Монолитные перекрытия: особенности проектирования и строительства

В промышленном и гражданском строительстве, в том числе и частном, нередко проектируются монолитные перекрытия, так как они не только прочны и надёжны, но ещё и, за счёт необычной формы опалубки, могут быть невероятно красивы по форме. В данной статье будет предложена информация, ориентированная на самого обычного читателя — о том, как проектируют и строят монолитные перекрытия.

Плюсы и минусы перекрытия по профнастилу

К несомненным плюсам данного вида перекрытия относится вес будущей плиты. Из-за ребер жесткости, которые получаются естественным путем от изгиба профиля, расход бетона существенно уменьшается. От этого уменьшается и вес плиты. К тому же прочность плиты остается на том же уровне, что и у обычного монолитного железобетонного перекрытия той же толщины.

Еще одним преимуществом данной технологии устройства перекрытия будет легкость монтажа опалубки. Сам профлист выступает в качестве опалубки для перекрытия. Эта опалубка может быть как съемной так и несъемной, в зависимости от того, какую именно плиту вы будете заливать. Так же это будет зависеть от вида профнастила: гладкий он или со специальными засечками. Последний используется в качестве помощника для основной арматуры и не снимается после заливки. Если же у вас вариант со съемным профлистом, то его потом можно будет использовать в хозяйстве (забор, крыши хоз. построек и т.д.).

Минусов у перекрытия по профнастилу немного, но они есть.

Во-первых, ограничивает в виде отделки будущего потолка. Если это перекрытие между  первым и вторым этажом, то ребристый потолок придется отделывать или натяжным потолком или подвесным. Просто оштукатурить как в случае с обычным монолитным перекрытием или ровными ЖБ плитами, уже не получится.

Ну и во-вторых, если опалубка будет несъемной, мало кому понравится жить с таким количеством металла над головой.

В остальном же, все положительные и отрицательные моменты перекрытия по профлисту стоит рассматривать как альтернативу монолитного ЖБ перекрытия или перекрытия по металлическим балкам перед перекрытиями по деревянным балкам.

Виды монолитного перекрытия из железобетона

Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.

Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.

Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.

Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.

Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.

Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.

Балконные плиты, выполненные совместно с монолитным перекрытием и являющиеся его частью, обладают большей прочностью и долговечностью по сравнению с их сборными аналогами.

Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Армирование фундаментной плиты

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200-300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Армирование фундаментной плиты

Диаметр армирования

Армирование фундаментной плиты

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Армирование фундаментной плиты

Пример армирования

Армирование фундаментной плиты

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Армирование фундаментной плиты

Укладка металла по основной ширине

Армирование фундаментной плиты

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200-400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Армирование фундаментной плиты

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Армирование фундаментной плиты

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Армирование фундаментной плиты

Зоны продавливания

Армирование фундаментной плиты

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Армирование фундаментной плиты

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм. При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование фундаментной плиты

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства

Возведение монолитного каркаса здания

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

Варианты конструктивных систем

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства

Какими бывают перекрытия в монолите

Нюансы монолитного строительства

Монолитные перекрытия могут быть:

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

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

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

Ребристое перекрытие в административном здании

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

Перекрытие кессонного типа

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

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства

Общие требования к плитам

Нюансы монолитного строительства

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

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

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

Нюансы монолитного строительства

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Нюансы монолитного строительства

Армирование

Нюансы монолитного строительства

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

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

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

Читайте также:  Заделка отверстий в пустотных плитах перекрытий

Создание перекрытий

Рассмотрим, как рассчитывается и изготавливается перекрытие по профнастилу межэтажное.

Расчеты

Перед началом работ, необходимо произвести расчеты, которые выполняются на основании анализа следующих данных:

Создание перекрытий
  • Расчетные нагрузки, оказываемые самим перекрытием на колонны и балки;
  • Размеры здания, для которого планируется создание перекрытия.

Произведя анализ этих данных, производятся расчеты и подбираются элементы каркаса.

Совет! Если изготовление перекрытия из профнастила вполне можно произвести и самостоятельно, то расчеты – это дело профессионалов. Ошибки, допущенные в расчетах, могут привести к серьезным авариям, вплоть до полного обрушения перекрытий.

Монтаж

  • Для изготовления балок применяют, как правило, швеллера или двутавровые балки. Колонны выполняют из металлических труб, причем сечение последних может быть, как квадратным, так и круглым.
  • Шаг укладки балок и их сечение определяется расчетным путем и зависит от типа профнастила, который будет использован для сооружения перекрытия. Чем больше высота профиля профнастила, тем меньшим должен быть шаг при укладке балок.
Создание перекрытий
  • Наиболее качественным вариантом крепления профнастила к основанию балки является прикручивание саморезами диаметром 5,5 мм и длиной 32 мм, имеющих усиленный бур. Благодаря наличию такого бура саморезы можно ввинчивать в швеллера, без предварительного просверливания в металлических балках отверстий дрелью. Крепление осуществляется в местах стыков перекрывающей балки и профлиста. Таким образом, крепление будет осуществлено в трех местах, если лист устанавливается на три балки (рекомендуемый вариант), или в двух – если применяется установка на две балки.
  • Листы следует не только закрепить на балках, но и зафиксировать их в местах стыков. Для этого используются те же саморезы, но меньшей длины (25 мм). Их вкручивают с шагом 40 см.
  • После того, как опалубка будет готова, можно будет приступать к укладке бетона. Для бетонирования перекрытий рекомендуется применять бетон марки М-350.
  • Перед укладкой бетона пролеты профнастила между балками укрепляют установкой временных подпорок. Они необходимы для предотвращения провисания листов под весом жидкого бетона. Застывший раствор приобретает собственные несущие свойства, поэтому подпорки можно будет удалить.
  • Бетонирование перекрытия рекомендуется выполнять в один заход, но если это невозможно, то нужно закончить хотя бы бетонирование одного пролета перед перерывом.
  • Срок высыхания бетона зависит от температуры окружающей среды. Сушка может занять от 10 до 30 суток. В жаркую погоду бетон рекомендуется смачивать, чтобы он просыхал равномерно.
Читайте также:  Как устроена стропильная система двускатной крыши

Итак, устройство перекрытия по профнастилу – это достаточно простая операция. Единственная сложность – это выполнение расчетов, поэтому эта задача должна быть поручена квалифицированному специалисту. При выполнении практической части работы необходимо придерживаться созданных чертежей и планов.

Устройство мансардного этажа

Мансардный этаж является очень экономичным и практичным вариантом. По сути, это чердачное помещение под скатной крышей, которое эксплуатируется в полном объеме, наравне с обычным этажом. Важно все конструктивные элементы данного этажа выполнить правильно, чтобы он функционировал долго и правильно.

  • Перекрытие мансардного этажа
  • Кровельная конструкция

Устройство мансарды начинается с проектного решения. Необходимо выяснить, каким будет будущий этаж, какие конструкции и материалы будут применяться при строительстве, а также определить несущие и ограждающие конструкции. Также учитывается вся основа, на которой будет возведена мансарда.

Перекрытие мансардного этажа

После того, как все решения приняты, будущая планировка утверждена, наступает этап укладки перекрытий.

Важно продумать конструкцию и устройство мансардного этажа

Данный этап очень важен, так как перекрытие обеспечивает устойчивость, воспринимает и передает нагрузки. Выполняются данные элементы конструктивной системы из стандартных, типовых деталей. Универсальной системой для мансардных этажей будет перекрытие по деревянным балкам.

Деревянные элементы должны быть без гнили, трещин и без подобных изъянов. Балки обычно располагают с шагом в 60 см – 120 см. Чем габаритнее размеры помещения, тем плотнее укладывают балки. Располагают их перпендикулярно длине всего здания.

Раскладку начинают с краев здания, двигаясь к центру. В наружных стенах оставляют специальные ниши или пазы, длиной от пятнадцати до двадцати сантиметров, для того, чтобы уложить элемент в данную выемку. Закрепление происходит с помощью анкеров.

Схема утепления перекрытий пола мансардного этажа

Заполняют межбалочное пространство щитами наката или легкобетонными панелями, а также обязательно укладывают теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы. Сверху утеплителя кладут армирующую сетку, а потом заливают все это цементной стяжкой, которая станет основой для будущего покрытия пола.

Также используют часторебристые перекрытия из железобетонных балок и пустотелых пенобетонных, керамзитовых или газосиликатных блоков. Эти конструкции довольно просты в монтаже, а также не нуждаются в опалубке, они имеют высокие качественные характеристики, также можно спрятать в данных блоках коммуникации.

Схема расположения балок перекрытия мансардного этажа

Устройство мансардного этажа

Для начала, по периметру несущих стен делают пояс из монолитного бетона, высотой примерно двадцать сантиметров. Перекрытия заводят в этот пояс примерно на восемь сантиметров вглубь, а пространство заполняют блоками. Арматурную сетку раскладывают сверху блоков и балочных элементов. Далее заливают эту поверхность бетоном.

Только через две недели возможно продолжать работу на мансардном этаже, тогда бетон будет прочным. Чтобы перекрытие было прочным, и несущая способность была высокой, необходимо провести армирование бетонного заполнения.

Читайте также:  Опалубка для перекрытий монолитного строительства

Кровельная конструкция

Стропильная система является главным элементом крыши, она должна быть надежной и долговечной, чтобы мансардное помещение прослужило долго и правильно. Наклон крыши определяют соответственно пропорциям всего здания, чтобы создать общую гармонию внешнего вида постройки.

Применяют два типа стропильных систем, используя наслонные стропила или висячие стропила. Опирание наслонных стропил происходит путем упора одним концом в наружную стену, а именно в мауэрлат, а другим на промежуточную опору.

Конструкция мансардной кровли в виде схемы

Для правильной работы данной конструктивной системы должны быть правильно расчитаны все нагрузки, а также здание должно иметь несущие стены, на которые и будет опираться одним концом стропильная нога.

Если здание маленькое и негабаритное обычно применяют висячие стропила, так как они не нуждаются в несущих стенах.

Один конец стропильной ноги упирается в стену, а именно на мауэрлат, а другой в другую стропильную ногу, без дополнительной опоры.

Жилое помещение должно быть оборудовано под надежной кровельной конструкцией. Данная конструкция должна выдерживать мансардные окна, нагрузку от слоев теплоизоляции, звукоизоляции и пароизоляции.

Важно помнить о теплоизоляции данного помещения, так как через кровельное покрытие теряется больше всего тепла. От внутренней стороны помещения укладывают пароизоляцию, потом слой утеплителя, чаще всего минеральную вату, а потом идет слой гидроизоляции.

Важно делать в кровле между слоями необходимый зазор для вентиляции, чтобы не образовывался конденсат, который может привести деревянные элементы конструкций к гниению.

Монолитное перекрытие по профнастилу

При бетонировании перекрытий используются различные виды опалубок, но одной из наиболее распространенных в последние годы стала несъемная опалубка из профнастила.

Не давая растекаться бетону в процессе твердения, опалубка из профнастила является еще и дополнительной внешней арматурой. Она частично компенсирует растягивающие усилия, которые действуют на нижнюю арматурную сетку.

Это в значительной степени увеличивает прочность и несущую способность перекрытия.

Кроме того, монолитная плита с профлистом, имеющим современное защитно-декоративное покрытие, позволяет в ряде случаев обойтись без дорогостоящей отделки потолка.

Как сделать перекрытия в доме из газобетона – рекомендации профессионалов

Независимо от конструктивных особенностей перекрытия для газобетонного дома, общий алгоритм действий по сооружению межэтажной конструкции включает следующие этапы:

  1. Расчет на прочность элементов перекрытия.
  2. Разработку проектной документации.
  3. Расчет потребности в стройматериалах.
  4. Приобретение строительных материалов.
  5. Подготовку оборудования и рабочего инструмента.
  6. Сооружение армированного пояса в верхней части стен.
  7. Обеспечение плоскостности опорной поверхности.
  8. Формирование перекрытия в соответствии с выбранным вариантом конструкции.

Свои неоспоримые преимущества имеет каждый вид перекрытий

  • выбирать конструкцию перекрытия по результатам прочностных расчетов;
  • использовать качественные строительные материалы;
  • укладывать брусья в подготовленные пазы на газобетонных стенах;
  • контролировать горизонтальность конструкции с помощью уровня;
  • гидроизолировать перекрывающую конструкцию рубероидом или полиэтиленом;
  • использовать листовой теплоизолятор для снижения тепловых потерь;
  • производить монтаж в строгом соответствии с технологией.

Для обеспечения продолжительного ресурса эксплуатации перекрывающей конструкции важно правильно выбрать вид перекрытия и соблюдать требования технологии.

Строительство монолитного армированного перекрытия по профнастилу

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Современные технологии позволяют производить строительные работы всё дешевле и быстрее. Наибольшей популярностью сейчас пользуется монолитное перекрытие по профнастилу, позволяющее не только сократить стоимость и сроки строительства, но и значительно снизить трудоёмкость работ. Технология применяется к зданиям любой формы и размера, достаточно грамотно и скрупулёзно провести расчет перекрытия по профнастилу.

Армирование перекрытия – что нужно знать?

Армирование – прием, который встречается повсеместно. Так делают лестничные ступеньки, бетонные крыльцо, арочные перемычки и, конечно же, монолитные плиты перекрытия. Прием заключается в совмещении двух разных по структуре материалов – бетона и арматуры. Если бетон крепкий, но достаточно хрупкий, то металл, из которого сделана арматура, обладает достаточной эластичностью, чтобы выдерживать колебания и вибрации. Арматура, по сути, является скелетом бетона – без нее он бы очень быстро рассыпался на куски.

Толщина арматуры варьируется в зависимости от сферы применения, при жилом строительстве обычно используют сечение от 8 до 14 мм, тогда как толщина самой плиты предполагается до 150 мм.

Если вы покупаете плиты, учтите, что по структуре поперечного сечения изделия бывают сплошные, ребристые и пустотные. Последние пользуются наибольшей популярностью, поскольку среди их достоинств числится сравнительно небольшой вес, они имеют высокие показатели тепло- и звукоизоляции и достаточно хорошо переносят деформацию. Однако все покупные изделия обладают одним существенным минусом – наличием стыков, которые не всегда совпадают, образуя ступеньки. При создании монолитной плиты вы получаете ровную и однородную поверхность.