Толщина монолитной плиты перекрытия для двухэтажного дома

Определение требуемой толщины перекрытия в доме

Коровин Сергей Дмитриевич

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

При возведении частного дома важно правильно выбрать конструктивные решения его элементов. Одной из важнейших конструкций можно назвать перекрытие. Грамотно подобранная толщина плиты жб перекрытия в доме между этажами позволит обеспечить его надежность и безопасность.

Виды железобетонных конструкций и область применения

Монолитные плиты подходят для использования в массивных строениях из камня или кирпича. В кирпичном доме такое перекрытие создает диск, придающий зданию дополнительную жесткость. При укладке межэтажного ж/б перекрытия важно выбрать тип его изготовления:

Оба этих способа распространены в настоящее время, но постепенно первый вытесняет второй. Главные недостатки монолитного перекрытия – стоимость опалубки и необходимость выжидания времени затвердевания бетона. К достоинствам можно отнести:

• высокая скорость укладки;
• уменьшение финансовых затрат;
• отсутствие необходимости в сложной грузоподъемной технике;
• возможность заливки плиты сложной конфигурации в плане;
• надежность и прочность.

Схема монолитной конструкции

К достоинствам сборной технологии относится:

• высокая скорость монтажа;
• нет необходимости ждать.пока бетон наберет прочность;
• надежность и прочность;
• более простая технология изготовления.

Недостатков у этого способа чуть больше, чем у предыдущего:

• большая масса отдельных элементов;
• возникает необходимость в грузоподъемной технике (автокран);
• ограниченное количество типоразмеров, сложность в перекрытии помещений необычных форм.

Схема сборного изделия

Выбор между технологиями, по которым будет возводиться перекрытие между этажами, зависит от предпочтений будущего владельца дома и экономических соображений. Если расстояния между несущими стенами далеки от стандартных, потребуется большое количество нетиповых изделий, что приведет к удорожанию стройки. В этом случае лучше остановиться на монолитном варианте.

Толщина плиты

Знать толщину плиты необходимо, чтобы рассчитать общую высоту перекрытия и пола. Это потребуется при вычислении высоты этажа, помещения и всего здания. Толщина перекрытия зависит от выбранного типа конструкции. Если принято решение использования монолитной технологии, она также зависит от нагрузок от людей, мебели, оборудования и конструкции пола.

Сборные плиты по сериям ПК и ПБ

Эти элементы чаще всего применяются в строительстве. Плиты ПК – круглопустотные. Укладываются между этажами, как в частных домах, так и в многоэтажных строениях. Плиты ПБ – достаточно новая технология, которая постепенно замещает серию ПК. Они могут выпускаться любой длины, вне зависимости от размеров, приведенных в нормативных документах. Отличаются способом изготовления – метод непрерывного формования. Имеют некоторые ограничения и не до конца изучены, но успешно применяются как в частном, так и в массово строительстве.

Толщина плиты стандартная. Составляет 220 мм. Чтобы вычислить общую высоту перекрытия с конструкцией пола необходимо прибавить к этому значению:

• толщину бетонной стяжки, примерно 30-50 мм;
• при необходимости звукоизоляции или утепления толщину теплоизоляционного материала (30-50 мм для звукоизоляции, 100-150 мм для теплоизоляции);
• напольное покрытие (зависит от типа, самая большая высота будет для деревянного пола, самая маленькая для линолеума или керамической плитки);
• конструкция потолка.

В сумме высота бетонного перекрытия в частном доме с конструкцией пола при использовании плит серии ПБ или ПК составляет примерно 300 мм.

Плиты серии ПТ

Эти элементы в большинстве случаев применяются в качестве доборных к сериям ПБ и ПК. Укладка таких плит между уровнями производится в тех местах, где расстояние между стенами не позволяет уложить крупноразмерные изделия. Имеют небольшие габариты в плане, что позволяет перекрывать небольшие пролеты. Плиты подходят для укладки над коридорами, санузлами, хозяйственными помещениями и кладовками. Опирание можно выполнять по всем сторонам.

Изделия железобетонные для жилых и общественных зданий

Толщина изделия 80 или 120 мм. Суммарная высота жб перекрытия с элементами пола – 150-200 мм в зависимости от типа напольного покрытия.

При использовании выравнивают с изделиями ПК и ПБ по верхнему краю пола.

Неровности исправляют с помощью конструкции потолка.

Перекрытие по профлисту

Достаточно распространенный способ для частного домостроения. В этом случае профилированный лист служит в качестве опалубки и несущего элемента монолитной плиты. Основные элементы конструкции:

Конструкция изделия по профлисту

• несущие балки (двутавры, швеллера или уголки с большой шириной полки);
• профлист, который укладывается по балкам (волны должны располагаться перпендикулярно по отношению к несущим элементам);
• слой бетонного раствора.

Все толщины подбираются в зависимости от полезной нагрузки. Для частного дома можно привести средние значения монолитной плиты между пространствами, расположенными в разных горизонтальных уровнях:

1. Высота балок (двутавра или швеллера) для пролетов до 5-6 метров составляет примерно 220-270 мм.
2. Высота волны профнастила плюс толщина бетонного слоя зависит от шага между несущими балками и планируемой нагрузки. В качестве минимального значения для монолитной плиты частного дома можно привести 150 мм.
3. Бетонная стяжка, толщина которой составляет 30-50 мм.
4. При необходимости добавляют слой утеплителя от 30 до 150 мм в зависимости от назначения его укладки.
5. Конструкция чистого пола. Толщина зависит от типа напольного покрытия.

Опирание профилированного листа может происходить двумя способами:

• поверх несущих балок;
• с примыканием к ним.

Расчет по профлисту

В первом случае в толщину учитывается полная высота двутавра или швеллера, а во втором толщина жб перекрытия существенно уменьшается. Минимальная высота приведена для небольшой нагрузки.

По нормативным документам, вес, который приходится на перекрытия в частном доме, составляет 150 кг на квадратный метр.

При расчете это значение необходимо увеличить на коэффициент надежности 1,2. Для более серьезных нагрузок применяют усиленный профлист и большую толщину слоя бетона.

Ребристое монолитное перекрытие

Для частного дома можно применять еще одну технологию изготовления основания для пола. Ребристая жб плита представляет собой длинные ребра, перекинутые по длинным сторонам помещения и тонкий слой бетона между ними. Пространство между ребрами заполняется утеплителем (керамзит, минеральная вата, пенополистирол и том подобное).

Расчет ребристой конструкции

Толщина монолитной плиты вычисляется из следующих значений:

1. Высота ребра. Для частного домостроения в большинстве случаев достаточно толщины 200 мм. При этом толщина участка между ребрами может быть 50-100 мм. Ширину ребра подбирают примерно 100 мм.
2. Толщина цементно-песчаной стяжки. Принимается в пределах 30-50 мм.
3. Конструкция пола. Толщина зависит от напольного покрытия и в среднем находится в пределах 10-50 мм.

Ребристое перекрытие, так же как и по профлисту, позволяет снизить расход бетона при сохранении достаточно большой толщины. Изготовление ребер – сложная задача. Использования профнастила позволяет создать перекрытие с ребристой поверхностью без лишних трудовых затрат.

Грамотный выбор и расчет толщины плиты из бетона позволит рассчитать высоту помещений, расход бетонной смеси и определить финансовые и трудовые затраты еще на стадии проектирования объекта. В случае со сборными перекрытиями толщина для всех элементов стандартная.

Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

Во время строительства дома встает вопрос, какие плиты перекрытия использовать, что бы сэкономить на этом. Вне зависимости от размера и формы комнаты, над которой нужно установить плиту перекрытия, лучшими считаются монолитные железо-бетонные плиты.

В отличие от заводских прототипов, они дешевые, так как требуют минимальных затрат на закупку необходимых материалов, доставку, установку. Кроме того они имеют высокие показатели несущей способности, так как бесшовная поверхность довольно качественная. Но чтобы правильно произвести установку, необходимо выполнить расчет плиты перекрытия.

Почему же тогда во время строительства многие домовладельцы используют не монолитные прототипы, а заводские? Связанно это в первую очередь с тем, что строители ленятся работать больше необходимого и запугивают заказчика длительными подготовительными работами. Проблема состоит не в установке опалубки, заказе арматуры или чего-то еще, а в том, что очень сложно провести расчет монолитного перекрытия.

Преимущества

Монолитные железобетонные конструкции считаются самым надежным строительным материалом. Кроме того они имеют ряд значительных преимуществ:

• Благодаря технологии установки есть возможность установить плиту над комнатой любых размеров и габаритов, только нужно понимать, что понадобятся дополнительные опоры под ними.
• Такие плиты обеспечивают высокий уровень звукоизоляции.
• Снизу конструкции, поверхность получается гладкой и бесшовной, благодаря монолитному литью, что упрощает обработку поверхности для потолка.
• С помощью цельного литья вы можете создать балкон, который прослужит долгие годы.
• Отсутствие необходимости вызова подъемного крана, но при этом заливка монолитной плиты подразумевает наличие определенных инструментов и оборудования, например бетономешалки.

Газобетонные монолитные плиты считаются легкими и подходят для сборно-монолитных перекрытий. Их выполняют в виде готовых блоков, после чего заливают бетонной смесью.

Монолитные плиты различаются по технологии устройства:

1. Балочные монолитные;
2. Безбалочные;
3. С несъемной опалубкой;
4. По профнастилу.

Безбалочные типы перекрытий являются самым распространенным видом , так как на их устройство не нужно большое количество материалов, что позволяет значительно сэкономить деньги. Безбалочная конструкция представляет собой сплошную плиту, которая опирается на колонны или капители.

Перекрытия по профнастилу чаще всего используются во время установки террас, гаражей и подобных построек. В этом случае профлист играет роль несгибаемого основания, на которое заливают бетон. В виде опоры используют каркас из металлических колонн и балок.

Очень важно составить правильный расчет и чертеж для качественного перекрытия помещения.

Расчеты

Понятное дело, что общий вес конструкции напрямую зависит от размеров, в первую очередь от толщины. Но мало кто подозревает, что наряду с собственным весом на плиту приходится нагрузка в виде суммы массы стяжки, финишного покрытия, находящихся на ней людей и мебели. Таким образом становиться понятно, что точно рассчитать количество нагрузок на перекрытие невозможно.

Но если прибегнуть к статистическим данным, то удастся максимально точно произвести расчеты с запасом нагруза на плиту. Для примера приводим данную таблицу:

Высота перекрытия размером 5 на 5 метров	15 сантиметров
Допнагрузка из-за собственного веса плиты	д0.15*2500=375 килограмм на квадратный метр
Высота стяжки из цемента	5 сантиметров
Толщина ламината	0.8 сантиметров
Общий вес мебели	2000 килограмм
Вес стола и предметов на нем	200 килограмм
Вес 10 людей	1200 килограмм
Распределенная нагрузка — qв	400 килограмм на квадратный метр

Итого общая сумма нагруза на плиту перекрытия составляет 775 килограмм на квадратный метр. Так как в данной таблице приведены составляющие имеющие характер не постоянного пребывания, то примем распределительную нагрузку (qв) как временную.

Расчет монолитной плиты перекрытия дело сложное и его лучше всего доверить специалисту.

Расчет наибольшего изгибающего момента

Самым важным параметром при выборе арматуры, точнее того какое сечение она будет иметь, является наибольший изгибающий момент. Как расчет монолитного перекрытия используем пример ниже.

Мы имеем дело с конструкцией, операющейся по своему контуру на стены, это означает, что она выступает как балка по отношению к осям абсцисс и осям аппликат и будет испытывать определенное сжатие в двух плоскостях.
Изгибающий момент по отношению к осям абсцисс балки с опорами на две стенки, который имеет пролет ln вычисляется по формуле mn = qnln2/8 (для большей удобности значение её ширины имеет 1 метр). Если пролеты равны, то равен и каждый момент.

На видео: Расчет на изгиб монолитного перекрытия.

Учитывая, что при применении квадратных плит q1 равна нагрузке q2, это означает, что они имеют половину расчетной нагрузы, которая обозначается q. В виде формулы это выглядит так:

m1 = m2 = q1l1²/8 = ql1²/16 = ql2²/16

В таком случае максимальным значением расчетного момента является данная формула:

Ma = 775*5²/16 = 1219.94 кгсм

Величина изгибающего момента для бетона имеет другое значение, так как он подвержен сжимающему воздействию:

Мб = (m1² + m2²)&sup0.5; = Ma√2 = 1219.94 x 1.4142 = 1725.25 кгсм

Вычисляем среднее арифметическое от обоих изгибающих моментов:

M = (Ma + Мб)/2 = 1.2707Ma = 1472.6 кгсм

Таким образом, мы вычислили наибольший изгибающий момент. Это лишь один расчет из множества расчетов, которые возможно вам придется провести для точного вычисления всех значений перекрытия. Все нормы расчетов перекрытия упомянуты в СНИП 52-01-2003.

Сборные плиты

Кроме монолитных плит в виде перекрытия часто устанавливают сборные плиты серий ПК, ПБ и ПТ. Их использую в строительстве, как многоквартирных домов, так и одноэтажных и двухэтажных домов. Плита ПК – расшифровывается как круглопустотная и является видом многопустотной плиты.

Плиты серии ПБ считаются новой технологией, и они пришли на смену плитам ПК. Их исполняют в любых формах, размерах и различной длинны. А все благодаря технологии беспрерывного производства, а не заливки как ПК.

Толщина подобных плит имеет стандартный размер – 22 сантиметра. Общая же толщина плит перекрытия в монолитном доме подразумевает под собой сумму и других значений:

• Толщина бетонной стяжки, около 5 сантиметров.
• Звукоизоляция, около 5 сантиметров.
• Теплоизоляция, около 10-15 сантиметров.
• Напольное покрытие.
• Конструкция потолочного покрытия.

В сумме толщина перекрытия выходит от 30 до 50 сантиметров.

Серия ПТ используется в виде дополнительных плит для конструкций перекрытий с применением плит ПБ и ПК. Так как они имеют достаточно небольшие размеры, то отлично подойдут для перекрытий над коридором, санузлом, кладовкой. Толщина плит ПТ меньше чем ПБ и ПК – 12 сантиметров, а в сумме с другими элементами перекрытия равняется 20 сантиметрам.

Перекрытия

по профилированному листу

При строительстве частного дома наиболее актуальным способом перекрытия потолка является заливка по профилированному листу. В этом случае сначала укладываются швеллера в виде несущих балок, на них профилированный лист, а сверху заливается слой бетона в размере около 15 сантиметров. В этом случае бетонную стяжку делают слоем с высотой 5 сантиметров.

Опирают профлист или поверх балок, либо с примыканием к швелерам. В доме с таким перекрытием максимальный вес на квадратный метр не может превышать 150 килограмм.

Интересно, что пол в случае с бетонированием на профилированный лист получается ровный, в отличие от поверхности потолка – её нужно дополнительно подготавливать под отделку.

Ребристое перекрытие

В частных домах не редко устанавливают и ребристое монолитное перекрытие, которое подразумевает укладку длинных ребер и слоя бетона между ними. Пустоты между ребрами заполняют специальными утеплителями, например:

• Керамзитом.
• Минеральной ватой.
• Пенополистиролом.

Высоту ребра в частном доме делают 20 сантиметров, этого достаточно, расстояния между ребрами около 5-10 сантиметров. Ширина ребра так же около 10 сантиметров. В случае с ребристым перекрытием используется стяжка, как и в других случаях – 5 сантиметров.

Установка ребристой плиты перекрытия считается простой и экономичной.

Расчёт плиты на сосредоточенную силу — 1 видео

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.

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?

1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
2. 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.
3. 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.
4. 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.

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:

1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
4. 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

Как сделать монолитную плиту перекрытия своими руками

Монолитное перекрытие – один из вариантов создания конструкционного элемента здания, который используется наряду со сборными и сборно-монолитными. Если сборные перекрытия формируются из готовых железобетонных плит, которые производятся в заводских условиях и доставляются к месту монтажа спецтранспортом, то монолитные конструкции заливаются непосредственно на объекте.

Монолитная плита перекрытия может быть создана мастерами самостоятельно, не требует привлечения грузоподъемной техники: устанавливается щитовая опалубка, в ней монтируется арматурный каркас, потом все это заливается бетонной смесью выбранной марки.

При верных расчетах опалубки и самого перекрытия в итоге получается прочная и долговечная конструкция, способная выдерживать возложенные на нее нагрузки.

Монолитные железобетонные перекрытия демонстрируют повышенные характеристики прочности, стойкости к несущим нагрузкам и воздействию внешних негативных факторов. Самостоятельная заливка плиты перекрытия дает возможность существенно сэкономить, ведь итоговая стоимость отдельной плиты получается значительно ниже, чем общая сумма расходов на покупку ЖБ изделия, цена доставки и монтажа плит перекрытия с привлечением спецтранспорта.

Преимущества монолитных плит перед пустотными

Бетонные перекрытия сегодня в строительстве используются повсеместно. Разные типы и варианты конструкций предполагают свои особенности, плюсы и минусы. Поэтому перед тем, как начинать проектировать здание и реализовывать проект, необходимо все тщательно изучить и рассчитать.

Основные достоинства монолитных плит:

• Повышенная прочность изделия – в конструкции отсутствуют зоны стыковки и швы, пустоты, поэтому элемент представляет собой цельный монолит со зданием, выдерживая максимальные несущие нагрузки, выступая одновременно и потолком, и полом в зданиях на два и более этажа
• Возможность выровнять усилия, которые создает масса элементов здания, при воздействии на фундамент и саму коробку. Вся нагрузка передается равномерно по периметру всей опорной поверхности
• Монолитное перекрытие своими руками можно сделать каким угодно – любой формы, нестандартного размера и конфигурации. Можно проектировать балконы выносного типа, сооруженные на железобетонной консоли перекрытия, в качестве опорных элементов допускается использовать не только несущие стены, но и колонны
• Максимальная жесткость плиты монолита, которая формируется между этажами здания – конструкция получается цельной, потолок или пол не может смещаться, покрываться трещинами в стыках, остается неизменным в продольной и поперечной плоскости
• Существенная экономия – на оплате работы мастеров (все можно сделать своими руками) и аренде грузоподъемной техники (как в случае со сборными плитами)
• Длительный срок эксплуатации – правильное устройство монолитной плиты перекрытия гарантирует срок службы конструкции минимум столетие

Изготовление плиты перекрытия своими руками

Монолитные перекрытия вполне реально сделать самостоятельно. Если все верно рассчитать и продумать, подготовить материалы и инструменты, разложить задачу на составляющие, процесс не покажется таким уж трудным.

Что понадобится для устройства монолитного перекрытия:

• Инструменты – молоток, топор, ножовка по дереву, нивелир, уровень строительный, устройство для сгиба арматуры
• Материалы и расходники – гвозди, деревянные доски, деревянный брус для опор опалубки, фанерные листы, стальная арматура, специальные фиксаторы для установки арматуры, бетонный раствор марки М350 (заказать либо замесить самостоятельно из песка, цемента, щебня, воды и добавок при необходимости)

Если же есть желание сделать все самостоятельно, необходимо тщательно изучить все параметры, учесть важные факторы, особенности материалов, конструкции и т.д.

Составляющие принципиальной схемы производства перекрытия:

• Стальной каркас – гарантирует несущую способность, укладывается в одном направлении (параллельно короткой стороне перекрытия) либо в двух (крестообразно, увеличивает общую толщину плиты)
• Арматура опорная – монтируется в пристенной части конструкции, нужна для защиты перекрытия от растрескивания
• Заливка бетоном – создает функциональную поверхность всего перекрытия (является основанием для монтажа пола, потолка), защищает арматуру, выполняется слоем толщиной минимум 6 сантиметров
• Венец – обязательный компонент перекрытия, проходит через несущие стены сооружения и соединяется с арматурными прутьями плиты

Основные этапы работ, которые нужно выполнить, чтобы сделать бетонное перекрытие между этажами своими руками: выполнение расчетов, подготовка инструмента и материалов, монтаж опалубки, прокладка арматуры, заливка бетоном, правильный уход за стяжкой.

Расчет нагрузки

Минимальная толщина монолитного перекрытия, количество и сечение арматуры, а также другие параметры определяются, исходя из расчета нагрузок, воздействующих на конструкционный элемент.

Виды нагрузок, воздействующих на перекрытие:

• Постоянные – те, что создает вес коробки здания, всех находящихся в строении перегородок, кровли
• Переменные – могут меняться: это масса отделочных элементов, вес инженерных сетей, мебели, людей

Способность плиты перекрытия выдерживать определенные нагрузки напрямую зависит от толщины железобетонного монолита, а также сечения и количества арматуры, марки бетона. Чтобы перекрытие железобетонное монолитное могло выдержать нагрузку в 500 килограммов на квадратный метр, толщина должна быть 20 сантиметров.

Факторы, влияющие на точность расчетов:

• Марка бетона
• Размер расчетных усилий, которые воздействуют на единицу площади плиты
• Толщина плиты из бетона
• Ширина и длина плиты

В соответствии с просчитанными нагрузками определяют сечение арматуры, которая сможет воспринять усилия растяжения и изгибающие моменты. Самостоятельно выполнить расчет монолитного железобетонного перекрытия очень сложно, но можно попробовать использовать специальные формулы либо найти в сети онлайн-калькулятор.

Если же планируется взять больше 18 сантиметров, решение обязательно должно быть обосновано точными расчетами, ведь пропорционально увеличению толщины плиты увеличивается нагрузка на нее. Таким образом, до того, как начинать проектировать и монтировать монолитное перекрытие, чертежи нужно составлять обязательно.

Как залить плиту: технология

Сама технология предполагает несколько этапов процесса: расчеты, подготовка оборудования/материала/инструмента, сборка герметичной опалубки, создание арматурного каркаса и помещение его вовнутрь опалубочной конструкции, замес бетонной смеси, заливка, правильный уход.

Монтаж опалубки

До того, как залить плиту перекрытия своими руками, необходимо смонтировать опалубку. Можно арендовать уже готовую конструкцию или собрать ее самостоятельно из досок, фанеры, бруса. Фабричные опалубки поставляются вместе с телескопическими опорами, экономят время на монтаже подпорок. Но второй вариант получится более дешевым, хоть и трудоемким.

Для самостоятельного изготовления опалубки берут обрезную доску толщиной минимум 2.5-3.5 сантиметров либо влагостойкие фанерные листы толщиной от 2 сантиметров. Доски сбивают максимально герметично, застилают гидроизоляционной пленкой.

Процесс монтажа опалубки – пошаговая инструкция:

• Установка опорных вертикальных стоек – лучше всего сделать телескопические вертикальные из металла. Если таких нет, можно взять деревянные бревна сечением от 8 сантиметров. Установить стойки с метровым шагом, на расстоянии от стен по периметру минимум 20 сантиметров.
• Далее следует укладка на поверхность стоек ригелей – продольного бруса, который будет удерживать опалубочную конструкцию.
• Сверху на ригели монтируют опалубку – сначала на продольные брусья устанавливают деревянные поперечные балки, на них сверху монтируют фанеру или доски. Крайние грани опалубочной конструкции должны упираться точно в стены, не создавая щелей.
• Регулировка высоты опорных стоек таким образом, чтобы верхний край опалубки был строго на едином уровне с верхней границей выложенной стены.
• Установка вертикальных элементов конструкции – края плиты перекрытия заходят на стену, поэтому вертикальное ограждение должно монтироваться на определенном отдалении от внутреннего края стены.
• Проверка уровнем ровности установки опалубки, корректирование возможных отклонений.

Соединяют элементы опалубки гвоздями или нагелями, внутри застилают гидроизоляционным материалом. В сравнении с деревянным аналогом металлические телескопические стойки считаются более предпочтительными благодаря их надежности, прочности.

Усиление пола, армирование ЖБ перекрытия

До того, как сделать бетонное перекрытие своими руками, в опалубку нужно проложить арматурный каркас, который придаст прочность конструкции и сделает ее стойкой к изгибающим нагрузкам.

Для создания каркаса понадобятся: металлические прутья диаметром до 16 миллиметров, вязальная проволока, крючок для вязки, специальные фиксаторы под стержни (обеспечивают заливку арматуры бетоном со всех сторон). Также желательно заранее подготовить болгарку с диском по металлу и устройство для гибки прутьев.

Правила сборки арматурного каркаса:

• Резка прутков на куски нужного размера
• Вязка стержней проволокой для формирования сетки с величиной ячеек 15 на 15 или 20 на 20 сантиметров
• Раскладка фиксаторов, укладка нижней сетки на них
• Установка вертикальных (поперечных) стержней с шагом минимум 100 сантиметров
• Сборка и монтаж к вертикальным пруткам верхней сетки каркаса

Подготовка бетона

До того, как будет осуществляться заливка монолитной плиты перекрытия, необходимо определиться с составом бетона. Обычно выбирают прочные марки растворов, чтобы обеспечить нужные параметры и стойкость к нагрузкам. Бетон в Москве и регионах можно заказать уже готовый с завода либо же замешивать самостоятельно.

Приготовление бетона для заливки монолитного перекрытия:

• Подготовка строительных материалов – очищенная вода, просеянный и очищенный от примесей песок, щебень фракции 20-30 миллиметров, цемент М400
• Замес бетонного раствора: 2 части песка, по части цемента и щебня тщательно смешать, потом добавить оптимальное количество воды для достижения нужной консистенции
• Мешать лучше всего в бетономешалке – сначала все сухие компоненты, потом понемногу доливая воду

Бетонирование монолита

Чтобы сделать крепкую, прочную и однородную монолитную плиту, советуют заливать бетон за один заход. Именно поэтому многие мастера предпочитают заказывать готовый раствор с завода, так как самостоятельно быстро приготовить нужный объем практически невозможно.

Правила заливки раствором плиты:

• Подача смеси в опалубочную конструкцию, равномерное распределение смеси по площади
• Уплотнение слоя поверхностным или глубинным вибратором
• Проверка ровности и аккуратности заливки

Застывание плиты, уход за бетоном

Для поддержания оптимальной влажности монолита его покрывают полиэтиленом и периодически (в первые 7-10 дней) разбрызгивают по поверхности воду. Далее выжидают, пока бетон не наберет большую часть марочной прочности, не проводя никаких работ.

Сколько сохнет бетон при +20С:

• 3 суток – 30% прочности по марке
• 14 суток – до 80% прочности
• 28 суток – 100% марочной прочности

При изменении уровня влажности, температуры воздуха бетон может вести себя по-разному. Так, при +5С процесс гидратации и вовсе останавливается. Поэтому работы лучше всего проводить в теплое время года. Посмотреть же особенности высыхания и твердения бетонного раствора в зависимости от условий можно в справочной литературе.

Проверка бетона на предмет высыхания: вечером оставить на поверхности кусок рубероида, утром поднять и посмотреть. Если под рубероидом появилось темное пятно – бетон еще не высох.

Монолитное перекрытие – прекрасный выбор для качественного и долговечного здания из любого материала. Если выполнить правильно все расчеты и реализовать проект самостоятельно, удастся существенно сэкономить без ущерба прочности и способности конструкции выдерживать механические нагрузки.