Расчет плиты перекрытия и внутренней несущей беспроемной стены

При строительстве любого индивидуального двухэтажного жилого дома возникает вопрос, каким сделать междуэтажное перекрытие. Обычно его выполняют из железобетона, что обеспечивает его прочность, надежность, долговечность, сейсмоустойчивость и соблюдение противопожарных норм.

Установка опалубки

После того как выстроены стены первого этажа, начинают устройство опалубки под монолитное перекрытие. Главное, помнить, что она должна быть очень прочной, для того чтобы выдержать вес залитого бетона.

Более предпочтительный способ – аренда готовой опалубки, выполненной из пластика или металла. Преимущества такой опалубки состоят в том, что она разбирается и собирается, а также имеет в комплекте готовые телескопические опоры.

Второй способ – это изготовление опалубки непосредственно на месте, для чего используются листы влагостойкой фанеры (толщина 20 мм) или обрезные доски (толщина 25–35 мм).

  1. Сначала устанавливаются опоры – телескопические или стойки из деревянного бруса с метровым шагом. От несущих стен стойки располагают на расстоянии не менее 20 см.
  2. На стойки укладывают ригели для удерживания опалубки. Это могут быть балки из горячекатаного профиля (швеллер, двутавр) или продольный деревянный брус.
  3. Сверху на ригели устанавливают поперечные балки, а уже на них – горизонтальную опалубку (листы влагостойкой фанеры). Важный момент: листы опалубки должны быть идеально подогнаны между собой и плотно прилегать к стенам.
  4. После этого следует тщательно отрегулировать высоту опор, чтобы верхние края опалубки и края стен находились на одном уровне.
  5. Теперь закрепляют вертикальные элементы опалубки. Их устанавливают на расстоянии 150 мм от края стен, поскольку этот размер необходим для опирания плиты перекрытия на стену.
  6. После установки опалубки всю её поверхность накрывают гидроизоляционной пленкой. Это даст возможность в дальнейшем легко убрать опалубку, оставив при этом ровную поверхность бетонного перекрытия.

Особенности сборно-монолитной технологии

Сборно-монолитные перекрытия бывают следующих размеров: 6-метровые (100 кг), 4-метровые (74 кг) и 3-метровые (50 кг).

Сборно-монолитные перекрытия домов имеют вес каждого блока 100 кг (6-метровые), 74 кг (4-метровые), 50 кг (3-метровые). По несущей способности разделяют два типа монолитных прогонов: 1,3 т/м2, 900 кг/м2, – что позволяет возводить на них легкие сборные перегородки в любом месте монолитного дома, при необходимости переносить их по всему периметру.

Сборно-монолитные перекрытия также обладают повышенной пожаробезопасностью и влагоизоляцией.

Выполняя перекрытие дома своими руками по описанной технологии, важно использовать уплотнение бетона ручным штыкованием либо виброинструментом (рейка, глубинная насадка). Это обеспечит максимальную адгезию раствора с бетонными поверхностями прогонов, балок. Улучшает характеристики конструкций ячеистый бетон, имеющий пористую структуру. Например, пенобетон отличается высокой влагонепроницаемостью, легко изготавливается самостоятельно, быстро набирает крепость. Монолитное домостроение из этого материала востребовано индивидуальными застройщиками, поэтому данная технология легко интегрируется в общий процесс.

Перекрытие дома своими руками может выполняться из полистирольных блоков, в результате получаются бетонополистирольные конструкции, обладающие уменьшенным весом. В этом случае блоки могут укладываться на стены вручную, нижняя часть конструкции формирует пустоты внутри плиты. Армирующий пояс и верхняя заливка, созданная монолитным способом, работают на сжатие, воспринимают нагрузки от веса мебели, жильцов. Изготавливая эти сборно-монолитные перекрытия, можно обходиться без грузоподъемной техники.

Еще одним достоинством монолитного метода для частного дома является пожаробезопасность сборных конструкций. В отличие от деревянных балок, щитов, они не боятся открытого огня, надежно отсекают пламя между этажами при возгорании. Коммуникации, проведенные по дому своими силами внутри пустот перекрытия, имеют дополнительную огнебиозащиту, не испытывают случайных механических нагрузок, вибраций, деформаций.

Создавая сборную монолитную плиту из сборных блоков для дома, используют сетку 8-14 мм, в зависимости от планируемой эксплуатационной нагрузки. Планируя сборную плиту в пределах 150 мм, можно обойтись одним слоем сетки, при увеличении толщины потребуется второй слой арматуры. Наиболее популярен размер ячейки 200х200 мм, 150х150 мм. Монолитное литье с сетками из прутьев одинакового сечения обладает большей эффективностью сборно-каркасных конструкций.

Процесс монтажа

Как и во всех работах, первым, что нужно будет сделать, будет приобретение всевозможных материалов и приспособлений. В частности, для изготовления опалубки, потребуется или разборная конструкция, которую можно арендовать у строительных фирм, либо материал для собственноручного изготовления этой конструкции.

Если монтаж будет производиться своими руками, то для опалубки нужно приготовить фанеру влагостойкого типа, или доски. Фанера должна быть не меньше 2 сантиметров толщиной, а доски – не менее 2,5 сантиметров.

При возведении постройки, в некоторых случаях может понадобиться устройство специального укрепляющего элемента. Его называют монолитный пояс под плиты перекрытия. Он представляет собой армированную бетонную ленту, проходящую по периметру здания и являющуюся опорой для сооружаемой конструкции.

  • Начинается процесс монтажа плиты, с установки стоек или опор, которые будут поддерживать плиту во время ее монтажа и застывания. Их устанавливают с определенным шагом – он регулируется расстоянием между балками перекрытия и его размером.
  • Далее устанавливаются продольные балки. Их нужно уложить в специальные крепления на установленных ранее опорах. В народе эти крепления называют «короны» или «вилки». При укладке балок, нужно учесть, что поверхность опалубки должна быть строго горизонтальной. Все балки укрываются фанерой или досками. После формирования плиты, эти части опалубки нужно будет снять, так что необходимо учесть эти нюансы их установки.
  • Когда балки уложены, можно начинать сборку горизонтальной части опалубки, с проверкой горизонтальности плоскости. Она должна соблюдаться абсолютно по всей площади.
  • При сборке, следует уделить внимание тому, насколько ровной получится плоскость – от этого зависит, насколько ровным будет потолок, которым является нижняя ее часть. Для того, чтобы получить плоскость наиболее высокого качества, а так же для предотвращения вытекания бетона в щели, укладывается гидроизоляционная пленка.
  • Далее устанавливаются вертикальные элементы. Их нужно установить так, чтобы после заливки, края плиты заходили на стены с достаточным запасом. Нужное расстояние указано в СНиПе.
  • После этого, приступают к армированию всей поверхности будущей плиты. Укладывается два ряда сетки из арматурного прута. Ячейка получаемой сетки, должна быть около 20 сантиметров. Первый слой укладывается на расстоянии около 2,5 сантиметров от нижней плоскости опалубки. Для того, чтобы приподнять сетку, используют специальные проставки из пластика.
  • Второй слой сетки монтируется на таком же расстоянии от верхней плоскости будущей плиты. Чтобы закрепить два слоя сетки на необходимом расстоянии, из арматурных прутков сгибаются специальные подставки. Все слои сетки и все ее элементы, связываются между собой вязальной проволокой.
  • Когда арматура уложена, а все элементы опалубки находятся на своих местах, начинается процесс заливки раствора. Марку бетона выбирают не просто так, а исходя из данных по предполагаемой нагрузке на плиту. Не стоит забывать, что все технологические отверстия в получаемой плите, необходимо заранее огородить специально изготовленными коробами.
  • После заливки раствора, его необходимо протрамбовать специальным вибростанком для бетона. Это позволит сделать залитое перекрытие более однородным по структуре, а также выгонит все образовавшиеся при заливке пузыри воздуха.
  • Полученная поверхность увлажняется в течении недели с момента заливки раствора. После этого, постоянное увлажнение не требуется. Но, контролировать высыхание поверхности все же нужно.
  • Для полного застывания бетона может потребоваться до 30 дней. Все зависит от выбранной марки бетона и толщины создаваемой конструкции.

По прошествии указанного срока, опалубка полностью снимается, а перекрытие готово к использованию.

Бетонное перекрытие своими руками толщина. Как сделать перекрытия в частном доме

Устройство перекрытий в доме

Разделение дома на этажи осуществляется с помощью перекрытий . Выбирая вид перекрытий , учитывают величину пролетов между стенами, материал наружных и внутренних несущих стен, величину нагрузки на пол. Перекрытия должны быть не менее долговечны, чем стены дома.

Требования

Перекрытия должны иметь необходимую несущую способность, высокую степень огнестойкости, быть жесткими, с минимальным прогибом, обладать достаточными звукоизоляционными и теплозащитными свойствами.

Нагрузки

При расчете нагрузок на перекрытия учитывают вес устанавливаемого оборудования — котлов, ванных, джакузи, бильярдных столов, мебели и других тяжелых предметов.

Технологические нюансы

Перекрытия подвальных и цокольных этажей, а также чердачные надо утеплять, так как они разделяют помещения с разной температурой. По междуэтажным перекрытиям желательно уложить звукоизоляцию.

Инновации

Часторебристые и легкобетонные перекрытия позволяют уменьшить вес здания, исключить мостики холода, обойтись без звуко- и теплоизоляции пола. Их ровная поверхность облегчает монтаж напольных покрытий.

Виды перекрытий

Перекрытия дома опирают на стены или колонны. Основные конструкции перекрытий — безбалочные и по балкам .

В безбалочных перекрытиях несущей конструкцией служат железобетонные плиты. По технологии возведения их делят на сборные, монолитные и сборно-монолитные. Сборные собирают из плит заводского изготовления. Монолитные выполняют на месте по опалубке, используя монолитный бетон. В сборно-монолитных перекрытиях пролеты, которые имеют прямоугольную конфигурацию, перекрывают плитами, а нестандартные пролеты — монолитным железобетоном.

Из сборных плит наиболее распространены многопустотные плиты высотой 220 мм, длиной 2-7,2 м, шириной 1,2 или 1,5 м. Производят также сплошные железобетонные плиты перекрытии высотой 140- 160 мм, а также из армированного легкого бетона. Последние имеют высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные качества.

В перекрытиях по балкам несущей конструкцией служат балки — металлические или деревянные. По ним укладывают настил. В строительстве частных домов применяют два типа таких перекрытий. Изделия первого типа — часторебристые перекрытия, состоящие из металлических балок и уложенных по ним мелкоштучных элементов настила из легкого бетона или керамики. Второй тип — перекрытие по деревянным балкам. По ним обычно укладывают деревянный настил.

Ошибка! Если железобетонную плиту перекрытия консольно вывести за пределы наружной стены для создания балкона, то образуется мостик холода. Для создания консоли балкона подойдут плиты только из теплого бетона.

Монтаж безбалочных монолитных перекрытий

Сборные безбалочные перекрытия

При укладке плиты выравнивают, контролируя горизонтальность поверхности по нижней плоскости, которая служит потолком. Если наружные стены сделаны из легких бето

Перекрытие своими руками

Материал, инструмент и техника

  • Для работы потребуются заказать миксеры с бетоном, бетононансос (если требуется поднимать раствор на высоту), строительный вибратор для раствора. Также, если бетонная смесь не покупная, а делается самостоятельно, то и бетономешалка.
  • Для арматуры необходимо закупить специальные металлические пруты и вязальную проволоку, а для опалубки – деревянный брус, доски и влагостойкую фанеру.
  • Для заливки нужен будет готовый бетон или его обычные компоненты в виде цемента, воды, очищенного песка и мелкого щебня 5-20 мм.
Читайте также:  Вальмовая крыша своими руками – устройство стропильной системы

Переход от процесса возведения стен к созданию плиты перекрытия происходит на этапе полного их доведения до намеченной высоты. Начинают с опалубки.

Как сделать опалубку?

Перекрытие своими руками

Сначала делают опалубку, которая выглядит как огромная ванна-форма для последующего наполнения цементным раствором. Её сооружают из устойчивых к влажности фанерных листов и вертикально установленных опорных частей.

В качестве опорных элементов вместо древесного бруса можно использовать специальные металлические трубчатые стойки телескопического типа. А вместо фанерных листов можно взять доски, выложив по тому же принципу.

Опоры для опалубки ставят из расчета такой прочности, которая бы удерживала не только её вес, но и залитого туда бетона вкупе с весом арматурной составляющей.

Итак, последовательность работ по опалубке для монолита:

  • Сооружение опор. Здесь нужно очень внимательно выверять уровень, так как даже небольшое отклонение по высоте губительно скажется на прочности. Каждая стойка предполагает нагрузку от минимальной в 300 кг до оптимальной в полтонны.
  • Делается отступ от стен на 20-25см, между стойками соблюдается метровое расстояние.
  • Кладка балок поперёк предполагаемой плиты перекрытия, их крепят к стенам и пришивают в тех местах, где они соприкасаются со стойками, чтобы создать максимальную стабильность и устойчивость при заливке и высыхании.
  • Размер балки подбирают такой, чтобы бетонная масса не создала прогиба в дне опалубки сверх допустимой меры в 1/150 пролета.
  • На созданную основу выкладывают доски или фанерные листы, которые дополнительно изолируют плёнкой. Зазоры между досками можно ещё и запенить для большей надёжности.
  • На этом же этапе идёт закладка труб для электропроводки и вентиляции.
  • Опалубка готова и можно переходить к сооружению армирующей сетки.

Требования к арматуре

  • Берут металлические пруты с сечением от 8 мм до 10 мм.
  • Делают сетку, скрепляя их проволокой не более полутора миллиметров в сечении и не менее 1,2 мм.
  • Арматура ставится на двух уровнях – на верхнем ярусе, создавая эффект растяжения, и на нижнем, работая на сжатие.
  • Делаются отступы между арматурной сеткой и опалубкой в 20-25 мм для того, чтобы соблюсти оптимальную толщину бетонной прослойки в этих зонах перекрытия.
  • Верхний ярус армирования должен быть на расстоянии 100 мм от нижнего.
  • Полученный промежуток оснащают фиксаторами дистанционной разновидности с опорными лапками.
  • Прут с сечением 10 мм допускается при необходимости нарастить не более, чем на 480 мм.
  • Пруты арматуры в ярусах скрепляют по шахматному принципу.
Перекрытие своими руками

Как армировать

  1. Нижняя часть арматуры укладывается продольно, а поверх неё устанавливается поперечный ряд прутов с двухметровым шагом.
  2. Третий ряд опять кладут продольным способом, придерживаясь метрового шага.
  3. Берут проволоку с достаточной мягкостью и проходят все места пересечения прутьев, тщательно связывая их.
  4. На нижний слой арматуры крепят под углом в 15° фиксаторы из пластика на метровом расстоянии друг от друга.
  5. Так заполняют армирующей сеткой нижний ярус и после этого приступают к созданию верхнего яруса точно по такому же принципу.
  6. Каждые 40 см края обоих ярусов скрепляют специальными соединителями.

Заливка бетоном

Требования к прочности¸ качеству, толщине:

  • Допустимо использовать только добротный бетон, обычно берётся М200 или ещё более качественные материалы. Качество бетона – это залог необходимой прочности перекрытия.
  • Толщина плиты рассчитывается от минимальной в 15 см до максимальной в 30 см.
  • Заливку не делают при температуре ниже +5°С. Если ситуация не оставляет выбора, тогда дополняют состав специальными добавочными средствами, обогревают раствор перед использованием.

Заливка:

  1. Маркируют высоту заливки.
  2. Сама процедура происходит за один раз. Полный объём бетона при помощи бетононасоса непрерывно заливается в форму. В противном случае, если заливают в несколько приёмов, перекрытие утратит прочность.
  3. Бетон разравнивают по форме опалубки.
  4. Обязательно используют строительный вибратор для удаления воздушных пузырьков из состава. Без вибрационной проработки не обойтись. Сила тяжести самого бетона недостаточна для нужного уплотнения, требуется обязательно подвергнуть состав вибрационному воздействию, так как только в этом случае он спрессуется до положенной нормы и воедино схватится с армирующей сеткой.
Перекрытие своими руками

Важно!Для полноценного отвердения и достижения пика прочности бетон сушат 27-28 суток.

После полного отвердения работы по строительству возобновляют.

Расчетная схема второстепенной балки (а) и огибающая эпюра изгибающих моментов (б)

Нагрузки на главную балку считаются приложенными в виде сосредо­точенных сил от веса второстепенных балок, плит g и временной нагрузки Р, собираемой с соответствующих грузовых площадей. Для упрощения рас­чета собственный вес главных балок также приводят к сосредоточенной нагрузке, приложенной в осях второстепенных балок. Расчетная схема главной балки также представляет собой неразрезную конструкцию с рас­четными средними пролетами, принимаемыми равными расстоянию между осями опор (рис. ниже, а). Расположение временной нагрузки (через пролет или в смежных пролетах) рассматривается в нескольких комбинациях с целью выявления максимальных пролетных и опорных изгибающих момен­тов в сечении главной балки (рис. ниже, 6).

Монолитное ребристое перекрытие своими руками

Подобное перекрытие относится к балочному типу. Несущей конструкцией выступает ж/б балка, заполнением – пустотелые ребристые блоки.

Читайте также:  Бетонные плиты: назначение, материал изготовления, размеры и виды

Последовательность производства работ:

  • установка балок – их должны заходить в арматурный пояс ( см), о котором говорилось выше, на глубину см;
  • максимальный шаг блоков перекрытия принимается, как см, что зависит от габаритов самих изделий, которые заполняют пространство между опорами;
  • высота пустотелых блоков принимается, как см, что определяет высоту ребристого ж/б перекрытия;
  • в местах, где будут находиться межкомнатные перегородки, должно быть предусмотрено усиление из двух балок, уложенных рядом друг с другом;
  • если длина пролета превышает 4.0 м, монтажу подлежит дополнительный элемент жесткости – разделительное ребро, размещаемое поперек балок;
  • реализуется бетонная заливка, которая заполняет пространство между блоками и превышает их высоту на 2-3 см.

Уход за бетоном подразумевает его смачивание, что предотвращает развитие глубоких трещин и увеличивает прочность плиты

Для наращивания несущей способности по пустотелым блокам может быть установлен арматурный каркас 20х20 см, однако, это ведет к увеличению массы конструкции.

Этапы строительства своими руками

Окончательная конструкция ребристого монолитного перекрытия должна представлять собой плиту, совершенно ровную сверху, и в нижней части имеющую балочную усиливающую конструкцию. Причём плита и балки заливаются одновременно, образуя едино-монолитную конструкцию, из-за чего она набирает максимально возможную прочность.

Чаще всего при самостоятельном возведении в качестве опалубки используются специальные короба, изготовленные из ударопрочного пластика. Изготовить опалубку можно и из листов пенопласта, скрепленных между собой. Они укладываются на специально сооружённом настиле, который снизу подпирается стойками – это предотвратит провисание настила с момента залива бетонной смеси и до её полного схватывания.

На настил и стойки с целью экономии можно пустить лес, который впоследствии будет использоваться для строительства кровли. Более дорогим вариантом будет инвентарная опалубка.

Проёмы, которые образуют балки, прокладываются по всей длине арматурным каркасом, состоящим из прутов арматуры диаметром 12-16мм (в зависимости от предполагаемых нагрузок) и обвязки (примерно 6-8мм). Вся верхняя плоская часть усиливается арматурной сеткой (в 2 слоя) с шагом 10-20см.

Этапы строительства своими руками

Арматуру укладывают так, чтобы со всех сторон ее закрывал защитный слой бетона не менее 20 мм в толщину. После того, как все составные части будущего перекрытия уложены и надёжно закреплены стойками, начинается заливка бетона.

Идеальным считается то перекрытие, плоскость которого была залита за один раз, поэтому самостоятельное замешивание раствора в бетономешалке крайне нежелательно. Это приведёт к тому, что плита не будет иметь одинаковую прочность по всей площади а, следовательно, появятся аварийно-опасные места.

Для того, чтобы получить надёжное перекрытие с максимальным запасом прочности используйте покупной бетон, доставляемый на стройплощадку в «миксере» (самостоятельно довольно сложно соблюсти правильную дозировку всех составляющих бетонной смеси). Таким образом, вы сможете залить плиту за один раз, и она получится абсолютно надёжной.

Итоги

Железобетонные монолитные конструкции позволяют строить здания в минимальные сроки, используя современные сорта бетона. Важным этапом строительства является проектирование. Именно правильные расчёты позволяют создать прочную постройку с длительным сроком эксплуатации.

Железобетонные монолитные конструкции используются как в промышленном строительстве, так и жилищном. Сравнительно небольшая стоимость и прочность делают их незаменимыми в производственных цехах и при возведении многоэтажных зданий.

  • Баня из газобетонных блоков своими руками
  • Приготовление бетона вручную: пропорции, таблица
  • Бетон своими руками
  • Шлакоблоки своими руками в домашних условиях

Ребристое монолитное перекрытие своими руками

При строительстве частного дома (к примеру, дачи или усадьбы) возникает желание увеличить жилое пространство и пристроить к дому дополнительный этаж. Для этого необходимо выбрать максимально комфортное и функциональное перекрытие. Что же, уделим этому вопросу более пристальное внимание.

Расчет монолитного ребристого перекрытия

Ребристое монолитное перекрытие своими руками

Например, имеется помещение с внутренними размерами 5х8 метров. Если делать в таком помещении сплошную монолитную плиту, опертую по контуру, то возможная высота такой плиты h = 15 см. При этом только масса плиты составит

m = 2500·5.4·8.4· = 17010 кг или около 17 тонн

где 5.4 и 8.4 полные размеры плиты с учетом опорных участков в метрах, ρ = 2500 кг/м3 — примерный удельный вес 1 кубического метра железобетона на крупном заполнителе щебне и с процентом армирования < 3%. Для определения более точного значения удельного веса следует учитывать множество различных факторов, данный вопрос здесь не обсуждается.

И потребуется для такой плиты около 6.8 кубометров бетона.

А если сделать монолитную плиту высотой 8 см по 4 прямоугольным балкам сечением примерно 10х20 см, расположенным с шагом 1.6 м, то масса такой плиты составит

m = 2500(5.4·8.4· + 0.1·0.2·5.4·4) = 10152 кг или около тонн

для такой плиты потребуется около кубометров бетона.

Как видим, разница ощутимая и лучше ощутить ее поможет расчет.

Исходные данные оставим такими же как при расчете монолитной сплошной плиты, опертой по контуру, для большей наглядности, т.е. примем максимальное значение временной равномерно распределенной нагрузки равным 400 кг/м2.

Для изготовления плиты и балок будет использоваться все тот же бетон класса В20, имеющий расчетное сопротивление сжатию Rb = 11.5 МПа или 117 кгс/см2 и арматура класса AIII, с расчетным сопротивлением растяжению Rs = 355 МПа или 3600 кгс/см2.

Подобрать сечение арматуры для плиты по балкам и более точно определить геометрические параметры балок.