Перекрытие представляет собой горизонтально расположенную конструкцию, разделяющую помещения по высоте, при этом верхняя часть служит полом, а нижняя - потолком. В качестве материала для постройки чаще всего используется бетон (обычно армированный), это связано с его способностью выдерживать постоянные и временные эксплуатационные нагрузки. Такие перекрытия ценятся за надежность, долговечность, пожаробезопасность и значительную прочность, единственным недостатком является их высокий вес. Вне зависимости от выбранной технологии монтажа, процесс отличается трудоемкостью, его сложно проводить самому: потребуется не менее двух помощников и специальная техника (для подъема бетонных изделий).
Согласно целевому назначению, данные конструкции разделяют на:
- Цокольные или черновые - размещенные между подвалом и первым этажом.
- Междуэтажные.
- Мансардные.
- Чердачные.
В зависимости от применяемой технологии возведения, различают такие бетонные перекрытия, как: монолитные (цельные) и сборные. Первые создаются путем заливки раствора на размещенный каркас из арматуры. Этот способ не требует грузоподъемной техники, все работы можно выполнить самостоятельно, но для приготовления и заполнения опалубки бетоном лучше привлечь помощников. Во втором случае на армопояс укладываются бетонные плиты перекрытия определенного размера, чаще всего пустотелые. Схема размещения продумывается заранее, как и тип плит, в основном они имеют стандартные габариты (до 7 м в длину, 1,5 в ширину, 22 см в высоту). Различают пустотные, ребристые и монолитные конструкции, последние в целях снижения веса часто выполняются из газобетона.
Основные требования к перекрытиям:
- В отличие от дерева, бетонные блоки более тяжелые, поэтому их не укладывают на стенах, толщиной менее 200 мм.
- При расчете нагрузки учитывается как вес самой конструкции, так и мебели и размещаемых вещей.
- Перекрытия подбираются не только с высокой прочностью и жесткостью, но и с хорошими звукоизолирующими свойствами.
- Зачастую они возводятся между помещениями с различными температурными параметрами, для снижения теплопотерь лучше заранее предусмотреть монтаж минваты или другого утеплителя.
- Абсолютно все используемые для постройки стройматериалы должны обладать противопожарными свойствами.
Описание конструкции
При выборе варианта заливки основное внимание уделяется армированию перекрытия, несущими элементами выступают металлические балки (двутавр, швеллер). Сделать каркас разрешается из прутьев, диаметром не менее 10‒12 мм, для этих целей используется обычная шахматная схема с шагом в 200 мм. Для заливки нужен бетон прочностью от 200, данный этап работ лучше провести за один день.
Существуют нормативные таблицы для выбора диаметра арматуры (в зависимости от ширины пролетов и ожидаемой весовой нагрузки), но с учетом низкого качества современного металлопроката рекомендуется покупать материал толще как минимум на 2 мм. При этом схема расположения ячеек остается неизменной, желательно применять цельные куски, в крайнем случае - сваривать отдельные участки (а не перевязывать проволокой). У таких бетонных перекрытий отсутствуют прогибы и ограничения по форме, но для приобретения достаточной надежности требуется особый уход за поверхностью и выжидание определенного промежутка времени до полного набора прочности раствора.
Укладку готовых армированных плит своими руками провести труднее, в этом случае делается предварительный расчет, подбор и покупка материала с нужными размерами, продумывается оптимальная схема их размещения. Монтаж проходит быстро, такие перекрытия обладают высокими несущими способностями, ввод в эксплуатацию возможен практически сразу. Существенным ограничением для самостоятельного проведения работ является необходимость в грузоподъемной технике, для размещения армирующего пояса требуется как минимум консультация специалистов. Единственный вариант укладки такого перекрытия своими руками (без использования услуг строительных фирм) - аренда подъемного крана и привлечение помощников.
Технология монтажа бетонных панелей
Подготовительные работы начинаются еще на этапе возведения стен: на определенной высоте кладка ведется не полностью, часть пространства остается для монолитного армопояса. Глубина опирания плит зависит от толщины перекрытия, с учетом будущей теплоизоляции, и лежит в пределах от 70 мм для стальных конструкций и 120 - для поверхностей из пористых материалов. Они не заходят в стены из крупных бетонных блоков глубже, чем на 120 мм, из кирпича - на 160.
Процесс заливки армопояса напоминает фундаментные работы: устанавливается опалубка, внутри которой следует сделать прочный каркас-обвязку из металлопроката, далее все заполняется цементно-песчаным раствором (без щебня). Данный этап является обязательным, по всему периметру разделяемого помещения появляется конструкция, более прочная, чем сами стены, при укладке цокольного перекрытия его провести проще. В последнем случае по крайней кромке фундамента просто устанавливается дополнительная опалубка, расход раствора увеличивается незначительно.
Далее, с помощью подъемного крана размещаются бетонные балки перекрытия, шероховатая часть является верхней, гладкая - нижней. Все дальнейшие этапы вполне выполнимы своими руками. Возможны проблемы, связанные с размерами блоков, не всегда удается перекрыть все пространство. В этом случае плиты раскладываются с отступом в половину оставшегося свободного места, а полученные промежутки заполняются обрезками железобетона или шлакоблоком и заливаются тем же цементно-песчаным раствором, что и для армопояса. Для упрощения сцепления при закладке позволительны незначительные щели, но не более 5 мм, однако желательно их избегать. Согласно прилагаемой инструкции, не допускается монтаж сильно поврежденных плит при возведении многоэтажных зданий, но на надежность конструкции в малоэтажном доме мелкие дефекты и трещины не повлияют.
В любом случае бракованные элементы заводятся на стены глубже на 10 см, чем целые, дефектные участки лучше размещать с учетом попадания на будущие внутренние перегородки, также они монтируются между целыми панелями. Часто возникает вопрос: как сделать бетонное перекрытие надежным, с этой целью специалисты рекомендуют усилить места стыков металлическими прутами (еще эта процедура способствует более прочному соединению с несущими конструкциями).
Обязательно отслеживается горизонтальный уровень, предельно допустимые отклонения двух смежных поверхностей составляют: до 8 мм при длине плит до 4 м, до 10 при средних размерах, и 12 мм - для монолитов от 8 до 16 м. Толщина бетонного раствора под ребром плиты не должна превышать 20 мм. Желательно сделать дополнительную теплоизоляцию торцов, в частности - участков соприкосновения со стенами, все возможные пустоты заполняются. Этот этап очень важен, при его игнорировании в полостях накапливается конденсат, ржавеет арматура в перекрытии, сыреют стены и потолки.
Особое место занимает в строительстве заливка стен и плит перекрытий бетоном. Этот материал значительно упростил в некоторых случаях возведение жилых домов и производственных зданий. Под бетоном подразумевается некая смесь из разных веществ, связанных между собой специальным составом.
В частном строительстве гораздо проще и выгоднее заливать бетоном каркас перекрытия, чем укладывать готовые плиты.
В начале строительства проектировщики всегда просчитывают возможности разных составов бетона и закладывают, особенно для перекрытий, состав, который сможет во время эксплуатации здания обеспечить безопасность людей. Для того чтобы выполнить эту работу, научными учреждениями были проведены различные исследования и на основании полученных данных строились рекомендации. Никогда не делайте плиты перекрытия на свой страх и риск, укладывая в них как можно больше арматуры или цемента.
Чаще всего для изготовления бетона используются традиционные наполнители: щебень разных фракций; песок, не содержащий глинистых включений, и вода. Связывает эти вещества цемент, и от его свойств зависит качество стен и плит перекрытий.
При выборе цемента для бетонной смеси нужно обратить внимание на его марку, которая указывает на прочность, и на наличие в смеси добавок.
- Прочность цемента указывается на его упаковке. Чем выше стоит цифра, тем прочнее и качественнее цемент.
- Перед затвердеванием цемент имеет пластичность и он может быть залит в форму самой сложной конфигурации. Заливка стен бетоном ничем не отличается технологически от таких же операций, что и для плиты перекрытия или фундамента.
- Бетон – достаточно долговечный материал. Но под воздействием сезонного изменения температуры он разрушается. Любой бетон имеет конечное количество циклов замерзания и оттаивания. Это очень важная характеристика называется морозостойкость. Случалось, что бетон был залит с использованием цемента марки 600, но конструкция через три года разрушалась, потому что морозостойкость была низкой. Производители умышленно не указывают эту важную характеристику. Им выгодно торговать дорогим бетоном более высоких марок прочности.
Считается, что чем выше марка цемента, тем изделия из бетона дольше будут противостоять чередованию низких и высоких температур. Хотя это не совсем так.
Подготовка к изготовлению
Изготовьте и установите опалубку на земле или специальном стенде. Для этого подходят доски или специальные профили, сделанные из современных материалов. Уложите на низ опалубки арматуру. Ее можно и нужно закрепить вязальной проволокой или использовать для этого сварку, что снижает качество.
Арматурная проволока устанавливается на специальные пластиковые фиксаторы. Прутья, уложенные перпендикулярно, связывают с помощью проволоки.
От размеров изготавливаемой плиты зависит и толщина арматуры. Вначале кладется через расчетное расстояние толстая ребристая арматура. Поперек нее укладывается тонкая, гладкая проволока. Минимальный размер ячеи – 10×10 см. Вяжется арматура при помощи специально изогнутого крючка. Делается это примерно так. Выбирается длина вязальной проволоки таким образом, чтобы после ее скручивания не оставалось лишней длины концов и соединение было прочным. Выбрав экспериментальным путем длину, по ней рубятся заготовки. Потом небольшой пучок изгибается для удобства пополам. Рабочий подходит к месту, где надо связать очередную клетку. Снизу перекрестия просовывает петлю вязальной проволоки и выводит ее наверх. В нее вставляет специальный крючок. Одним движением, немного вытянув петлю, делает вращательное движение, чтобы крючок с петлей захватил два конца проволоки, которые надо в это время придерживать другой рукой. Получается скрутка. Чем больше оборотов будете делать крючком, тем прочнее вяжется арматура. После небольшой тренировки процесс идет довольно быстро.
Залейте опалубку приготовленным раствором. Обязательно, при помощи вибрационных инструментов, сделайте бетон плотным. Выровняйте правилом поверхность плиты. Дождитесь ее полного затвердевания. Разберите опалубку и готовую плиту краном уложите на стены.
Изготовьте на месте будущего перекрытия опалубку. Обязательно посоветуйтесь со специалистом о ее прочности, иначе сделанная на глаз и наугад, она может не выдержать веса бетона. Здесь большую роль играет расстояние между подпорками и количество укосин и распорок. Плоскость опалубки должна находиться на таком расстоянии, чтобы после заливки бетона толщина плиты соответствовала заданным параметрам и никуда не выступала. Вначале поставьте и укрепите стойки. Если они будут деревянными, то надо будет на них сделать вырезы, чтобы поперечные балки упирались в них. Можно на стойки прибить небольшие бруски, но тогда прочность конструкции будет ниже. Это используется на не слишком ответственных местах.
После заливки бетона его нужно разровнять и уплотнить с помощью вибрационных инструментов.
На низ опалубки можете расстелить полиэтилен или рубероид, Это простое решение значительно выровняет поверхность будущей плиты. Уложите арматуру и свяжите ее. Обязательно приподнимите на несколько сантиметров, чтобы после заливки она не выступала наружу. Иначе прочность плиты намного снизится и это приведет к ее обрушению. Обычно для этого используют гравий, из которого приготавливается бетон. Подберите камешки одинакового размера и равномерно их распределите под сеткой арматуры. Во время заливки бетона следите за тем, чтобы эти подпорки не сдвигались с места. Можно еще использовать подъемные механизмы, но тогда довольно трудно будет угадать величину поднятия армированной сетки.
После того как подготовительные работы будут закончены, залейте форму бетоном и не забудьте его уплотнить при помощи любого вибратора. Для перекрытий эта операция обязательна, особенно если делается все на месте. Время окончательного схватывания бетона зависит от температуры и влажности окружающего воздуха.
Основные работы
Чтобы получить хорошую бетонную смесь, нужно не только использовать качественные компоненты, но и учитывать их пропорции при изготовлении раствора.
От того, где и как будет готовиться механическим способом смесь, зависит способ ее укладки. Рассмотрим варианты, когда бетон изготавливается и залит на месте ручным способом. В этом случае о его качестве трудно будет говорить, потому что и наполнители, и другие составляющие, как правило, берутся из ближайших карьеров и не сортируются. Проверка их на прочность никем не проводится, отсюда непредсказуемость качества изделия и желание пойти на перерасход материалов, чтобы улучшить характеристики.
Из-за простоты и доступности этого метода такой бетон применяется повсюду. Чтобы получилась качественной заливка бетона, надо знать соотношение ее составляющих, которое зависит от марки цемента. Чем она выше, тем количество цемента, закладываемого в раствор, меньше. Но есть несколько моментов в приготовлении бетона, общих для любой марки цемента. В емкость вначале накладывается смесь песка и гравия. Затем добавляется нужное количество цемента. Все насухую перемешивается, и только после этого добавляется вода.
И второй способ, когда вначале в емкость наливается вода, затем добавляется цемент. После его смешивания с водой кладут при постоянном перемешивании остальные компоненты и доводят раствор до нужной вязкости.
На строительных площадках для приготовления большого количества раствора целесообразнее использовать электрические бетономешалки.
Для приготовления бетона на строительной площадке применяйте средства малой механизации (электрические или механические бетоносмесители) или ручной труд. Для небольших по площади плит перекрытий приготовьте смесь в таком количестве, чтобы ее хватило на весь объем плиты перекрытия. Для больших поверхностей заливайте бетон слоями. Причем следующий слой должен быть уложен в двухчасовом периоде времени. Не делайте заливки толщиной больше 3 метров.
Теперь рассмотрим случай, когда бетон готовит фирма и потом привозит его на строящийся объект. Для этого варианта надо предусмотреть дополнительный крепеж в конструкции опалубки. Потому что смесь может подаваться в одну точку, нагружая конструкцию неравномерно. Чтобы этого избежать, используйте специальные насосы, но тогда стоимость работ из-за добавок в раствор увеличится. Или подавайте раствор любым способом небольшими порциями.
Крепеж элементов
Если привезли смесь автомиксером, то переложите ее в емкость, а затем при помощи крана подайте в рабочую зону. Этот способ тоже не гарантирует равномерного распределения бетона по всей поверхности плиты перекрытия, так что лишними дополнительные укрепляющие элементы опалубки не будут.
В холодное время года бетонный раствор плит перекрытия будет застывать гораздо дольше, чем в теплую погоду.
Так как в нашей стране достаточно продолжительные и холодные зимы, то следует учитывать этот фактор. Летом тоже есть свои плюсы и минусы изготовления стен и плит перекрытия. Если в теплое время года после заливки стен требуется несколько дней, чтобы они набрали проектную прочность, то в холодное время года это время увеличивается во много раз. А в некоторых случаях на начальном этапе придется делать дополнительное прогревание всей конструкции.
Сложного в этом ничего нет. Сейчас не трудно купить специальное оборудование, которое поможет сделать эту работу. Только придется уложить в бетон дополнительные электроды. По ним потом пойдет электрический ток, который и нагреет бетонную смесь.
В жаркий период придется применять меры для того, чтобы стены равномерно высыхали. В особенно жаркий период дня их нужно будет даже поливать водой, чтобы не допустить появления трещин. Как правило, достаточно для этого укрыть поверхность плиты слоем полиэтиленовой пленки или специальной мастики. Раньше для этих целей применялись влажные деревянные опилки.
Безопасность на площадке
- После того как бетон будет залит и плиты наберут необходимую прочность, надо снимать опалубку. Это самый ответственный и представляющий некоторую угрозу процесс. Поэтому не лишним будет принять все меры предосторожности, чтобы никто во время работы не пострадал.
- Особое внимание обратите на свою экипировку и одежду рабочих. Чаще всего во время этой операции получают травмы головы, поэтому без касок и защитных приспособлений ни в коем случае не приступайте к работе.
И чтобы не было лишних проблем, обратитесь к профессионалам. Выбирайте тех, кто давно на рынке и хорошо себя зарекомендовал и кто в конце работы может дать вам письменную гарантию, что плиты перекрытия и стены простоят много лет.
Дешевле всего обходится монолитная плита перекрытия при возведении здания своими руками , если ее залить в опалубку по месту. Качеством она незначительно уступает промышленным плитам ПК, однако имеет большую толщину, что обусловлено ненапрягаемой арматурой.
Технология монолитного перекрытия пошагово
Состоит плита перекрытия из армированного бетона, который необходимо залить в опалубку, которая не прогнется, деформируется под нагрузкой. Для строительства своими руками понадобится пиломатериал, инструменты для кроя, подгонки, сборки щитов. После распалубки он может быть использован в стропильной системе.
Арматура является расходным материалом, коммуникации так же остаются забетонированными. Самой сложной является плита перекрытия подвального этажа ввиду многочисленных узлов ввода инженерных систем. Технология состоит из нескольких операций, каждая из которых подробно рассмотрена ниже.
Монтаж опалубки
Чтобы плита перекрытия имела стабильную геометрию, идеальную плоскостность обеих поверхностей, необходимо смонтировать своими руками надежную опалубку с запасом прочности минимум вдвое. Дешевле всего обходятся пиломатериалы:
- доска 20 х 5 см – стойки, прогоны, балки
- доска «дюймовка» – толщина 25 мм, ширина любая
Для изготовления балок, прогонов доску 20 х 5 см распускают пополам, для стоек – на три части (65 х 50 мм каждая). Для усиления конструкции понадобится дюймовка. Необходима древесина II сорта, которая при усилении выдерживает 700 кг на квадрат.
Заливается плита перекрытия в опалубку, нижний щит которой служит уровнем потолка. Стойки нарезаются короче на толщину балок + прогонов + доски щитов (10 + 10 + 2,5 см), чем высота этажа. Конструкция имеет вид:
В местах примыкания прогонов, балок к стенам нижнего уровня используются анкеры с шестигранной головкой. Обычные дюбель-гвозди со шлицом под фигурную отвертку невозможно демонтировать при распалубке.
Для предотвращения смещения нижних концов стоек, изгибания этих элементов посредине используется двухуровневая обвязка своими руками
дюймовой доской в двух направлениях. Нижний пояс крепится на высоте 10 см от пола, верхний в середине стоек.
При указанном шаге прогонов 1 м плита перекрытия продавит щиты опалубки. Поэтому каждый пролет усиливается брусом 10 х 5 см, полученным при роспуске доски. Широкие 25 мм доски лучше использовать у стен, узкими можно заполнять среднее пространство.
Крупные щели запениваются своими руками,
на мелкие можно не обращать внимания, так как поверхность застилается полиэтиленовой пленкой, которая сохранит влагу в бетоне, не позволит вытечь ей сквозь небольшие зазоры.
Для лестничных маршей внутренних коммуникаций остается проем. Его можно частично заполнить доской для комфортного хождения при заливке, оставив небольшой люк с временной приставной лестницей. При использовании многослойной фанеры сокращается время монтажа, однако смета увеличивается вдвое.
На последнем этапе краской размещаются контуры перегородок, стен. Это позволит повысить точность прохождения электрики, прочих инженерных систем.
Отбортовка перекрытия производится своими руками из доски толщиной 4 см минимум, можно использовать доску 5 см, купленную на начальном этапе. Во избежание деформаций по наружным плоскостям стен монтируют куски бруса, являющиеся упорами для боковых щитов опалубки.
Максимальную прочность сопряжения плит/стен получают следующим способом:
Эта арматура позже загибается, связывается с прутками нижней, верхней сетки плиты. Для изгиба под прямым углом с необходимым радиусом используется приспособление в виде трубчатого молотка.
Внутри каждого перекрытия проходят коммуникации, которые проще установить до заливки, нежели долбить плиту перфоратором впоследствии. Традиционно, максимальная концентрация инженерных систем наблюдается в перекрытии цоколя/подвала:
- вытяжки в каждой комнате
- электрика во всех помещениях
- канализация для вывода в наружную сеть
- стояки ХВС
- дымоход котельной
- технологические отверстия для слаботочных систем, газовой линии
Для их установки своими руками
лучше всего использовать раструбные фитинги внутренней канализации с заглушками. Они монтируются в соответствии с разметкой стен, заглушки фиксируются саморезами с нижней части опалубки (насквозь), боковым щитам (для отводов вентиляции).
Электрокабели маркируются изолентой, бирками, прочими удобными способами. Запрещено прокладывать гофру кабеля вдоль нижнего слоя армопояса под ней. Это снизит защитный слой, ослабит плиту на данном участке. Поэтому после армирования разводку электрики необходимо проконтролировать.
Армирование конструкции
В 90% случаев плита перекрытия армируется двумя сплошными арматурными сетками, что вызывает перерасход материала. Средняя часть плиты на сжатие практически не работает, поэтому здесь может использоваться разряженная сетка с крупными ячейками. Однако для этого необходим точный расчет схемы прутков в каждой сетке. Технология монтажа своими руками приведена далее.
Ячейки формируются при укладке, обвязываются проволокой стержни непосредственно на месте эксплуатации. Это позволяет обеспечить одинаковый защитный слой (обычно 4 см) со всех сторон. Основными требованиями являются:
Запрещено подкладывать под сетку щебень, куски труб, арматуры, деревянные бруски.
Хомуты, изготовленные самостоятельно, обходятся дешевле, учитывают размеры плиты, конкретные эксплуатационные условия. Их выгибают тем же приспособлением, которое использовалось для загиба прутков в стенах.
Верхняя сетка вяжется из стержней, уложенных на столики. В средней части допускается увеличение ячейки согласно расчетам. Углы технологических проемов для внутренних лестниц усиливают по диагонали. В опалубку проемов выпускают стержни нижней сетки.
Заливка за один прием крайне неудобна в отсутствие наружных лесов по всему периметру здания. Поэтому чаще перекрытие изготавливается поэтапно. Вертикальные перемычки монтируют следующим способом:
Для обеспечения связи двух плит перекрытия, заливаемых поэтапно, можно изготовить выему в первой плите. Для этого достаточно закрепить внутри перемычки продольную доску в ее средней части между поясами арматуры, не опирая на нижние прутки.
Бетон заказывается у производителя либо изготавливается в пятне застройки. Его необходимо подавать, укладывать, уплотнять глубинным вибратором с перерывами, не превышающими 2 часа. После этого срока в бетоне начинается гидратация, он теряет подвижность, не образует монолита с ранее уложенным слоем.
Распалубка перегородки технологического шва возможна на 4 – 7 день после заливки. Щит можно перенести на следующий участок продолжить работы в этот же день.
Средняя плита
Заливка последующих участков перекрытия аналогично указанному способу. При виброуплотнении следует ориентироваться на прекращение пузырьков, появление цементного молочка, сокрытии жидким раствором крупного щебня. Все эти факторы указывают на нормальное уплотнение, можно перемещать наконечник вибратора в соседнее место.
Участок с лестничным проемом обычно заливается в последнюю очередь, когда по остальной поверхности можно ходить с ведрами, инструментом для разравнивания. Швы обрабатываются после 70% набора прочности (летом на четвертый день). Для выравнивания плоскости, стачивания возможных наплывов используется УШМ с алмазной оснасткой тарельчатого типа. Распалубка возможна через неделю – две в зависимости от погоды. Первые трое суток бетону необходимо леечное увлажнение без напора.
Приведенная пошаговая инструкция гарантирует максимально возможный эксплуатационный ресурс. Качество перекрытий практически идентично заводским плитам. Увеличение толщины обусловлено невозможностью предварительного напряжения армопояса в домашних условиях. Зато, коммуникации проложены в железобетоне на эксплуатационных местах, что резко снижает трудозатраты, бюджет отделочных работ.
В частном строительстве иногда нет возможности использовать стандартные жб плиты и в этом случае приходится изготавливать монолитное бетонное перекрытие на объекте строительства своими руками. Операция это не самая простая, но вполне возможная, хотя имеющая ряд нюансов.
Первым делом определяемся, лучше использовать швеллер или двутавр. Второй вид металлопроката отлично подойдет для самодельного бетонного покрытия, но это очень дорогое решение. Поэтому выбираем швеллер. Можно брать 12-й, но более подходящим станет 14-й, с ним перекрытие будет более надежным.
Типология зданий при формировании бетонного перекрытия
Необходимость в формировании монолитных перекрытий возникает в следующих случаях:
- при нестандартной или свободной планировке здания,
- для достижения требуемой несущей способности перекрытия,
- при высоких требованиях к звуко- и гидроизоляции,
- для уменьшения объемов интерьерных отделочных работ.
Монолитные перекрытия формируются на строительных объектах, несущие стены которых выполнены из стойких к сжимающим нагрузкам материалов:
- кирпича,
- ж/б блоков,
- ж/б монолита.
Заливка монолитного бетонного перекрытия может выполняться:
- сразу после завершения сооружения стен нижележащего этажа,
- в зданиях с установленной кровлей (если погодные условия не позволяют вести монолитные работы под открытым небом).
Для проведения работ внутри покрытого кровлей здания необходимо предварительно уложить двутавры на кладку нижнего этажа. Затем по периметру заливается венец, высота которого должна соответствовать толщине перекрытия. Из внутренней поверхности венца следует вывести закладную арматуру длиной 400/500 мм. Ее общая площадь сечения должна превышать площадь продольного сечения венца на 0,4%. Таким образом усиливается механическая связь с перекрытием.
Производим расчет несущей конструкции
Одной из основных пропорций для монолитного перекрытия является отношение его толщины к длине пролета, которое в среднем должно быть 1-30. При этом самостоятельная заливка перекрытия целесообразна лишь при его толщине до 40 см (при больших значениях существенно увеличиваются статическое напряжение и вес перекрытия), что соответствует длине пролета 12 м. При такой толщине плиты ее несущая способность будет составлять 1,5-2 т/кв.м.
Для расширения допустимой длины пролета, обеспечивающей свободу планировки, могут использоваться два способа:
- укладка двутаврового металлопроката на выровненную верхнюю плоскость стен несущих нижнего этажа,
- установка перекрытия на колонные опоры.
Одна колонна с площадью сечения 1-1,35 кв. м, не менее 1,4% которого приходится на арматуру, способна выдержать монолитное перекрытие толщиной до 40 см и размером до 12-ти метров в каждую сторону.
Производим расчет армирующей конструкции монолитной плиты
Выбор толщины перекрытия производится с учетом его предельных расчетных нагрузок и устойчивости к трещинообразованию. Эти параметры позволяют вычислить минимально необходимую плотность армирования монолитного перекрытия.
В качестве арматуры для железобетонных нагруженных плит используются пруты с периодическим профилем, относящиеся к классу А400 (А III). Требуемый диаметр арматуры находится в прямой зависимости от толщины формируемого перекрытия. Для практических случаев, чтобы избежать громоздких и трудных вычислений, приняты следующие рекомендации:
- для толщины перекрытия до 15 см – диаметр арматуры 10-12 мм,
- для толщины перекрытия 15-25 см – диаметр арматуры 12-14 мм,
- для толщины перекрытия 25-40 см – диаметр арматуры 14-16 мм.
Армирующая конструкция в монолитном перекрытии формируется из двух сеток, которые образованы из четырех поясов. В них стержни расположены взаимно перпендикулярно. Места их пересечения связываются (через каждый 3-ий стержень) оцинкованной проволокой с диаметром от 2-х мм. При этом длина стороны одной ячейки должна быть в пределах 12-16 см.
Эти сетки должны быть уложены с соблюдением минимальной толщины защитного слоя (глубины погружения арматуры в бетонный раствор), составляющей 4 см по вертикали и 8-12 см по горизонтали.
Монтаж опалубки
Помимо обеспечения требуемой формы монолитному перекрытию, опалубочная конструкция должна выдерживать удельную нагрузку 0,5-1,1 т/куб. м, увеличенную на динамическое воздействие от падающей бетонной смеси.
Сначала производится монтаж стоек (деревянные или стальные телескопические сечением от 100 кв. см). Между каждыми двумя смежными стойками крепится диагональная связь (дюймовая доска). Установка стоек выполняется в соответствии с расположением поддерживающих балок, расстояние (пролет) между которыми зависит от толщины фанеры следующим образом:
- 1,9-2,4 м – для фанеры тоньше 2 см,
- 2,1-2,6 м – для фанеры толще 2,1 см.
Диапазон пролетов указан для толщины перекрытия 15-40 см.
Для определения расстояния между стойками, поддерживающими одну балку, используется следующая зависимость:
- при пролете уже 1,5 м – от 1,4 до 2 м,
- при пролете 1,6-2,1 м – от 1,2 до 1,8 м,
- при пролете 2,1-2,5 м – от 1до 1,4 м.
Балки в опалубочной конструкции могут быть:
- основными (брус 100х100 мм),
- вторичными (брус 50х50 мм, укладываемый поперек и сверху основных балок с шагом 50-65 см).
В качестве плоских панелей для формирования оболочки опалубки можно применять:
- влагостойкую фанеру (толщина 17-23 мм),
- компоненты многоразовых опалубок (пластиковые),
- ОСП (толщина 20-26 мм).
Максимальная ширина зазора в месте примыкания панелей к стенам должна быть 2 мм. Это требование не относится к случаям, когда опалубка покрывается изнутри гидроизоляцией.
В некоторых случаях опалубочную конструкцию целесообразно делать несъемной. Для этого можно использовать профлисты, которые устанавливаются узкой полкой вниз по периметру перекрытия. Затем в них вкручиваются саморезы с резиновой прокладкой, которые тонкой проволокой привязываются к арматуре.
При таком способе заливки перекрытия обеспечивается снижение потребности в бетоне на 20-25%, поскольку расчет толщины перекрытия осуществляется от нижнего ребра. Бетонный раствор, попавший и застывший в волнах профлиста, образует ребра жесткости. Высота его гребня не должна быть больше трети толщины перекрытия.
При использовании профлиста в опалубке, необходимо определять шаг вторичных балок как расстояние между волнами, увеличенное в 3,5 раза.
Вертикальными элементами опалубки являются щиты, располагаемые и подпираемые с внешней стороны стены. Для сокрытия пояса перекрытия можно произвести укладку газобетонных блоков (толщина 80-100 мм) по периметру стены.
Внутреннюю поверхность опалубки необходимо обработать антиадгезивным составом.
Армирование и обвязка арматурных прутьев
Привязка арматурных прутьев к венцам и опорным ребрам производится «в квадрат». При этом должна соблюдаться минимальная толщина защитного слоя. Вся структура перекрытия армируется заранее приготовленной сеткой требуемой конфигурации. Для обеспечения защитного бетонного слоя со стороны нижней сетки используются специальные пластиковые подставки, на которые она устанавливается.
На уложенную нижнюю сетку устанавливаются промежуточные фиксирующие приспособления. Их назначение заключается в поддержании проектного расстояния между верхним и нижним армирующими поясами. Установка этих фиксаторов производится в шахматном порядке с шагом 1 м.
После укладки верхней сетки осуществляется ее связь с нижним поясом соединительными скобами. Правильно рассчитанная и собранная армирующая конструкция должна быть цельной, а ее прочность – достаточной для веса стоящего на ней человека.
В результате получаем огромную решетку. Важный совет, в местах пересечения прутьев арматуры лучше не прибегать к сварке, а связывать их проволокой толщиной в 3 мм.
Заливка опалубки бетонным раствором
Для формирования монолитных перекрытий используются бетонные растворы марок B20 или B30. Опалубка должна быть заполнена бетонной смесью за один раз (заливка малыми порциями ухудшает свойства монолита). Поэтому ее целесообразно готовить в заводских условиях и доставлять автотранспортом до места строительства (Как правильно приготовить бетонный раствор, можно ознакомиться в этой статье: "Бетон своими руками" . Если условия не позволяют выполнить весь объем бетонных работ за один раз, то плита может быть залита частями, которые разделяются мелкой сеткой (длина стороны ячейки 8-10 мм).
Для подачи бетонного раствора к формируемому перекрытию используется бетононасосная установка или емкость, поднимаемая краном. Там он заливается в опалубку, равномерно распределяется по ее объему, уплотняется вибраторами и разравнивается.
Следующие действия после изготовления перекрытия
Проектной прочности бетонный монолит достигает спустя месяц. В течение этого срока производится регулярное увлажнение его поверхности и предотвращение ее намокания от осадков. Затем можно демонтировать опалубочные конструкции и начинать сооружение стен.
Видео - изготовление монолитного бетонного перекрытия для дома своими руками
Бетонные балки перекрытия, а также плитные и другие конструкции применяются для формирования горизонтальных поверхностей строящегося здания. Они должны быть достаточно прочными, чтобы эффективно передавать нагрузки на вертикальные несущие конструкции, и потому их практически всегда усиливают либо стальной арматурой, либо другими элементами.
Ниже мы расскажем об особенностях этих архитектурных деталей, а также приведем ряд советов по их самостоятельному обустройству.
Обзор строительных перекрытий
Требования к конструкции
Перекрытием называется горизонтальная конструкция, которая разделяет между собой различные помещения – подвал, этажи, чердак и т.д. Помимо того что они воспринимают и передают статические нагрузки, эти детали еще и выступают в роли горизонтальных стяжек всего здания.
Требования к перекрытиям выдвигаются достаточно серьезные:
- Во-первых, они должны быть достаточно прочными и долговечными.
- Во-вторых, крайне важной является их жесткость и отсутствие деформаций.
- Также для этих элементов желательная высокая огнестойкость, водо- и воздухонепроницаемость.
- К дополнительным пожеланиям можно отнести звуко- и теплоизоляционные характеристики, но обычно они реализуются только в малоэтажном строительстве. В остальных случаях требуется дополнительное утепление бетонных перекрытий.
С этой точки зрения предпочтительными выглядят именно конструкции, изготовленные из железобетона по монолитной или сборной технологии. Деревянные балочные перекрытия тоже имеют право на существование, но их несущая способность недостаточна для использования в условиях высоких весовых и эксплуатационных нагрузок.
Монолитные разновидности
По типу обустройства подвальные, чердачные и межэтажные перекрытия делятся на две группы:
- Монолитные, которые заливаются непосредственно на объекте.
- Сборные, которые монтируются из отдельных элементов.
Ниже мы рассмотрим особенности возведения обеих разновидностей.
Инструкция по заливке монолитной конструкции такова:
- Арматурные прутки диаметром от 10 до 20 мм (в зависимости от расчетной нагрузки) привариваем к металлическим закладным в так называемом арматурном поясе по периметру здания .
- Прутья связываем проволокой или свариваем меду собой, формируя арматурную сетку . Для большинства зданий оптимальным размером ячейки будет 200х200 мм.
Обратите внимание!
При формировании каркаса заранее предусматриваются места для прокладки коммуникаций, например, проход дымохода через бетонное перекрытие и т.д.
- Далее из щитов ОСБ или толстых досок монтируем опалубку . Деревянные детали во избежание набухания стоит обернуть плотным полиэтиленом. Все части опалубки скрепляем между собой, набивая на внешнюю сторону деревянные брусья.
- Собранные щиты крепим к арматуре с помощью достаточно толстой проволоки . При монтаже следим, чтобы опалубка располагалась ниже металлических деталей на 30-50 мм. Для облегчения позиционирования сегодня активно используются специальные дистанционные вкладыши.
- Во избежание провиса опалубки подпираем детали деревянными брусьями или телескопическими штангами, после чего приступаем к заливке .
- Заливку перекрытия желательно проводить в один прием – так в бетоне не будут формироваться зоны напряжения . Для этого нужно приготовить большое количество раствора, что домашних условиях сделать проблематично.
- Выход прост: нужно купить готовый бетон в требуемом объеме . Конечно, цена будет выше, но зато не придется возиться с объединением нескольких участков путем монтажа закладных.
Поскольку бетон в данном случае будет держаться исключительно на арматуре, снимать опалубку можно только после полного отвердевания цемента. Оптимальный срок выдержки составляет около 28 суток.
В итоге у нас получается монолит с отличными механическими характеристиками. Он прекрасно сопротивляется нагрузкам, а для удаления даже небольшой его части (например, при постройке люка) должна применяться резка железобетона алмазными кругами.
Сборные разновидности
Если габариты проема позволяют, то можно обустроить сборную конструкцию из железобетонных плит:
- Подбираем размеры бетонных перекрытий таким образом, чтобы плита или модуль перекрывали все свободное пространство.
- С помощью автокрана укладываем детали на армированный пояс, соединяя их между собой цементным раствором.
Обратите внимание!
Края плиты должны заходить на опору не менее чем на 12 см по всей длине.
- Для повышения прочности соединения привариваем металлические детали плит к закладным в стенах здания.
У этого метода есть ряд преимуществ:
- Во-первых, скорость монтажных работ существенно возрастает.
- Во-вторых, типоразмеры плит и их несущие способности унифицированы, что существенно облегчает расчет бетонного перекрытия.
- В-третьих, пустотелые изделия обеспечивают более качественную теплоизоляцию, чем армированный монолит.
В то же время данная методика может быть реализована только для небольших пролетов. Кроме того, при укладке плит сложно заранее обустроить необходимые проемы и коммуникационные ходы, потому может потребоваться весьма трудоемкая резка бетонных перекрытий с использованием дорогостоящих инструментов.
Если вы выполняете все работы самостоятельно, то вам стоит обязательно учитывать такой параметр, как толщина бетонного перекрытия между этажами.
Здесь нужно ориентироваться на такие цифры:
- В случае с плитным перекрытием все просто: для пролетов до 4 м берем детали толщиной 16 см, для пролетов более 4 м – 22 см. Отступления от подобного правила встречаются, но в жилищном строительстве они довольно редки.
- При возведении монолитной конструкции нужно учитывать собственный вес пола и капитального основания, массу нагрузки с запасом по прочности и т.д. Зная эти данные, а также площадь проема, мы сможем рассчитать удельную нагрузку на монолит в кг/м 2 .
Обратите внимание!
Согласно СНиП, нормативное значение данного показателя составляет 150 кг.
Однако нужно принимать во внимание коэффициент запаса прочности (1,3),так что в идеале мы должны работать с величинами порядка 195 – 200 кг/м 2 .
- На основании этих цифр мы подбираем толщину плиты, а также сечение и конфигурацию арматуры.
Без соответствующих навыков выполнить подобные вычисления на требуемом уровне качества довольно сложно. Вот почему мы настоятельно рекомендуем либо воспользоваться специальными программами-калькуляторами (Lira, SCAD, STAAD и аналоги), либо обратиться к профессиональным проектировщикам.
Самостоятельное изготовление плит
Описание технологии обустройства подобных конструкций было бы неполным, если бы мы не рассказали, как сделать бетонное перекрытие своими руками. На самом деле при наличии определенных навыков залить несколько довольно прочных плит может каждый.
Делается это так:
- Из досок толщиной до 50 мм или фанеры, усиленной деревянными ребрами, собираем днище для будущей формы. Боковые стенки делаем из доски 25-30 мм.
Совет!
Размеры опалубки подбираем в соответствии с габаритами пролета.
- Днище застилаем рубероидом или полиэтиленовой пленкой: так и протечек избежим, и процесс выемки облегчим многократно.
- Затем собираем арматурный каркас. Поскольку сварочный аппарат стоит довольно дорого, при самостоятельном изготовлении чаще всего выполняется вязка прутков тонкой проволокой.
Совет!
Чтобы облегчить конструкцию и улучшить ее эксплуатационные свойства, можно заложить в арматуру продольные полипропиленовые трубы диаметром около 60 мм.
- Каркас опускаем в опалубку, устанавливая на расстоянии 30-50 мм от днища. Для этого можно использовать как специальные прокладки, так и подручный материал — камешки, обломки плотного кирпича и т.д.
Небольшая плита в дощатой опалубке
Во время сушки поддерживаем поверхность плиты во влажном состоянии, накрывая ее мешковиной или полиэтиленом. Распалубку осуществляем минимум через две недели, после чего досушиваем изделие в открытом виде. Общее время набора должно составлять не менее 28 суток.
Вывод
Сталебетонные перекрытия, несмотря на достаточно высокую стоимость и сложность в возведении, на сегодняшний день практически не имеют альтернатив. Более того – для их проектировки обустройства в большинстве случаев желательно привлекать профессионалов, поскольку цена ошибки в этом вопросе весьма высока. Более подробно нюансы поднятой темы освещаются на видео в этой статье.
