Межэтажные перекрытия: виды конструкций и монтаж

Плита перекрытия является одним из самых распространенных железобетонных изделий в строительстве.

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.

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.

Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами

1 — главная балка; 2 — второстепенная балка; 3 — колонна; 4 — плита

Все элементы перекрытия первого типа монолитно связаны между со­бой и предполагается, что работают по балочной неразрезной схеме. Глав­ные балки стремятся располагать по короткому шагу колонн как наиболее нагруженным элементам перекрытия. Второстепенные балки располагают с шагом, как правило, не более 2,7 м, с учетом того, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонн. При этом, чтобы плиты в коротком на­правлении работали по балочной схеме, соотношение короткой к длинной стороне ячейки в плане должно отвечать неравенству 11/12 < 0,5. При соот­ношении сторон плиты 11/12 >0,5 необходимо учитывать работу в двух на­правлениях.

Толщины плит рекомендуется принимать от 40 до 80 мм с градацией

10 мм, от 80 до 200 мм — с градацией 20 мм, а выше — с градацией 50 мм. Высота второстепенных и главных балок принимается, как правило, в зави­симости от величины пролета — (1/12-1/20)/,! и (l/8-l/15)L2.

В современных условиях, когда получили развитие численные методы расчета, реализуемые в программных комплексах на ЭВМ, «ручные» спосо­бы расчета для оценки напряженно-деформированного состояния монолит­ных перекрытий применяются реже. Однако своей актуальности не потеряли, поскольку практически незаменимы при предварительном предпроектном анализе конструктивных решений и выборе оптимальной конструктивной системы. Кроме того, инженерные методы расчета остаются основой для конструирования плит в части установления рационального расположения арматуры и учета различных эксплуатационных факторов.

Одним из особенностей расчета монолитных перекрытий, представляю­щих систему пластин и перекрестных ребер, является перераспределение уси­лий. По существу, это означает, что результаты расчета по упругой схеме су­щественно отличаются от фактических значений усилий в элементах перекры­тий. Поэтому не отпадает актуальность дополнительного инженерного анализа результатов расчета неразрезных систем на основе инженерных методов, с це­лью коррекции полученных результатов упругого расчета и даже расчета с учетом физической нелинейности, поскольку сам процесс учета физической нелинейности не позволяет полностью перераспределять усилия. Кроме того, при расчете средних пролетов следует иметь в виду фактор распора, влияющий на несущую способность неразрезных конструкций (повышение несущей спо­собности может достигать 20%), деформирующихся в стесненных условиях.

Читайте также:  Как произвести армирование плиты фундамента

Инженерный метод расчета элементов монолитного перекрытия, кон­структивная схема которого показана на рис. , основан на определенной последовательности: расчет плиты перекрытия, расчет второстепенной бал­ки и расчет главной балки. Нагрузки на плиту и второстепенную балку принимаются как равномерно распределенные. Расчетный пролет для пли­ты принимается: для средних пролетов — расстояние в свету между второ­степенными балками; для крайнего пролета — от грани крайней балки до оси опорной зоны на стену (см. рис. выше). Вырезается условная полоса ши­риной 1 м, и плита рассматривается как неразрезная балка с распределени­ем изгибающих моментов по схеме рис. выше. При этом учтен фактор вы­равнивающего перераспределения усилий в неразрезной системе.

Второстепенные балки рассчитывают так же, как и балочные плиты, по неразрезной многопролетной схеме {рис. ниже). За расчетные средние про­леты принимаются расстояния в свету между гранями главных балок, край­ние — расстояние между крайней главной балкой и осью опирания на под­держивающую конструкцию. Нагружение временной нагрузкой рассматри­вается в двух комбинациях: 1) полная временная Р в нечетных пролетах и

условная, равная 0,25Р — в четных; 2) полная временная в четных пролетах и условная 0,25Р — в нечетных (рис. ниже, а). Огибающая эпюра изгибающих моментов для второстепенной балки показана на рис. ниже, б. Координаты огибающей эпюры моментов можно определять по специальным таблицам.

Что такое усиление перекрытий и зачем оно нужно

Несущая способность и обеспечение прочности, надежности, устойчивости здания являются основными функциональными характеристиками перекрытий. Также горизонтальные конструкции могут обеспечивать сейсмостойкость, огнестойкость, звуко- и теплоизоляцию, иные функции. Перекрытия входят в систему основных элементов любого здания, может выступать как разделитель высоты на этажи. Перекрытие может одновременно являться полом и потолком между разными этажами, либо как конструкция на межэтажных объемах здания.

Усиление конструкций и перекрытий – это всегда строительные работы, как и усиление проемов. Они могут проводиться со следующими целями:

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

 

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

  • для увеличения исходных несущих нагрузок при реконструкциях, капитальных ремонтах, перепланировках, т.е. когда меняются параметры и характеристики объекта;
  • для удаления поврежденных частей и элементов перекрытия, их замены или восстановления;
  • в ходе плановых ремонтных работ для снижения показателей нормативного и фактического износа перекрытий.

Так как перекрытия являются основной несущей конструкцией здания, они обеспечивают распределение нагрузок вышестоящих этажей, связывают между собой стены, лестничные марши и клетки, иные элементы объекта. Поэтому состоянию перекрытий и мероприятиям по их усилению всегда уделяется особое внимание при проектировании, выполнении строительных работ, при текущей эксплуатации объекта.

Нормативные акты

Так как перекрытия всегда относятся к несущим конструкциям, их проектирование, ремонт и усиления должно соответствовать нормам Федерального закона № 384-ФЗ (Регламент о безопасности зданий). В зависимости от типа здания и вида строительных работ, при проектировании нужно учитывать нормы Градостроительного кодекса РФ и Жилищного кодекса РФ. Также для обеспечения безопасности при усилении перекрытий применяется множество стандартов и сводов правил, в том числе:

  • СП Стальные конструкции (скачать);
  • СП Бетонные и железобетонные конструкции (скачать);
  • СП Деревянные конструкции (скачать);
  • другие ГОСТ, СП и СНиП.

Также для проектирования под разные типы зданий будут применяться отдельные нормативные акты. Например, для разработки проектов на многоквартирные дома применяется СП Такие же своды правил есть для других видов объектов.

Простым языком

Даже незначительное воздействие на несущие конструкции может повлечь снижение прочности и устойчивости здания. Если же речь идет о комплексных работах при реконструкции, нагрузки на перекрытия могут существенно увеличиваться. Чтобы повысить несущие характеристики перекрытий или восстановить их исходное состояние, делаются расчеты допустимых нагрузок, проектируется усиление. На практике усиление может включать:

  • монтаж дополнительных блоков и накладок для крепления с балками, стенами;
  • усиления стальной сеткой или арматурой, распределяющей нагрузки;
  • наращивание толщины перекрытий, восстановление или повышение качества исходных материалов;
  • возведение дополнительных оснований, установка кронштейнов и иных поддерживающих конструкций.

Выбор варианта усиления зависит от характеристик и вида перекрытия, степени его изношенности, состава основных материалов. Эти моменты должен учесть проектировщик при подготовке расчетов и иной документации.

Комментарий специалиста. Все виды работ на несущих конструкциях, в том числе на перекрытиях зданиях, могут проводиться только на основании проекта. Более того, проект должен пройти обязательные согласования. Строже всего порядок согласований при реконструкции, так как нужно получать разрешение на строительство.

Для усиления перекрытий разрабатывается проектная и рабочая документация, чертежи и расчеты.

Виды конструкций

Чтобы разделить межэтажное пространство можно применять следующие виды конструкций:

  • перекрытие по балкам;
  •  плитное перекрытие;
  •  монолитное перекрытие.

Применение в газобетонном доме тяжелых металлических или железобетонных элементов нежелательно, поэтому выполнение перекрытия по деревянным балкам – самый распространенный и разумный вариант.

Сборное железобетонное

Схема опирания ж/б перекрытий

Читайте также:  Армирование железобетонных многопустотных плит перекрытия

К положительным сторонам данного вида конструкции можно отнести:

  • высокая скорость монтажа;
  • надежность и прочность;
  • негорючесть.

Недостатков у данного типа намного больше. Особенно они заметны при строительстве частного дома из газобетона:

  • ограниченное количество типоразмеров;
  • большая масса элементов;
  • необходимость использования грузоподъемной техники;
  • невозможность применения при сложной форме помещения;
  • необходимость наличия большой площади для складирования.

К тому же, тяжелые железобетонные перекрытия увеличивают нагрузку на стены и фундаменты дома, чем существенно снижают экономию, достигнутую за счет применения газобетона.

Монолитное железобетонное

Монолитное перекрытие позволяет использовать его в помещениях сложных форм и с нетиповыми пролетами. Существует два типа таких перекрытий для частного дома:

  • по деревянным балкам и влагостойкой фанере;
  • по металлическим балкам и профлисту.

Второе для газобетонного дома сразу же отпадает из-за высокой массы и слишком больших различий в характеристиках материала. Монолитное перекрытие с использованием деревянных балок подходит для зданий с небольшими пролетами, поскольку при увеличении расстояний между стенами, увеличивается толщина бетонного слоя.

Устройство бетонных перекрытий значительной толщины создает слишком большие нагрузки на хрупкие газобетонные стены.

К положительным характеристикам данного вида конструкции можно отнести:

  • возможность заливки площади любой формы;
  • нет необходимости в сложной технике;
  • прочность и надежность.

К минусам относятся:

  • трудоемкость процесса;
  • необходима установка опалубки и специальных опорных стоек;
  • сложность технологических режимов при укладке смеси;
  • большая масса конструкции.

Деревянное

Монтаж балок

К положительным качествам перекрытий из дерева можно отнести:

  • низкая стоимость;
  • небольшая масса;
  • возможность придания конструкции различных конфигураций;
  • простота монтажа;
  • отсутствие необходимости сложной технике.

К особенностям данного материала можно отнести необходимость двух видов специальной обработки с помощью антипиренов и антисептиков. Первые защищают дерево от возгорания, а вторые предотвращают поражение грибком или плесенью. Особенно это важно при возведении перекрытия первого этажа при наличии холодного подвала или подполья и чердачного перекрытия при холодном чердаке. В обоих этих случаях деревянные конструкции контактируют с холодным воздухом и на них возможно выпадение конденсата, который приводит к поражению микроорганизмами.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Даже такие строительные конструкции, как плиты перекрытия можно изготовить своими руками. Давайте рассмотрим устройство перекрытия для гаража. Перекрывать мы будем пролет длинной 4300 мм, поэтому плиты будут изготавливаться 4500 мм. С каждой стороны плита будет опираться на кирпичную стену по 100 мм.

Материалы для изготовления плиты

Как сделать плиты перекрытия своими руками? Для изготовления плиты нам понадобится:

Монолитные плиты перекрытия для гаража
  • профнастил Н75/750 х 4500 мм, он будет использоваться в качестве съемной опалубки;
  • деревянные доски высотой 150 мм и толщиной 25 – 30 мм;
  • арматура диаметром 16 мм;
  • сетка с ячейкой 100х100 диаметром 5 мм;
  • стяжка диаметром 8 мм, 2 штуки на одну плиту;
  • бетон класса В20.

Процесс изготовления плиты своими руками

Лист профнастила укладывается жесткое основание. Под лист нужно уложить поперечины (деревянные доски, 4 шт). Устраиваем опалубку из досок по периметру листа.

Укладываем арматуру в каждый лоток листа (5 шт). Защитный слой бетона должен быть 25-30 мм. К этим же прутам арматуры крепим петли (4 шт) для транспортировки плиты (в нашем случае поднятия ее на высоту уровня перекрытия гаража). В верхней части плиты укладываем сетку, которая тоже должна быть защищена слоем бетона 30 мм.

Для того, чтобы лист профнастила хорошо отставал от бетона его нужно смазать маслом (отработкой) или же покрыть полиэтиленовой пленкой. Расход бетона на одну плиту будет 0.4 м3. Бетон готовится в гравитационной бетономешалке, заливается и утрамбовывается вибратором. Извлекать плиту можно только через 7 дней, когда бетон наберет 70% прочности.

Также возможен вариант устройства перекрытия прямо на стенах. Укладываются листы профнастила, выполняется армирование и устраивается опалубка. Бетон поднимается краном в бадье и заливается сплошным слоем. Под перекрытие нужно установить подпорки на время набора прочности бетона. Такой способ будет более затратным, так листы профнастила остаются в перекрытии.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Сколько стоит изготовить плиту перекрытия?

Сейчас посчитаем затраты на изготовления плит общей площадью 29 м2 и высотой 150 мм. Затраты на бетон — 335 $, цена профнастила Н75 – 400 $, арматура – 235 $, услуги крана 135 $. В итоге получаем сумму 970 $. Такая стоимость будет если изготавливать плиту прямо на гараже, то есть профнасти остается под бетонным перекрытием.

Если же плиты перекрытия своими руками делать на земле, то стоимость перекрытия будет несколько дешевле, убираем стоимость листов профнастила. Итого получится 705 $.

Чем и зачем армируют перекрытие

Для армирования плит перекрытия используют стальную, так и композитную арматуру (в основном стеклопластиковую). Более распространена металлическая арматура А500С (в проектной спецификации может обозначаться S500), популярны диаметры 10 и 12 мм. Для основного армирования железобетонной конструкции используют только рифлёную арматуру, чтобы создания качественную связь арматуры с бетоном. Для изготовления дополнительных элементов, не влияющих на несущую способность будущей железобетонной конструкции, можно использовать гладкую арматуру А1. Практикуют в современном частном строительстве и комбинирование арматуры, используют для армирования монолитной плиты одновременно металлические и стеклопластиковые пруты.

Чем и зачем армируют перекрытие

Несмотря на то что какая арматура используется, играет она одну и ту же роль в бетоне – придаёт ему необходимую прочность, чтобы выдержать все будущие нагрузки на растяжение, скручивание и изгиб.

Недостатки

У каждого из названных выше вариантов сооружений есть свои минусы. Так, для монтажа межэтажных перегородок из железобетонных элементов понадобится привлекать строительную технику в виде подъемного крана. Собирая монолитное перекрытие по металлическим балкам необходимо тщательно рассчитать и спроектировать все узлы конструкции, что не получится сделать без привлечения специалистов.

Читайте также:  Анкер для пустотелых перекрытий лёгкого типа для полых бетонных плит

Кроме того, понадобится и опалубка, а также техника, которая обеспечит доставку и заливку бетона. При этом, потребуется создать специальный арматурный каркас, который будет отвечать за прочность создаваемой панели – без квалифицированного сварщика тут не обойтись и все это, приводит к увеличению расходов на строительство.

Собирая перекрытие при помощи металлической балки и досок нужно понимать, что такая конструкция будет менее надежной, чем железобетонные панели или же монолит. При этом, дерево становится потенциальным источником пожарной опасности.

Немаловажным моментом будет и вес всей создаваемой конструкции. Стены должны выдержать подобную нагрузку и расчёты опять же придется доверить специалисту, чтобы избежать ошибок, так как от этого будет зависеть ваша жизнь и прочность всей постройки.

Этот момент будет особенно важен тогда, когда производится усиление перекрытий балками, так как работы производятся снизу и опорой для устанавливаемых деталей станут стены. В них придется подготовить специальные проемы, в которые будут вставлены концы несущих деталей и обеспечить после монтажа гидро и теплоизоляцию опорных площадок.

Основные преимущества и недостатки деревянного перекрытия

Главное преимущество заключается в быстром и простом монтаже деревянных перекрытий даже в труднодоступных местах. При этом нет необходимости в применении специальных средств, Вы можете обойтись без крана или другой техники.

Деревянное перекрытие также стоит дешево. Оно имеет малый удельный вес и является экологичным.

Главным недостатком этого материала является высокая огнеопасность и горючесть. Кроме того, в некоторых случаях возможно загнивание или заражение жуком-короедом.

Перекрытия монолитные безбалочные железобетонные и из сборного настила

В безбалочных железобетонных перекрытиях плиты толщиной 150-200 мм опираются непосредственно на колонны, в верхней части которых устроены уширения, называемые капителями.

Сетку колонн при безбалочном перекрытии принимают квадратной или близкой к квадрату с размером стороны 5-6 м.

Безбалочные монолитные железобетонные перекрытия применяют при больших нагрузках и при необходимости иметь гладкий потолок.

Железобетонные перекрытия в виде настилов используются в кирпичных домах. Для устройства перекрытий кирпичных домов применяют настилы высотой 220 мм с круглыми пустотами. Перекрытия в виде настилов состоят из плоскости или ребристых однотипных элементов, укладываемых вплотную и соединяемых друг с другом путем заполнения цементным раствором промежутков между ними. Уложенные вплотную один к другому элементы образуют сплошную конструкцию перекрытия, состоящую из несущей железобетонной части, звуко- и теплоизоляционного слоя и конструкции пола. Для перекрытий в виде настилов не требуется балок, опорами для настилов служат прогоны или стены.

Для устройства перекрытий из сборного железобетонного настила с пролетами 9 и 12 м применяют предварительно напряженные многопустотные настилы высотой 220 и 300 мм, а для покрытий — ребристые настилы типа «Т» и «2Т».

При устройстве железобетонных перекрытий в санитарных узлах в конструкцию перекрытия вводят гидроизоляционный слой. Для этого поверх настилов или панелей обычно наклеивают 1-2 слоя рубероида на битумной мастике. В местах примыкания к стенам или перегородкам гидроизоляцию поднимают кверху на 100 мм.

Чаще оклеенную гидроизоляцию перекрытий в санитарных узлах заменяют устройством цементно-песчаной стяжки толщиной 30 мм из цементного раствора состава 1:3. Цементно-песчаную стяжку затворяют на 3%-ном растворе алюмината натрия. Такая стяжка представляет собой вполне надежную и более простую защиту от проникания воды через перекрытие, чем оклейка рулонным материалом.

Применяют также гидроизоляционные стяжки из цементно-песчаных растворов с добавкой хлорного железа, которые снижают водопроницаемость.

В чердачных перекрытиях поверх железобетонных настилов или панелей укладывают сначала пароизоляцию из одного-двух слоев пергамина или толь-кожи на соответствующей мастике, а затем слой утеплителя. В качестве утеплителя, как правило, применяют шлак, керамзит или другие материалы. Для уменьшения веса и трудоемкости применяют утеплители — фибролит, плиты из ячеистых бетонов, минераловатные плиты и другие.

Арматура

Описываемый в статье пример армирования монолитной плиты перекрытия предусматривает использование сетки, которая связывается самостоятельно. Стержни должны быть уложены по длине, при этом следует исключить разрывы. Если в подвязке возникает необходимость, металлические элементы необходимо уложить с нахлестом в 0,5 м. В том месте, где стержни пересекаются, их необходимо закрепить проволокой или сварочным аппаратом. Точечная сварка рекомендована при использовании арматуры внушительного диаметра. Тонкие прутья в процессе этого могут истончиться, что снизит прочность металла и приведет к потере несущей способности плиты.

Арматура

Рассмотрев чертеж армирования плиты перекрытия, вы можете приступать к работам. Однако важно запастись инструментами и материалами, среди которых следует выделить специальный крючок. Его используют для вязки. Но его применение потребует определенных навыков. В рамках строительства своего дома можно обойтись и пассатижами. Металлические карты облегчат процесс. Их укладывают с нахлестом в 2 ячейки. Фиксация осуществляется с помощью проволоки.

Стальной каркас не должен лежать на дне опалубки. Его устанавливают на бой плитки, камни или кирпич. Если толщина железобетонной плиты больше 150 мм, то осуществляется вязка еще одного слоя решетки. Второй слой должен располагаться на некотором удалении от первого, при этом сверху слои прикрываются бетонным раствором.