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.
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.
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.
- 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:
- арматурой класса А-III,
- защитный слой 20мм
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
Монолитные перекрытия
Монолитные балочные перекрытия, ребристые перекрытия.
Железобетонные перекрытия. В зависимости от способа строительства их разделяют на монолитные и сборные. Преимуществом таких перекрытий является их большая несущая способность. Здесь используется прочность бетона на сжатие, поскольку размеры этих перекрытий можно точно определить путем статических расчетов. Недостаток железобетонных перекрытий - высокая звукопроницаемость.
Монолитные железобетонные перекрытия изготовляют на стройке в опалубке. Выполняя функцию перенесения нагрузки с пола на несущие стены, они служат в зданиях с массивным каркасом еще и элементами жесткости. Для изготовления монолитных железобетонных перекрытий необходима опалубка, выполняемая из дефицитного материала - древесины. Монолитные железобетонные перекрытия по форме делятся на плитные, балочные, ребристые и перекрытия-вкладыши (рис. 84).
Монолитные плитные перекрытия. Наиболее простой конструкцией монолитных перекрытий является плита Монье, в которой арматура размещается в местах растяжения, т. е. в нижней части плиты, поскольку сталь обладает в 15 раз большей прочностью на растяжение, чем бетон.
Рис. 84. Железобетонные перекрытия а - монолитная железобетонная плита; б - железобетонное монолитное балочное перекрытие; 1 - поперечная арматура балки; 2 - балка; 3 - продольная главная арматура балки; в - железобетонное монолитное ребристое перекрытие
Плиту, как правило, укладывают на несущую стену, причем длина поверхности, на которую укладывают плиту, равна 10 см; при применении плит толщиной более 10 см длина поверхности, на которую укладывают плиту, равна толщине плиты. Такие перекрытия могут иметь максимальный пролет 300 см (см. рис. 84, а). При большем пролете железобетонная плита бетонируется на стальных несущих балках, перекрывающих большой пролет. Такие перекрытия называются плитными монолитными железобетонными или комбинированными перекрытиями со стальными несущими балками.
Монолитные балочные перекрытия. Для больших пролетов перекрытия могут иметь максимальный пролет 300 см. На стену укладывают железобетонные балки; их соединяют с железобетонной плитой и армируют. Такие перекрытия, изобретенные французским инженером Эннэбиком, называются перекрытиями Эннэбика. Балки укладывают на расстоянии 130-500 см одна от другой. Длина укладки балок на несущие кирпичные стены должна составлять 7,5% пролета балки, но быть не менее 22 см. Обычно балки заанкеривают в монолитные железобетонные пояса с кирпичной кладкой.
Железобетонные балочные перекрытия применяются в помещениях, где обязателен ровный потолок (подвальных, складских, мастерских и т. п.), поскольку для отделки ровного потолка расстояние по оси между балками этого перекрытия слишком большое.
Применение балочных железобетонных перекрытий экономически эффективно при наличии пролетов 6 м (см. рис. 84, б).
Монолитные ребристые перекрытия. Если при применении железобетонных перекрытий необходимо сделать ровный потолок, следует уменьшить расстояние по оси между балками на 0,5-1 м. Сечение балок меньше, поэтому их называют ребрами. Чтобы ребра не выпучивались, их армируют при пролете 6 м одним поперечным ребром (см. рис. 84, в).
Ровный потолок отделывают подшивкой и известково-гипсовой штукатуркой или штукатуркой по камышу. До бетонирования ребристого железобетонного перекрытия в арматуру закладывают штыри или проволоку диаметром 10 мм таким образом, чтобы после бетонирования и распалубки они выступали с боков ребер. На эти закладные детали устанавливают планки толщиной 2 см, нижний край которых выступает за грань нижнего ребра на 1 см (рис. 85, а).
Рис. 85.
а - крепление сбоку; б - плита - основание подшивки; в - отделка без плиты; 1 - стальной стержень диаметром 8 мм; 2 - сетка
Другой способ заключается в том, что при изготовлении опалубки ребра в нее помещают до закладки арматуры и закрепляют дощатое дно, после чего оба конца проволоки замоноличивают. К изготовленному таким образом основанию крепят обшивку из плит толщиной 12-20 мм, прибиваемых гвоздями. Швы между плитами не должны быть шире 15 мм. На обшивку наносят простую штукатурку или подбивают камышовым матом (рис. 85, б). Иногда в плиту и ребра замоноличивают проволоку и к ней после распалубки крепят сетку Рабица и наносят известково-гипсовую штукатурку (рис. 85, в).
Монолитные перекрытия с вкладышами. Большим недостатком ребристых перекрытий и особенно перекрытий с ровным потолком является трудоемкость их устройства и большой расход древесины для изготовления опалубки и подшивки. Поэтому чаще применяют перекрытия с вкладышами. В местах будущих зазоров между ребрами помещают вкладыши, которые служат опалубкой ребер и одновременно нижней частью опалубки плиты. Нижние стороны вкладышей заменяют собой подшивку досками и служат основанием под штукатурку. Вкладыши изготовляют из различных материалов разнообразной формы. Наиболее распространены жесткие вкладыши из обожженной глины, нижняя часть которых доходит до полок, образуя нижнюю опалубку ребер. Вкладыши помещают в горизонтальную опалубку и после приготовления арматуры для ребер и плит бетонируют (рис. 86).
Рис. 86. 1 - штукатурка; 2 - керамический вкладыш; 3 - арматура ребра
Недостаток перекрытий с вкладышами состоит в том, что они отличаются большей звукопроницаемостью, чем описанные выше перекрытия, поскольку вкладыш после сцепления с железобетоном образует сплошную резонансную плиту.
Здания невозможно представить без перекрытий, для изготовления которых используют бетонную смесь и арматуру. Перекрытия имеют повышенную прочность и способны выдерживать большие напряжения. Железобетонные элементы конструкции монтируют различными методами. В одних случаях монтаж осуществляется железобетонными изделиями, изготовленными на заводах ЖБИ. По другой технологии сооружается монолитная плита перекрытия, основу которой составляет бетонный раствор и арматура диаметром 8-12 мм. Рассмотрим монтаж цельной плиты. Разберемся, как правильно сделать первый шаг.
Сборная и монолитная плита перекрытия – варианты конструкций
При возведении жилых и производственных зданий строителями сооружаются различные виды железобетонных перекрытий:
- сборные. Для их изготовления используется необходимое количество стандартных железобетонных панелей, изготовленных в производственных условиях. Выбор длины плиты выполняется с учетом нужного расстояния между капитальными стенами. После укладки с помощью грузоподъемного оборудования готовых изделий производится их анкеровка и выполняется герметизация рабочего шва между торцами панелей;
- сборно-монолитные. Технология формирования перекрытий сборно-монолитного типа похожа на метод обустройства сборных конструкций. Готовые плиты укладываются на опоры, функцию которых выполняют несущие стены строения. После фиксации уложенных плит арматурой выполняется заливка бетонного слоя толщиной не менее 100 мм. Высота перекрытия включает толщину плиты и высоту залитого поверх бетона;
- монолитные. Для сооружения цельной плиты не требуется грузоподъемная техника. Процесс сооружения цельной конструкции предусматривает установку щитовой опалубки, сборку и размещение внутри нее арматурного каркаса, а также последующую заливку бетонного раствора. Важно правильно выполнить расчет опалубки с учетом планируемой нагрузки на перекрытие. Владея технологией монтажа, все работы несложно произвести своими силами.
Частные застройщики отдают предпочтение монолитным конструкциям благодаря простоте, возможности самостоятельного сооружения, а также отсутствию необходимости использования грузоподъемного оборудования. Не обязательно сооружать щитовую опалубку из древесины, если принимается решение сформировать . В этом случае нижняя поверхность перекрытия, образованная металлопрофилем, не требует дополнительной отделки. Выбирая разновидность железобетонной плиты, руководствуйтесь требованиями проектной документации и учитывайте конструкцию здания.
Достоинства и недостатки укладки перекрытий монолитного типа
Планируя устройство монолитного перекрытия для собственного дома или дачи, следует детально изучить преимущества монолитной конструкции по сравнению со сборным и сборно-монолитным вариантом и проанализировать ее слабые стороны.
Основные достоинства цельной железобетонной плиты перекрытия:
- увеличенная прочность монолитного железобетона. В конструкции цельной железобетонной основы отсутствуют швы и зона стыковки, которые имеются в сборном варианте перекрытия;
- выравнивание усилий, создаваемых весом элементов здания, на коробку строения и фундаментную основу. Нагрузка равномерно передается по всему периметру опорной поверхности;
- возможность сооружения перекрытий разнообразной формы для реализации нестандартных проектов оригинальных зданий. При этом в качестве опорных элементов могут использоваться колонны, а также несущие стены;
В домах из кирпича, бетона или бетонных блоков перекрытия обычно выполняются из железобетона - возможность претворения в жизнь замыслов архитекторов, связанных с сооружением балконов выносного типа на железобетонной консоли перекрытия. Увеличенный запас прочности таких конструкций гарантирован;
- жесткость монолитной плиты, сформированной между этажами строения. Цельная конструкция не имеет возможности смещаться в поперечной плоскости и продольном направлении;
- возможность осуществления монтажных работ своими руками. Отсутствует необходимость использования кранового оборудования для подъема к месту монтажа тяжелых плит из железобетона.
К неоспоримым преимуществам цельной конструкции также относится долговечность. Продолжительность эксплуатации правильно забетонированного перекрытия превышает столетие.
Наряду с комплексом достоинств, имеется ряд недостатков:
- увеличение продолжительности строительных работ, связанное с длительным набором бетонным массивом эксплуатационной прочности;
- необходимость использования увеличенных объемов бетонной смеси, которую желательно заливать за один прием с помощью бетононасоса.
Анализ достоинств конструкции и изучение недостатков позволяет утверждать, что монолитное перекрытие превосходит сборный вариант по большинству показателей.
Монтаж монолитного перекрытия – пооперационная технология
К выполнению работ по монтажу между этажами здания следует приступать только после тщательного изучения технологии, которая предусматривает следующее этапы работ:
Монолитное перекрытие имеет ряд преимуществ по сравнению с перекрытием из готовых железобетонных плит - Выполнение прочностных расчетов железобетонных плит.
- Подготовку необходимых стройматериалов, инструмента и оборудования.
- Сборку опалубочной конструкции и обеспечение ее герметичности.
- Изготовление арматурного каркаса и размещение его внутри опалубки.
- Приготовление бетонной смеси и заполнение готовым раствором опалубки.
Каждый из указанных этапов работ имеет свои особенности. Остановимся более детально на специфике выполнения главных стадий.
Выполнение расчетов нагрузочной способности
Все нагрузки, которые действуют на монолитный железобетон во время эксплуатации, делятся на следующие разновидности:
- постоянно действующие усилия. К ним относятся нагрузки, которые создаются весом коробки строения, массой находящихся внутри здания перегородок, а также конструкцией кровли;
- нагрузки переменного характера. Их величина определяется весом инженерных сетей, массой отделочных элементов, мебели. От количества людей внутри строения также зависит величина временных нагрузок.
Нагрузочная способность монолитных плит зависит от толщины железобетонного массива. Для обеспечения требуемого запаса прочности плиты при нагрузке 500 кг на 1 кв. м необходимо выдержать толщину железобетонного массива, равную 0,2 м. , определяется на основании специальных расчетов. Важно учитывать условия эксплуатации плит, чтобы не допустить их растрескивания.
Как и все, что касается строительства, монолитное перекрытие начинается с проекта На точность прочностных расчетов влияют следующие факторы:
- размер расчетных усилий, действующих на единицу площади перекрытия;
- маркировка используемого бетонного раствора;
- толщина формируемой плиты из армированного бетона;
- длина и ширина конструкции, перекрывающей пространство между этажами.
На основании расчетов определяется размер сечения арматуры, которая демпфирует изгибающие моменты и усилия растяжения. Без специальной инженерной подготовки самостоятельное выполнение расчетов проблематично. Поручите расчетные операции профессиональным строителям или выполните вычисления в онлайн-режиме с помощью специального калькулятора, размещенного на профессиональных сайтах.
Как формируется щитовой каркас с помощью несъемной опалубки
Опалубка для монолитной плиты перекрытия изготавливается на основе следующих стройматериалов:
- влагостойкой фанеры, толщина которой составляет 2-2,5 см. Ламинированное покрытие фанеры облегчит ее демонтаж после застывания раствора;
- гладких досок, изготовленных из прочного пиломатериала. Для сборки щитов используйте доски, толщина которых составляет 4-5 см, а ширина 18-20 см;
- металлических опор телескопического типа или обычных бревен диаметром 15 см. Стойки используются для обеспечения неподвижности опалубки;
- деревянных брусьев, используемых для поддержания опалубочного каркаса. Брусья выполняют функцию поперечных элементов опалубочной конструкции.
Для сборки опалубки подготовьте также метизы и необходимые столярные инструменты. Не забудьте о строительном уровне, позволяющем проконтролировать горизонтальность конструкции.
Устройство монолитной плиты перекрытия предполагает, что бетон будет заливаться в горизонтальную опалубку При сборке опалубки соблюдайте последовательность операций:
- Начертите на стенной поверхности уровень размещения опалубочных щитов.
- Произведите установку опорных элементов с интервалом между ними 100 см.
- Уложите на вертикальные опоры металлопрофиль или поперечные бруски.
- Разложите фанерные листы или подготовленные доски и прочно закрепите их.
- Прибейте по контуру опалубочной конструкции вертикальную окантовку.
- Проверьте соблюдение горизонтальности и герметизируйте стыковые участки.
Опалубочная конструкция подлежит демонтажу через 4 недели после бетонирования.
Как производится правильное армирование монолитной плиты перекрытия
К выполнению работ по армированию следует заранее подготовиться. Потребуются следующие материалы:
- специальные подкладки, обеспечивающие фиксированное положение стальной арматуры относительно внешней поверхности бетонного массива;
- рифленая арматура с диаметром сечения прутка до 12 мм, повышающая способность бетона воспринимать нагрузки;
- приспособление для вязания и отожженная проволока, позволяющие быстро зафиксировать элементы арматурного каркаса.
Для облегчения гибочных операций потребуется специальное приспособление. Нарезку заготовок выполняйте болгаркой, укомплектованной отрезным кругом для металла.
После обустройства опалубки в нее устанавливается арматурный каркас из двух сеток Изготовление арматурной решетки выполняйте по приведенному алгоритму:
- Нарежьте стальную арматуру на прутки заданной длины.
- Уложите продольные заготовки на фиксаторы с шагом 15-20 см.
- Привяжите поперечные стержни, соблюдая заданный интервал.
- Привяжите к связанной решетке вертикальную арматуру через каждые 100 см.
- Свяжите сетку верхнего уровня и тщательно закрепите ее к опорам.
При соединении арматуры с перекрытием выдерживайте нахлест, величина которого в 35 раз превышает диаметр стержней.
Как выполняется заливка плиты на несущие стены дома
Монолитная плита перекрытия заливается бетонной смесью, приготовленной из следующих ингредиентов:
- портландцемента с маркировкой М400;
- гравия или щебня размером до 3 см;
- очищенного песка.
Все компоненты раствора смешиваются с водой до получения сметанообразного состояния бетона. Для повышения эффективности замеса используется бетономешалка. Однако, учитывая необходимость в увеличенном объеме смеси, стоит купить готовый бетон, который доставляется на участок работ в специальном миксере.
Процесс бетонирования включает следующие этапы:
- Подачу бетонной смеси в опалубку с арматурой.
- Равномерное распределение бетона по площади будущего перекрытия.
- Трамбование бетонного массива с использованием механического вибратора.
На завершающей стадии осуществляется выравнивание поверхности. Бетон набирает эксплуатационную прочность на протяжении одного месяца и нуждается в дополнительном увлажнении. Ведь в процессе твердения бетона влага постепенно испаряется. Для поддержания постоянной влажности и предотвращения растрескивания поверхность закрывается полиэтиленовой пленкой и регулярно увлажняется.
Заключение
Детально ознакомившись с особенностями технологии, несложно своими силами осуществить монтаж монолитного перекрытия для частного дома, коттеджа или дачи. При самостоятельном выполнении работ достигается значительная экономия денежных средств. Важно использовать качественную бетонную смесь и правильно выполнять армирование перекрытия. До начала строительных мероприятий целесообразно проконсультироваться с профессиональными строителями, которые всегда помогут советом.
Для устройства колонн применяют короба деревянной опалубки. Короб опалубки сшивают, как правило, с трех сторон. Монтаж начинают с установки рамки, которую прижимают к пробкам, уложенным заранее в свежий бетон.
Рамку устанавливают таким образом, чтобы оси, нанесенные на ней при изготовлении, совпадали с осями, прочерченными в бетоне конструкции, а поверхность, в которую устанавливают короб, была на одном уровне с рисками на выпусках арматуры.
Собранные короба опалубки устанавливают в рамки и закрепляют расчалками или наклонными расшивками, которые прибивают к пробкам, заранее уложенным в бетон, либо к лагам, уложенным враспор между соседними колоннами. ’Выверку вертикальности коробов производят с помощью рамочного отвеса. Четвертый щит короба и хомуты, недостающие в коробе опалубки колонн, устанавливают после монтажа арматурных каркасов. В опалубке имеются отверстия для подачи внутрь конструкций бетонной смеси.
Армирование колонн осуществляют с помощью крана. Установленные каркасы выверяют и временно закрепляют с помощью фиксаторов. Для выверки и осевого совмещения каркасов колонн применяют струбцины. Снятие временных креплений производят после прихватки электросваркой каркасов к выпускам арматуры нижних колонн.
Демонтаж опалубки производят в обратной последовательности после достижения бетоном распалубочной прочности. Опалубку демонтируют щитами, которые затем перемещают на рабочее место для очистки и смазки.
Устройство опалубки и арматуры по СКМ № 1 производят козловым краном, по СКМ № 2- башенным краном, т. е. теми же подъемными средствами, которыми производят укладку бетонной смеси. По СКМ № 3 монтаж опалубки и арматуры осуществляют башенным краном, применяемым только на этих работах. Подачу бетонной смеси производят с помощью переносных бункеров. Бункеры подают козловым по СКМ № 1 (рис. 95) или башенным по СКМ № 2 (рис. 96) кранами. Подача бетонной смеси по СКМ № 3 осуществляется бетононасосом (рис. 97, табл. 68, 69).
Для устройства балок принята щитовая опалубка. Вначале укладывают днища опалубки балок в вырезке опалубки колонн и скрепляют гвоздями. Затем подставляют под днища опалубки инвентарные стойки и подбивают снизу клиньями. После.выверки положения и строительного подъема днища балок устанавливают боковые щиты опалубки балок в рамки вырезов колонн и прикрепляют к нижним ребрам днища.
Демонтаж опалубки производят в обратной последовательности после достижения бетоном распалубочной прочности. Опалубку демонтируют щитами. Вначале убирают инвентарные стойки, затем отрывают боковые и нижние щиты.
Армирование балок начинают с укладки арматурного каркаса в опалубку балки. Перед укладкой каркаса на нижней его части устанавливают фиксаторы для создания защитного слоя. Установку фиксаторов производят в шахматном порядке с шагом 1 м. Монтаж арматуры и опалубки балок производят краном КБ-100 с передвижных площадок.
Укладку бетонной смеси осуществляют с помощью переносных бункеров, установленных в зоне действия крана, которые подают к месту бетонирования башенным краном (рис. 98). По мере заполнения опалубки балки бетонную смесь уплотняют глубинными вибраторами.
Монтаж опалубки перекрытий производят в такой последовательности. До напала монтажа опалубки монтируют поддерживающие леса с устройством настила на 1,8 м ниже днища опалубки перекрытия. Монтаж опалубки плит перекрытия ведут одновременно с монтажом опалубки балок и выполняют в соответствии с проектом производства работ.
При демонтаже опалубки вначале убирают поддерживающие стойки, затем отрывают щиты. Армирование перекрытий начинают с укладки арматурных сеток в опалубку перекрытий. Перед укладкой сеток на них устанавливают фиксаторы для создания защитного слоя. Установку фиксаторов производят в шахматном порядке с шагом 1 м.
Монтаж опалубки и арматуры производят теми же подъемными механизмами, что и укладку бетонной смеси.
Подачу бетонной смеси к месту укладки в опалубку перекрытия производят переносными бункерами с помощью козлового по СКМ № 1 (рис. 99) или башенного по СКМ № 2 крана (рис. 100, табл. 70-73).
Для устройства стен применяют щитовую опалубку. Опалубку стен устанавливают в два приема: сначала устанавливают опалубку одной стороны стены на всю ее высоту между перекрытиями, а после армирования стены монтируют опалубку другой стороны. При этом в опалубке предусматривают отверстия для подачи через них бетонной смеси в конструкцию.
Опалубку наружной стороны стены крепят к внутренней стороне стяжными болтами или проволочными стяжками.
Для соблюдения проектной толщины стен внутри них устанавливают деревянные или бетонные распорки, располагая их в местах прохождения стяжных болтов или проволочных стяжек. Деревянные распорки убирают в процессе бетонирования. Армирование стен начинают с монтажа каркасов с помощью крана и вручную устанавливают стержни. Соотношение каркасов и стержней составляет 85 и 15%. Установленный каркас выверяют и временно закрепляют с помощью фиксаторов. Для выверки и осевого совмещения каркаса стен применяют струбцину. Снятие временных креплений производят после прихватки электросваркой каркасов к выпускам арматуры нижерасположенного яруса стены.
Демонтаж опалубки производят в обратной последовательности. Опалубку демонтируют щитами: снимают стяжки, сначала отрывают щиты одной стороны стены, затем другой. Все щиты перемещают на рабочее место для очистки и смазки. Распалубливание стен производят после достижения бетоном распалубочной прочности.
Укладку бетонной смеси в опалубку стен осуществляют по СКМ № 1 с помощью козлового крана (рис. 101), по GRM № 2 - башенного крана (р.ис. 102), по ОКМ № 3 - бетононасоса (рис. 103, табл. 74, 75).
В практике строительства широко используют сборно-монолитные каркасные конструкции многоэтажных зданий с пространственными ядрами жесткости, выполняемыми в монолитном железобетоне.
В конструктивном отношении создание сплошного коробчатого в плане сечения ядра жесткости вместо плоских стен жесткости увеличивает жесткость всего здания, позволяя значительно снизить расход железобетона. Так, расход арматуры в монолитном ядре дома в 3-4 раза ниже, чем в аналогичном доме со сборными железобетонными стенами жесткости. Кроме ядра жесткости, вес несущие и ограждающие элементы здания обычно осуществляют в сборных изделиях.
Монолитные ядра жесткости сочетают также со сборными панельными конструкциями внутренних и наружных стен. Ядра жесткости высотой более 15 м рекомендуется возводить в скользящей опалубке или в опалубке с отрывным устройством (рис. 104). Возводимые в настоящее время ядра жесткости выполняют из тяжелого монолитного бетона марки М300. В плане они могут быть прямоугольными, цилиндрическими, крестообразными или более сложной конфигурации. Толщина стен колеблется в пределах 20-80 см.
Армирование стен производят как жесткой, так и гибкой арматурой. Рабочей является продольная арматура. Гибкую арматуру ставят как с наружной, так и с внутренней стороны ствола из стали классов А-II и A-III. Диаметр арматуры устанавливается расчетом и уменьшается с высотой ядра (например, от 28 до 16 мм).
Горизонтальная арматура - не расчетная и устанавливается конструктивно.
Монолитные емкостные сооружения выполняют из бетона марки М200, прямоугольные в плане высотой до 2 м и круглые - до б м. Толщина днища составляет 25-70 см. Армирование осуществляют сетками или каркасами из стали класса A-II или A-III диаметром 10-16 мм.
Стены изготовляют из монолитного бетона обычными методами или торкретированием. При общепринятых способах бетонирования толщина стен составляет 25-30 см.
Торкретбетон наносят на наружную опалубку стен под давлением 0,45-0,5 МПа, толщиной 4-5 см за три прохода. Опалубку и арматуру выставляют сразу на полную высоту. Арматура из стали классов A-II и A-III.
Сборно-монолитные сооружения могут быть прямоугольными или круглыми в плане высотой до 5 м. Днище выполняют из монолитного железобетона с такими же конструктивными характеристиками, что для монолитного варианта.
Планируя строительство загородного коттеджа, владельцу приходится решать непростой вопрос выбора перекрытий. Одни подрядчики советуют ему использовать железобетонные панели, другие настаивают на использовании в качестве перекрытия деревянных балок.
Мы решили помочь новичкам выйти из затруднительного положения. В нашей статье вы найдете обзор достоинств и недостатков деревянных межэтажных перекрытий.
Полезные советы по их монтажу и важные нюансы выполнения этой работы также не будут лишними. Надеемся, что полученная информация пригодится вам на стройке и поможет избежать серьезных ошибок.
В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.
Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:
- Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
- Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
- На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
- Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
- Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).
Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:
- Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
- Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
- Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.
К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).
Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.
Области применения и расчет деревянных перекрытий
- в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
- в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
- в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
- в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.
Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.
Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.
Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета . Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.
Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.
Таблица. Выбор шага балок
Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.
Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).
Этапы и особенности монтажа
Технологически устройство перекрытия по деревянным балкам нельзя назвать сложным. Главное внимание следует уделить выравниванию балок по горизонтали и качеству заделки их концов в массив стены. Просто положить брусья на кладку и заложить их кирпичом нельзя. Необходимо обеспечить им надежную связь со стенами и качественно защитить древесину от гниения.
Варианты заделки балок в зависимости от материала кладки, вида стеновых конструкций (наружная, внутренняя, дымоход) и способы их крепления приводятся на рисунках.
Длина опорной части балок в кирпичной и блочной стене должна составлять не менее 16 см (в деревянной 7-8 см). Если вместо бруса используются спаренные доски, поставленные на ребро, то их заделывают в кладку не менее, чем на 10 см.
Боковые части балок, контактирующие со стеной, оборачивают 2 слоями пергамина или 1 слоем рубероида. Опытные мастера обрезают торцы брусьев под углом (60-70°) и оставляют неизолированными, при этом не забыв обработать их антисептирующим составом на ровне с остальной частью. Так обеспечивается «дыхание» древесины, обернутой гидроизоляцией.
При монтаже перекрытия по бокам у каждого бруса оставляют небольшие зазоры (3-5 см), заполняемые минватой или паклей. В пространство между торцом каждой балки и стеной тоже ставят теплоизолятор. Так устраняют «мостик холода» возникающий за счет уменьшения толщины кладки.
При устройстве перекрытий в стенах из газобетонных и арболитовых блоков рекомендуется использовать открытую заделку. В этом случае концы балок так же подрезают под углом, антисептируют и оклеивают их толем на мастике, оставляя свободными торцы.
Наружную стенку гнезда утепляют войлоком или минватой и вставляют в него короб, сделанный из кусков антисептированной доски. Его высота выбирается такой, чтобы над балкой образовался воздушный зазор (2-3 см). Через него в помещение в зоне плинтуса будет выходить водяной пар, накапливающийся в древесине. Такое решение предохраняет опорную часть балки от загнивания.
На практике застройщики чаще всего используют более простой метод заделки без использования утеплителя и деревянного короба, закрывая лаги обрезками блоков или просто растровом.
Брусья перекрытия опирают на , который используется для повышения пространственной жесткости блочной кладки.
Во внутренние несущие стены балки заделывают закрытым способом. Для увеличения жесткости перекрытия их через три связывают между собой стальными анкерными пластинами.
Участок балки, примыкающий к дымовому каналу, изолируют асбестом или другим негорючим материалом. Основной защитой от возгорания здесь служит кирпичная разделка (утолщение кладки трубы) толщиной 25 см.
В деревянных домах монтаж балочных перекрытий выполняют двумя способами:
- Врубкой в бревенчатые венцы;
- Через стальную фасонную пластину (стульчик), фиксируемую к стене с помощью резьбовых шпилек.
Монтаж перекрытия методом врубки в стены
Вариант установки балок на «стульчиках»
Если верхний этаж или чердачное помещение не будет жилым (отапливаемым), то необходимо выполнить утепление деревянных перекрытий. Для этого в пространство между балками укладывают утеплитель (минвату, эковату), предварительно расстелив по подшивке потолка слой пароизоляции.
Использовать для этой работы пенопласт не следует по трем причинам:
- Он не пропускает водяной пар, и древесина под ним загнивает;
- Не изолирует ударный шум;
- Является проблемным с точки зрения экологичности.
Конструктив утепленного перекрытия приводится на схеме.
Аналогично выполняется утепление перекрытия первого (цокольного) этажа. Разница между ними заключается в том, что подшить балки снизу из неглубокого подполья довольно сложно. В этом случае строители поступают иначе. К боковым граням балок они подбивают черепной брусок (5х5 см). На него укладывают антисептированный дощатый настил. Он служит опорой для плитного утеплителя, размещаемого в промежутках между брусьями. Под минвату подкладывают пароизоляцию. Сверху по балкам также настилают пароизоляцию. После этого к ним крепят лаги и по ним уже монтируют чистовой пол.
Минватную плиту следует ставить между брусьями как можно плотнее, чтобы исключить продувание пола. Для лучшей изоляции все стыки утеплителя обрабатывают монтажной пеной.
Контроль горизонтальности установки брусьев выполняют с помощью пузырькового уровня, уложенного на ровную длинную доску. Для выравнивания используют обрезки досок, защищенне битумной мастикой. Их подкладывают под торцы брусьев.
Полотна пароизоляции следует стелить с нахлестом не менее 10 см и проклеивать строительным скотчем все стыки.
Для снижения ударного шума перед монтажом лаг пола второго этажа по балкам укладывают звукоизолирующую ленту толщиной 5 мм. Гидроизолирующую пленку под лаги ставят только в том случае, если помещение второго уровня будет жилым. Она защитит утеплитель от попадания воды при мытье пола. Технология ее монтажа аналогична укладке пароизоляции.
Завершающий этап устройства деревянного перекрытия – монтаж чернового пола из досок, фанеры или плит OSB при помощи саморезов. После завершения этой работы настилают чистовое покрытие из ламината, линолеума, паркета и выполняют финишную отделку потолка.
