения плана перекрытия и покрытия

Обратите внимание на план несущих стен, предоставленный снизу. Мы видим, что все стены не без проемов. Это важный момент. На этом этапе уже у здания должны быть перемычки над проемами.

Использование плана здания без перемычек затруднит процесс раскладки плит перекрытий.

Раскладку плит перекрытий на план дома необходимо начинать с одного из краев. Целесообразность того или иного варианта раскладки необходимо определять по количеству монолитных участков — их должно быть как можно меньше.

Доходя до мест, где невозможно установить плиты, необходимо остановиться и продолжить раскладку непосредственно после этого участка плана перекрытий (на чертеже снизу обозначен красной вертикальной линией).

Участки недоборов, то есть, участки, которые остались незакрытыми плитами перекрытий, необходимо замоноличивать.

После того, как плиты перекрытий установлены над одной из частей плана, необходимо переходить к другой и так далее, до полного завершения составления плана перекрытий.

Вычерчивание планов перекрытия с балочными перекрытиями, монолитными железобетонными, панельными имеют общую последовательность с составлением плана перекрытий, указанного выше.

Перекрытия для двухэтажного дома

Перекрытие – это конструкция, размежевывающая здание по высоте, создавая тем самым этажи.

Типы перекрытий двухэтажных зданий

Все перекрытия разделяют на междуэтажные, подвальные, цокольные и чердачные.

По виду несущей конструкции они могут быть балочные и безбалочные.

Балочные конструкции

Они состоят из несущих балок, уложенных с одинаковым шагом, и элементов заполнения.

Наиболее распространенные в частном строительстве перекрытия по деревянным балкам. Их, как правило, используют при возведении каркасных и деревянных зданий. Привлекательность таких конструкций состоит в большой скорости и простоте монтажа, для которого не требуется какая-либо специальная техника, а также в его дешевизне. Но деревянные перекрытия для двухэтажного дома обладают очень низкой огнестойкостью. Из-за подверженности гниению и заражению насекомыми, они не слишком долговечны. За 1кв.м конструкций придется заплатить от 70 долларов.

Конструкции по металлическим балкам с заполнением древесиной, легким бетоном или железобетоном имеют больший срок службы и прочность, позволяют перекрывать пролеты от 6 м. Но они подвержены коррозии и имеют пониженные изоляционные свойства. Стоимость 1 кв.м – от 100 долларов.

Перекрытия для двухэтажного дома

Наиболее популярным вариантом устройства балочных перекрытия является сборно-монолитное перкрытие, по следующему типу.

Читайте также:  Как утеплить п образные плиты перекрытия?

Безбалочные системы перекрытий

Монолитные конструкции из железобетона выполняются по месту, поэтому использование техники не требуется. Они могут быть любой конфигурации, что позволяет реализовывать сложные архитектурные решения. Стоимость за 1 кв.м – от 45 долларов.

Применение сборно-монолитной конструкции обладает теми же достоинствами, что и монолитной. Но процесс ее установки достаточно трудоемкий, что для двухэтажного здания нецелесообразно. Стоимость 1 кв.м – 70-75 долларов.

Особенности устройства перекрытий и их расчета

При расчете конструкций особое внимание уделяется нагрузкам от сантехнического оборудования (ванны, котлы и т.д.). При устройстве перекрытий в двухэтажных коттеджах часто необходимо прохождение через конструкции сантехнических коммуникаций. При этом требуется принятие мер по обеспечению изоляционных качеств перекрытий.

монолитной плиты

Данные длявыполнения проекта

1.

Шаг колонн в продольном направлении, м

6,00

2.

Шаг колонн в поперечном направлении, м

7,60

3.

Число пролетов в продольном направлении

6

4.

Число пролетов в поперечном направлении

4

5.

Высота этажа, м

6.

Количество этажей

6

7.

Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кН/м2

4,0

8.

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кН/м2

1.2

9.

Класс бетона монолитной конструкции и фундамента

В15

10.

Класс бетона для сборных конструкций

В30

11.

Класс арматуры монолитной конструкции и фундамента

А-III

12.

Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций

A-III

13.

Класс предварительно ненапрягаемой арматуры

A-IV

14.

Способ натяжения арматуры на упоры

15.

Условия твердения бетона

16.

Тип плиты перекрытия

ребр

17.

Вид бетона для плиты

ЛЕГЕИЙ

18.

Глубина заложения фундамента, м

19.

Условное расчетное сопротивление грунта, мПа

20.

Район строительства

БРАТСК

21.

Влажность окружающей среды

90%

22.

Класс ответственности здания

II

Назначаем предварительно следующиезначения геометрических размеровэлементов перекрытий:

высота и ширина поперечного сечениявторостепенных балок:

высота и ширина поперечного сеченияглавных балок:

Толщина плиты 8 см (80мм)

1.1 Расчетные пролеты

топлита балочного типа

Рис. 1.1 Конструктивная схема монолитногоребристого перекрытия

1 – главная балка;2 – второстепенная балка; условнаяполоса шириной 1 м для расчета плиты

1.2 Сбор нагрузкок

Для расчета плиты в плане перекрытияусловно выделяем полосу шириной 1 м (рис1.1). Плита будет работать как неразрезнаябалка, опорами которой служат второстепеннаябалка и наружные кирпичные стены. Приэтом нагрузка на 1 м плиты будет равнанагрузке на 1м2перекрытия. Подсчетнагрузок на плиту дан в таблице 1.1

монолитной плиты

Таблица на 1 м2 плитымонолитного перекрытия

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка

кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка

кН/м2

Постоянная:

от массы плиты

(h=0,08м;q=25кН/м3)

0,08∙25=2,00

1,1

2,20

от массы пола

Итого

1,2

1,2

1,44

g=3,64

Временная

4

1,2

v=4,8

Всего

8,18

С учетом коэффициента надежности поназначению здания расчетная нагрузкана 1 м плиты:

Определим изгибающие моменты с учетомперераспределения усилий:

в средних пролетах и на средних опорах

в первом пролете и на первой промежуточнойопоре:

1.3 Характеристики бетона

бетон классаВ15,арматура класса А400

,,,

1.4 Подбор сечения продольной арматурысеток.

в первом пролете

Как определяются временные нагрузки?

Любой пример расчета временных нагрузок включает большое количество параметров. Для расчета плитного фундамента эти вычисления основываются на разделе Нагрузки и воздействия, указанного выше Руководства. В этом документе, например, коэффициент снеге определяется показателем 1,4.

Предлагается заранее рассчитанная нагрузка от предметов мебели. Этот параметр имеет коэффициент надежности. Принимается усредненный показатель нагрузки от предметов мебели в 150 кг/м2.

Бетонирование железобетонных перекрытий

Бетон для перекрытия должен готовиться правильно и использоваться в соответствии с установленными правилами и нормами. Перекрытием называется конструкция, которая призвана разделять все сооружение на этажи. Именно от перекрытия зависят уровень устойчивости и прочности здания, показатели звуко- и теплоизоляции помещения.

Для железобетонных конструкций используют бетон, приготовленный по такому рецепту: часть цемента М400, 4 части щебня фракции 20 миллиметров, 2 части чистого песка, вода в нужном объеме для достижения рабочей консистенции.

Сначала изготавливают опалубку с каркасом, в нее аккуратно заливается бетон, тщательно трамбуется глубинным вибратором. Наилучшего эффекта удается добиться, когда радиус вибрации превышает радиус вибратора минимум в 5 раз.

Бетон для монолитного перекрытия выливается в один заход, весь процесс начинают с угла и завершают в противоположном углу. Обычно толщина плиты составляет от 8 до 12 сантиметров. Опалубка демонтируется по прошествии 2-3 недель, когда бетон набирает 80% прочности. Чтобы он не сох быстро, площадь накрывают любыми влажными средствами – мешковиной, опилками, пленкой, а на протяжении первых 7 дней застывания разбрызгивают воду по поверхности.

Плита перекрытия считается готовой для проведения дальнейших работ через 28 дней, когда бетон полностью набирает прочность по марке. Обычно полнотелые плиты обладают большим весом и работа с ними сложная из-за этого. Поэтому сегодня в строительстве активно используют круглопустотелые плиты (в них пустоты выполняют полиэтиленовыми трубами сечением до 7 сантиметров), обладающие уменьшенным весом, лучшими звуко- и теплоизоляционными свойствами.

Читайте также:  Калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту

В индивидуальном строительстве могут использоваться готовые плиты перекрытия, которые изготавливаются в заводских условиях, быстро и просто монтируются на несущие стены. Но там, где нет возможности установить такие плиты, делают монолитные перекрытия.

Какие плиты перекрытия выбрать для строительства двухэтажного дома

При строительстве двухэтажного здания, выбирая плиты перекрытия, в первую очередь  специалисты останавливаемся на железобетонных перекрытиях. Они бывают либо пустотные, либо ребристые, либо монолитные.

Пустотные перекрытия используются для перекрытий между этажами домов из кирпича или бетона, так как наличие в них пустотных полостей обеспечивает хорошую звуко — и теплоизоляцию.

Кроме того, они удобны для прокладки электрического кабеля или сигнализации, а также других коммуникаций.  Важно, что за счет пустот плита ставится легче, что уменьшает общую нагрузку дома на фундамент.

В конструкции таких плит применяется напряженная арматура, что в конечном итоге повышает качество эксплуатации пустотной плиты.

Ребристые перекрытия используют в основном для строительства складов, гаражей, ангаров, то есть для таких помещений, в которых не предусмотрено отопление.

Монолитные – это плиты сплошной арматуры

Какие плиты перекрытия выбрать для строительства двухэтажного дома

Они намного прочнее двух предыдущих и потому используются для многоэтажных домов, в которых им нужно выдерживать  очень большую нагрузку.

Если вы возводите дом из пеноблоков, то вам необходимы монолитные перекрытия из газобетона. Они пожаробезопасны, долговечны, отличаются разнообразием и простотой.

Второй несложный вид перекрытия в таких домах – это перекрытия из деревянных балок – их легко устанавливать, так как они не очень тяжелые, и стоимость работ приемлема для любого кошелька. Но следует помнить, что такие перекрытия пожароопасны, а также поддаются воздействию грибка и плесени. Поэтому при укладе их следует обрабатывать антисептиками.

Строительство постоянно усовершенствуется

Рождаются новые идеи и новые высокотехнологичные стройматериалы. Одно из новшеств – это перекрытия   полистиролбетонные. Они предназначены для кирпичных домов. Это, так называемый, легкий бетон.  К тому же их очень просто монтировать.

Если говорить о самых новых технологиях, то это часторебристые перекрытия. Так называются они потому, что заливающийся между балками бетон создает некую ребристость. Кроме бетона, как заливку можно использовать керамзит, керамику, пенополистирол.

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета (или проверки) сборной плиты

Так как сборные плиты имеют четкую конфигурацию и схему опирания (обычно по двум сторонам), то подход для сбора нагрузок от перегородок должен быть особенным. Рассмотрим варианты сбора нагрузок на примерах.

Пример 3. Перегородка проходит поперек плиты.

Толщина перегородки 0,12 м, высота 3 м, объемный вес 1,8 т/м 3 ; два слоя штукатурки по 0,02 м толщиной каждый, объемным весом 1,6 т/м 3 . Ширина плиты 1,2 м.

Так как плита считается как балка на двух опорах, то нагрузку от перегородки следует брать сосредоточенную – в виде вертикальной силы, приложенной к «балке» в месте опирания перегородки. Величина сосредоточенной силы равна весу всей перегородки:

0,12∙3∙1,2∙1,8 + 2∙0,02∙3∙1,2∙1,6 = 1,0 т.

Пример 4. Перегородка проходит вдоль сборной плиты.

В таком случае, не зависимо от того, где находится перегородка – посередине или на краю плиты, нагрузка от нее берется равномерно распределенной вдоль плиты. Эта нагрузка собирается на 1 погонный метр плиты.

Толщина перегородки 0,1 м, высота 2,5 м, объемный вес 0,25 т/м 3 .

Определим равномерно распределенную нагрузку 1 п.м плиты:

0,1∙2,5∙1∙0,25 = 0,06 т/м.

Пример 5. Перегородки находятся над частью плиты.

Когда плиту пересекает несколько перегородок, у нас есть два варианта:

1) выделить нагрузку от продольных перегородок в равномерно распределенную, а нагрузку от поперечных перегородок – в сосредоточенную;

2) всю нагрузку сделать равномерно распределенной, «размазав» ее по участку плиты с перегородками.

Толщина перегородки 0,1 м, высота 2,5 м, объемный вес 0,25 т/м 3 . Ширина плиты 1,5 м, длина продольной перегородки 3 м, длина двух самых коротких перегородок 0,7 м.

Как собрать нагрузку от перегородок для расчета (или проверки) сборной плиты

Определим нагрузку на плиту по варианту 1.

0,1∙2,5∙1∙0,25 = 0,06 т/м.

Сосредоточенная нагрузка от крайней правой перегородки равна:

0,1∙2,5∙1,5∙0,25 = 0,1 т.

Сосредоточенная нагрузка от каждой из двух коротких перегородок равна:

0,1∙2,5∙0,7∙0,25 = 0,044 т.

Определим нагрузку на плиту по варианту 2.

Найдем общий вес всех перегородок:

0,1∙2,5∙0,25∙(3 + 1,5 + 0,7∙2) = 0,37 т.

Найдем длину перегородки, на которой действует нагрузка:

3 + 0,1 = 3,1 м.

Найдем величину равномерно распределенной нагрузки на участке 3,1 м.

  • Виды и достоинства данного изделия
  • Материалы и конструкционные находки
  • Различные виды нагрузок
  • Маркировка железобетонных изделий
  • Расчет предельно допустимых нагрузок
  • Способ пересчета нагрузок на квадратный м
  • Нагрузки при ремонтах старых квартир

Кто не мечтает завести домик в деревне или отремонтировать с размахом квартиру в городе? Всякий, кто занимается частным строительством или ремонтом, должен задуматься о том, сколько выдерживает плита перекрытия. Сколько нагрузки, полезной или декоративной, она вынесет и не прогнется? Чтобы ответить на все эти вопросы, нужно сначала разобраться в конструкции плит и их маркировке.

Перед постройкой многоэтажного здания, нужно обязательно рассчитать, сколько может выдержать плита перекрытия.