Из чего состоят монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами?

Для чего применяются плиты перекрытия из полистиролбетона и в чем их преимущество? Давайте подробнее рассмотрим этот вопрос и узнаем все плюсы и минусы этого материала.

Характеристики и сравнение

Несмотря на то, что в частном домостроительстве преимущественно используются перекрытия из дерева и железобетона, более перспективной всё же монолитная технология. Вот несколько аргументов в защиту данного утверждения:

Самое главное достоинство монолита перед железобетонном в том, что при её благоустройстве нет необходимости использовать подъёмный кран и прочую тяжёлую технику. Единственное, что понадобится, это бетононасос. А выполнить залив вы сможете своими руками.

Используя предлагаемую технологию у вас есть возможность изваять планировку практически любой формы. Это шанс воплотить в реальность ваши нестандартные решения. С железобетонными плитами вы всегда будете ограничены рамками, которые диктуют форма и размеры изделий.

Вся площадь имеет ровную поверхность без швов, что создаёт размеренность нагрузок.

По сравнению с деревянными балками, монолитное перекрытие более прочное, даже несмотря на небольшую толщину (12-20 сантиметров). К тому же дерево пожароопасно. Огнестойкость защищенной древесины порядка 45 минут. Не защищенной-около 15 минут. Для сравнения, монолит продержится не менее часа.

Также дерево может сгнить, либо обзавестись соседями в виде жучков.

Все работы по заливке раствора должны выполнятся строго в соответствии с утверждёнными нормативами. С этим вам помогут проектные организации, которые можно найти практически в любом городе. У таких фирм есть системные программы, которые сконструируют план по вашему индивидуальному заказу. Также они проведут за вас все расчёты: необходимое количество материалов, допустимые нагрузки и т.д.

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

■ Расчет и конструирование второстепенной балки.

Второстепенную балку рассчитывают как неразрезную конструкцию, опирающуюся на главные балки и наружные стены на равномерно распределенную нагрузку (g1 + v), передаваемую плитой с полосы bf (см. рис. 9.5, б, в), и нагрузку от собственной массы g2 балки q = (g1 + v)bf+g2.

Изгибающие моменты и поперечные силы при равных или отличающихся друг от друга в пределах 20% пролетах определяют с учетом перераспределения усилий по формулам: в первом пролете M1 = ql /11; на первой от края опоре Мв=ql /14; в остальных пролетах и над опорами M = ql /16; QA=0,4ql01; QB,l=0,6ql01; на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах QB,r=Q = 0,5ql02, где l0i — расчетный пролет второстепенной балки, принимаемый равным расстоянию в свету между главными балками, а при опирании на наружные стены расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис. 9.7, а).

Для определения отрицательных моментов в пролетах и рационального размещения арматуры по длине второстепенной балки рекомендуется строить огибающие эпюры моментов. При этом учитывают разгружающее влияние главной балки, создающей дополнительное закрепление на опорах [13]. Размеры сечения уточняют по моменту на первой промежуточной опоре, принимая ξ = 0,35, тогда h0 = 1,8 . Затем унифицируют размеры и подбирают рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях: в первом и средних пролетах — как для таврового сечения, на первой промежуточной и средних опорах — как для прямоугольного шириной b. На действие отрицательного момента в средних пролетах расчет ведут как для прямоугольного сечения. Расчет поперечного сечения выполняют для трех наклонных сечений: у крайней свободной опоры (на QA) и у первой промежуточной опоры слева и справа (на QB,l, QB,r).

Второстепенные балки армируют в пролете сварными каркасами, которые доводят до опор элемента и соединяют с каркасами следующего пролета стыковыми стержнями d1>0,5d, заводимыми за грани балки, в каждый пролет на длину не менее 15d1. На промежуточных опорах балки армируют узкими сетками b = 400…600мм или широкими сварными сетками с поперечной рабочей арматурой, раскатываемыми над главными балками. Если сеток две, то они в целях экономии стали смещаются друг относительно друга (рис. 9,7, а).

Читайте также:  Как сделать шумоизоляцию деревянного перекрытия?

Когда выполняется армирование?

Одним из важных этапов, влияющим на прочностные характеристики, является армирование. Его применяют в обязательном порядке с учетом расчета по конкретному проекту. Армирование монолитного перекрытия может проводиться сварной металлической сеткой с диаметром не менее 3 мм либо вязаной арматурой с диаметром прута не меньше 6 мм.

Стержни арматуры должны соответствовать классу А300-500С, горячекатаные периодического профиля из стали марки 35ГС или 25Г2С. Толщина прутов в некоторых случаях может достигать 16 мм. Исходя из толщины плиты, подбирается оптимальное расстояние между осями арматуры: при размере менее 15 см – ячейки выполняются не более 150 мм шириной; при толщине более 15 см – не более 400 мм.

Технология монтажа по шагам

После всевозможных расчетов первоначально устанавливается форма, как и для всех железобетонных изделий. Так как перекрытия имеют большую площадь и находятся на высоте, опалубка будет иметь вид стола, главное требование для которого – надежность основания.

Существуют три вида опалубки:

1. Инвентарная – представляет собой заводскую модель из устойчивых треножных стоек, деревянных балок и ламинированной фанеры. Это профессиональное оборудование стоит немалых денег и применяется в основном в многоэтажном строительстве; в частных случаях доступно в аренду.

2. Самодельная – подразумевает использование подручных средств для формирования «стола». Достаточно трудоемкий процесс, требующих дополнительных навыков плотника.

3. Комбинированная – различные сочетания инвентарной опалубки и пиломатериалов.

После монтажа опалубки производится армирование плиты. Изначально железные пруты привариваются к выпущенным из армопояса концам арматуры. Так образуется сетка с необходимой величиной ячеек. Пруты в местах соединения связывают между собой вязальной проволокой диаметром 1,2-1,5 мм.

При планируемых повышенных нагрузках целесообразно создание двух параллельных арматурных сеток. Немаловажный момент – размещение арматуры на требуемое расстояние по высоте, для этого используют специальные железные фиксаторы диаметром 10 мм.

Далее следует этап бетонирования, допускается применение бетонного раствора марки М300-М400, с классами прочности В15, В20 и В25 и морозостойкостью F50. Здесь важно соблюдать непрерывность всего процесса, в противном случае существует риск образования холодного шва, что скажется понижением прочности такой плиты. Обязательно использование в работе вибраторов – глубинного или поверхностного – это сможет увеличить прочностные характеристики на 40 %.

Монолитное железобетонное перекрытие пригодно к дальнейшей эксплуатации не раньше 30 дней после окончания бетонирования. При этом снятие опалубки необходимо проводить с особой осторожностью, учитывая, что процесс производится на высоте.

Плиту под силу соорудить многим строительным организациям. Стоимость при этом будет зависеть от объема работ, ценовой категории материала, удаленности объекта, трудозатрат и некоторых других нюансов. Цена за м2 перекрытия начинается от 1500 рублей, а с учетом стоимости стройматериалов – от 3500.

Порядок выполнения строительных работ

Производя установку перекрытия из полистиролбетона своими руками, стоит учитывать определенные моменты. Лучше довериться профессионалам, но если хотите сделать самостоятельно, важно соблюдать все этапы установки.

Установка плит перекрытия

Перед монтажом плит важно выполнить подготовительные работы:

  • Очистить поверхность;
  • Проверить неровности и устранить при необходимости;
  • Возвести основу для укладки плиты (из цемента толщиной не более 2 см).

После этого максимально ровно и аккуратно закрепить плиты к несущим конструкциям. Если есть пустоты, заполнить материалом для теплоизоляции.

Чтобы увеличить надежность конструкции по периметру опор нужно установить армированный пояс. Он представляет собой монолит, внутри которого есть каркас из арматуры.

Армопояс позволит равномерно распределить нагрузку на основание, плиты укладываются на него только после выдержки, достаточной для достижения максимальной прочности.

После установки плит проверяют ровность всей поверхности. Если есть перепад высоты, нужно переустановить плиту – увеличить или уменьшить слой бетонного раствора.

В том случае, когда плиты перекрытия отделяют цокольные или чердачные помещения, требуется дополнительный слой утеплителя.

Установка монолитной плиты перекрытия

Монолитное перекрытие заливается в виде цельной плиты на основание из опалубки, для основания чаще всего используют профнастил. Сделать заливку можно самостоятельно, а можно пригласить представителей компании, которая занимается этим видом услуг.

Стоит учитывать, что процесс установки монолита занимает много времени и состоит из нескольких этапов. Так же важно, чтобы несущие стены здания были рассчитаны на нагрузку такой плиты.

Что нельзя делать с плитами?

Нельзя менять расчетную схему опирания

Самый простой и самый наглядный пример в можно найти в интернете, когда люди берут плиту, которая имеет размер больше, чем пролет и с помощью выпуска такой плиты на улицу решают проблему организации площадки под балкон.

Так нельзя делать!!!

Здесь первые пять плит обломились по стене, крайние две плиты продолжают сопротивляться, но им осталось не долго.

Это перевозка плит перекрытия в коротком кузове КамАЗа. Как я и объяснял ранее, они обломились. Если посмотреть внимательно, то можно увидеть, что в верхней части таких плит или нет арматуры или они есть, но какие-то маленькие стержни, которые явно не могут сопротивляться такому большому растяжению. Поэтому необходимо в таком случае подкладывать жесткую траверсу.

Читайте также:  Как правильно укладывать изоспан на потолок

Почему так происходит?

Где изгибающий момент с той стороны и будут растягивающие напряжения в плите. Когда мы сдвигаем опору, то сгибающий момент переходит снизу вверх с максимумом в точке опирания и растяжение в плите будет уже в верхней части. Но в верхней части нет арматуры как в опалубочной технологии изготовления и слабая арматура в безопалубочной, поэтому плита ломается в месте опирания.

И если вы совершили такую глупость, как организовать такую площадку в своем доме, то берите сразу болгарку или перфоратор и сносите этот выступ, потому что рано или поздно она упадет кому то на голову или сами с неё упадете.

Не все плиты можно укорачивать

Очень часто бывает, что длина плиты больше длины пролета. Например плита 6 метров, а нам надо опереть её на пролет 4 метра. В этом случае люди подрубают плиту до нужного размера.

Обрубание плиты изготовленной по опалубочной технологии тоже может привести к обрушению!

Как я уже говорил, в плитах опалубочного изготовления в опорных зонах делается дополнительное армирование. Уменьшая длину вы срезаете это армирование и появляется высокий риск появления трещин.

Плиты изготовленные по безопалубочной технологии можно делить на части.

Нельзя переворачивать ребристые плиты

Некоторые для упрощения работ кладут плиты ребрами вверх и на них уже, например, укладывают лаги. Я уже говорил, что усиленное армирование проходит только в ребрах, наверху только легкая сетка и она не выдерживает изгибающих нагрузок и плита ломается.

Армирование плиты перекрытия

После того как будет произведен расчет монолитного перекрытия, можно переходить к дальнейшим работам. Проведению заливки предшествует процедура армирования. Для этого следует применить арматуру, диаметр которой варьируется в пределах от 8 до 16 миллиметров. При этом ячейки сетки могут быть квадратными и обладать сторонами, равными 150 или 200 миллиметров. После того как арматурная сетка будет связана, ее нужно расположить на пять сантиметров выше по отношению к нижней плоскости будущей плиты. Укрепление с помощью сетки нижней и верхней частей плиты допустимо производить с использованием стержней, которые обладают разным диаметром.

Устройство монолитного перекрытия довольно часто предполагает применение стержней более внушительных размеров, ​​когда речь идет о нижнем армировании. Это обусловлено тем, что монолитная плита работает на изгиб. Арматура должна стыковаться с некоторым нахлестом, тогда как стыки следует располагать вразбежку.

Опалубка монолитного перекрытия.

Монолитное перекрытие предусматривает заливку бетонной смеси в опалубку горизонтального типа, ее часто называют «палубой». Известно две вариации обустройства такой опалубки.

  • Аренда металлической или пластиковой готовой конструкции, которая легко снимается. Этот вариант проще и многие застройщики отдают ему предпочтение, так как опалубку можно легко собрать и разобрать. Помимо этого в комплекте с опалубкой идут телескопические опорные элементы, которые поддержат опалубку на определенном уровне;
  • Строительство опалубки по месту возведения объекта из досок 25-30 миллиметров или фанерных влагостойких листов, с толщиной стенки не менее 20 миллиметров.

    В случае, когда конструкция щита собирается из досок, то их плотно подгоняют одна к другой. Если между досками образуется щель, то целесообразно применить гидроизоляционную пленку.

Деревянная опалубка монолитного перекрытия.

Телескопические стойки опалубки.

Опалубка монолитного перекрытия.

Монтаж опалубки монолитного перекрытия производится по следующей схеме:

  • 1. Монтируются вертикальные опорные стойки, например, телескопические стойки из металла, с регулировкой их высоты. Можно применить для этих целей деревянный кругляк толщиной 10-15 сантиметров. Расстояние между опорами должно составлять около 1 метра. Стойки удаляются от стены минимум на 20 сантиметров;
  • 2. Сверху на опоры монтируется ригель (брус, швеллер или продольная балка), который предназначен для удержания опалубки;
  • 3. Поверх ригелей устраивается опалубка горизонтального типа. Если не применяется готовая опалубка, а в работу берется самодельная, то сверху ригелей размещают поперечно брусья или балки, поверх них укладываются фанерные листы с хорошей влагостойкостью. Опалубка монолитного перекрытия должна быть выполнена идеальной по размерам, а ее край должен упереться в стены, избегая образования щелей;
  • 4. Производится регулировка высоты стоек, необходимо совпадение верхнего края опалубки с верхним краем кладки стены;
  • 5. Выполняется установка вертикальных элементов (ограждения) опалубки с учетом захода плиты на стену не менее 150 миллиметров;
  • 6. Делается финальная проверка горизонтального уровня с использованием строительного прибора — нивелира.

В некоторых случаях, для обеспечения удобства производства работ, опалубку выстилают пленкой гидроизоляции или обрабатывают ее технической смазкой, если опалубка металлическая. В результате, опалубка легко снимается, а поверхность бетонного перекрытия останется абсолютно ровной. Применять телескопические стойки при устройстве опалубки целесообразней, чем использовать опоры из дерева. Металлические опоры способны выдержать нагрузку до двух тонн, они устойчивы к микротрещинам, чего не замечено при использовании деревянного бревна или бруса.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

  • при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз;
  • при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно , откуда получаем, что m2 = *m1.

Далее, для нахождения общего момента значения m1 и m2 необходимо сложить. В итоге получаем, что M = *m1. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η1, η2 и ξ1, ξ2. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

  • Fa1 = кв. см;
  • Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

  • продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, Sсеч. – кв. см;
  • поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, Sсеч. –

© 2021

Какие перекрытия выбрать для газобетонного дома

Чтобы определиться с выбором перекрытия для газобетонного дома, для начала необходимо произвести расчеты по несущей способности стен, то есть, какую максимальную нагрузку способны выдержать стены.

Ведь если стены у вас толщиной всего 200 мм из газобетона D400 классом прочности B1.5, и при этом длина пролета довольно большая, то несущей способности для монолитного или плитного перекрытия может не хватить. В такой ситуации нужно применять деревянные, газобетонные или сборно-монолитные перекрытия.

Также важными факторами, влияющими на выбор перекрытий являются: 

  1. Несущая способность перекрытия
  2. Максимальная длина пролета
  3. Звукоизоляция
  4. Стоимость
  5. Время возведения
  6. Возможность подъезда спецтехники

Про все эти факторы и нюансы мы расскажем далее, рассматривая и сравнивая каждый из вариантов перекрытий.

Типы перекрытий:

  • Монолитное
  • Сборно-монолитное
  • Железобетонные плиты
  • Газобетонные плиты
  • Деревянные или металлические балки

Железобетонные плиты перекрытия

Плиты перекрытий являются частым выбором для домов из газобетона. ЖБ-плиты обладают следующими преимуществами и недостатками:

  1. Невысокая стоимость.
  2. Хорошая несущая способность (от 400 до 800 кг/м2).
  3. Высокая скорость монтажа самих плит.
  4. Хорошая звукоизоляция перекрытия.
  5. Длина плиты до 9 метров.
  6. Для монтажа требуется нанимать кран.
  7. Необходимо строить армопояс по периметру стен.

Газобетонные плиты перекрытия

Изготавливаются такие перекрытия из армированного автоклавного газобетона плотностью D500 или D600. Возможно заказать на заводе свой вариант плит. Хоть теплоизоляция у этих перекрытий и хорошая, но смысла в ней мало, так как второй этаж также нужно отапливать, и разделять их теплоизоляцией смысла мало.

Если рассматривать газобетонное перекрытие как потолок от холодного чердака, то это слишком дорого, дешевле сделать из деревянных балок, утепленных минеральной ватой.

Достоинства и недостатки:

  1. Высокая скорость монтажа.
  2. Легкость плит.
  3. Отличная теплоизоляция.
  4. Можно обойтись без армопояса, хотя он желателен.
  5. Средняя несущая способность (до 600 кг/м2).
  6. Длина плит до 6,4 метров.
  7. Высокая стоимость.
  8. Требуется нанимать кран.
Какие перекрытия выбрать для газобетонного дома

Монолитное перекрытие

Главное преимущество монолитных перекрытий в том, что можно залить перекрытие практически любой формы, что дает большую свободу при планировке дома. Для усиления конструкции, делают укрепленные армированные балки, повышающие несущую способность перекрытий и возможную длину пролета. В отличии от плит перекрытия, монолит распределяет нагрузку по всему периметру стен.

Достоинства и недостатки: 

  1. Несущая способность (до 1000 кг/м2).
  2. Длина пролетов до 9 метров.
  3. Отличная звукоизоляция.
  4. Не требуется армопояс.
  5. Требуется нанимать бетономешалку и бетононасос.
  6. Самая большая стоимость из всех вариантов перекрытий.
  7. Долго возводить и ждать затвердения бетона.

Если вы планируете в доме большие залы и комнаты, то для монолитного перекрытия несущей способности самого газобетона может не хватить, в таком случае можно применять жби колонны, усиленные плиты и балки. Ознакомиться с такими железобетонными изделиями вы можете по ссылке.

Сборно-монолитное перекрытие

Сборно-монолитные перекрытия состоят из заводских армированных балок, между которыми устанавливаются газобетонные блоки, выступающие как заполнители. Сверху укладывается арматура и заливается высокомарочный бетон М250-М300.

Достоинства и недостатки:

  1. Длина пролета до 9 метров.
  2. Свобода в планировке.
  3. Не требуется наличие армопояса.
  4. Относительно небольшой вес.
  5. Несущая способность (до 600 кг/м2)
  6. Средняя цена.
  7. Большая экономия бетона, в сравнении с чистым монолитом.
  8. Хорошая звукоизоляция.
  9. Не требуется монтаж армопояса.
  10. Не требуется наличие крана.

Деревянные перекрытия

Данное перекрытие также очень распространено, и изготовить его можно силами двух людей, без привлечения спецтехники. В качестве балок применяются массивные бруски из цельного или клееного дерева толщиной до 200 мм и высотой до 400 мм. Балки должны быть обработаны антисептиком, а зоны опирания их на стены должны быть гидроизолированы мастикой или рубероидом. Шаг балок зависит от предполагаемых нагрузок и варьируется от 300 до 600 мм.

Достоинства и недостатки:

  1. Самая низкая стоимость.
  2. Высокая скорость монтажа.
  3. Не требуется наличие спецтехники.
  4. Низкая несущая способность.
  5. Плохая звукоизоляция.
  6. Требуется наличие армопояса.
  7. Максимальная длина пролета – 6 метров.

Можно сделать пролет и больше шести метров, но тогда образуется прогиб, и несущая способность уменьшится.