Армируем и заливаем монолитную плиту перекрытия

Во время строительства дома никак не обойтись без установки перекрытия. Это конструкция ограничивает помещение по высоте, зимой изолирует его от проникновения холодного воздуха, принимает на себя нагрузки от кровли или верхнего этажа. В современных технологиях чаще всего используют плиту, усиленную арматурой.

Сфера применения

По сравнению с деревянными перекрытиями у монолитного перекрытия есть серьезные преимущества — огнестойкость, долговечность, простота возведения. По сравнению со сборными железобетонными перекрытиями монолитное имеет следующие преимущества: его возводят в построечных условиях, для него не требуется строительная техника большой грузоподъемности, его можно делать в стесненных условиях.

Вместе с достоинствами монолитное железобетонное перекрытие имеет и недостатки — особенности работы в зимнее время (необходимо обеспечить защиту бетона от замерзания устройством электропрогрева или «тепляка»), трудоемкость и время изготовления (требуется установить опалубку, произвести армирование, бетонирование, кроме всего прочего, каждый из этих этапов требуется предъявить соответствующим контролирующим органам — представителю проектировщика, заказчика-застройщика), потребность в квалифицированных рабочих-строителях (арматурщики, опалубщики, монолитчики, инженерно-технические работники).

Плюсы и минусы перекрытия по профнастилу

К несомненным плюсам данного вида перекрытия относится вес будущей плиты. Из-за ребер жесткости, которые получаются естественным путем от изгиба профиля, расход бетона существенно уменьшается. От этого уменьшается и вес плиты. К тому же прочность плиты остается на том же уровне, что и у обычного монолитного железобетонного перекрытия той же толщины.

Еще одним преимуществом данной технологии устройства перекрытия будет легкость монтажа опалубки. Сам профлист выступает в качестве опалубки для перекрытия. Эта опалубка может быть как съемной так и несъемной, в зависимости от того, какую именно плиту вы будете заливать. Так же это будет зависеть от вида профнастила: гладкий он или со специальными засечками. Последний используется в качестве помощника для основной арматуры и не снимается после заливки. Если же у вас вариант со съемным профлистом, то его потом можно будет использовать в хозяйстве (забор, крыши хоз. построек и т.д.).

Минусов у перекрытия по профнастилу немного, но они есть.

Во-первых, ограничивает в виде отделки будущего потолка. Если это перекрытие между  первым и вторым этажом, то ребристый потолок придется отделывать или натяжным потолком или подвесным. Просто оштукатурить как в случае с обычным монолитным перекрытием или ровными ЖБ плитами, уже не получится.

Ну и во-вторых, если опалубка будет несъемной, мало кому понравится жить с таким количеством металла над головой.

В остальном же, все положительные и отрицательные моменты перекрытия по профлисту стоит рассматривать как альтернативу монолитного ЖБ перекрытия или перекрытия по металлическим балкам перед перекрытиями по деревянным балкам.

Описание видов, конструктивные особенности, технические требования

В зависимости от расположения и функционального назначения перекрытия из бетона бывают нескольких типов:

  • цокольные;
  • межэтажные;
  • мансардные;
  • чердачные.

Согласно другой классификации, делятся на цельные и сборные. Первые изготавливают самостоятельно, заливая смесь на подготовленный арматурный каркас. Этот метод не требует использования крана для подъема плит, но для установки опалубки, вязки каркаса, заливки бетона понадобятся дополнительные рабочие руки.

Сборные системы получают методом укладки стандартных панелей нужного размера. По исполнению они бывают трех видов: монолитные, ребристые, пустотные. В частном строительстве чаще используют третий вариант. Габариты изделий: длина – до 7 м, ширина – 1,5, высота – 0,22.

С учетом условий эксплуатации предъявляются такие требования:

  • прочность и жесткость, превышающие расчетную нагрузку (она определяется как суммарный вес самой плиты, стяжки, мебели, других вещей);
  • высокий уровень звукоизоляции;
  • стойкость к возгоранию;
  • толщина стен под бетонные блоки не меньше 200 мм.

Бетон имеет высокую теплопроводность, для снижения которой рекомендуется утепление, например, минватой.

Виды монолитного перекрытия из железобетона

Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.

Читайте также:  Межэтажные перекрытия в доме из газобетона: характеристика изделий

Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.

Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.

Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.

Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.

Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.

Балконные плиты, выполненные совместно с монолитным перекрытием и являющиеся его частью, обладают большей прочностью и долговечностью по сравнению с их сборными аналогами.

Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.

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.

Описание конструкции

При выборе варианта заливки основное внимание уделяется армированию перекрытия, несущими элементами выступают металлические балки (двутавр, швеллер). Сделать каркас разрешается из прутьев, диаметром не менее 10‒12 мм, для этих целей используется обычная шахматная схема с шагом в 200 мм. Для заливки нужен бетон прочностью от 200, данный этап работ лучше провести за один день.

Существуют нормативные таблицы для выбора диаметра арматуры (в зависимости от ширины пролетов и ожидаемой весовой нагрузки), но с учетом низкого качества современного металлопроката рекомендуется покупать материал толще как минимум на 2 мм. При этом схема расположения ячеек остается неизменной, желательно применять цельные куски, в крайнем случае — сваривать отдельные участки (а не перевязывать проволокой). У таких бетонных перекрытий отсутствуют прогибы и ограничения по форме, но для приобретения достаточной надежности требуется особый уход за поверхностью и выжидание определенного промежутка времени до полного набора прочности раствора.

Описание конструкции

Укладку готовых армированных плит своими руками провести труднее, в этом случае делается предварительный расчет, подбор и покупка материала с нужными размерами, продумывается оптимальная схема их размещения. Монтаж проходит быстро, такие перекрытия обладают высокими несущими способностями, ввод в эксплуатацию возможен практически сразу. Существенным ограничением для самостоятельного проведения работ является необходимость в грузоподъемной технике, для размещения армирующего пояса требуется как минимум консультация специалистов. Единственный вариант укладки такого перекрытия своими руками (без использования услуг строительных фирм) — аренда подъемного крана и привлечение помощников.

Технология монтажа бетонных панелей

Подготовительные работы начинаются еще на этапе возведения стен: на определенной высоте кладка ведется не полностью, часть пространства остается для монолитного армопояса. Глубина опирания плит зависит от толщины перекрытия, с учетом будущей теплоизоляции, и лежит в пределах от 70 мм для стальных конструкций и 120 — для поверхностей из пористых материалов. Они не заходят в стены из крупных бетонных блоков глубже, чем на 120 мм, из кирпича — на 160.

Описание конструкции

Процесс заливки армопояса напоминает фундаментные работы: устанавливается опалубка, внутри которой следует сделать прочный каркас-обвязку из металлопроката, далее все заполняется цементно-песчаным раствором (без щебня). Данный этап является обязательным, по всему периметру разделяемого помещения появляется конструкция, более прочная, чем сами стены, при укладке цокольного перекрытия его провести проще. В последнем случае по крайней кромке фундамента просто устанавливается дополнительная опалубка, расход раствора увеличивается незначительно.

Читайте также:  Люк для погреба: схема, параметры и алгоритм действий

Далее, с помощью подъемного крана размещаются бетонные балки перекрытия, шероховатая часть является верхней, гладкая — нижней. Все дальнейшие этапы вполне выполнимы своими руками. Возможны проблемы, связанные с размерами блоков, не всегда удается перекрыть все пространство. В этом случае плиты раскладываются с отступом в половину оставшегося свободного места, а полученные промежутки заполняются обрезками железобетона или шлакоблоком и заливаются тем же цементно-песчаным раствором, что и для армопояса. Для упрощения сцепления при закладке позволительны незначительные щели, но не более 5 мм, однако желательно их избегать. Согласно прилагаемой инструкции, не допускается монтаж сильно поврежденных плит при возведении многоэтажных зданий, но на надежность конструкции в малоэтажном доме мелкие дефекты и трещины не повлияют.

В любом случае бракованные элементы заводятся на стены глубже на 10 см, чем целые, дефектные участки лучше размещать с учетом попадания на будущие внутренние перегородки, также они монтируются между целыми панелями. Часто возникает вопрос: как сделать бетонное перекрытие надежным, с этой целью специалисты рекомендуют усилить места стыков металлическими прутами (еще эта процедура способствует более прочному соединению с несущими конструкциями).

Описание конструкции

Обязательно отслеживается горизонтальный уровень, предельно допустимые отклонения двух смежных поверхностей составляют: до 8 мм при длине плит до 4 м, до 10 при средних размерах, и 12 мм — для монолитов от 8 до 16 м. Толщина бетонного раствора под ребром плиты не должна превышать 20 мм. Желательно сделать дополнительную теплоизоляцию торцов, в частности — участков соприкосновения со стенами, все возможные пустоты заполняются. Этот этап очень важен, при его игнорировании в полостях накапливается конденсат, ржавеет арматура в перекрытии, сыреют стены и потолки.

Расчет перекрытия

Чертеж монолитного перекрытия по профнастилу.

К проекту обязательно составляются чертежи, а расчеты делаются в соответствии с рекомендациями СНиП, СТО 0047 -2005 (лучше с помощью профессионалов). Учитываются габариты постройки, величина шага установки поперечных балок, их длина, нагрузка на них и на колонны, характеристики несущего профлиста (ширина, длина, толщина изделий, высота профиля). Следует исходить из того, что каждый лист вдоль своей длины должен опираться на 3 балки. Исходя из планируемой нагрузки на перекрытие, рассчитываются сечение арматуры и высота плиты.

Ее толщина определяется из масштабного отношения 1:30, зависящего от расстояния между поперечными балками. Монолитная бетонная плита может иметь толщину от 70 до 250 мм. Вес, который будет иметь монолитное перекрытие, определит тип и количество металлических колонн, параметры их фундамента, тип балок, величину нагрузки на одну колонну. Глубина волн листового профиля влияет на расстояние между балками: чем она больше, тем чаще устанавливаются балки, так как увеличивается масса бетона в углублениях профиля при нецелесообразности увеличения толщины плиты.

Расчет перекрытия

Сокращение шага пролета позволяет исключить прогиб листов. Следует учесть вес дополнительной полезной нагрузки, которую примет межэтажное перекрытие — за норму принято 150 кг/м2, которую следует увеличить на 33%. Общая величина эксплуатационной нагрузки рассчитывается с погрешностью до 0,5 кг.

Из нее определяются размеры поперечного сечения и длина балок. Вертикальные стержневые анкеры позволяют объединить профилированные листы и железобетон, что передает им часть нагрузки. Для пролета шириной в 3 метра потребуется материал толщиной не менее 0,9 мм. На практике вычисления сведены в программное обеспечение, позволяющее формировать рабочую документацию.

Как изготовить монолитное железобетонное перекрытие своими руками

Основной задачей является создание опалубки для монолитного перекрытия, это самая ответственная часть работы. Данную конструкцию можно приобрести в готовом виде, взять в аренду в строительной организации. Но в малоэтажном строительстве достаточно широко распространены приемы самостоятельного создания опалубки перекрытий из досок, бруса, фанеры и других материалов. Сделать ее могут любые грамотные строители достаточной квалификации, что называется – «с прямыми руками».

Читайте также:  Как укладывать плиты перекрытия на кирпичную стену?

Есть ли смысл покупать фабричную опалубку под плиту перекрытия? Когда потолок невысокий, не превышает 3,5 метров, самодельная конструкция будет достаточно надежной, обойдется не дорого, использованные материалы можно использовать вторично.

Для сборки опалубки для перекрытия потребуются:

  • Тонкая фанера, ламинированная или простая, 2 сантиметра толщиной – для создания «палубы».
  • Деревянный брус для вертикальных стоек и поперечных балок, на которых будет лежать «палуба».
  • Доски деревянные различного размера – 50х150 мм или 50х120 мм, для бортов.

Ламинированная фанера дороже, но лучше отстает от бетона и поверхность бетона, после застывания, получается более гладкой.

Установка телескопических стоек

Брус для вертикальных стоек можно заменить специальными телескопическими стойками. Это один из секретов и нюансов опалубки для монолитного перекрытия своими руками, о других речь пойдет ниже. Телескопические штативы треноги есть смысл купить – они очень удобны, убыстряют процесс, по окончании строительства всегда можно продать за ту же цену.

Особенности, секреты и нюансы монтажа опалубки

  • Шаг установки телескопических опор – 1 метр.
  • Шаг вертикальных стоек из брусьев – 0,5 метра.
  • Опалубку для монолитного перекрытия можно снимать через 2 недели после заливки.
  • Фанеру можно заменить ДСП или тонкими досками, в этом случаи внешние поверхности тогда не получатся идеально ровными.
  • Постелите на фанеру или доски «палубы» полиэтиленовую пленку, тогда после демонтажа дорогие стройматериалы будут «как новые».
  • Поверхность после заливки нужно регулярно смачивать водой, методом разбрызгивания, так не будет трещин.

Приготовление бетона

Для начальной заливки готовится стандартный бетонный строительный раствор. Рецепт следующий:

  • 2 части просеянного чистого песка;
  • 1 часть крупного заполнителя – можно использовать как щебенку, так и гравий;
  • 1 часть цемента М400-М500;
  • вода.

Воды добавляйте столько, чтобы консистенция раствора была близка к консистенции жидкой сметаны. Негустой раствор прекрасно заполнит все внутренние полости и щели, благодаря чему плита станет по-настоящему монолитной.

Раствор удобнее всего готовить в бетономешалке. Сначала загружайте сухие и твердые компоненты, а затем постепенно, по возможности не переставая размешивать, добавляйте воду.

При отсутствии бетономешалки можете приготовить раствор в большом корыте, но это слишком долго и довольно сложно, в особенности при отсутствии помощников.

Сборные железобетонные конструкции

Ключевой особенностью сборных жб конструкций является то, что их изготавливают в виде отдельных железобетонных изделий (ЖБИ), транспортируют на стройплощадку и уже здесь собирают в единую конструкцию. Возведение инженерных сооружений при использовании готовых сборных железобетонных конструкций в конечном итоге сводится к последовательному монтажу отдельных жб элементов сборной системы.

Примеры сборных железобетонных конструкций:

  • сборные железобетонные лестницы;
  • блок-комнаты и блок-квартиры;
  • конструкции для устройства канализации;
  • шахты лифтов;
  • железобетонные стеновые блоки;
  • фундаменты;
  • каркасы зданий.

Сборный железобетон, а точнее жб изделия, из которых состоят сборные ЖБК конструкции, скрепляются сваркой или проволочной скруткой. Для этого в ЖБИ предусмотрены специальные выступы арматуры — стальные проушины. С их помощью железобетонные элементы надежно скрепляются друг с другом, обеспечивая прочное соединение.

Сборные железобетонные конструкции

Достоинства железобетонных сборных конструкций

  • сжатые сроки возведения, сокращение времени и трудовых затрат на стройплощадке;
  • строительство железобетонных конструкций практически не зависит от погодных условия;
  • сборные ж б конструкции возможно изготовить с внешней отделкой (придать фактуру, отделать плиткой) в заводских условиях и не проводить отделочные работы на объекте;
  • конструкции из сборного железобетона можно оперативно вводить в эксплуатацию, так как время на набор прочности бетона не требуется.

Недостатки сборных жб конструкций

  • стоимость сборных конструкций из железобетона на 60-100% дороже, чем монолитное строительство;
  • при возведении железобетонных зданий требуется тяжелая грузоподъемная техника;
  • необходимость заделки стыков и швов при строительстве здания из сборных железобетонных изделий;
  • возведение конструкций из жби имеет ограничения по массе и размерам;
  • сборный железобетон в строительстве отличается низкой устойчивостью к динамической нагрузке.

Сборные бетонные сооружения оправданы в случае, если в конкретных условиях строительства конструкции из ЖБИ — максимально эффективный вариант; если требуется большое количество однотипных элементов, а максимальная масса каждого не превышает 10 тонн; если сроки строительства поджимают.