Виды перекрытий. Требования к перекрытиям.

Нюансы монолитного строительства

Все основные требования к процессу создания монолитных конструкций из железобетона – в том числе и перекрытий, изложены в своде правил 52*103*2007.

На заметку: Эти правила относятся только к конструкциям из тяжёлого бетона, заливаемым без предварительного напряжения арматуры.

Возведение монолитного каркаса здания

• При проектировании любого здания выбирается КС (конструктивная система), в которой все несущие элементы увязываются так, чтобы обеспечить строению максимальную устойчивость и прочность.
• Определяющим фактором здесь является применяемый массово строительный материал: дерево, металл, сборный или монолитный железобетон. Так как темой данной публикации является монолит, именно о нём и будем вести речь.
• Монолитное перекрытие может устраиваться и по сборным ЖБ стенам, и по каменной кладке. Тут многое зависит от типа конструктивной системы, и основные из них представлены ниже:
  1. Колонная система, где основным несущим элементом являются колонны;
  2. Стеновая система, где все нагрузки воспринимают стены;
  3. Смешанная, где нагрузки распределяются между колоннами и стенами.

Варианты конструктивных систем

На заметку: При строительстве многоэтажных зданий, перекрытия для нижних этажей нередко проектируют в одной системе, а для верхних – в другой.

Какими бывают перекрытия в монолите

Монолитные перекрытия могут быть:

• Плоскими. Их обычно проектируют для зданий с пролётами между колоннами или стенами менее 8 метров. Это обычный, наиболее часто применяемый, вариант для гражданского строительства;

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

• Ребристыми. Применяют при пролётах до 12 метров, чаще в промышленном строительстве.

Ребристое перекрытие в административном здании

• Кессонными. Их рекомендуется устраивать в помещениях зального типа – как производственных, так и жилых. За счёт углублений в перекрытии улучшается акустика помещений, и появляются широкие возможности для дизайна потолка.

Перекрытие кессонного типа

• Пустотными. Применяют там, где необходимо максимально снизить вес конструкции. Чаще всего это перекрытия большой площади в одноэтажных зданиях.

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Необходимую конфигурацию перекрытие принимает за счёт использования при заливке специальных форм:

Общие требования к плитам

Главными параметрами, от которых зависит прочность и надёжность заливаемого перекрытия, являются:

1. Габариты в поперечном сечении – а именно, толщина плиты;
2. Класс применяемого бетона, который определяет его прочность на сжатие;
3. Содержание в плите продольной арматуры, количество которой определяется, исходя из длины пролётов и предполагаемых нагрузок на перекрытие.

Стандартная плита со сплошным сечением обычно имеет толщину не менее 160, но не более 250 мм. Бетон для заливки должен применяться класса В20, не ниже. Толщина всех прочих плит варьируется от 250 до 500 мм, с применением бетона класса В25.

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Армирование

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

1. Продольно, в два ряда — вдоль верхней и нижней плоскостей;
2. Поперечно, с распределением арматуры по всей площади и усиления в местах опирания плиты на стены или колонны;
3. На участках в концах плит должна устанавливаться арматура в виде П-образных хомутов, позволяющих произвести анкеровку концов продольных стержней.

Более подробно об армировании монолитных плит вы можете узнать из пособия по проектированию, изданным НИИЖБ в 2007г. В нём подробно излагается информация по сортаменту применяемой арматуры, её расчёту, выполнению соединений, гибке, анкеровке.

Армирование плит

Арматура, которая воспринимать основные растягивающие напряжения от изгибающего момента, будет снизу. В тоже время, если пустотная плита изготовлена по опалубочной технологии, в опорной части где имеется максимальная поперечная сила, будут присутствовать поперечные стержни, чтобы воспринять данную поперечную силу. Обратите внимание, что в верхней части плиты может и не быть арматуры, а если и будет, то какие-то конструктивные сетки. Но основная арматура будет сосредоточена в нижней части.

Существует две основные схемы разрушения плиты перекрытия:

• когда разламывается по середине
• разлом в опорных участках в виде наклонных трещин.

В плитах безопалубочной технологии вся арматура продольная, нет никаких сеток, нет поперечной арматуры. Основная арматура находится снизу и есть несколько стержней в верхней части. Это связано только с технологией производства. При резке появляется давление на изгиб верхней части и чтобы не появились трещины эта арматура и нужна.

Железобетонные перекрытия

Данный тип перекрытий может быть представлен в следующих видах:

1. Сборные пустотные плиты. Их производство осуществляется исключительно на заводах. В продажу поступают типовыми моделями с разной шириной, составляющей 1, 1,2, 1,5 м. Длина может варьироваться от 2,4 до 9 м. Толщина стандартная и равна 22 см. Имеют большой вес — 1м² весит около 300 кг, именно поэтому несущие конструкции должны быть способны выдержать их. Доставка и монтаж плит осуществляется исключительно с помощью автокрана.
2. Монолитные железобетонные плиты. Чтобы произвести их установку, необходимо залить опалубку и сделать армирование. Могут быть как ребристыми, так и плоскими. Их толщина составляет 19,5 см, но вес 1м² превышает 470 кг. Использовать эти плиты допустимо только для пролетов меньше 4,5 м. Ребристые плиты допустимо использовать с облегченными конструкциями, но для этого необходима заливка сложной опалубки.
3. Комбинированные перекрытия. Известны под названием сборно-монолитные. Конструкции, изготовленные для их использования, могут значительно отличаться, но чаще других применяют вариант создания несущих монолитных балок из прокатного профиля.

Относятся к очень долговечным и прочным конструкциям. Но имеют не только преимущества, перед другими видами, но и недостатки.

Плюсы и минусы железобетонных перекрытий

Преимуществ у таких перекрытий масса, но к самым очевидным относят:

1. Грызуны, насекомые и прочие вредители равнодушны к железобетону.
2. Идеальны в домах построенных из бетона, кирпича, газоблоков.
3. У них повышенная механическая прочность, в связи с отсутствием возможного изгиба.
4. Длительный срок службы. Изначальные характеристики остаются неизменными дольше полувека.
5. Их укладку реально осуществить за несколько часов, что существенно снижает затраченное на постройку время.
6. Являются пожаробезопасными изначально. Нет необходимости в специализированном покрытии
7. Нет необходимости в установке тепло- и звукоизоляции, плиты отлично держат тепло и не пропускают звуки.
8. Допустимо использование в зонах с повышенной сейсмической активностью.
9. Отсутствует необходимость в дорогой отделке.
10. Их использование позволяет возводить здания высокой этажности.
11. Могут быть установлены в помещениях с повышенной влажностью.
12. На них легко производить укладку напольной плитки.
13. Благодаря небольшой толщине не уменьшают высоту потолка.
14. Нет необходимости в установке сложной вентиляционной системы.

Минусов у железобетонных перекрытий намного меньше, чем плюсов, но все же они есть. К недостаткам относят:

1. Финансовые затраты. Оплатить необходимо не только стоимость материалов, но и всю необходимую строительную технику и услуги профессиональных строителей, специалистов по монтажу таких перекрытий.
2. Очень большой вес плит.
3. Ошибки монтажа.
4. Металлическая арматура в плитах может перебивать сигналы роутера или мобильных устройств.

ВАЖНО! При строительстве многоэтажного здания не стоит экономить и приобретать плиты кустарного производства. Они могут не соответствовать заявленным характеристикам, что приведет к их рассыпанию, растрескиванию.

Перекрытия с применением балок

В основе данной технологии лежит принцип передачи нагрузок через балки, которые укладываются на несущие конструкции с определенным шагом. Поверх них уже монтируется черновой пол, а снизу, свободное пространство заполняется тепло звукоизоляционным материалом и зашивается листом или доской, поскольку является потолком для нижерасположенного помещения. В качестве основных элементов могут быть использованы изделия металлопроката: швеллер, двутавр, тавр и пиломатериалы: брус, доска.

В каркасном и деревянном домостроение технология возведения перекрытий с использованием балок считается самой распространенной. В данной конструкции в качестве основного каркаса используется пиломатериал. Сечение бруса выбирается в зависимости от длины пролета, расстояние между балками и расчетными нагрузками. Достаточно популярным в последнее время стало направление, изготовление деревянного двутавра, его прочностно – весовые характеристики, привлекли внимание многих застройщиков. Неплохие показатели и в отношении прогиба показала данная конструкция, а главным ее преимуществом оказалось то, что ее можно изготовить самостоятельно и помощью подручных средств. Экологичность, не высокая цена относительно аналогов из металла, доступность материала и простота монтажа, говорят в пользу применения древесины. Однако стоить помнить и том, что дерево подвержено короблению, гниению и без надлежащего ухода может утратить свои эксплуатационные функции. Поэтому, выбрав природный материал, необходимо позаботиться о том, чтобы максимально защитить его от влаги и вредных насекомых. Для этого существуют различные антисептирующую составы, которыми обрабатываются детали из дерева. Наряду со специальными жидкостями, можно посоветовать использовать битумный лак, как показала практика, он так же обладает хорошими защитными свойствами.

В качестве утеплителя и шумоизоляции широко используются минераловатные маты, пенополистирол и опилко – стружечная засыпка.

Гораздо надежнее в плане прочности и жесткости конструкции являются металлические балки. При равных несущих способностях, они имеют меньшие размеры и позволяют более эффективно использовать пространство. Однако теплотехнические и звукоизоляцинные характеристики металла уступают дереву и в некоторых случаях их применение не целесообразно.

Достоинство и недостатки

Использование металлических балок

Каждый вид перекрытия обладает определенными достоинствами и недостатками. Деревянные перекрытия можно возводить в любом по сложности архитектурном месте. Деревянные балки не слишком тяжелы и вам не понадобится подъемная техника. На сооружение деревянного перекрытия, вам потребуются серьезные финансовые вливания.

Обратите внимание!Главным недостатком деревянного перекрытия является повышенная огнеопасность строения.

Коррозия металлических балок

Металлические балки отличаются долговечностью и сверхнадежностью. Они не горят, не гниют. Но даже несмотря на все эти плюсы, металлические балки применяются все реже. Во влажной атмосфере они подвержены коррозии, также они не отличаются хорошей тепло и звукоизоляцией.

Железобетонные балки долговечны, не горят, ими можно укладывать пролеты до 7,5 метров, но для их укладки требуется специальная подъемная техника.

Делаем арматурную решетку

Независимо от размеров участка, между плитами перекрытия он должен быть обязательно заармирован.

При расстоянии между плитами от 1,5 м в дополнение к арматурным прутьям лучше всего использовать армированную сетку. Если же расстояние небольшое, можно ограничиться двумя слоями решетки из прутьев.

Процесс формирования арматурной решетки:

Арматурная решетка укладывается на 5 см выше дна опалубки, арматура стягивается проволокой.

1. Прутья необходимо отпилить определенной длины, учитывая при этом шаг, который должен быть около 15-20 см. Далее подготовленные прутья связываются проволокой между собой. В итоге должно получиться два слоя решетки.
2. Арматурную решетку при установке первого слоя необходимо уложить на 5 см выше дна опалубки, для чего предназначены «стаканы». После этого, постелив сверху сетку, укладывают второй слой решетки.
3. Если участок между плитами перекрытия не такой большой, армирование может быть выполнено прутьями без сетки. Каркас в данном случае формируется в два слоя, причем каждый из них должен быть удален от края плиты на 5 см. Стоит заметить, что использовать сварочный аппарат в этом процессе необязательно, поскольку все соединения можно осуществить с помощью металлической проволоки.

Некоторые советуют вставлять арматурные прутья в заранее просверленные в плитах отверстия, однако этого делать не стоит. Участок монолита будет опираться на выемки, которые присутствуют на любых моделях плит перекрытия. Они могут быть либо продольными, либо круглыми, напоминающими стакан.

Подготовка к монтажу

Очень досконально, все шаги создания конструкции, а также материалы, которые для этого будут необходимы, описывает технологическая карта на устройство монолитного перекрытия. Ее можно найти в интернете. Это достаточно объемный документ, в котором описываются не только основные виды работ, но и предельно подробно расписан каждый их этап.

Подробное ее изучение, дает возможность полностью понять весь процесс, и получить точное представление о том, как укладывать и заливать плиты перекрытия, а здесь мы рассмотрим только основные моменты, связанные с сооружением такой конструкции.

Перед тем, как начинать, следует ознакомиться еще с одним важным документом – СНиП на монтаж плит перекрытия. В этом документе есть необходимые данные, которые потребуются для расчета параметров будущей плиты.

Такой расчет лучше доверить профессионалам, но если есть желание, или нет возможности к ним обратиться, то применив этот документ можно произвести нужные расчеты самостоятельно.

Изготовление плиты перекрытия своими руками

Монолитные перекрытия вполне реально сделать самостоятельно. Если все верно рассчитать и продумать, подготовить материалы и инструменты, разложить задачу на составляющие, процесс не покажется таким уж трудным.

Что понадобится для устройства монолитного перекрытия:

• Инструменты – молоток, топор, ножовка по дереву, нивелир, уровень строительный, устройство для сгиба арматуры
• Материалы и расходники – гвозди, деревянные доски, деревянный брус для опор опалубки, фанерные листы, стальная арматура, специальные фиксаторы для установки арматуры, бетонный раствор марки М350 (заказать либо замесить самостоятельно из песка, цемента, щебня, воды и добавок при необходимости)

Если же есть желание сделать все самостоятельно, необходимо тщательно изучить все параметры, учесть важные факторы, особенности материалов, конструкции и т.д.

Составляющие принципиальной схемы производства перекрытия:

• Стальной каркас – гарантирует несущую способность, укладывается в одном направлении (параллельно короткой стороне перекрытия) либо в двух (крестообразно, увеличивает общую толщину плиты)
• Арматура опорная – монтируется в пристенной части конструкции, нужна для защиты перекрытия от растрескивания
• Заливка бетоном – создает функциональную поверхность всего перекрытия (является основанием для монтажа пола, потолка), защищает арматуру, выполняется слоем толщиной минимум 6 сантиметров
• Венец – обязательный компонент перекрытия, проходит через несущие стены сооружения и соединяется с арматурными прутьями плиты

Основные этапы работ, которые нужно выполнить, чтобы сделать бетонное перекрытие между этажами своими руками: выполнение расчетов, подготовка инструмента и материалов, монтаж опалубки, прокладка арматуры, заливка бетоном, правильный уход за стяжкой.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Деревянное перекрытие

В большинстве случаев делать ремонт перекрытий из дерева приходится из-за развала либо повреждения балок. В таком случае балки меняются или усиливаются путем увеличения их сечения. Если меняется функция помещений, которые находятся на перекрытии, либо увеличивается мощность на перекрытие, то балки необходимо усилить путем замены на большие либо разместить чаще, увеличивая их количество.

Для усиления деревянных перекрытий необходимо выбирать древесину исключительно первого сорта.

Усиления перекрытий осуществляют посредством прибивания с обеих ее сторон доски либо брусьев соответственной толщины, то есть другим словом делать накладки. Толщина досок, которые используют для накладок, обязана быть не менее 38 мм. Но толщина досок и сечение брусьев необходимо рассчитать конструктору.

Если увеличивают нагрузку монолитных перекрытий и есть необходимость увеличения несущей способности балок, в таком случае накладки крепят на всю длину балок. Если ремонтируют поврежденные балки, то накладки используют обязательно в соответствующих местах. Очень часто накладки делают на концах балок. Следствием повреждения монолитных балок в этой области выступает их неправильное опирание (на стену либо в специально сделанных гнездах). По причине образования конденсата лесоматериал в месте соединения со стеной гниет, затем теряет прочность. Во избежание этого концы балок обрабатываются антисептиком и обклеивают рубероидом.

Замена логов нужна, если они испорчены по всей длине. Испорченные логи удаляют, на их место в те же гнезда в стене устанавливают новые. Замена балок – это замена сегментов перекрытия. Оптимальным решением в этой ситуации будет исполнение нового часторебристого перекрытия.

Стальные или сборные логи нового перекрытия прокладывают прямо на стену или при помощи кронштейнов и железобетонных балок, которые закреплены вдоль стен.

Усиление конца несущей балки деревянного перекрытия.

Увеличение количества логов достигают методом вставки дополнительных балок между существующими, т.е. уменьшения расстояния между ними. Количество вспомогательных балок, сечение и размещение (полностью по всему перекрытию или в его сегментах) зависят от размера нагрузки на новое перекрытие.

Все деревянные элементы, которые используются для ремонта перекрытия, обязаны быть импрегнированы, а место соединения древесины со стеной либо элементом из железобетона необходимо изолировать рубероидом.

Относительно маленькой, но неоднократно встречаемой задачей при усилении перекрытий из дерева является обрывание подшивки потолка от балок из лесоматериала. Веской причиной выступают неправильные крепления подшивки к логам, а потом и гниение лесоматериала вокруг забитых гвоздей. В этой ситуации подшивку со штукатуркой нужно удалить и сделать ее заново, из гипсокартона либо досок.