Минимальная толщина монолитной плиты перекрытия

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.

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.

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.

Читать еще: Пристройка из шпал к дому своими руками

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

Монолитное перекрытие

Когда необходимо монолитное перекрытие.

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.

Напряженно-деформированное состояние перекрытия.

Изополя перемещения монолитной плиты перекрытия.

Мозаика напряжения монолитной плиты перекрытия.

Площадь верхней арматуры.

Площадь нижней арматуры.

Опалубка монолитного перекрытия.

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.

Армирование монолитного перекрытия.

Читать еще: Как рассчитать кубатуру стены

Заливка бетоном монолитного перекрытия.

Видео – монолитное перекрытие.

Особенности перекрытий монолитного типа

Перекрытия представляют собой сплошные ж/б конструкции армированного типа. Их применение актуально при повышенных весовых нагрузках, прежде всего – в многоэтажных домах. В частном строительстве к их главным преимуществам относят возможность сокращения затрат на монтаж за счет самостоятельного выполнения отдельных или всех этапов работ при минимальном задействовании спецтехники. Технология считается трудоемкой, для исключения ошибок расчет плиты стоит доверить специалистам. Полученные параметры обязательно учитываются при подготовке основного проекта дома.

Условно все межэтажные перекрытия разделяются на сборные (сплошные или пустотелые, изготовленные на заводе), часторебристые (ячеистого типа с участками из облегченного материала или пустых блоков) и монолитные. Последние ценятся прежде всего за отсутствие швов, этот вариант выбирается при бетонировании многоэтажных зданий, заливке полов или разграничении этажей в индивидуальных постройках. В зависимости от конструктивного исполнения и способа монтажа разделяются на: балочные, безбалочные (наиболее востребованная при строительстве частных домов разновидность с гладкой поверхностью), с несъемной опалубкой (одновременно выполняет роль теплоизоляционной прослойки) и уложенные на стальной настил. Последние ценятся за уменьшение трудоемкости и возможность снижения толщины и массы.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

2. Возможность опирания на колонны. Это дает больше свободы в процессе планировки в сравнении с вариантом закладки сборных плит перекрытия из готовых заводских элементов стандартного размера.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены М_max = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Основные этапы монтажа

Укладка начинается с расчета и закупки стройматериалов (в идеале – используются данные проекта). Подготавливаются опалубочные конструкции: щиты из толстой влагостойкой фанеры, металла или пластика, брусья и телескопические подпорки (1 шт/м2), оборудование для приготовления, подачи и уплотнения бетона, инструмент для загиба арматуры и специальные подставки. При необходимости по периметру несущих стен закладывается армопояс, такая потребность возникает при возведении перекрытий в доме из газобетона.

Основные этапы включают:

Сборку и установку опалубки.
Размещение армокаркаса.
Заливку монолитной плиты бетоном, уплотнение и выравнивание.
Влажностной уход за раствором, укрывание, демонтаж опалубки через 28 дней.

1. Требования к опорам и щитам.

Монтаж подразумевает заливку бетона в герметичную горизонтальную опалубку, предпочтение отдается специальным сборно-разборным конструкциям. Щиты в принципе несложно сделать самому из фанеры толщиной не менее 20 мм (доски лучше не использовать из-за сложностей при подгонке). Обязательным условием является установка телескопических металлических стоек (при возведении перекрытия первого этажа дома они заменяются стационарными опорами). При их отсутствии допускается замена бревнами диаметром не менее 8 см, но следует быть готовыми к проблемам при подгонке уровня.

Для поддержки щитов укладывается ригель – продольный брус сечением не менее 10×10 см, при необходимости опалубка усиливается поперечными элементами (такая ситуация чаще всего возникает при работе с самоделками). Щиты укладывают без зазоров, края плотно упираются в стену. При монтаже вертикальных конструкций учитывается величина захода на несущие системы. Для исключения риска протекания дно застилается пленкой, герметичные заводские разновидности многократного использования смазываются для облегчения процесса снятия. Этап завершается проверкой уровня, отклонения недопустимы.

2. Что нужно учесть при армировании?

Усиление металлом – главное требование технологии. Предусматривается расстояние от края бетона до металла не менее 25 мм. Соединение стыков обвязывается проволокой с сечением 1,2-1,5 мм, сварка не допускается. Для развода сеток используются заранее подготовленные фиксаторы: из стали толщиной не менее 10 мм, с интервалом до 1 м, аналогичные элементы размещаются на торцах. Армирование монолитного железобетонного перекрытия завершается закладкой соединителей, обеспечивающих равномерное восприятие нагрузки на всю систему – через 40 см возле стен, через 70 от нее, с последующим шагом в 20.

3. Нюансы бетонирования.

Главное требование технологии – непрерывность процесса, в идеале раствор заказывается на заводах и заливается с помощью соответствующего оборудования. Рекомендуемая толщина слоя бетона – 20 см, что в большинстве случаев совпадает с высотой самого перекрытия. Минимальная марка составляет М200, с целью усиления теплоизоляционных свойств и облегчения веса часть крупнофракционного высокопрочного наполнителя может заменяться керамзитом, но такой способ требует одобрения специалистами (проверки прочности).

Отверстия для подвода коммуникаций и вентиляционных каналов закладываются до начала заливки, сверление застывшей монолитной плиты относится к нарушениям. Этап завершается обязательным уплотнением бетона с помощью глубинных вибраторов. Правила ухода за поверхностью в целом стандартные, но обильно поливать конструкцию водой нельзя, в отличие от фундамента или вертикальных стен она смачивается более аккуратно.

Стоимость заливки при обращении в профессиональные фирмы варьируется от 4000 до 9000 рублей/м3 (при условии использовании опалубки заказчика). Итоговая величина затрат зависит от выбранной схемы армирования, высоты расположения будущей плиты (от уровня грунта или от отметки предыдущей горизонтальной опоры) и ее толщины, способа размещения (на колонны или несущие стены), общего объема работ. В перечень услуг строительных фирм входит установка и демонтаж опалубочных конструкций, сборка армокаркаса согласно подготовленного заранее проекта (оплачивается отдельно), непрерывное бетонирование и уход за уложенной смесью: полив, укрывание, при необходимости – прогрев. Преимуществом обращения к профессионалам является обязательный контроль качества, проводимый по окончании набора прочности.

К плюсам закладки перекрытия своими руками относят сокращение расходов на оплату работ – до 30 % как минимум. Для заливки используются простые стройматериалы – бетон и арматура, экономия на них недопустима. Объем раствора рассчитывается исходя из толщины и площади плиты, длина и вес металла – по составленной заранее схеме армирования. Аренда опалубочных конструкций обходится дорого: минимальная цена за м2 – 400 рублей в месяц (снимать ее раньше нельзя).

К дополнительным затратам при выполнении работ своими руками относят потребность в спецтехнике и тары для поднятия раствора наверх (бадьи-туфельки и крана или бетононасоса). Это не является проблемой при обустройстве сплошных полов на цокольных этажах дома, но в остальных случаях без соответствующего оборудования не обойтись. Это объясняется главным требованием технологии – непрерывным процессом бетонирования, монолитные перекрытия с отдельными латками, застывшими в разные дни, уступают по качеству залитым за один раз. Минимальные затраты при выполнении всех этапов самостоятельно составляют 3200 рублей на 1 м2 при толщине плиты в 20 см.

Монолитное перекрытие: устройство и способы возведения

В этой статье мы расскажем о том, какие бывают способы возведения монолитного перекрытия, а также вы узнаете о достоинствах и недостатках этих способов. Статья расскажет об основных требованиях к толщине и армированию элементов железобетонного перекрытия.

Армированный бетон — материал практически вечный. Из него создают множество конструктивных элементов — балки, стены, перемычки. Одним из самых сложных, на первый взгляд, изделий является перекрытие. Однако трудоёмкость возведения полностью компенсируется эксплуатационными свойствами готового изделия.

Достоинства монолитного перекрытия:

Наибольшая несущая способность из известных материалов.
Самый долговечный из широкодоступных материалов.
Относительно дешёвое сырьё (для бетона).
Для выполнения работ не требуется высокой квалификации всей бригады (достаточно 1–2 ведущих специалистов).
Комбинированные функции: основа пола второго этажа, армопояс, связь всех стен между собой.
Правильно устроенная монолитная конструкция исключает появление деформационных дефектов («ступени», перекосы, трещины).

Недостатки перекрытия из бетона:

Трудоёмкость возведения. Работа связана с устройством горизонтальной опалубки высокой прочности и жёсткости.
Задействован сопутствующий материал, который после бетонирования может стать непригодным — фанера, доска отбортовки, стойки (деревянные).
Большой вес конструкции — необходимы мощные стены и фундамент.
Высокая теплопроводность бетона — все открытые снаружи участки необходимо утеплить.
Бетонное перекрытие возможно только на каменных стенах.

Железобетонные перекрытия подойдут для капитальных строений, рассчитанных на большой срок службы, а также для помещений, в которых предусмотрена существенная статическая и динамическая нагрузка — цеха, гостиницы, общежития (с перегородками из каменного материала).

В частном строительстве монолитные плиты перекрытия обычно устраивают по кирпичным стенам, т. к. стены из бетона гораздо более сложные в возведении, чем кирпичные.

Толщина монолитного перекрытия

Из-за большого удельного веса бетона (2400 кг/м 3 ) изделия из него получаются тяжёлыми. Массу изделия можно уменьшить за счёт уменьшения части бетона в конструкции, то есть просто сделать её тоньше. Жёсткость при этом компенсируется армированием. Достаточная толщина ж/б элементов:

несущих стен — 160 мм
перекрытий — 200 мм
перегородок — 100 мм

Читать еще: Длина перехлеста арматуры таблица

Толщина указанных элементов будет считаться достаточной только при соблюдении правил армирования. Расчёты и многолетняя практика показали, что существует оптимальный баланс массы, объёма, сечения и несущей способности ж/б элементов. Об этом читайте ниже в разделе «Армирование перекрытий». Достаточная толщина кирпичной стены — 380 мм (1,5 кирпича).

Опалубка перекрытий

Как и любой ж/б элемент, перекрытие требует установки формы для бетона — опалубки. Поскольку перекрытие имеет значительные размеры по площади и находится на высоте, опалубка для него имеет вид стола: сплошная плоскость, заполняющая пространство между несущими стенами (и колоннами) на пространственно жёсткой раме из стоек и откосов. Опалубка бывает трёх видов, но одно требование неизменно для любого из них — надёжное основание.

Инвентарная опалубка

Комплект заводских изделий, в который входят:

Стойки — винтовые выдвижные домкраты, длиной до 4 м.
Оборудование для стоек — «треноги» в нижней части для устойчивости отдельно стоящего домкрата и «короны» в верхней для посадки балок стола.
Деревянные балки — заводские клееные изделия двутаврового профиля высотой 200 мм и длиной до 4,2 м.
Ламинированная фанера — листы фанеры толщиной 18–24 мм, размером 1220х2440 мм, покрытые устойчивой плёнкой, предназначенные для создания плоскости перекрытия. Покрытие выдерживает до 40 циклов бетонирования.

Такой набор является профессиональным — инвентарной опалубкой строят высотные жилые дома. Он надёжен, удобен и рассчитан на постоянную эксплуатацию. Приобретение набора для устройства одного перекрытия не оправдает себя — все изделия стальные и стоят недёшево. Выходом может стать аренда опалубки. Специалисты фирмы сами рассчитают необходимое количество каждого из элементов для вашего объекта.

Несомненными достоинствами такого подхода являются скорость установки опалубки и удобство работы, а также качество плоскости. К недостаткам можно отнести риск задержки срока аренды.

Самодельная опалубка

Все элементы «стола» для перекрытия можно выполнить самостоятельно из дерева и некоторых металлических деталей.

К этому методу прибегают в случае, когда основные элементы — стойки, балка и материал плоскости (фанера или доска) есть в наличии. Это и служит основным достоинством метода — использование подручного материала. Очевидные недостатки:

Трудоёмкое возведение, требующее развитых навыков плотника.
Большой отход материала — до 20% станет непригодным.
Проблематичная регулировка по высоте (установка «в горизонт»).

Комбинированный метод

Предусматривает частичное использование элементов инвентарной опалубки и пиломатериала.

В этом случае можно использовать заводские стойки с треногами и коронами, а балки и настил опалубки сделать из доски. Либо арендовать ламинированную фанеру, а раму «стола» собрать из подручного леса. Комбинаций может быть множество.

Армирование перекрытия

Для устройства арматурного каркаса висячего ж/б перекрытия толщиной 200 мм используется зеркальная сетка из арматуры А3 Ø 16 мм с ячейкой 150–180 мм. При использовании бетона, приготовленного на месте, рекомендуем усилить каркас, применив меньший шаг стержней — 150 мм. Если бетон заводской, допускается шаг до 200 мм. В местах опоры и примыкания элементов (опора на стену, колонну, капитель) рекомендуем сделать усиления — добавить стержни.

Бетонирование перекрытия

Существуют правила бетонирования, которые следует соблюдать беспрекословно, чтобы не подвергнуть конструкцию разрушению в дальнейшем:

Укладка бетона в перекрытие должна быть произведена за один раз. При длительном простое при бетонировании уложенный бетон может схватиться, и новый не сможет смешаться с ним. В итоге получится граница, по которой может пойти трещина.
При бетонировании в прохладный период (0. +5 °С) используйте специальные антиморозные присадки. Больше о зимнем бетонировании читайте в этой статье.
Обязательно используйте вибраторы — глубинные или поверхностные. Без вибрирования бетон имеет 40–50% проектной прочности. Больше информации о бетонировании вы найдете в нашей статье.
Опалубка перекрытия демонтируется не ранее 28 дней после укладки бетона.

Преимущества монолитного перекрытия и монтаж своими руками

Для каменного дома в два и более этажа присуще устройство потолочного перекрытия первого этажа (оно же пол следующего уровня) из монолитного железобетона. Это могут быть плиты перекрытия. Кстати, чаще всего именно их и укладывают. Однако если на строительной площадке затруднен подъезд подъемного крана или готовый дом имеет сложную конфигурацию, которую невозможно накрыть без зазоров плитами заливают монолитное перекрытие своими руками. Работы выполняют строго в соответствии с установленными нормами и стандартами, иначе монолит может не выдержать оказываемую на него сверху нагрузку.

О том, как правильно залить монолитное перекрытие и рассчитать его несущую способность, разбираем в материале ниже.

Важно: заливка монолита в качестве потолочного перекрытия может осуществляться не только по показаниям, но и в том случае, если мастер находит этот способ целесообразным именно для конкретного дома.

Преимущества монолита перед монтажом бетонных плит

Технология заливки потолочного перекрытия своими руками имеет ряд преимуществ перед укладкой стандартных заводских ЖБ плит. Основными положительными моментами монолита являются:

Всё перекрытие имеет ровную и однородную структуру без швов, соединений и стыков, что позволяет максимально равномерно распределить нагрузку на залитую плиту, стены дома и его фундамент;
Планировка дома с таким перекрытием имеет больше шансов на самовыражение, поскольку нет необходимости в стандартных решениях, подгоняемых под параметры заводских плит;
Все эркеры и балконы можно заливать непосредственно под имеющиеся проектные данные, без необходимости подыскивать плиту перекрытия нужного размера и конфигурации;
А в интерьере первого этажа могут быть использованы колонны, что сделает дизайн помещения более богатым и оригинальным.

Важно: для заливки монолита нет необходимости использовать сложное строительное оборудование. Все работы можно выполнить своими руками, понимая технологию монтажа.

Расчет нагрузки на плиту и её параметров

Важно: согласно СНИП СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003 для частного дома стандартная плита перекрытия монолитного типа должна иметь толщину 180-200 мм. Это средний показатель прочного монолитного пространства пола второго этажа или потолка первого уровня.

Выполнение расчётов плиты перекрытия крайне необходимо для того, чтобы впоследствии не перенагрузить имеющееся пространство дополнительными перегородками второго этажа или усилением отделки пола. В результате превышения нагрузки на перекрытие оно может просто лопнуть и обрушиться.

Чтобы грамотно рассчитать параметры конструкции перекрытия при рекомендуемой несущей способности, лучше доверить выполнение работ профессионалу. В крайнем случае, можно использовать онлайн калькулятор, в который заносят все данные по используемым для монолита материалам и его параметрам:

Длина и ширина пола второго этажа;
Высота перекрытия;
Марка используемого бетона;
Нагрузка на 1м2 перекрытия (принимается за предполагаемое значение 450-500 кг/м2).

Благодаря имеющимся данным можно высчитать сечение прутов арматуры, которые будут выдерживать сопротивление на прогиб и растяжение.

Важно: сечение прута арматуры должно быть максимальным в центральной части плиты перекрытия. Поскольку ближе к опорным стенам нагрузка на прогиб и растяжение сводится практически к нулю.

Чтобы высчитать толщину перекрытия (то есть его высоту) необходимо использовать коэффициент 1:30. Здесь 1 означает высоту монолита, а 30 — длину пролета от одной наружной стены до другой. К примеру, если дом имеет длину пролета 8 м, то 800_30=26,6 см. Соответственно для длины пролета 6 м высота перекрытия будет 20 см.

Технология выполнения работ

Чтобы залить монолитное перекрытие своими руками, необходимо заготовить такие инструменты и сырье:

Доски для устройства опалубки и листы фанеры (желательно глянцевые, чтобы бетон минимально сцеплялся с древесиной при высыхании);
Опоры под монолит из расчета 1 шт/1 м2 плиты перекрытия;
Пруты для вязки армирующей сетки сечением 8-12 мм;
Пластиковые фиксаторы-подставки под арматуру;
Бетон марки М-350 и выше (лучше заказать готовый в необходимом объеме);
Инструмент для гибки арматуры.

Монтаж опалубки

Для того чтобы монолитная плита перекрытия имела однородную поверхность со стороны потолка первого этажа, бетон нужно заливать в подготовленную опалубку, которую еще называют палуба. Сразу отметим, что можно арендовать и смонтировать профессиональную палубу из пластика и металла, в комплекте с которой идут телескопические опоры в нужном количестве, а можно изготовить перекрытие из дерева своими руками.

Важно: если монтировать опалубку самостоятельно, то стоит брать доски толщиной 25-35 мм. При этом их сбивают встык, чтобы не было зазоров. Фанера должна иметь толщину не менее 20 мм.

Работы по монтажу опалубки выполняют в таком порядке:

Сначала устанавливают опоры с шагом 1 метр друг от друга. При этом от стен опорные столбы могут отступать на 20 см. В качестве опор можно использовать как телескопические столбы, которые можно регулировать по высоте, так и брус сечением 80-150 мм. Отметим, что телескопические опоры предпочтительнее, так как они способны выдерживать большой вес и при этом не деформироваться, как это иногда случается с брусом. Стоимость одной опоры обойдётся примерно в 2-3$.
Все установленные опоры связывают продольными балками — ригелями. На них будет опираться опалубка. Ригели можно делать из швеллера или двутавра.
Поверх ригелей устраивают горизонтальную опалубку, края которой должны точно стыковаться со стенами, чтобы не оставалось зазоров.

Важно: высота опор должна быть отрегулирована таким образом, чтобы верхний край листов фанеры точно стыковался с верхними краями стен дома по периметру.

Теперь монтируют вертикальные борта опалубки. Они должны выступать на 15 см от внутреннего края стен. Высота вертикальной опалубки должна соответствовать проектной высоте перекрытия.

Важно: все вертикали и горизонтали опалубки проверяются с помощью нивелира.

Установка арматуры

Для усиления прочности залитого монолита его необходимо армировать. Придется связать две сетки из стальных прутов сечением 10-12 ми. Сетки вяжут с ячейками 20х20 см. При этом стоит учитывать, что, скорее всего, длины одного целого прута может не хватить на протяженность сетки. А поэтому придется дотачивать арматуру. Здесь прутья стыкуют вязкой с нахлестом 40 см.

Важно: арматуру необходимо только вязать стальной проволокой. Сварка запрещена, поскольку варение стали снижает её прочностные и технические характеристики.

Связанную арматуру (две сетки) соединяют между собой продольными прутами таким образом, чтобы с нижнего и верхнего края бетона сетка была укрыта раствором на 2-3 см.
Арматуру устанавливают на специальные для этого подпорки.
Стоит также помнить, что пруты сетки должны заходить на стены дома на 15 см (для кирпичной кладки) и на 25 см (для кладки из пено- и газобетона).
Торцевые окончания прутов не должны касаться стенок вертикальной опалубки.
А чтобы высчитать расстояние между двумя сетками, необходимо из общей высоты плиты отнять отступы от верхнего и нижнего края (20 см + 20 см = 40 см), а также 4 толщины используемого прута.
Продольные фиксаторы между сетками вяжут с шагом 1 м и только в шахматном порядке.
Стоит также установить и торцевые фиксаторы. Их монтируют на торцы сетки с шагом 40 см, чтобы усилить опирающую способность плиты на стены дома.
Дополнительно устанавливают соединитель для обеих сеток. Он позволяет равномерно распределить нагрузку на плиту по всей толщине. Соединитель крепят с шагом 40 см в местах опирания плиты на стену, а на расстоянии 70 см от стен дома уже с шагом 20 см.

Важно: для монтажа в перекрытии технологических отверстий необходимо заблаговременно установить все необходимые короба и гильзы.

Заливка раствора

Заливать бетонную смесь необходимо беспрерывно сразу на заданную толщину. Для этого лучше закупить готовый бетон в строительном миксере, а не использовать домашний (собственного приготовления). Поскольку раствор, замешиваемый и заливаемый поэтапно, не даст нужной крепости перекрытию.

Залитый в опалубку раствор необходимо утрамбовать строительным вибратором, но стараясь не касаться арматуры, чтобы не сместить её. Готовая монолитная плита перекрытия будет сохнуть около месяца. За это время необходимо дополнительно увлажнять бетон, особенно в первую неделю (но при условии жаркой сухой погоды). Именно в это же время монолит лучше укрыть пленкой, чтобы не допустить его резкого пересыхания и растрескивания.

Важно: перекрытие первого этажа своими руками будет стоить около 55 у.е./м2 монолитной плиты. В стоимость входят все строительные материалы и сыпучие, а также аренда строительного миксера и покупка готового раствора.