Плиты перекрытия своими руками. Чертеж

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.

Преимущества армирования плит перекрытия

Армированные плиты рекомендовано использовать в покрытиях, перекрытиях построек жилого и общественного типа, сооружениях со стенами, выполненными из ячеистобетонных блоков, кирпича, включая крупные блоки. Плиты перекрытий используют в зданиях, где влажность воздуха составляет до 60%, а также для построек с наличием на внутренней поверхности стен пароизоляции – здесь влажность воздуха должна составлять до 75%. Показатель глубины опирания плит перекрытия на стены несущего типа должна находиться в пределах не менее чем 80 мм.

Армированные плиты дают возможность получить качественное утепление постройки, а также ускорить процесс по строительству, включая повышение звукоизоляции. Небольшой вес армированной плиты с бетонными перемычками понижает нагрузку на стены и фундамент. Таким образом, можно дополнительно добиться экономического эффекта при непосредственном возведении дома. Чтобы провести армирование пустотных плит перекрытия, не нужно иметь громадную строительную технику, например, подъемный кран.

Почему именно этот вид перекрытия используется?

Армирование плит перекрытий имеет несколько преимуществ. Первое – нет необходимости прибегать к помощи строительной техники, в частности, подъемному крану. Второе, что весьма важно, данный способ позволяет делать перекрытие для помещений с нестандартными размерами. И третье – это прочность конструкции. Монолитное перекрытие значительно более прочное, нежели деревянные перекрытия, оно может переносить высокие напряжения и огнеустойчиво. Так, перекрытие из дерева в состоянии выдержать 25 минут действия огня, а монолитное – более часа.

Примечание! Монолитное перекрытие возможно сделать своими руками, однако необходим точный технологический расчет его нагрузки.

В строительстве частных объектов распространено использование монолитных перекрытий. При монтаже данного перекрытия огромную роль играет правильный расчет и применение арматуры. Толщина плиты высчитывается относительно толщины пролета и принимается в соотношении 1:30. Так, если ширина между пролетом несущих стен составляет 6 метров, то толщина монолитной плиты будет равняться 0,2 метра. Если специально уменьшать толщину бетона, то повышается расход металлопроката, если же толщина увеличивается, то расход бетона тоже становится больше.

Виды ж/б плит перекрытия

Существуют несколько видов плит перекрытия. Основные это:

  • Пустотные.
  • Ребристые.

Ребристые раньше применяли для покрытия промышленных зданий. Сегодня их можно встретить только в б/у состоянии после разборки промзданий, которые потом продают частникам для перекрытия пролетов в своем доме.

Пустотные плиты изготавливают по опалубочной технологии и безопалубочной. В опалубочной технологии изготавливается каркас в виде опалубки, закладывается арматура и заливают бетон. При безопалубочной технологии вдоль всего цеха закладывается арматура и потом вдоль неё идет экструдер, который формирует длинную плиту в несколько десятков метров и в последствии обрезная машина формирует плиты нужной длины.

Независимо от того какая плита пустотная или ребристая обе они работаю по однопролетной балочной схеме: шарнирно опертая балка длиной l, сверху действует распределенная нагрузка q.

Эпюра изгибающих моментов будет в виде параболической кривой с максимумом в средней точке с моментом ql2/8. Поперечная сила будет иметь треугольное очертание и максимум будет на опорах ql/2. И соответственно армирование каждой плиты подбирается в соответствии с данными усилиями.

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Нюансы монолитного строительства

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

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

Возведение монолитного каркаса здания

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

Варианты конструктивных систем

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

Какими бывают перекрытия в монолите

Монолитные перекрытия могут быть:

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

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

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

Ребристое перекрытие в административном здании

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

Перекрытие кессонного типа

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

Вариант монолитного пустотного перекрытия

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

Общие требования к плитам

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.

Как зависит прочность автодорожной плиты от армирования

В обозначении монолитной дорожной плиты содержится информация о допустимой нагрузке. Её в большей степени определяет именно армирование. Так, при сравнении двух похожих плит 2П30-18-30 и 2П30-18-10 можно заметить, что они изготовлены из одного типа бетона и из одинаковых по чертежам элементов — сеток (по 2 шт), каркасов (по 2 шт), отдельных стержней и монтажных петель.

Различаются только марки стали и диаметры прутьев сетки и стержней — во второй плите они меньше. Масса металла первой — 46,5 кг, второй — 37,2 кг. Но главное различие в допустимой нагрузке: для первой она составляет 30 тонн, для второй — всего 10. Разница в 9 кг веса арматуры и в классе стали меняет величину нагрузки в три раза.

Подобным же образом разнятся прочностные характеристики плит с ненапряжённой и напрягаемой арматурой.

Читайте также:  Использование плит перекрытия для возведения фундамента дома

Конкурентный способ армирования дорожных плит

Армирование монолитной дорожной плиты может производиться не стальной, а композитной арматурой. К ней относятся элементы:

  1. стеклопластиковой арматуры АСП — из смесей смол и стекловолокон;
  2. базальтопластиковой арматуры АБП — из смесей базальтовых волокон и смол;
  3. стеклоармированной полиэтиленрефталатовой арматуры АСПЭТ;
  4. углепластиковой арматуры АУП.

Преимущества композитной арматуры:

  1. высокая влагостойкость и отсутствие коррозии;
  2. прочность не ниже стальных аналогов;
  3. доступная стоимость;
  4. малый вес, низкая теплопроводность, диэлектрические свойства.

При строительстве ответственных дорог необходимы плиты, строго соответствующие нормам ГОСТ и СНиП. Чтобы избежать ошибок и рекламаций, следует покупать их только у надёжных и проверенных производителей и поставщиков — например, у нас большой выбор дорожных плит в Санкт-Петербурге.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

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

Материалы для изготовления плиты

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

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

Процесс изготовления плиты своими руками

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

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

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

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

Сколько стоит изготовить плиту перекрытия?

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

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

Монолитная плита перекрытия своими руками – схема армирования

Чтобы узнать толщину будущего перекрытия, строители пользуются простой формулой – длину пролета делят на 30, полученная цифра и будет оптимальной толщиной. Традиционная система армирования плит заключается в расположении рабочих стержней внизу и вверху плиты, перераспределяющей нагрузку арматуры и упоры из катанки. Если толщина плиты будет не более 80 мм, достаточно для армирования всего одного слоя проволочной сетки. Важно так приподнять сетку, чтобы она оказалась как бы внутри бетона, как минимум на 2-3 см.

Сетка может быть как скрученной проволокой, так и скрепленной сваркой – последний способ целесообразно применять при диаметре арматуры не менее 6 мм. Если толщина плиты достигла или превысила предела в 150 мм, армирование необходимо совершать в 2 слоя, расположив их друг на друге и связав между собой проволокой. Размер ячеек должен быть не меньше 150*150 мм, но и не превышать 200*200. Для наиболее прочного результата желательно использовать арматуру одинакового сечения, если же вы хотите укрепить плиты еще больше, используйте в привязке к основной конструкции прутья длиной 40-150 см.

Нагрузка на конструкцию распределяется следующим образом: основные нагрузки приходятся на нижнюю арматуру, тогда как верхняя испытывает сжимающую нагрузку, равно как и бетон. Процесс армирования следует выполнять на всю площадь монолитной плиты, в обязательном порядке применяя опалубку, которая традиционно выполняется из дерева или фанеры. Стойки опалубки должны быть закреплены как можно прочнее, ведь только один квадратный метр перекрытия может достигать в весе 300 кг! Для надежности гораздо лучше использовать телескопические стойки, которые способны выдерживать на себе 2 тонны веса.

Читайте также:  Технология заделки швов между плитами перекрытия, стеной и потолком

Опирание плиты перекрытия на стену: допустимые пределы, СНиП

Опирание перекрытия плиты на стену – один из показателей надежности, безопасности и долговременности срока службы здания. От грамотной установки плит зависит многое, поэтому все нормы и правила регламентируются государственными органами. Существует специальный документ – СНиП, собравший свод этих стандартов.

Узел опирания плиты на кирпичную стену

При строительстве зданий из кирпича кладка ведется вплотную до будущего потолка, при этом важно оставить небольшие ниши для установки перекрытий. Узел опирания плиты перекрытия на стену создается с учетом следующих условий:

  • торцы плит не должны опираться на кирпичную кладку. Например, при нахлесте в 12 см ширина ниши должна составлять 13 см;
  • состав раствора для кладки и фиксации перекрытий должен быть идентичным;
  • пустоты, образуемые в каналах, следует заполнять бетонными вкладышами. Они изготавливаются на заводе вместе с плитами.

Минимальное опирание плит перекрытия на кирпичную стену не нормируется в случае, если на торцевые стенки ЖБ-изделие ложится одной боковой стороной. Монтаж выполняется так, чтобы кладка, которая будет выше перекрытия, не ложилась на образованные крайние пустоты.

Работы по установке перекрытий осуществляются бригадой строителей из четырех человек:

  • машинист крана, который подает плиту,
  • такелажник, выполняющий стропление плит,
  • два монтажника, занимающиеся координацией плиты и помещением ее в заданное место.

Опирание плит перекрытия на кирпичную стену при этом является одной из наиболее важных процедур, требующей строгого соблюдения нормативов.

Перед проведением монтажных работ обязательно нужно выровнять гребень кирпичной кладки. Если этого не сделать, плита будет неустойчива. Промежутки, возникающие между плитами, заделываются цементным раствором.

Расчет параметра опирания

Регламентирует величину опирания плит перекрытия на стены СНиП (иначе, свод норм и правил), выделяющий следующие разновидности размеров плиты:

  • модульный – ширина пролета, в который устанавливается конструкция;
  • конструктивный – реальный размер потолочной плиты от одного торца до другого.

К примеру, если модульная длина перекрытия составляет 6,0 м, то реальная – 5,98 м. Для получения размера комнаты в 5,7 м следует устанавливать плиту с опиранием в 12 см.

Оптимальный расчет опирания плиты перекрытия на стену важен также для сохранения теплоты в комнате. При слишком большой близости торца к наружной поверхности стены имеет будет наблюдаться проникновение холодного воздуха внутрь.

Такая конструкция дает холодный пол в зимнее время.

Перекрытие цокольного этажа

Монтаж плит перекрытия для цокольного этажа является самым простым. Для того чтобы добиться ровной поверхности для укладки железобетонных конструкций, следует выровнять верхний край фундамента. Затем по верхней кромке залитого фундамента выставляются доски опалубки. Данная конструкция заливается бетонным раствором. Таким образом, получается идеально ровная подушка для установки плит.

Установленные на гладкую поверхность плиты образуют ровный потолок, в котором следует лишь заделать швы, после чего он готов к отделке.

Заделка швов между перекрытиями

После того как оптимальный размер опирания плит перекрытия на стены был определен, а сами железобетонные конструкции установлены, следует заняться заделыванием швов между ними. Для этого используется песчано-цементный раствор, если щели незначительны. При наличии больших промежутков следует воспользоваться следующими способами:

  1. Из деревянных досок обустраивается опалубка, в которую происходит последующая заливка раствора.
  2. Большие щели могут быть заделаны обломками арматуры, осколками кирпичей и других материалов. Они утрамбовываются в щели, которые затем замазываются бетонным раствором.

Образованные пустоты при установке плит важно заделать сразу. Это значительно упрощает отделочные работы, которые будут производиться по окончанию строительства.

От правильного расчета величины опирания перекрытия на стену зависит будущая прочность и долговечность строения. Поэтому данный процесс регламентируется правилами СНиП и выполняется опытными проектировщиками.

Проведение расчетов

Прежде чем начинать работы, необходимо выполнить расчет армирования монолитной плиты перекрытия. При этом можно учесть площадь постройки, которая в примере будет равна 6 x 6 м. Здесь учитываются поперечные стены.

Толщина плиты будет равна 160 мм. Сечение перекрытия с учетом стальной арматуры равно 14 см2. В основе конструкции будет лежать бетон марки В200. При этом расчет армирования плиты перекрытия будет выглядеть следующим образом: Rb = 117 кг/см2, Rbin = 14,3 кг/см2, Eb = 3,1*10 ‘5 кг/см. Используемая арматура соответствует классу А-500С. Дальнейшие расчеты таковы: Rs = 4500 kg/cm2, E2 = 5, 10 ‘5 кг/см. Если же использовать в работе арматуру из стеклопластика класса АКП-СП, расчеты будут выглядеть по-другому: Rs = 12 000 кг/см2, E = 5, 10 ‘5 кг/см.