Монолитная плита перекрытия частного дома

Основные этапы работ перечислены в следующих пунктах:

Типология зданий и сфера применения

Основной сферой применения монолитных перекрытий являются здания с несущими стенами из кирпича, блочной кладки или бетонных панелей, а также купольные дома . Требования к монолитности перекрытия могут быть обусловлены:

  • нестандартным планом здания;
  • необходимостью существенно увеличить несущую способность перекрытия;
  • повышенными требованиями к гидро- и шумоизоляции;
  • необходимостью обеспечить свободную планировку;
  • сокращением расходов на внутреннюю отделку.

Заливка производится, как правило, после окончания возведения стен первого этажа. Однако возможны варианты заливки монолитных перекрытий уже в зданиях с кровлей, если того требуют погодные или иные условия. В таком случае на кладке нижнего этажа монтируют двутавровые балки и по периметру несущих стен заливают венец на высоту перекрытия. Также, для усиления механических связей, с внутренней стороны венца выпускают на 40-50 см закладную арматуру. Ее суммарное сечение не может быть меньше 0,4% от сечения продольного среза венца.

Общие правила бетонирования плит перекрытия

Заливать бетон нужно быстро и без перерывов в процессе, об этом стоит позаботиться заранее. Для этого нужно продумать процесс подачи бетонной смеси на перекрытие и заезда миксеров на стройплощадку к бетононасосу или туфельке. Процесс бетонирования плиты перекрытия довольно трудоёмкий поэтому требует задействования большого количество рабочих, которые будут работать в звеньях посменно без перерыва на обед. В противном случаем, если в процессе работы случаются большие задержки в подаче, то смесь теряет свои однородные свойства, что отрицательно сказывается на прочности конструкции.

Временный рабочий шов бетонирования

Если конструкция все же очень большая, и невозможно за 1 прием залить полностью весь объем будущей плиты, тогда делаются специальные рабочие швы бетонирования, в месте неосновной нагрузки. Шов делается либо вертикальным, или горизонтальным, но, ни в коем случае, ненаклонным. Рабочий шов зачищается, и работа продолжается, если он вертикальный,то иногда для лучшего схватывания между слоями применяют сетку рабицу.

Горизонтальный шов практически не встречается при бетонировании плит, но без него не обойтись при постройке бункера и прочих сооружений с очень толстым слоем бетонирования.

Перед началом работ бетонирования следует внимательно осмотреть весь стол опалубки, наличие несущих и дополнительных стоек, целостность бортов. Бетонирование плинт перекрытия — очень ответственный процесс и если в одном месте опалубка не выдерживает,то может произойти принцип «домино» и вся конструкция рухнет под тяжестью нагрузки бетонной смеси, что приводит к огромныму материальному ущербу и человеческим жертвам.

Недостатки монолитного межэтажного перекрытия

  • Ширина безопорного пролета ограничена 6 метрами, в то время как у перекрытий с ж/б плитами ширина пролета может достигать 9 метров.
  • Монолитная плита перекрытия — наиболее тяжелый тип перекрытия, что создает дополнительную нагрузку на несущие стены и фундамент. Не забывайте об этом, например, если Вы планируете строительство дома из газосиликата, под монолитной плитой перекрытия необходимо предусмотреть армирующий пояс.
  • Цена монолитного перекрытия выше по сравнению с другими типами межэтажных перекрытий. Конструкция и цена монолитного перекрытия зависят от конкретного проекта, но усреднено можно говорить, что стоимость составляет от 3 800 до 4 200 рублей за 1 м2
Читайте также:  Как правильно уложить арматуру в фундамент своими руками

Для каких работ и проектов нужно сделать усиление перекрытий

Если в здании или помещении будет проводиться косметический ремонт, дополнительные нагрузки на перекрытия или другие несущие конструкции не возникают. Если же меняются основные характеристики или конфигурация объекта, усиление перекрытий может потребоваться:

Получите  расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

  • при реконструкции здания, т.е. при замене или восстановлении несущих конструкций, увеличения площади и высотности, возведения пристроек и новых этажей;
  • при перепланировке, когда меняется конфигурация помещения или здания, проводятся работы на дверных и оконных проемах, иные виды изменений;
  • при переустройстве, так как изменения в инженерных сетях и оборудовании также может сопровождаться дополнительными нагрузками на перекрытия;
  • при капитальном ремонте зданий, когда проект может предусматривать частичную замену или восстановление перекрытий.

Под каждый из этих видов работ проводится проектирование. Также для получения исходных данных о состоянии объекта и его конструкций обязательно назначается комиссионное обследование.

Стойки для опалубки

По конструктивному решению монтаж может быть двух видов:

  • с использованием конструкции на телескопических стойках;
  • объемные стойки.

Объемные элементы применяются при значительной высоте этажа. Для жилого здания достаточно будет телескопических. Такие стойки состоят из трех элементов:

Схема телескопической стойки для опалубки

  • унивилка;
  • вертикальная опора;
  • тренога.

Верхняя часть – унивилка, служит для крепления рабочей поверхности. В качестве второго названия используют «опорная вилка». Она изготавливается из металлической пластины толщиной 5 мм и четырех трубок квадратного сечения, приваренных по углам. Она предназначена для фиксации балок.

Тренога или юбка обеспечивает устойчивость стойки, удерживает ее в горизонтальном положении. Она же воспринимает часть динамических нагрузок при заливке плиты.

Для поддержания перекрытий толщиной менее 30 см (большая толщина для жилых домов нерациональна) рекомендуется приобретать стандартные стойки с открытой или закрытой резьбой (маркировка СТО, СТЗ). Стойки заводского производства выпускают следующих размеров:

  • 170-310 см;
  • 200-370 см;
  • 240-420 см;
  • 300-450 см.

Для строительства индивидуального жилого дома своими руками чаще всего достаточно типоразмера 170-310 см. Шаг установки принимают не более 150 см.

Анкеровка

После укладки плиты подлежат анкеровке. Для начала железобетонные изделия необходимо стянуть, для чего применяется проволока, которая продевается через монтажные отверстия. Для крепления проволоки применяется сварка. Схемное решение для анкеровки плит приводится разработчиком в проектной документации. При его отсутствии прибегают к стандартному набору решений. По технологии щели, возникшие между плитами перекрытия, подлежат заполнению бетоном. При этом русты заполняют и выравнивают до состояния монолитной поверхности. За счет использования бетонной смеси по периметру конструкция обретает дополнительную прочность и жесткость, которая положительно отражается на сроке службы и безаварийной эксплуатации зданий. Попавшую жидкость внутрь изделия в процессе монтажа необходимо устранить при помощи перфоратора, посредством высверливания отверстий в поверхности перекрытия. При этом осуществляется сверление отверстий диаметром до 140мм в местах расположения пустот. Может быть реализована пробивка в местах исключающих расположение ребер жесткости. В противном случае существует опасность кристаллизации воды и образования льда в холодное время года, который может нарушить целостность железобетона, повлечь его разрушение и вызвать преждевременный выход из строя. В плитах серии ПБ технологические отверстия делать запрещается. При помощи сверления плит также реализуется прокладка электропроводки в ряде случаев. При этом провода также должны быть уложены в пустые полости. В качестве необходимого инструмента для работы понадобятся прочные сверла с алмазной насадкой, а также перфоратор, применение которых актуально для тяжелых марок бетонов.

Элементы и виды конструкции

Форма для монолитных перекрытий может быть съёмной и несъёмной. Съёмные щиты по завершению работ демонтируют.

При распалубливании несъёмной опалубки убирают только стойки и ригели. Горизонтальные щиты, или палуба, остаются единым целым с перекрытием. Материал, из которого изготовлена несъёмная форма для бетонирования, часто придаёт железобетону недостающие эксплуатационные качества.

К методу замоноличивания при помощи несъёмной опалубки относятся:

  • монолитное перекрытие по профнастилу;
  • использование ламинированной влагостойкой фанеры;
  • применение в опалубке листов ОСП;
  • бетонирование пенополистирольных панелей.

Ламинированная фанера и ОСП экономят затраты. Плиты легко крепятся к несущим деревянным балкам, по гладкой, ровной поверхности легче выполнять окончательную отделку.

Пенополистирол обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, железобетон меньше проводит вибрации и звук.

Объемные стойки

Стойки – опорная часть конструкции.

Стойка телескопическая (она же винтовая стойка, стойка-домкрат) применяется для выполнения работ на отметке не более 4,8 м.

Толщина перекрытия при этом не должна превышать 400 мм. При превышении этих параметров, стойки дополнительно усиливают ригелями, применяя объёмную опалубку.

Высота стойки меняется по принципу домкрата, с помощью выдвижения внутренней трубы. Труба выдвигается на нужную величину перемещением наружной резьбовой муфты, фиксируется замком. Телескопический механизм опирается на треногу. Тренога, или юбка, частично воспринимает динамическую нагрузку в производстве работ. Опора имеет подвижное крепление, без труда размещается возле стен и в углах.

Важно! Показателем качества стоек является минимальный зазор между наружными и выдвигающимися трубами. Чем больше величина зазора, тем больше риск перелома опоры под нагрузкой.

В зависимости от сечения балок опалубки выбирается форма унивилки. Унивилка – элемент стойки, соединяющий трубу с горизонтальной балкой, фиксирующий балку в заданном положении. Изготавливается из металла толщиной не меньше 5 мм, крепится верхней гайкой стойки.

Влагостойкая фанера

Влагостойкая фанера применяется в индивидуальном и малоэтажном строительстве для экономии затрат. Строя своими руками, применять промышленные высокопрочные металлические щиты нерентабельно. Фанерная палуба даёт прекрасный результат при небольшом вложении средств.

Для щитов используют клееную влагостойкую фанеру, ламинированную фанеру, толщиной листа 18-21 мм. Фанера производится путем склеивания 5-6 слоёв древесного шпона с укладкой каждого следующего слоя поперёк волокон, за счёт чего достигается достаточная прочность панели. Ламинированная фанера дополнительно покрывается фенольной плёнкой под высоким давлением.

Важно!

Стыки листов фанеры должны приходиться строго на ригели. При визуальном осмотре собранной опалубки не должно быть видно ни одного шва.

Перед бетонированием листы пропитывают составами, снижающими адгезию, сцепление между бетоном и фанерой.

Необработанные торцы ламинированной фанеры впитывают воду, они также нуждаются в обработке водоотталкивающими пропитками.

Защитная плёнка панелей водонепроницаемая, износостойкая, плохо сцепляется с бетонной смесью. При распалубливании получают гладкую поверхность перекрытия.

Расчет прочности плит перекрытия

Для того чтобы правильно рассчитать прочность плит перекрытия, стоит учесть множество факторов, начиная от самого материала плиты, сечения арматуры, и рассчитать все возможные нагрузки.

Необходимо привести к площади плиты перегородки, например, из кирпича:

Один погонный м высотой 3 м весит 0,12 м х 1,2 х 1,8 т на м3 = 0,78 т / м.

При шаге перегородок, к примеру, 4 м получаем 0,78/4 = 0,2/м2. Принимаем приведенный вес перегородок равным 300кг/м2.

Жилье с учетом коэффициента надежности принимаем 1.3 для первой группы предельных состояний – 150 кг/м3.

Временная = 150 х 1,3 = 195 кг/м2.

Итого полная нагрузка составляет 550+110+300+195=1150 кг/м2.

Для эскизных расчетов принимаем нагрузку, равную 1.2 т/м2.

Схема монтажа плит перекрытий.

Учитывая все предельно допустимые нагрузки, можно подобрать арматуру необходимого диаметра, что скажется и на стоимости строительства, и на надежности строения. Однако будет хорошо, если все расчеты, будут произведены специалистом, так как необходимо учитывать еще массу факторов, например, обеспечить ограничение трещинообразования.

Читайте также:  Опалубка для бетона – установка и сроки снятия

Необходимо учитывать изгибающие моменты, так как они определяют на 95 % армирование плит на изгибе. Самые нагруженные сечения – это центр плиты, середина пролета.

Можно узнать значения для некоторых частных случаев. Для этого считают каждое из направлений, приняв X, Y, и получают MX = MY=gi 2/23.

Плита при размерах 6х6 – MX = MY=1,9 т/м.

Плита с размерами 5х5 – MX = MY= 1,3 т/м.

Это усилия, действующие на плиту вдоль и поперек, потому следует проверять на прочность взаимно перпендикулярные сечения.

Необходимо проверить прочность нормального сечения к продольной оси по изгибающему моменту. Пара, сжатый бетон и растянутая арматура снизу, воспринимают моментальное усиление, которое приходит на нее. Возьмем высоту этой пары равной 0,8h, с высотой сечения плиты – h.

NХ (У)=MХ (У)/() – усилие в арматуре.

Получается на 1 м ширины сечения плиты, при размерах плиты – 6х6 – 11,9 т, для плиты с размером 5х5 – 8,2 т., для плиты 4х4 = 5 т. Под эти условия подбирается соответствующая арматура третьего класса (А400) – периодического профиля.

Принимается расчетное сопротивление арматуры на разрыв, площадь сечения арматурного стержня при полученном диаметре и рассчитывается несущая способность стержня. Получаем шаг арматуры по каждому из направлений, то есть армированную сетку, растянутую в бетоне.

Сборные плиты перекрытия

Достаточно часто перекрытие подвала изготавливается из сборных плит, которые представляют собой железобетонные изделия, изготовленные в условиях завода. При этом расчет монолитного перекрытия не потребуется. Такие конструкции могут быть пустотелыми или полнотелыми. Установка сборных плит будет невозможна без использования автокрана. У данных плит есть и иные ограничения, например, выраженные в том, что заводы выпускают конструкции, длина которых не превышает 9 метров. Это сводится к тому, что для цокольного этажа с внушительной площадью подобные плиты использоваться не могут. При укладке плиты монтируются на слой раствора, толщина которого находится в пределах 20 миллиметров. После завершения монтажа швы между элементами цементируются. С данными манипуляциями не стоит затягивать, так как со временем промежутки забиваются мусором.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.