Монолитные перекрытия: особенности проектирования и строительства

В промышленном и гражданском строительстве, в том числе и частном, нередко проектируются монолитные перекрытия, так как они не только прочны и надёжны, но ещё и, за счёт необычной формы опалубки, могут быть невероятно красивы по форме. В данной статье будет предложена информация, ориентированная на самого обычного читателя — о том, как проектируют и строят монолитные перекрытия.

Основные сведения

Заливка перекрытий с основой из профлиста представляет собой создание монолитной плиты, обладающей повышенной прочностью, запасом надежности. При изготовлении используется оцинкованный профилированный лист, материал с полимерной защитой, являющийся основой. Она выполняет функцию стационарной опалубки, заливаемой бетонным раствором. Силовую нагрузку воспринимают металлические каркасы.

Перекрытия на базе профлиста и бетонного раствора, при правильном расчете и в соответствии со всеми правилами проектирования, имеют продолжительный срок эксплуатации и высокую прочность. Соблюдение всех необходимых требований и пропорций определяет надежность постройки и безопасность людей, находящихся в здании.

Виды арматуры для железобетонных конструкций

Существует несколько видов арматуры для железобетона. Отличий много, при этом каждый из типов имеет определенные области применения и ограничения. Основные виды изделий:

  • горячекатаный профиль из стали;
  • холоднотянутая проволока;
  • упрочненная арматура после термической обработки;
  • изделия с добавками редких металлов, придающими пруткам особые свойства.

Профиль может иметь различную форму и площадь сечения, его свойства зависят от сорта стали. Принято обозначать цифрами предел текучести металла (условную границу усилий, при которых начинается необратимая деформация), возможность использования сварки при формировании каркаса (С) и коррозионную стойкость (К). В большинстве современных сооружений среднего и крупного масштаба используется технология вязки арматуры, поэтому производители ограничивают выпуск изделий с индексом С.

Маркировка и профиль

Для частного строительства пригодны виды арматуры А240, А400 и А500С. При работах на фундаменте частного дома продолжают использовать сварные соединения прутков. Для повышения качества схватывания бетона с металлом используется профильный пруток, на поверхности которого имеются кольцевые, серповидные и смешанные выступы. Благодаря такому решению достигается минимальная подвижность сетки внутри отвердевшей конструкции.

Сварная и антикоррозийная арматура

В проектном строительстве часто возникают ситуации, когда отдельные участки арматуры оказываются в полостях, поэтому на уровне проектирования и создания технологической карты учитывается необходимость использования прутков с индексом К. Бетон от производителя промышленного масштаба при соблюдении технологии заливки образует прочную, единую с прутами конструкцию, прочностные характеристики которой исключают возникновение трещин при нагрузках на растяжение и перекручивание.

Добавки в металл

При производстве арматурной стали в нее добавляется углерод, титан, магний, молибден, цирконий и хром. Каждая из добавок задает определенные изменения свойств металла, но следует помнить, что прочная и надежная в эксплуатации углеродистая сталь в местах сварки быстро утрачивает эти характеристики.

Инструкция по армированию перекрытия

Давление на монолитную плиту идет вертикально вниз и распределяется равномерно по всей площади. Получается, что верхняя часть арматурного каркаса принимает на себя сжимающие нагрузки, а нижняя – растягивающие. Пруты укладывают в опалубку и связывают между собой гибкой проволокой или соединяют сварным швом. Для нижней сетки используют толстые стальные стержни. Верхний слой составляют прутки меньшего диаметра.

В плите толщиной 180-200 мм между сетками выдерживают расстояние 100-125 мм. Для этого используют фиксаторы, которые изготавливают из обрезков арматуры. Длинные пруты изгибают в виде буквы «Л» и располагают с шагом в 1м. В зонах, требующих усиления плиты перекрытия, расстояние сокращают до 40 см. Обычно это центр, места соединения с опорами и точки максимальной нагрузки.

Под нижнюю сетку заливают слой бетона в 25-35 мм. Чтобы выдержать этот размер, под арматурные узлы равномерно выкладывают пластиковые подставки, которые продаются в строительных магазинах. Их можно заменить деревянными брусочками, прикрученными к основанию опалубки саморезами. Верхнюю сетку арматурного каркаса заливают таким же слоем, как и внизу.

Руководство по армированию монолитной плиты перекрытия

Инструкция по армированию перекрытия

Технология строительства состоит из нескольких операций, которые необходимо выполнять в определенной последовательности.

  • Установка опалубки.

Разъемную форму изготавливают из досок, фанерных листов и стальных швеллеров. Под опалубку устанавливают телескопические стойки на устойчивых и прочных треногах. Количество подпорок должно надежно удерживать короб, не допуская прогибов под тяжестью раствора.

Читайте также:  Инструкция по возведению погреба в гараже своими руками

При толщине слоя в 200 мм масса квадратного метра бетона составляет 300-500 кг. Вместо выдвижных стоек можно использовать деревянные бруски или кругляки сечением 100×100 мм. Их располагают с шагом в 1,2-1,5 м. На стойки выкладывают продольные балки и поднимают их на заданную высоту. Затем монтируют поперечины, на которых шурупами закрепляют ламинированную фанеру. Рекомендуемая толщина составляет 18-20 мм.

Ламинированную поверхность можно заменить обычной фанерой, окрашенной масляной краской. Еще один вариант основания – ровные доски, крытые полиэтиленовой пленкой. К скользящей поверхности бетон не прилипает, поэтому нижняя часть плиты перекрытия получается идеально гладкой и ровной.

  • Монтаж каркаса.

Стальные стержни укладывают и вяжут в соответствии с расчетной схемой армирования. Оптимальный размер ячеек 150×150 или 200×200 мм. Нужно стремиться к тому, чтобы продольные участки сетки были цельными. Если длины прутков недостаточно, то дополнительные стержни накладывают с большим нахлестом. Места соединения располагают в шахматном порядке. Такое армирование обеспечивает надлежащую прочность и жесткость плиты.

  • Заливка опалубки.
Инструкция по армированию перекрытия

Рекомендуется использовать бетонную смесь заводского производства. В ней точно выдерживаются пропорции компонентов, в состав вводят добавки, улучшающие эксплуатационные свойства. Бетон проходит качественный контроль и доставляется на стройплощадку в количестве, достаточном для разовой заливки.

С помощью бетононасоса раствор укладывают сразу на всю площадь плиты. Глубинный строительный вибратор хорошо уплотняет бетон и равномерно распределяет его по форме. Одновременно происходит удаление воздушных пузырьков, По окончании заливки поверхность выравнивают специальной гладилкой на длинной ручке и посыпают тонким слоем сухого цемента.

Оптимальная температура окружающего воздуха при бетонировании перекрытия должна быть не ниже +5°С. В сильный холод влага внутри раствора замерзает и разрывает монолит. Трещины ослабляют прочность плиты и сокращают срок ее службы. При благоприятном температурном режиме полное отвердение армированного перекрытия наступает через месяц. Чтобы не допустить быстрого испарения влаги, первые 3-4 дня бетон регулярно смачивают водой. В летнее время дополнительно укрывают пленкой.

Нюансы монолитного строительства

Все основные требования к процессу создания монолитных конструкций из железобетона – в том числе и перекрытий, изложены в своде правил 52*103*2007.

Нюансы монолитного строительства

На заметку: Эти правила относятся только к конструкциям из тяжёлого бетона, заливаемым без предварительного напряжения арматуры.

Нюансы монолитного строительства

Возведение монолитного каркаса здания

Нюансы монолитного строительства
  • При проектировании любого здания выбирается КС (конструктивная система), в которой все несущие элементы увязываются так, чтобы обеспечить строению максимальную устойчивость и прочность.
  • Определяющим фактором здесь является применяемый массово строительный материал: дерево, металл, сборный или монолитный железобетон. Так как темой данной публикации является монолит, именно о нём и будем вести речь.
  • Монолитное перекрытие может устраиваться и по сборным ЖБ стенам, и по каменной кладке. Тут многое зависит от типа конструктивной системы, и основные из них представлены ниже:
    1. Колонная система, где основным несущим элементом являются колонны;
    2. Стеновая система, где все нагрузки воспринимают стены;
    3. Смешанная, где нагрузки распределяются между колоннами и стенами.
Нюансы монолитного строительства

Варианты конструктивных систем

Нюансы монолитного строительства

На заметку: При строительстве многоэтажных зданий, перекрытия для нижних этажей нередко проектируют в одной системе, а для верхних – в другой.

Нюансы монолитного строительства

Какими бывают перекрытия в монолите

Нюансы монолитного строительства

Монолитные перекрытия могут быть:

Нюансы монолитного строительства
  • Плоскими. Их обычно проектируют для зданий с пролётами между колоннами или стенами менее 8 метров. Это обычный, наиболее часто применяемый, вариант для гражданского строительства;
Нюансы монолитного строительства

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

Нюансы монолитного строительства
  • Ребристыми. Применяют при пролётах до 12 метров, чаще в промышленном строительстве.
Нюансы монолитного строительства

Ребристое перекрытие в административном здании

Нюансы монолитного строительства
  • Кессонными. Их рекомендуется устраивать в помещениях зального типа – как производственных, так и жилых. За счёт углублений в перекрытии улучшается акустика помещений, и появляются широкие возможности для дизайна потолка.
Нюансы монолитного строительства

Перекрытие кессонного типа

Нюансы монолитного строительства
  • Пустотными. Применяют там, где необходимо максимально снизить вес конструкции. Чаще всего это перекрытия большой площади в одноэтажных зданиях.
Нюансы монолитного строительства

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Нюансы монолитного строительства

Необходимую конфигурацию перекрытие принимает за счёт использования при заливке специальных форм:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства

Общие требования к плитам

Нюансы монолитного строительства

Главными параметрами, от которых зависит прочность и надёжность заливаемого перекрытия, являются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Габариты в поперечном сечении – а именно, толщина плиты;
  2. Класс применяемого бетона, который определяет его прочность на сжатие;
  3. Содержание в плите продольной арматуры, количество которой определяется, исходя из длины пролётов и предполагаемых нагрузок на перекрытие.
Нюансы монолитного строительства

Стандартная плита со сплошным сечением обычно имеет толщину не менее 160, но не более 250 мм. Бетон для заливки должен применяться класса В20, не ниже. Толщина всех прочих плит варьируется от 250 до 500 мм, с применением бетона класса В25.

Нюансы монолитного строительства

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Нюансы монолитного строительства

Армирование

Нюансы монолитного строительства

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Продольно, в два ряда — вдоль верхней и нижней плоскостей;
  2. Поперечно, с распределением арматуры по всей площади и усиления в местах опирания плиты на стены или колонны;
  3. На участках в концах плит должна устанавливаться арматура в виде П-образных хомутов, позволяющих произвести анкеровку концов продольных стержней.
Нюансы монолитного строительства

Более подробно об армировании монолитных плит вы можете узнать из пособия по проектированию, изданным НИИЖБ в 2007г. В нём подробно излагается информация по сортаменту применяемой арматуры, её расчёту, выполнению соединений, гибке, анкеровке.

Читайте также:  Узел опирания плиты перекрытия на кирпичную стену

Последовательность работ

Если верно рассчитаны все нагрузки, правильно подобраны тип и сечение арматуры, марка бетона, соблюдена технологическая последовательность работ и последующий уход за бетоном, то на выходе получается нужная вам конструкция, со сбалансированными затратами, готовая к длительной и безопасной эксплуатации

Последовательность работ

Похожие публикации:

  1. Конденсат на крышах из профнастила
  2. В чем разница профнастила с8 и с20
  3. Разновидности профнастила
  4. Монтаж конька для кровли из профнастила
  5. Как своими руками сделать кровлю из профнастила
Последовательность работ

Устройство монолитного перекрытия

Возможные схемы расположения листов для монолитного перекрытия по профнастилу. Профилированные листы, арматура и бетон — составляющие, которые формируют монолитную бетонную плиту перекрытия. Такая конструкция, если она опирается на балочный каркас, распределяет нагрузку на колонны, а не на стены. Каждая колонна имеет свой фундамент. Другой вариант, когда поперечные балки не укладываются или, если устанавливаются, опираются на стены.

Устройство монолитного перекрытия

В таком случае монолитному перекрытию предстоит нагружать стены сооружения и фундамент. Металлические балки — двутавр (швеллер). Их края укрепляются в «карманах» стен (колонн) и привариваются к закладным. К балкам листы могут крепиться на внутреннюю полку, тогда расстояние между опорами для коротких листов выбирается не более 1,5 м. На швеллеры/двутавры профилированный материал также может устанавливаться на внешнюю полку сверху так, чтобы можно было размещать листы длинной до 6-ти м.

Устройство монолитного перекрытия

Они устанавливаются внахлест по длине. Под серединой листовых элементов размещается стационарная балка. Волны профиля должны быть перпендикулярны балкам, а расширениями гофра ориентируются вниз.

Устройство монолитного перекрытия

При безбалочном варианте устройства гофролисты не будут иметь точек опоры посередине помещения. Обязательный элемент — объемное армирование, которое значительно повышает прочность монолита. Арматура соединяется сваркой с балками и колоннами. Для распределения раствора может ставиться внешняя съемная опалубка. Бетонирование формирует ровную поверхность плиты.

Устройство монолитного перекрытия

Перекрытие по профнастилу монолитное: расчет и монтаж

Современные технологии позволяют производить строительные работы всё дешевле и быстрее.

Наибольшей популярностью сейчас пользуется монолитное перекрытие по профнастилу, позволяющее не только сократить стоимость и сроки строительства, но и значительно снизить трудоёмкость работ.

Технология применяется к зданиям любой формы и размера, достаточно грамотно и скрупулёзно провести расчет перекрытия по профнастилу.

Инструменты и материалы для работ

В работе с монолитным перекрытием вам пригодятся следующие инструменты и материалы:

Основание из профиля

  • цемент;
  • песок;
  • емкость;
  • бетономешалка;
  • лопата;
  • профнастил;
  • саморезы;
  • арматура;
  • опалубка;
  • мастерок.

Что такое профнастил и где он применяется?

Профнастил представляет собой оцинкованный стальной гофрированный лист. Волнистость этот материал приобретает путём холодного проката.  Иногда на материал также наносится дополнительное антикоррозийное покрытие, повышающее дополнительно его внешнюю привлекательность.

Профнастил для перекрытий применяется для облицовки стен, создания кровли, строительства заборов, ограждений, ангаров и бытовок. Можно выделить следующие типы профлиста, выпускаемые современной промышленной отраслью:

  • тип С – профиль для стен;
  • тип НС применяется для настила и строительства стен;
  • Н – несущий тип, применяемый для кровли (как плоской, так и одно- и двускатной) и перекрытий.

Несущий профлист

Профилированный металлопрокат типа Н имеет наибольшую несущую способность, что и позволяет применять его для кровли. Высота профиля также наибольшая среди прочих разновидностей. К примеру, в профиле Н35-1000-0,7 – 35 – это высота профнастила в миллиметрах, 1000 – ширина, а 0,7 – толщина.

Специфика расчёта материала

При проведении расчета нужно в обязательном порядке учитывать габариты постройки, вес всей конструкции, а также коэффициент нагрузки на перекрытие и параметры фундаментного основания дома. Виды металлических опор и колонн будут выбираться в соответствии с параметрами постройки.

Перекрытие по профлисту будет иметь такую толщину, какой будет требовать уровень эксплуатационной нагрузки. Параметры опалубки и сечение металлических крепежных стержней также зависят от степени нагрузки, а также от длины пролета между балками опор.

Перекрытие по профнастилу, включающее профиль и плиту, будет иметь ширину в пропорции 1: 30 (по отношению к длине пролета).

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.

Читайте также:  Чем заделать шов на потолке между плитами? Инструкция, технология

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

Монтаж перекрытия по профлисту

Монтаж перекрытия по профлисту Чтобы залить плиту между этажами своими руками на достаточно больших пролетах лучше всего применять профилированный стальной лист. Конструкция будет стоить дороже, чем при использовании древесины, но обеспечит высокую надежность. Перекрытие изготавливается в следующем порядке:

  • монтаж несущих балок (двутавр или швеллер);
  • укладка и закрепление профлиста;
  • укладка арматуры;
  • укладка бетонной смеси;
  • уплотнение бетона.

В качестве несущих балок для небольших пролетов перекрытий между этажами (4-5 метров) можно применять швеллер N16 или двутавр N 20. Профлист укладывается так, чтобы его ребра располагались перпендикулярно несущим балкам. Опирание по всем сторонам на стены следует предусматривать не менее 100 мм.

Монтаж перекрытия по профлисту

Профлист по нормативам имеет следующие марки:

  • «Н» для горизонтальных конструкций;
  • «С» для вертикальных конструкций;
  • «НС» – универсальный.

Для перекрытий в доме нельзя применять марку «С», этот материал не обладает достаточной прочностью и легко прогнется под действием нагрузки. Монтаж плиты осуществляется по профлисту марок «Н» или «НС».

Высота профиля зависит от расчетной нагрузки и шага несущих балок конструкции между этажами. Установка своими руками в индивидуальном доме возможна без выполнения сложных расчетов. В большинстве случаев для плиты будет достаточно материала марки Н60-Н75.

К преимуществам перекрытия по профнастилу можно отнести:

Таблица марок профлиста

Монтаж перекрытия по профлисту
  • высокую жесткость и прочность конструкции;
  • способность выдерживать серьезные нагрузки, как во время заливки плиты, так и в период эксплуатации;
  • перекрытие из монолита по металлическому основанию позволяет снизить расход бетона и арматуры;
  • возможность снижения массы перекрытия за счет использования ребристой конструкции;
  • уменьшение нагрузок на фундаменты и снижение их стоимости.

Все эти характеристики позволили получить конструкции большую популярность при возведении дома своими руками. Плита между этажами в этом случае имеет высокую несущую способность и долгий срок службы.

МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для монолитных железобетонных плит, выполняемых по СПН, можно применять тяжелые бетоны на обычном или мелкозернистом заполнителе классов по прочности на сжатие не ниже В15, а также легкие бетоны на пористых заполнителях классов по прочности на сжатие не ниже В12,5. Расчетные и нормативные характеристики бетонов следует принимать в соответствии с указаниями СНиП

2.2. В качестве внешней арматуры монолитных железобетонных плит рекомендуется использовать стальной профилированный настил с выштампованными рифами. Настил марок Н80 A -674-1,0 и Н80А-674-0,9, выпускаемый Челябинским заводом стального профилированного настила Минтяжстроя СССР, показан на рис. 1 . Характеристика настила приведена в табл. 1 .

Угол наклона грани d , град

Площадь сечения А n , см 2

Масса 1 м длины профилированного настила, кг

Справочные величины на 1 м ширины профилированного настила

Масса 1 м 2 , кг

момент инерции I x , см 4

момент сопротивления, см 3

расстояние до центра тяжести ус, см

2.3. Стальные прогоны изготовляют из прокатных двутавров или сварными из прокатной профильной либо листовой стали марок, предусмотренных для стальных конструкций.

2.4. Расчетные характеристики стали прогонов устанавливают по СНиП II-23-81.

2.5. Расчетные характеристики стали профилированного настила принимают по СНиП II-23-81 в соответствии с ее маркой и классом, указанными в технических условиях (ТУ) на СПН.

2.6. В качестве дополнительной гибкой арматуры плиты рекомендуется арматурная сталь, соответствующая требованиям ГОСТов, следующих видов и классов: стержневая периодического профиля классов А- II и А- III , проволочная класса Вр. Вертикальные анкеры, закрепляющие настил на опорах, должны быть выполнены из арматурной стали периодического профиля классов А- II и А- III диаметром 12-16 мм. Расчетные характеристики арматурной стали принимаются в соответствии со СНиП .

Рис. 1. Стальной профилированный настил, рекомендуемый для монолитных перекрытий