Здания невозможно представить без перекрытий, для изготовления которых используют бетонную смесь и арматуру. Перекрытия имеют повышенную прочность и способны выдерживать большие напряжения. Железобетонные элементы конструкции монтируют различными методами. В одних случаях монтаж осуществляется железобетонными изделиями, изготовленными на заводах ЖБИ. По другой технологии сооружается монолитная плита перекрытия, основу которой составляет бетонный раствор и арматура диаметром 8-12 мм. Рассмотрим монтаж цельной плиты. Разберемся, как правильно сделать первый шаг.
Сборная и монолитная плита перекрытия – варианты конструкций
При возведении жилых и производственных зданий строителями сооружаются различные виды железобетонных перекрытий:
- сборные. Для их изготовления используется необходимое количество стандартных железобетонных панелей, изготовленных в производственных условиях. Выбор длины плиты выполняется с учетом нужного расстояния между капитальными стенами. После укладки с помощью грузоподъемного оборудования готовых изделий производится их анкеровка и выполняется герметизация рабочего шва между торцами панелей;
- сборно-монолитные. Технология формирования перекрытий сборно-монолитного типа похожа на метод обустройства сборных конструкций. Готовые плиты укладываются на опоры, функцию которых выполняют несущие стены строения. После фиксации уложенных плит арматурой выполняется заливка бетонного слоя толщиной не менее 100 мм. Высота перекрытия включает толщину плиты и высоту залитого поверх бетона;
Одним из самых надежных и недешевых перекрытий в строительстве, является монолитное перекрытие
- монолитные. Для сооружения цельной плиты не требуется грузоподъемная техника. Процесс сооружения цельной конструкции предусматривает установку щитовой опалубки, сборку и размещение внутри нее арматурного каркаса, а также последующую заливку бетонного раствора. Важно правильно выполнить расчет опалубки с учетом планируемой нагрузки на перекрытие. Владея технологией монтажа, все работы несложно произвести своими силами.
Частные застройщики отдают предпочтение монолитным конструкциям благодаря простоте, возможности самостоятельного сооружения, а также отсутствию необходимости использования грузоподъемного оборудования. Не обязательно сооружать щитовую опалубку из древесины, если принимается решение сформировать перекрытие по профнастилу монолитное. В этом случае нижняя поверхность перекрытия, образованная металлопрофилем, не требует дополнительной отделки. Выбирая разновидность железобетонной плиты, руководствуйтесь требованиями проектной документации и учитывайте конструкцию здания.
Достоинства и недостатки укладки перекрытий монолитного типа
Планируя устройство монолитного перекрытия для собственного дома или дачи, следует детально изучить преимущества монолитной конструкции по сравнению со сборным и сборно-монолитным вариантом и проанализировать ее слабые стороны.
Основные достоинства цельной железобетонной плиты перекрытия:
- увеличенная прочность монолитного железобетона. В конструкции цельной железобетонной основы отсутствуют швы и зона стыковки, которые имеются в сборном варианте перекрытия;
- выравнивание усилий, создаваемых весом элементов здания, на коробку строения и фундаментную основу. Нагрузка равномерно передается по всему периметру опорной поверхности;
- возможность сооружения перекрытий разнообразной формы для реализации нестандартных проектов оригинальных зданий. При этом в качестве опорных элементов могут использоваться колонны, а также несущие стены;
В домах из кирпича, бетона или бетонных блоков перекрытия обычно выполняются из железобетона
- возможность претворения в жизнь замыслов архитекторов, связанных с сооружением балконов выносного типа на железобетонной консоли перекрытия. Увеличенный запас прочности таких конструкций гарантирован;
- жесткость монолитной плиты, сформированной между этажами строения. Цельная конструкция не имеет возможности смещаться в поперечной плоскости и продольном направлении;
- возможность осуществления монтажных работ своими руками. Отсутствует необходимость использования кранового оборудования для подъема к месту монтажа тяжелых плит из железобетона.
К неоспоримым преимуществам цельной конструкции также относится долговечность. Продолжительность эксплуатации правильно забетонированного перекрытия превышает столетие.
Наряду с комплексом достоинств, имеется ряд недостатков:
- увеличение продолжительности строительных работ, связанное с длительным набором бетонным массивом эксплуатационной прочности;
- необходимость использования увеличенных объемов бетонной смеси, которую желательно заливать за один прием с помощью бетононасоса.
Анализ достоинств конструкции и изучение недостатков позволяет утверждать, что монолитное перекрытие превосходит сборный вариант по большинству показателей.
Установка монолитных строений
Монолитные конструкции выполняются по предварительно установленной опалубке. Подобные перекрытия на плитах будут служить дополнительным жестким каркасом здания в процессе переноса нагрузки на несущие стенки с пола. Устройство их требует определенного профессионального мастерства. Выполнять необходимо обязательно по проекту под руководством специалиста-строителя.
Изготовление подобных конструкций по месту имеет некоторые преимущества. Для этого не нужно иметь специальный транспорт или какую-либо грузоподъемную технику. Для перемещения и поднятия бетона достаточно иметь средства малой механизации.
Схема монтажа монолитного перекрытия.
Основа монолитных конструкций заложена в плитах Монье. В ней арматура размещается в местах растяжения, имеется ввиду нижняя часть плиты. Обусловливается это тем, что сталь имеет прочность на растяжение в 15 раз большую, чем бетон. Арматурный каркас плиты должен быть расположен на относе от стен опалубки на минимальном расстоянии 3-5 см. Это необходимо для того, чтобы бетон имел возможность заполнить данное пространство.
Пролет, который перекрывается с помощью монолитной плиты, должен иметь длину максимум 3 м. Для трубопроводов сантехнических коммуникаций следует позаботиться об установке металлических либо виниловых гильз, которые имеют внутренний диаметр больше, чем прокладываемый трудопровод. Зазор трубопровода и металлических гильз нужно чеканить просмоленной паклей.
К недостатком подобных монолитных конструкций стоит отнести монтаж деревянной опалубки практически по всей площади дома. Однако это вовсе не значит, что нужно выставлять опалубку всю сразу. Перекрытие можно выполнять отдельными пролетами, при этом перенося опалубку по мере схватывания бетона.
Несущая способность монолитных перекрытий будет обеспечиваться с помощью арматуры. Промежуточные стыки стержней при этом по всей длине нежелательны. С наружной стороны перекрытия минимальный слой бетона должен составлять не менее чем 2 см. Пролет бетонировать необходимо за один рабочий цикл.
Монтаж монолитного перекрытия – пооперационная технология
К выполнению работ по монтажу монолитного перекрытия своими руками между этажами здания следует приступать только после тщательного изучения технологии, которая предусматривает следующее этапы работ:
Монолитное перекрытие имеет ряд преимуществ по сравнению с перекрытием из готовых железобетонных плит
- Выполнение прочностных расчетов железобетонных плит.
- Подготовку необходимых стройматериалов, инструмента и оборудования.
- Сборку опалубочной конструкции и обеспечение ее герметичности.
- Изготовление арматурного каркаса и размещение его внутри опалубки.
- Приготовление бетонной смеси и заполнение готовым раствором опалубки.
Каждый из указанных этапов работ имеет свои особенности. Остановимся более детально на специфике выполнения главных стадий.
Напряженно-деформированное состояние перекрытия.
Для понимания принципов работы монолитного перекрытия и способах армирования нужно проанализировать напряженно-деформированное состояние плиты. Например, защемленная плита размером 12 на 6 м, толщина 20 см. Нагрузка составляет 500 кг/м2.
Если посмотреть на изополя перемещений перекрытия, можно заметить, что центральная часть подвержена большей деформации.
Изополя перемещения монолитной плиты перекрытия.
На мозаике напряжений так же заметно, область красного цвета соответствует растяжению плиты в нижней части, а область синего цвета сжатие плиты в нижней части.
Мозаика напряжения монолитной плиты перекрытия.
Это учитывается при армировании плиты. На картинке расчета армирования показана площадь армирования. Центральная часть низа плиты подвержена большему растяжению, поэтому нуждается в большем армировании. Верхняя часть плиты подвержена растяжению у торцов, поэтому в этой зоне армируется сильней.
Площадь верхней арматуры.
Площадь нижней арматуры.
Выполнение расчетов нагрузочной способности
Все нагрузки, которые действуют на монолитный железобетон во время эксплуатации, делятся на следующие разновидности:
- постоянно действующие усилия. К ним относятся нагрузки, которые создаются весом коробки строения, массой находящихся внутри здания перегородок, а также конструкцией кровли;
- нагрузки переменного характера. Их величина определяется весом инженерных сетей, массой отделочных элементов, мебели. От количества людей внутри строения также зависит величина временных нагрузок.
Нагрузочная способность монолитных плит зависит от толщины железобетонного массива. Для обеспечения требуемого запаса прочности плиты при нагрузке 500 кг на 1 кв. м необходимо выдержать толщину железобетонного массива, равную 0,2 м. Величина нагрузки плиты перекрытия, определяется на основании специальных расчетов. Важно учитывать условия эксплуатации плит, чтобы не допустить их растрескивания.
Как и все, что касается строительства, монолитное перекрытие начинается с проекта
На точность прочностных расчетов влияют следующие факторы:
- размер расчетных усилий, действующих на единицу площади перекрытия;
- маркировка используемого бетонного раствора;
- толщина формируемой плиты из армированного бетона;
- длина и ширина конструкции, перекрывающей пространство между этажами.
На основании расчетов определяется размер сечения арматуры, которая демпфирует изгибающие моменты и усилия растяжения. Без специальной инженерной подготовки самостоятельное выполнение расчетов проблематично. Поручите расчетные операции профессиональным строителям или выполните вычисления в онлайн-режиме с помощью специального калькулятора, размещенного на профессиональных сайтах.
Нагрузка на перекрытие
Плита перекрытия будет прочной, если действующие в ней усилия меньше прочности ее армированных сечений. Рассчитываются также нагрузки на плиту. При этом учитываются следующие составляющие:
- Собственный вес плиты (обычно с коэффициентом надежности по нагрузке 1,2);
- Собственный вес пола в кг/м3;
- Вес перегородок, приведенный к площади плиты в кг/м3 (учитывается вес погонного метра перегородки и шаг перегородок);
- Полезная нагрузка (жильё) — обычно принимается от 150кг/м3 при коэффициенте надежности 1,3.
Все составляющие суммируются, образуя величину полной расчетной нагрузки на плиту (результат в Т/м2).
Как формируется щитовой каркас с помощью несъемной опалубки
Опалубка для монолитной плиты перекрытия изготавливается на основе следующих стройматериалов:
- влагостойкой фанеры, толщина которой составляет 2-2,5 см. Ламинированное покрытие фанеры облегчит ее демонтаж после застывания раствора;
- гладких досок, изготовленных из прочного пиломатериала. Для сборки щитов используйте доски, толщина которых составляет 4-5 см, а ширина 18-20 см;
- металлических опор телескопического типа или обычных бревен диаметром 15 см. Стойки используются для обеспечения неподвижности опалубки;
- деревянных брусьев, используемых для поддержания опалубочного каркаса. Брусья выполняют функцию поперечных элементов опалубочной конструкции.
Для сборки опалубки подготовьте также метизы и необходимые столярные инструменты. Не забудьте о строительном уровне, позволяющем проконтролировать горизонтальность конструкции.
Устройство монолитной плиты перекрытия предполагает, что бетон будет заливаться в горизонтальную опалубку
При сборке опалубки соблюдайте последовательность операций:
- Начертите на стенной поверхности уровень размещения опалубочных щитов.
- Произведите установку опорных элементов с интервалом между ними 100 см.
- Уложите на вертикальные опоры металлопрофиль или поперечные бруски.
- Разложите фанерные листы или подготовленные доски и прочно закрепите их.
- Прибейте по контуру опалубочной конструкции вертикальную окантовку.
- Проверьте соблюдение горизонтальности и герметизируйте стыковые участки.
Опалубочная конструкция подлежит демонтажу через 4 недели после бетонирования.
Как производится правильное армирование монолитной плиты перекрытия
К выполнению работ по армированию следует заранее подготовиться. Потребуются следующие материалы:
- специальные подкладки, обеспечивающие фиксированное положение стальной арматуры относительно внешней поверхности бетонного массива;
- рифленая арматура с диаметром сечения прутка до 12 мм, повышающая способность бетона воспринимать нагрузки;
- приспособление для вязания и отожженная проволока, позволяющие быстро зафиксировать элементы арматурного каркаса.
Для облегчения гибочных операций потребуется специальное приспособление. Нарезку заготовок выполняйте болгаркой, укомплектованной отрезным кругом для металла.
После обустройства опалубки в нее устанавливается арматурный каркас из двух сеток
Изготовление арматурной решетки выполняйте по приведенному алгоритму:
- Нарежьте стальную арматуру на прутки заданной длины.
- Уложите продольные заготовки на фиксаторы с шагом 15-20 см.
- Привяжите поперечные стержни, соблюдая заданный интервал.
- Привяжите к связанной решетке вертикальную арматуру через каждые 100 см.
- Свяжите сетку верхнего уровня и тщательно закрепите ее к опорам.
При соединении арматуры с перекрытием выдерживайте нахлест, величина которого в 35 раз превышает диаметр стержней.
Перекрытия из бетона
Высота подставки 100 мм, при толщине плиты 200 мм. Устанавливаются подставки с шагом 800-800 мм в шахматном порядке.
На торцах плиты устанавливают «П» образные детали из арматуры диаметром 10 мм (класс А400С). Они служат для усиления краев перекрытия. Длинна верхней и нижней части 400 мм, высота 140 мм, как показано на рисунке (при толщине плиты 200мм).
Сетка из арматуры должна перекрывать кирпичную стену не менее чем на 15 сантиметров, а газобетонную – на 25 сантиметров. Расстояние от торцов стержней до вертикальной опалубки, должно составлять так же – 25 мм.
Для соблюдения нужного расстояния нижней сетки от опалубки, в зоне пересечения прутков, под нее вставляют фиксирующие элементы из пластмассы, с расстоянием между ними в 1 метр.
Как выполняется заливка плиты на несущие стены дома
Монолитная плита перекрытия заливается бетонной смесью, приготовленной из следующих ингредиентов:
- портландцемента с маркировкой М400;
- гравия или щебня размером до 3 см;
- очищенного песка.
Все компоненты раствора смешиваются с водой до получения сметанообразного состояния бетона. Для повышения эффективности замеса используется бетономешалка. Однако, учитывая необходимость в увеличенном объеме смеси, стоит купить готовый бетон, который доставляется на участок работ в специальном миксере.
Процесс бетонирования включает следующие этапы:
- Подачу бетонной смеси в опалубку с арматурой.
- Равномерное распределение бетона по площади будущего перекрытия.
- Трамбование бетонного массива с использованием механического вибратора.
На завершающей стадии осуществляется выравнивание поверхности. Бетон набирает эксплуатационную прочность на протяжении одного месяца и нуждается в дополнительном увлажнении. Ведь в процессе твердения бетона влага постепенно испаряется. Для поддержания постоянной влажности и предотвращения растрескивания поверхность закрывается полиэтиленовой пленкой и регулярно увлажняется.