Основные правила устройства монолитных перекрытий

Монолитное перекрытие

Когда необходимо монолитное перекрытие.

Одним из самых надежных и недешевых перекрытий в строительстве, является монолитное перекрытие. Определимся с характеристикой необходимости его возведения, монолитное перекрытие устанавливается когда:

1. Нет возможности доставить или установить железобетонные плиты сборного типа и если такой отказ от иных видов перекрытия (деревянного или любого облегченного) является осознанным;
2. Стены во внутренней части строения имеют сложную конфигурацию, что не позволяет установить необходимое количество стандартных плит (т.е. требуется строительство участков с перекрытием монолитного типа). В данном моменте рекомендуется на старте перейти к монолиту, чтобы избежать неоправданных финансовых трат на подъемные механизмы и устройство опалубки;
3. Сложные эксплуатационные условия (повышенные нагрузки, влажность и невозможность ее понижения с помощью гидроизоляции (например, бассейн или автомойка)). В настоящее время, плиты перекрытий изготавливают изначально напряженными, а армируют их натянутыми тросами, изготовленными из стали. Благодаря высокой прочности плит, сечение арматуры не велико, арматура подвержена коррозии и хрупкому разрушению.
4. Когда функцию перекрытия совмещают с монолитным поясом. В данном варианте, сборные железобетонные плиты, как правило, запрещено опирать на конструкции из легких элементов. Требуется выполнение монолитного пояса. Если цена пояса и перекрытия сборного типа равна или выше стоимости монолитного перекрытия – правильным станет выбор именно монолита. Если монолитное перекрытие опирать на конструкцию с глубиной, соизмеримой ширине пояса, то устраивать последний нет необходимости. При этом существуют исключения, когда присутствует сложный грунт (закарстованный, сейсмически активный, имеющий посадочность второго типа и прочее).

Монолитное перекрытие.

Толщина монолитного перекрытия.

В результате многолетней практики, для плитных конструкций изгибаемого типа, было установлено значение соотношения толщины и длины пролета. Это отношение для плит перекрытия равно 1:30. Так, при длине пролета в 6 метров, необходимая толщина плиты будет равняться 200 миллиметрам, а при длине плиты в 4.5 метра — 150 миллиметрам.

Уменьшать или увеличивать толщину монолитного перекрытия, можно с учетом эксплуатационной нагрузки на перекрытие. В строительстве частного объекта, где нагрузки небольшие, можно уменьшать установленную толщину не более чем на 10-15 процентов.

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.

Опалубка монолитного перекрытия.

Монолитное перекрытие предусматривает заливку бетонной смеси в опалубку горизонтального типа, ее часто называют «палубой». Известно две вариации обустройства такой опалубки.

Аренда металлической или пластиковой готовой конструкции, которая легко снимается. Этот вариант проще и многие застройщики отдают ему предпочтение, так как опалубку можно легко собрать и разобрать. Помимо этого в комплекте с опалубкой идут телескопические опорные элементы, которые поддержат опалубку на определенном уровне;
Строительство опалубки по месту возведения объекта из досок 25-30 миллиметров или фанерных влагостойких листов, с толщиной стенки не менее 20 миллиметров. В случае, когда конструкция щита собирается из досок, то их плотно подгоняют одна к другой. Если между досками образуется щель, то целесообразно применить гидроизоляционную пленку.

Деревянная опалубка монолитного перекрытия.

Телескопические стойки опалубки.

Монтаж опалубки монолитного перекрытия производится по следующей схеме:

1. Монтируются вертикальные опорные стойки, например, телескопические стойки из металла, с регулировкой их высоты. Можно применить для этих целей деревянный кругляк толщиной 10-15 сантиметров. Расстояние между опорами должно составлять около 1 метра. Стойки удаляются от стены минимум на 20 сантиметров;
2. Сверху на опоры монтируется ригель (брус, швеллер или продольная балка), который предназначен для удержания опалубки;
3. Поверх ригелей устраивается опалубка горизонтального типа. Если не применяется готовая опалубка, а в работу берется самодельная, то сверху ригелей размещают поперечно брусья или балки, поверх них укладываются фанерные листы с хорошей влагостойкостью. Опалубка монолитного перекрытия должна быть выполнена идеальной по размерам, а ее край должен упереться в стены, избегая образования щелей;
4. Производится регулировка высоты стоек, необходимо совпадение верхнего края опалубки с верхним краем кладки стены;
5. Выполняется установка вертикальных элементов (ограждения) опалубки с учетом захода плиты на стену не менее 150 миллиметров;
6. Делается финальная проверка горизонтального уровня с использованием строительного прибора — нивелира.

В некоторых случаях, для обеспечения удобства производства работ, опалубку выстилают пленкой гидроизоляции или обрабатывают ее технической смазкой, если опалубка металлическая. В результате, опалубка легко снимается, а поверхность бетонного перекрытия останется абсолютно ровной. Применять телескопические стойки при устройстве опалубки целесообразней, чем использовать опоры из дерева. Металлические опоры способны выдержать нагрузку до двух тонн, они устойчивы к микротрещинам, чего не замечено при использовании деревянного бревна или бруса.

Армирование монолитного перекрытия.

Давно известно, что бетон прекрасно работает на сжатие, а арматура, наоборот – на растяжение. При объединении этих двух параметров получается отличный строительный материал – железобетон.

Арматура монтируется в зоне растяжения бетонной плиты и воспринимает все усилия этого растяжения. Арматуру такого типа принято называть рабочей (продольной), она должна иметь высокий коэффициент сцепления с бетонной смесью. Если это условие не будет выполнено, то бетон не будет передавать на арматуру эксплуатационную нагрузку.

Армирование монолитного перекрытия.

Для армирования монолитного перекрытия используются стальные стержни с периодическим профилем, которые имеют маркировку А3, согласно устаревшему ГОСТу или А400, согласно новому стандарту. Расстояние между арматурными стержнями, называется шагом армирования, наиболее используемый в плитах перекрытия шаг равен 15-20 сантиметрам.

Если происходит защемление в участке, прилегающем к опорам, то вероятно возникновение опорного момента, который формирует усилие растяжения в верхней зоне перекрытия. По этой причине, монолитное перекрытие армируется, как в верхней зоне бетона, так и в нижней. Самые большие напряжения возникают по центру плиты или по ее краям, поэтому этим зонам при армировании необходимо уделить особое внимание.

Для того чтобы арматурные сетки находились на определенном расстоянии друг от друга, устанавливаются специальные подставки. Изготавливаются они из арматуры диаметром 10 мм (класс Ат400С). Арматура изгибается, как показано на рисунке. Нижние грани подставки имеют длину 350 мм, верхняя – 300 мм. 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.

Заливка бетоном монолитного перекрытия.

Бетон для заливки монолитного перекрытия рекомендовано приобретать на комбинате — изготовителе, что намного облегчает дальнейшую работу. При заливке бетонного раствора ровным слоем «с колес», обеспечивается отличная твердость монолита. Это не относится к плите залитой ручным способом, с остановками на ожидание, пока готовится свежий раствор. Оптимальным является способ, когда бетон заливается в один заход с толщиной заливки 20 сантиметров. Не забывайте о технологических отверстий, к примеру, шахты дымохода или вентиляции.

Процесс уплотнения бетона, также выполняется с использованием глубинных и поверхностных вибрационных аппаратов. Работоспособность данным устройствам обеспечивается подачей сжатого воздуха (пневмовибраторы) или электрического тока (электровибраторы).

Заливка бетоном монолитного перекрытия.

Если конструкция массивная, то укладка бетона производится с применением глубинного вибратора, а поверхностные вибраторные устройства применяют для уплотнения бетона в плитах перекрытий и при устройстве полов. Наружные вибраторы используют для уплотнения тонкостенных конструкций с густым армированием. Время применения вибраторного аппарата будет зависеть от таких параметров бетона, как пластичность и подвижность и может составлять от 30 секунд до 1 минуты.

Если бетонная смесь прекращает осаживаться и на ее поверхности появляется цементное молочко, то это говорит о том, что вибрирование выполнено полностью. Для того чтобы избежать расслоения бетонного раствора, надо избегать лишней вибрации. Оптимальным шагом перестановки для внутренних вибрационных аппаратов, является шаг от одного до полутора радиуса их действия.

По окончанию всех работ перечисленных выше, монолитное перекрытие оставляют на 28 суток, для просыхания и набора прочности. Первые 7 дней производят увлажнение поверхности. Через месяц наступает момент, когда опалубку можно снять.

Видео — монолитное перекрытие.

Устройство монолитного перекрытия

Мечты о собственном доме — это совершенно обычное дело, но когда такая мечта начинает исполняться, наступает настоящее счастье, и, конечно, возникает другая проблема — как правильно и эффективно справиться с каждым этапом строительства. Приглашенная бригада для строительства домов под ключ справится с такой задачей, но курировать постройку самостоятельно тоже необходимо уметь.

Когда без устройства монолитного перекрытия не обойтись

Самым надежным вариантом перекрытия между этажами считается монолитное, выполняемое из бетона и арматуры. Существуют несколько случаев, при которых монолитное перекрытие при строительстве дома должно использоваться в обязательном порядке. Не секрет, что данный способ надежен на 100%, но при этом он еще и очень дорогой. В каких же ситуациях можно сэкономить и использовать менее дорогостоящий метод, а в каких — нельзя никак:

— К примеру, нет возможности доставки и монтажа сборных железобетонных плит, а также, если вы отказались от других вариантов;

— Особая конфигурация дома и стен в нем, при которой нельзя уложить необходимое количество перекрывающих плит, здесь требуется создание большого количества монолитных участков. Реализация проекта с монолитным перекрытием все-таки возможна, но потребуются дополнительные траты на подъемный кран и опалубку.

Монолитное перекрытие сложной формы

— Отрицательные условия могут стать причиной выбора только монолита, так как он прочен и практически в любых условияъ. К примеру, он спокойно выдерживает повышенную влажность, большие нагрузки, невозможность обеспечить нормальную гидроизоляцию. Смотрите стоимость плиты фундамента. Сейчас плиты перекрытия могут быть предварительно напряженными, стальные тросы применяются для армирования конструкции. Из-за большой прочности сечение практически не растягивается или имеет невысокие значения растяжения. Однако, такие плиты быстрее становиться хрупкими и поддаются коррозии.

Читать еще: Изготовление пеногенератора для пеноблоков своими силами

— Если перекрытие совмещено с монолитным поясом — при идентичной цене пояса и сборного перекрытия, а также монолита, логичнее выбрать именно последний вариант. Проблемой могут стать трудоемкие грунтовые условия — высокая сейсмическая активность, просадочность и др.

О толщине монолитного перекрытия

Цена на монолитное перекрытие достаточно высокая, и сразу же необходимо точно определить, какая толщина потребуется в конкретном проекте. Здесь вступают в силу определенные принципы армирования, которые и стоит брать за основу, а именно — значение толщины к пролету. 1/30 — такое значение у плит перекрытия. Если пролет, к примеру, составляет 6 м, то оптимальная толщина перекрытия будет 20 см, если 4,5 м, то 15 см.

Учитываются в данном случае нагрузки, которые будут влиять непосредственно на перекрытие. Если нагрузки небольшие — как правило, в частных домах они именно такие, то толщину монолитного слоя можно уменьшить на 10-15%.

Арматура: её необходимость и типы

Монолитное перекрытие по профлисту требует армирования. Бетон по своей структуре хорошо сжимается, арматура, наоборот, отлично растягивается. Объединение этих двух качеств позволяет получить совершенно новый улучшенный композитный материал, имеющий очень сильные значения стойкости и долговечности, способный выдержать большие нагрузки и некоторые деформации. Армирование так же используется в бетонных лестницах.

Устройство монолитного перекрытия по проф-листу

Арматура во всей бетонной конструкции занимает определенное место — в зоне наибольшей растянутости, чтобы помочь крепко сжать все основание. Данная арматура называется продольной. Еще один фактор успеха — арматура должна получить хорошее сцепление с бетоном, иначе ее функция не будет выполнена максимально точно, для этого по всему хлысту арматуры наносятся специальные насечки. Арматурные стержни располагаются с определенным шагом для перекрытий, равным 15-20 см. В зависимости от ряда факторов арматуру могут установить в нижнем либо верхнем участке бетона. Наибольшее напряжение в конструкции возникает в нижней части плиты, вверху у краев и по центру — именно эти участки усиливаются армированием. Цена кладку перегородок из газобетона на порядок ниже, но не всегда выбирается из-за оказываемого давления и веса на такие перекрытия, т.к. газобетон достаточно лёгкий материал. Однако нагрузки всё равно необходимо рассчитывать предварительно.

Второй тип армирования — поперечный, он располагается вертикальным образом. Благодаря нему вернее армирование будет производиться максимально точно и правильно. Внешний вид его напоминает поддерживающие каркасы или согнутые детали. Данные элементы гнутся как правило сразу на объекте из имеющейся арматуры, по этому арматуру на них израсходованную необходимо учитывать в заказе основной арматуры для монолитного перекрытия.

Арматурный каркас монолитного перекрытия

Если плита не сильно нагружается, то поперечное армирование играет исключительно конструктивную роль. Если нагрузки на плиту большие, то данный тип армирования поможет защитить плиту от разрушения. Так как в загородном строительстве непомерных нагрузок на плиту практически нет, то исполняется конструктивная роль — бетон воспринимает опорную поперечную силу. А вот монтаж кровли в СПб выполняется уже после устройства монолитного перекрытия и сооружения общей коробки дома, но это не менее важный и сложный процесс.

Достоинства монолитного перекрытия, отличия от других типов

Среди значительных плюсов применения монолитного перекрытия при строительстве частного дома — возможность проведения работ без тяжелой техники, можно не привлекать подъемные краны или манипуляторы. Можно не привлекать и воспользоваться ручным трудом по замесу и подъёму бетона. Но, как правило, придётся использовать две вещи – авто-бетоносмеситель и бетононасос для доставки бетона в нужный заливаемый участок плиты.

Использование бетононасоса в устройстве монолитного перекрытия

С помощью монолита существует возможность перекрыть даже сложные с конструкционной точки зрения пространства, чего нельзя сказать о сборных железобетонных плитах. Если сравнивать монолит с перекрытием из дерева, то прочность будет далеко не на стороне последнего варианта. При невысокой толщине монолитного слоя он выдерживает практически все существенные нагрузки, и его прочность не поддается сомнению практически никогда. Огнестойкость монолит также имеет повышенную — к примеру, перекрытие второго этажа по деревянным балкам выдержит огонь 15 минут, монолитное — 65 минут и более.

Сложные конфигурации перекрытий

Существуют сложные типы монолитных перекрытий (что сказывается и на стоимости монтажа крыши), которые необходимо правильно рассчитывать, верное армирование в данном случае также является обязательным шагом. В результате, всегда получается индивидуальное конструирование с учетом индивидуальных особенностей нагрузки, построение и прочих параметров. Специалисты помогут в таком случае сделать правильный расчет, а также сэкономить деньги.

Типы монолитных перекрытий тоже бывают разными: к примеру, пользуются спросом плоские монолитные плиты. Мы уже писали, что толщина соотносится к величине пролета как 1 к 30. Правильное соотношение бетона и арматуры в конструкции всегда приветствуется, так как не получится перерасход этих двух компонентов, который не приведет к увеличению прочности.

Следует учесть и тот фактор, что монолит выполняет свои функции лучше по меньшему расстоянию. Несущие стены и колонны в доме передают вес перекрытий на фундамент, и толщина их должна быть не менее 25 см (длина кирпича). На определение толщины стен влияет сразу несколько факторов:

Если была выбрана толщина бетона меньше 15 см, то армирование выполняется всего в один слой, однако, решение все равно принимается на основе соответствующих норм и правил (следует смотреть официальные документы). Если толщина слоя превышает 15 см, то, как правило, продумывается расположение двух слоев арматуры. Арматуру связывают специальной вязальной проволокой. Сетка имеет стандартный размер ячеек 15х15 или 20х20 см. Арматура имеет диаметр 8-14 мм. Специалисты рекомендуют использовать на всем протяжении работ сетку с одинаковыми ячейками.

Если требуется дополнительное армирование, то оно выполняется отдельными стержнями длиной от 40 до 150 см — она зависит от перекрываемых пролетов и нагрузок.

Армирование, установка опалубки

В частных домах, в которых отсутствуют колонны, а имеются классические несущие стены, сначала применяется основное армирование, дополнительно же обрамляются отверстия. Что касается опалубки, то ее можно устанавливать как на всю площадь, так и частично. Чаще используется способ установки на всю площадь — он более основательный. Тщательным образом выставляются стойки, вес бетона при этом равен 200-300 кг на квадратный метр. ДСП кладется на опалубку — одного и того же материала хватит на два раза применения — как раз на два этажа классического частного дома. Опалубка может выполняться из досок или листов древесно-стружечной плиты, которая так же бывает и в специальном опалубочно-глянцевом водонепроницаемом исполнении.

Внимательно надо следить за тем, чтобы не было даже небольших щелей в опалубке — в противном случае цементное молочко будет протекать вниз, снижая при этом прочность всей конструкции.

Слой бетона под арматурой по толщине всегда должен быть не менее двух сантиметров. На опалубку под арматуру обязательно выставляются плашки, приподнимающие арматурный каркас от опалубки. По консистенции бетон следует делать в меру густым и жидким, определяющая характеристика — это его пластичность, которая позволит равномерно заполнять все пустоты и замечательно уплотняться.

Марка бетона для монолитных перекрытий используется не ниже М200, класс — В15.

Как только бетон зальется, до полного отвердения, за ним следует внимательно ухаживать и следить — к примеру, летом не допускать пересыхания и периодически увлажнять водой (смачивать), накрывать обычной пленкой для поддержания необходимой влажности по технологии.

Утепление и шумоизоляция монолитного перекрытия

Максимальную прочность после заливки бетон набирает примерно по истечению четырех недель. Если опалубка снимается раньше, то рекомендуется установить специальные подпорки. Высокая плотность бетона хорошо проводит звук, поэтому не обойтись без шумоизоляции комнат. Для этого выполняется засыпка керамзита под стяжку или же укладка экструдированного пенополистирола. Бетон проводит и холод, поэтому рекомендуется утеплить перекрытие, а именно, наружные края (торцы). Утеплитель при этом накладывается на данные торцы снаружи дома. Не стоит забывать и о своевременном проведении коммуникаций и проводов, иначе после застывания монолитного перекрытия выполнить это будет трудно.

Высокая прочность бетонного монолита не поддается сомнению, ведь история его применения насчитывает века. Ленточный фундамент или фундамент на буронабивных сваях , в большинстве своих пунктов, аналогичны монолитному перекрытию. Заручившись знаниями о правильной технологии устройства монолитного перекрытия и контролируя процесс реализации вы точно получите именно тот дом, который простоит десятилетия, обеспечивая вас теплом, комфортом и надёжной защитой.

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

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?

Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
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.
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.
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.

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Читать еще: Установка балясин и перил своими руками

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
Вес конструкции пола 150 кг/м2.
Полезная нагрузка 300 кг/м2.
Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Технология создания монолитных перекрытий

Перекрытия необходимы для разделения здания на этажи, это неотъемлемый конструктивный элемент, воспринимающий различные нагрузки. Монолитное перекрытие (своими руками залить его достаточно просто) обеспечивает устойчивость дома в целом, позволяя организовать звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений.

Преимущества

Положительные характеристики конструкции раскрываются так:

отсутствие дорогостоящих работ по разгрузке/погрузке;
высокое качество готовой поверхности;
возможность свободной планировки помещений;
прочность, долговечность.

Перекрытия могут быть:

монолитными – производятся на месте работ;
сборными – формируются на основе готовой заводской продукции – ж/б плиты либо панели;
часторебристыми – изготавливаются на основе пустотелых блоков и ж/б балок;
конструкциями из облегченного бетона.

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

плита должна выдерживать динамическую и статистическую нагрузку. В частном строительстве средняя нагрузка составляет 350-400 кг/м²;
под действием внешних сил перекрытие не должно деформироваться, то есть, должна быть обеспечена соответствующая жесткость;
в зависимости от места установки перекрытия (подвал, этажи, чердак) и функции помещения устанавливается звукоизоляция, блокирующая как воздушный, так и ударный шум;
если плита разделяет помещения с различным температурным режимом, например, чердак или подвал от этажа, должна быть обеспечена теплозащита;
сопряжение конструкции с наружными стенами не должно создавать мостиков холода, что провоцирует потери тепла и образование конденсата;
устройство монолитных перекрытий может быть реализовано с учетом огнестойкости.

Если строитель возводит монолитные перекрытия, технология проведения работ подчиняется указанной последовательности.

Технология устройства опалубки

Технология устройства монолитного перекрытия начинается с обустройства съёмной опалубки. Горизонтальный слой может быть изготовлен из влагостойкой фанеры (20 мм) либо обрезных досок (25.0-35.0 мм). Если в системе все-таки образовались щели, поверх щитов выкладывается гидроизоляционная пленка, блокирующая протечку раствора.

Опалубка держится на балках – ригелях, опирающихся на стойки (покупные/арендованные телескопические, или самостоятельно изготовленные брусья 100х100 мм, либо кругляк 8-15 см). Система должна быть смонтирована строго горизонтально.

Укладка и расчет арматуры

Процесс реализуется следующим образом:

между опалубкой и каркасом соблюдается зазор 25 мм, что можно организовать при помощи покупных фиксаторов или при самостоятельном изготовлении деревянных или фанерных подставок. Фактическая высота закладных элементов зависит от толщины плиты, но чаще всего хватает 2.5 см;
диаметр прутка определяется по расчету в зависимости от нагрузки и размера плиты и варьируется в пределах 8-20 мм. В частном строительстве используется прут 8-12 мм;
арматурный каркас может быть однорядным или двурядным, что зависит от необходимой прочности. Ряды вяжутся при помощи гибкой проволоки с размером ячейки 15х15 см – в первом ряду, и 20х20 см – во втором;
расстояние от верхнего пояса до верха бетонной заливки должно составлять не менее 25 мм.

Чтобы перекрытие надежно взаимодействовало с несущими стенами, необходим монтаж армирующего пояса. Он формируется на основе стальных прутков и хомутов, к которым крепится арматура перекрытия. Вполне достаточно организовать 4 направляющих диаметром 12.0-20.0 мм, к которым в перпендикулярном направлении крепятся хомуты при помощи вязальной проволоки.

Как залить?

Перед заливкой устанавливается опалубка для всех технологических отверстий, выставляются маячки для контроля толщины конструкции.

Последовательность действий:

заливке подлежит заводской или самостоятельно приготовленный при помощи одной или нескольких бетономешалок бетон;
если перекрытие находится высоко, раствор подается при помощи подъемных механизмов;
весь арматурный каркас должен быть равномерно покрыт раствором. Работы должны быть проведены быстро;
далее производится трамбовка, впоследствии поверхность требует ухода.

Монолитное ребристое перекрытие своими руками

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

Последовательность производства работ:

установка балок – их должны заходить в арматурный пояс (23.0-28.0 см), о котором говорилось выше, на глубину 8.0-12.0 см;
максимальный шаг блоков перекрытия принимается, как 40.0-60.0 см, что зависит от габаритов самих изделий, которые заполняют пространство между опорами;
высота пустотелых блоков принимается, как 16.0-27.0 см, что определяет высоту ребристого ж/б перекрытия;
в местах, где будут находиться межкомнатные перегородки, должно быть предусмотрено усиление из двух балок, уложенных рядом друг с другом;
если длина пролета превышает 4.0 м, монтажу подлежит дополнительный элемент жесткости – разделительное ребро, размещаемое поперек балок;
реализуется бетонная заливка, которая заполняет пространство между блоками и превышает их высоту на 2-3 см.

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

Сборно-монолитные системы

Конструкции, выполненные таким образом, могут состоять из крупноразмерных и мелкоразмерных элементов (плит, панелей). В индивидуальном строительстве чаще всего применяются последний тип. Плита может быть сплошной, ребристой или многопустотной, армирование — обычным или предварительно напряженным.

Специалисты рекомендуют приобретать ж/б изделия готовыми, однако, если возникает необходимость изготовления плиты небольшого размера и нестандартной формы, работы придется провести своими руками. Строитель может сделать пустотелую или полнотелую плиту.

Как сделать сборно — монолитные плиты перекрытия своими руками? Последовательность действий:

опалубка – укладывается на ровной горизонтальной площадке;
размеры каркаса (ширина, высота, длина) должны соответствовать форме и параметрам плиты;
укладка арматуры (25 мм) в виде сетки 20.0х20.0 см;
концы прутков не должны упираться в опалубку, необходимо соблюсти расстояние 20 мм;
каркас увязывается проволокой;
первый и второй пояс арматуры укладывается на стульчики;
производится заливка, при укладке смеси используются вибраторы;
поверхность выравнивается (можно использовать простую швабру);
при созревании бетона поверхность плиты смачивается водой;
не ранее, чем через 14 суток опалубка снимается.

Читать еще: Смеситель стеклянный водопад

В результате получается надежное железобетонное перекрытие.

Перекрытия по профнастилу

Профнастил выступает в роли несъемной опалубки и внешней рабочей арматуры. Процесс отличается меньшей трудоемкостью, сроками и затратами. Кроме того, может быть уменьшена масса и высота перекрытия.

Выбираем профнастил:

Н75-750-0.9 – при пролете до 5.7 м;
Н114-750-0.0 – свыше 5.7.

Монолитные перекрытия по профнастилу — технология работ:

реализуется стандартная укладка опалубки, однако, вместо досок используются листы профнастила;
укладка двухрядной арматуры 20х20 см на стульчиках и связывание;
бетонная заливка.

Перекрытие по профнастилу может опираться на колонны и стены, причем, опорная часть впоследствии может быть замоноличена. На месте опоры монтируются закладные из металлических уголков. Профнастил фиксируется на них при помощи дюбелей.

Материалы и инструменты

Опалубка:

влагостойкая фанера или доска – в среднем 40.0 мм;
брус 100х100мм, 80 мм;
доска 70.0х50.0 мм, 50 – 200 мм;
вилки, стойки телескопические, треноги;
либо самодельные опоры из швелера, труб, кругляка, бруса.

Армирование:

прут 12.0-20.0 мм;
проволока мягкая вязальная;
подставка под арматуру;
болгарка.

Бетонные работы:

цемент, щебень, песок;
бетономешалка;
кран или насос для заливки;
либо заводской бетон (подача из миксера) при наличии подъездных путей.

Цена работы

Если заказать устройство конструкций бригаде рабочих, стоимость 1 м³ обойдется около 5 т.р. Если они будут использовать свое оборудование и материалы, цена возрастет до 12.5 т.р. Если реализовать бетонные перекрытия своими руками, расходы составят около 6-6.5 т.р/м³.

Также можно ознакомиться с подробной последовательностью работ по возведению монолитных перекрытий (видео-материалы содержат все рекомендации).

О создании монолитных ребристых перекрытий своими руками рассказано в видео:

Книги по теме:

Устройство монолитных бетонных конструкций при отрицательных температурах среды — Виктор Копылов — 1 282 руб.- ссылка на обзор книги

Проектирование железобетонных конструкций по ЕВРОНОРМАМ — Владлен Алмазов — 750 руб.- ссылка на обзор книги

Справочник технолога-строителя — Геннадий Бадьин — 239 руб.- ссылка на обзор книги

Справочник новейших технологий в строительстве и ремонте — В. Котельников — 234 руб.- ссылка на обзор книги

Что такое монолитное перекрытие?

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;

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;

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Заключение

Детально ознакомившись с особенностями технологии, несложно своими силами осуществить монтаж монолитного перекрытия для частного дома, коттеджа или дачи. При самостоятельном выполнении работ достигается значительная экономия денежных средств. Важно использовать качественную бетонную смесь и правильно выполнять армирование перекрытия. До начала строительных мероприятий целесообразно проконсультироваться с профессиональными строителями, которые всегда помогут советом.