Альтернатива плитам перекрытия

Монолитное перекрытие: как сделать плиту своими руками

Монолитное перекрытие в настоящее время является самым современным и надежным видом перекрытий, применяемых в любых видах строительства: при строительстве промышленных объектов и многоэтажных жилых домов, различных торговых центров и небольших частных магазинов, при строительстве сельскохозяйственных построек и в индивидуальном жилищном строительстве.

По сравнению с деревянными перекрытиями у монолитного перекрытия есть серьезные преимущества — огнестойкость, долговечность, простота возведения. По сравнению со сборными железобетонными перекрытиями монолитное имеет следующие преимущества: его возводят в построечных условиях, для него не требуется строительная техника большой грузоподъемности, его можно делать в стесненных условиях.

Вместе с достоинствами монолитное железобетонное перекрытие имеет и недостатки — особенности работы в зимнее время (необходимо обеспечить защиту бетона от замерзания устройством электропрогрева или «тепляка»), трудоемкость и время изготовления (требуется установить опалубку, произвести армирование, бетонирование, кроме всего прочего, каждый из этих этапов требуется предъявить соответствующим контролирующим органам — представителю проектировщика, заказчика-застройщика), потребность в квалифицированных рабочих-строителях (арматурщики, опалубщики, монолитчики, инженерно-технические работники).

Расчёт плиты зависит от конструктивной схемы плиты — описание по контуру, описание на балки, консольная плита, ребристая плита.

В процессе расчёта определяют толщину плиты, ее армирование, марку бетона, опалубку.

Расчёт производится в соответствии с СНиП 2.01.07-85 либо вручную, либо с помощью специального программного обеспечения ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD, либо с помощью различных бесплатных программ — всяких онлайн калькуляторов и т. п.

Общий принцип расчёта следующий: сначала определяют весь спектр действующих на плиту данной конфигурации нагрузок, а затем проводят расчёт с целью определения конструктивных элементов плиты (сечение, армирование, марка бетона, места усиления) для того, чтобы она могла выдержать эти нагрузки с заданным запасом прочности.

Опалубка бывает нескольких видов — несъёмная, обычно применяемая в случае опирания плиты на балки, например, профнастил: в этом случае он просто раскладывается на балки (длинной стороной листа перпендикулярно балкам), затем крепится к балкам («прихватывается» сваркой) и скрепляется между собой (саморезами); съемная (инвентарная и неинвентарная (изготовленная в построечных условиях)).

Инвентарная опалубка устанавливается в соответствии с технологией производителя. Обычно сначала устанавливают стойки, на верхушку стоек ставят «вилки», в которые в свою очередь устанавливают ригеля опалубки. Затем настилают «палубу» – устанавливают инвентарные щиты опалубки.

В случае неинвентарной опалубки стойки и ригеля делают из подручных материалов (обычно из бруса, различных металлоконструкций (уголки, трубы, швеллера и т. п.), потом настилают «палубу» — из фанеры, досок и тому подобных материалов.

Перед армированием осуществляют приемку установленной опалубки. В установленную опалубку начинают устанавливать арматурный каркас. Обычно он состоит из нижней и верхней сеток — шаг ячейки сетки — обычно 20 см, расстояние между сетками определяется толщиной плиты, это расстояние обеспечивают либо с помощью вертикальных арматурных каркасов, либо с помощью отдельных арматурных стержней.

Соединение прутков арматуры в сетку в большинстве случаев осуществляется с помощью вязальной проволоки (использовать для этих целей сварку не рекомендуется, т.к. есть риск уменьшить рабочее сечение арматуры («прожечь» стержень), кроме того, сварка термоупрочненной арматуры приводит к ее «отпуску», т.е. к ухудшению ее характеристик).

При установке арматуры нужно обязательно обеспечить ее защитный слой, чтобы было расстояние между ней и опалубкой (как правило, 20 — 30 мм), для этого либо используют специальные инвентарные «стульчики», либо подручные средства, например, кусочки арматуры.

В зимнее время опалубка и установленная в ней арматура должны обязательно очищены от снега и наледи. Щиты инвентарной опалубки обязательно смазываются специальной смазкой, чтобы можно было их потом снять и повторно использовать.

После армирования, после его приемки производят работы по бетонированию заармированной конструкции плиты перекрытия.

Бетонирование производят вручную либо механизированно (с помощью бетононасоса). В процессе бетонирования обязательно следят за полным заполнением опалубки бетоном (наличие пустот, «незабетонированных мест» не допускается, т.к. такие места серьезно снижают прочность конструкции). После окончания бетонирования производят уплотнение смеси — механизированно (с помощью виброрейка или вибратора) или вручную («штыкование»). Обязательно осуществляют мероприятия по «уходу» за бетоном: защита от испарения влаги из него (накрытие пленкой, полив), защита от замерзания (электропрогрев, устройство тепляка). Для определения прочности бетона в процессе бетонирования заливают специальные «кубики» — кубы со стороной 10 сантиметров, которые после окончания твердения бетона сдают в лабораторию с целью определения прочности.

После завершения бетонирования следует подождать несколько дней, пока бетон не наберёт свою отпускную прочность, после набора которой можно производить снятие опалубки и осуществлять дальнейшие строительно-монтажные работы.

Облегченное монолитное перекрытие по профилированному листу – конструктив, опыт участников портала

Наряду с деревянными перекрытиями и перекрытиями железобетонными плитами, среди частных застройщиков популярны и монолитные. К их достоинствам можно отнести не только основательность и долговечность, присущую тем же плитам, но и возможность перекрывать помещения любой конфигурации. При этом к недостаткам относят большую массу плит, требующую усиленного основания и стеновых материалов повышенной прочности, и необходимость сборки опалубки. Поэтому многие самозастройщики, в том числе и умельцы нашего портала, предпочитают облегченную разновидность – монолитные перекрытия по профилированному листу, о которых и пойдет речь в материале. Рассмотрим:

• Что такое монолитное перекрытие по профилированному листу.
• Технология устройства сталежелезобетонных перекрытий.
• Опыт участников портала по устройству безопорных монолитных перекрытий по профлисту.

Монолитное перекрытие по профилированному листу

Изначально НИИЖБ (научно-исследовательский институт бетона и железобетона) Госстроя СССР разработал методику заливки монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом (СПН) для зданий и сооружений промышленного назначения. Первые рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий с СПН были разработаны в 1987 году, спустя почти два десятилетия появился СТО 0047-2005, по сути, слегка обновленная версия первого варианта. Однако тем, кто хочет разобраться в технологии и сделать расчеты самостоятельно, не прибегая к услугам профи, наши старожилы советуют сначала изучить методичку родом из Страны Советов.

Если хотите разобраться без лишних затрат, читайте рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом, НИИЖБ, 1987 г.

Суть методики заключается в том, что профнастил служит одновременно и несъемной опалубкой, и внешней арматурой плиты, а также финишным слоем.

Когда речь о производственных помещениях, такой наружной отделки более чем достаточно. По мнению разработчиков СТО, облегченные перекрытия по профилю по сравнению с обычной монолитной плитой обладают рядом достоинств:

• Снижение количества стали на балки – на 15 %.
• Сокращение трудозатрат – на 25-40 %.
• Сокращение массы плиты – на 30-50 %.
• Увеличение жесткости перекрытий (к горизонтальным нагрузкам).
• Упрощение проводки коммуникаций – размещение магистралей в гофрах.
• Отсутствие деревянной опалубки – увеличение скорости работ.

Применение сталежелезобетонных перекрытий при строительстве промышленных и частных зданий допустимо при следующих основных условиях:

• слабоагрессивная и неагрессивная среда эксплуатации;
• влажностный режим до 75 %;
• температура в помещении не выше +30⁰С;
• используемый бетон без хлористого калия и других, хлорсодержащих, добавок.

То есть, основным противопоказанием к этому типу перекрытий является повышенная влажность, в силу чего они обычно используются как межэтажные и не применяются между цоколем и первым этажом или подвалом и первым этажом.

Профлист в цоколе сгниет, кому интересны сроки, посмотрите поиском. На защите арок колес оцинкованные саморезы ржавеют за пару месяцев.

Для заливки плит допускается использование как тяжелых, так и легких бетонов, но класс прочности на сжатие для тяжелого бетона на мелкозернистом заполнителе – от В15 (М200), для легкого бетона на пористом заполнителе – от В12,5 (М150). Минимальный слой бетона над профильным настилом – 30 мм, если предусмотрена чистовая стяжка, если без стяжки – от 50 мм. Настил изготавливается из несущих профилированных листов (Н), с высотой гофры от 44 мм.

Для арматурного каркаса применяются арматурные стержни периодического профиля, класса А-III, и проволока класса Вр. Если планируется перекрытие с лестничным проемом, то необходимо усиление арматурного каркаса по периметру и устройство бортовой опалубки. Стальные балки силового каркаса либо прокатные, либо составные профили.

Толщина плит перекрытия и альтернатива армированным плитам

Железобетонные и многопустотные плиты перекрытия – самый надежный и долговечный вариант для строительства жилых зданий. При этом важно рассчитать правильно не только нагрузку на саму плиту, но и ту силу, с которой она давит на стены, фундамент и опорные конструкции дома. Несогласованность в весе перекрытия и выносливости стен может послужить главной причиной аварийности зданий.

Плиты перекрытия по ГОСТу

Железобетонные и многопустотные плиты перекрытия – самый надежный и долговечный вариант для строительства жилых зданий. При этом важно рассчитать правильно не только нагрузку на саму плиту, но и ту силу, с которой она давит на стены, фундамент и опорные конструкции дома. Несогласованность в весе перекрытия и выносливости стен может послужить главной причиной аварийности зданий.

Именно поэтому выбирать такие решающие материалы и оформлять чертеж проекта стоит исходя не из традиционного русского «авось», а строго следуя правилам и нормативам. В частности, в ГОСТе детально прописана вся информация касательно требований к ЖБ плитам перекрытия.

При этом не запутаться в размерах плит перекрытия производителей поможет принцип формирования кода товара. Возьмем, к примеру, код ПК34-10: в данном случае длина равняется 3400 мм, а ширина 990 мм (ПК означает плита перекрытия). Ширина 990 мм тщательно продумана и позволяет при сборке перекрытия из ЖБ плит без проблем уложиться в необходимую длину.

Как рассчитать толщину плит перекрытия

Наиболее экономным строительство выйдет, если рассчитывать материалы и конструкцию с учетом наименьшей из возможных нагрузок. Для этого можно уменьшить шаг несущих конструкций, благодаря чему нагрузка по перекрытию будет распределяться более равномерно. При этом увеличение несущих колонн повышает стоимость строительства, а уменьшение толщины плиты перекрытия существенно снижает ее. Даже в самых элитных квартирах органично будет смотреться шаг несущих конструкций 4,6 метра. Это позволит использовать без риска для людей и здания плиты перекрытия с толщиной 12,7 сантиметров. Благодаря уменьшению пролетов уменьшается расход стальной арматуры – самого дорогостоящего компонента качественного перекрытия.

Сo — цена арматуры и бетона; П — шаг опорных конструкций; О — огнеупорность; Мо — объем используемого бетона; 1 — строительные нормы для наполнителя из сланцевых вспученных глин; 2 —плита 12,7 см; 3 — рекомендуемая Ассоциацией портландцемента норма, вычисленная путем интерполяции показателей из принятых строительных норм

Стоит отметить, что перекрытие в 12.7 см толщиной, выполненное из стандартных сортов тяжелого бетона, соответствует почти всем стандартам пожаробезопасности.

И все же некоторые правила диктуют использование перекрытий между этажами с трехчасовой степенью огнестойкости, а значит, в таких случаях рекомендован бетон с меньшим весом или большей толщиной.

Какие альтернативные варианты перекрытия существуют

Бетонные плиты перекрытия – не единственный выход, если надо сделать опорные конструкции между этажами. Рассмотрим альтернативные варианты:

• монолитное перекрытие – довольно трудоемкий процесс, требует монтажа опалубки, армирования, заливки бетоном и снятия опалубки; нужно много времени для затвердевания бетона (не менее 2 недель) + в зимнее время требует отопления помещения;
• деревянное перекрытие – легкое, что немаловажно для непрочных опорных конструкций и слабых фундаментных решений, но нужна специальная обработка от рассыхания, гниения и вредителей, плюс ко всему такой пол неустойчив, вибрирует, что не позволит, например, отделать полы кафельной плиткой.

Если же вы все-таки выбрали использование плит перекрытия из железобетона, помните, что проще всего будет осуществить их монтаж в здании прямой формы – без округлостей и прочих декоративных решений.

Разработчики предложили перспективную альтернативу бетону

Такое новшество, как заменитель бетона, вызывает много вопросов, связанных с его эксплуатационными свойствами и преимуществами по сравнению с привычным строительным материалом.

Что представляет собой заменитель бетона?

Традиционный бетонный раствор используется на всех видах строительных площадок – от локальных в частном секторе до промышленных. Работа с ним сопряжена с одним существенным ограничением: смесь из цемента, песка и воды можно собирать лишь при плюсовой температуре, что, несомненно, является неудобством в условиях сжатых сроков. Целью разработки заменителя бетона стала необходимость в избавлении от этого тормозящего освоение участка фактора.

Инновационный продукт представляет собой имеющий жидкую форму двухкомпонентный материал, в качестве базы служат два вещества – непосредственно наполнитель и активный элемент, отвечающий за затвердевание заливки. В ходе замешивания субстанция увеличивается в несколько раз в объеме, оперативно превращается в монолит (сказывается очень быстрое окаменение).

Преимущества нового решения

Заменитель бетона создавался с таким расчетом, чтобы он не уступал в прочности прототипу, и эта задача была достигнута. Еще одним достоинством материала является более быстрое затвердевание: раствор достигает требуемой эксплуатационной прочности по истечении 5 минут, для полного окаменения необходимо не более часа после заливки. Для сравнения: у цементно-песчаной смеси этот процесс занимает около 28-29 суток.

Новинка располагает возможностью заливки в условиях отрицательных температур. Для того, чтобы формировать на морозе конструкции из обычного бетона, надо вводить в него специфические присадки или позаботиться об электроподогреве, а заменитель не требует подобных манипуляций. Последний приспособлен для заливки даже в регионах с вечной мерзлотой, важно лишь, чтобы работа производилась при температуре не ниже -25°С. Поэтому закономерно, что не так давно представленный общественности материал востребован в тайге и горных районах, где проблематично применение традиционного бетона.

Инновационный строительный ресурс не оказывает разрушительного воздействия на контактирующие с ним металлические и деревянные поверхности, так как, в отличие от прототипа, не содержит воду. Существенно сокращается объем сопутствующих земельных работ – это дорогостоящая и трудоемкая стадия строительства. Если планируется применение заменителя бетона, делают более компактные ямы под опоры.

Для выполнения одинакового объема работы привычного бетонного раствора нужно в 40 раз больше, чем заменителя. Последний предлагается в жидком виде, фасуется в пакеты или канистры, его проще транспортировать, доставлять в труднодоступные зоны – заболоченные участки, леса и горы.

Важными преимуществами являются экологичность решения и удобство его применения. Новая разработка не представляет угрозы окружающей среде и не выделяет вредные для здоровья соединения. Непосредственно замешивание строительного ресурса не сопровождается возникновением пыли, площадка не захламляется остатками цемента, песка и щебня.

Единственным недостатком считается высокая стоимость материала. Цена 10-литровой упаковки составляет порядка 6,5 тыс. рублей, ее можно использовать для обустройства 20 лунок под опоры с габаритами 100х20 см. За 40 л заменителя, которого хватит на 70 лунок, придется отдать 24 тыс. рублей. На таком фоне обычный бетон выглядит гораздо доступнее.

Существенная стоимость решения является основным препятствием для его повсеместного распространения. В частности, нецелесообразно формировать из него плиты перекрытий или полноценный фундамент. Более разумным считается применение смеси для создания опор под беседки, навесы, качели, заборы, перголы, теплицы – то есть в работах меньшего масштаба. Также с ее помощью легко организовать прокладку газовых и водопроводных труб.

Технологические аспекты использования

Первая стадия монтажа металлических опор – выполнение отверстий в грунте на глубину 1 м, их диаметр должен быть больше на 5-10 см, чем габариты опор. Компоненты смеси в течение 2 часов нужно держать при комнатной температуре либо немного подогреть, хотя собирать раствор можно и на морозе.

Для замешивания применяют чистую пластиковую тару и насадку-миксер, важно уложиться в 30-45 секунд: в ходе химической реакции материал в несколько раз расширится. Объем каждой партии не должен быть больше 4 л, так как вещество быстро твердеет.

Столб помещают в яму, заполнив зазор заменителем бетона, последний через 3 минуты полностью займет оставшийся объем. В ходе работы допустимо доливать субстанцию, излишки легко срезать – такие действия никак не отразятся на прочности конструкции. Заготовку в течение 5 минут поддерживают, чтобы опора сохраняла вертикальное положение, за это время раствор достигнет 80% прочности. По истечении 3 часов он окончательно затвердеет, конструкцию можно будет безбоязненно подвергать нагрузке.

Предлагаются не только вариации, замешиваемые в отдельной таре, но и составы, полимеризация которых происходит при контакте с воздухом – они доводятся до рабочего состояния в заводской упаковке, непосредственно в момент ее вскрытия. Из 1 л заменителя можно получить 14 л смеси, стандартная упаковка 1,1 кг равноценна двум стандартным мешкам цемента общей массой 50 кг.

Плиты перекрытия. Осторожно.

Сегодня я хочу поговорить о железобетонных плитах перекрытия. О там как с ними надо обращаться и о том что с ними не надо делать ни при каких обстоятельствах. Эта информация действительно важная и очень полезная, потому что от неё может зависеть не только ваша жизнь, но и жизнь тех людей, которые будут находиться в этом здании.

Сейчас разберемся с анатомией плиты перекрытия, со строительной механикой и выясним, почему всё таки нельзя делать такой выступ.

Виды ж/б плит перекрытия

Существуют несколько видов плит перекрытия. Основные это:

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

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

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

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

Армирование плит

Арматура, которая воспринимать основные растягивающие напряжения от изгибающего момента, будет снизу. В тоже время, если пустотная плита изготовлена по опалубочной технологии, в опорной части где имеется максимальная поперечная сила, будут присутствовать поперечные стержни, чтобы воспринять данную поперечную силу. Обратите внимание, что в верхней части плиты может и не быть арматуры, а если и будет, то какие-то конструктивные сетки. Но основная арматура будет сосредоточена в нижней части.

Существует две основные схемы разрушения плиты перекрытия:

• когда разламывается по середине
• разлом в опорных участках в виде наклонных трещин.

В плитах безопалубочной технологии вся арматура продольная, нет никаких сеток, нет поперечной арматуры. Основная арматура находится снизу и есть несколько стержней в верхней части. Это связано только с технологией производства. При резке появляется давление на изгиб верхней части и чтобы не появились трещины эта арматура и нужна.

Что нельзя делать с плитами?

Нельзя менять расчетную схему опирания

Самый простой и самый наглядный пример в можно найти в интернете, когда люди берут плиту, которая имеет размер больше, чем пролет и с помощью выпуска такой плиты на улицу решают проблему организации площадки под балкон.

Так нельзя делать.

Здесь первые пять плит обломились по стене, крайние две плиты продолжают сопротивляться, но им осталось не долго.

Это перевозка плит перекрытия в коротком кузове КамАЗа. Как я и объяснял ранее, они обломились. Если посмотреть внимательно, то можно увидеть, что в верхней части таких плит или нет арматуры или они есть, но какие-то маленькие стержни, которые явно не могут сопротивляться такому большому растяжению. Поэтому необходимо в таком случае подкладывать жесткую траверсу.

Почему так происходит?

Где изгибающий момент с той стороны и будут растягивающие напряжения в плите. Когда мы сдвигаем опору, то сгибающий момент переходит снизу вверх с максимумом в точке опирания и растяжение в плите будет уже в верхней части. Но в верхней части нет арматуры как в опалубочной технологии изготовления и слабая арматура в безопалубочной, поэтому плита ломается в месте опирания.

И если вы совершили такую глупость, как организовать такую площадку в своем доме, то берите сразу болгарку или перфоратор и сносите этот выступ, потому что рано или поздно она упадет кому то на голову или сами с неё упадете.

Не все плиты можно укорачивать

Очень часто бывает, что длина плиты больше длины пролета. Например плита 6 метров, а нам надо опереть её на пролет 4 метра. В этом случае люди подрубают плиту до нужного размера.

Обрубание плиты изготовленной по опалубочной технологии тоже может привести к обрушению!

Как я уже говорил, в плитах опалубочного изготовления в опорных зонах делается дополнительное армирование. Уменьшая длину вы срезаете это армирование и появляется высокий риск появления трещин.

Плиты изготовленные по безопалубочной технологии можно делить на части.

Нельзя переворачивать ребристые плиты

Некоторые для упрощения работ кладут плиты ребрами вверх и на них уже, например, укладывают лаги. Я уже говорил, что усиленное армирование проходит только в ребрах, наверху только легкая сетка и она не выдерживает изгибающих нагрузок и плита ломается.