Технологии возведения железобетонных перекрытий

Что такое СМП: общие сведения о системе

Сборно-монолитные перекрытия представляют собой расположенные на определённом расстоянии одна от другой балки с тригонами (специальным треугольным каркасом из арматуры), между которыми размещаются блоки. Именно они после заливки сверху бетона становятся единым целым. В качестве материала изготовления блоков обычно используются пено- или керамзитобетоны, что уменьшает конечный вес перекрытия.

Полезная информация! Стоит отметить, что чем пористее будет этот материал, тем прочнее получится монолит. При этом примерно на 35% снижается вес, что уменьшает нагрузку на фундамент строения.

Сборно-монолитное перекрытие в разрезе – чётко видны все составляющие

Сборное плитное перекрытие

В мало­этажном домостроении применяют готовые плиты перекрытий в основном трёх типов: ПК (с круглыми пустотами), ПБ (многопустотные безопалубочного формования) и ПНО (плиты настила облегчённые). Плиты ПК и ПБ выпускают толщиной 220 мм, при этом вторые отличаются более точной геометрией и лучшим качеством поверхности (их подвергают черновой шлифовке). Плиты ПНО, толщиной 160 мм, считаются оптимальными для частного строительства, так как меньше нагружают стены и фундамент, упрощают утепление кромочной зоны перекрытия и при этом по прочности (несущей способности) лишь незначительно уступают плитам типов ПК и ПБ. Заводы предлагают изделия десятков типоразмеров, хотя наиболее распространены плиты шириной 100, 120, 150 см, длина которых варьируется от 2,4 до 9 м с шагом 10 см (но это не значит, что пролёт величиной 9 м можно перекрыть без дополнительных опор).

Ширина опорной площадки для плит в стенах из кирпича должна составлять не менее 100 мм. При монтаже плиты укладывают на слой раствора. Если на пустотах отсутствуют заводские заглушки, следует заделать отверстия по торцам плит.

В домах из лёгких блоков (пенобетонных, полистиролбетонных, арболитовых, пористых керамических) для восприятия нагрузки от сборного плитного перекрытия заливают монолитный ж/б пояс шириной 200 мм и высотой 100–150 мм. 

Способы приготовления бетона

Как правильно заливать бетон

Приготовление бетонных смесей может происходить централизованно на заводах строительных материалов или самостоятельно на объектах частной застройки, при реконструкции и ремонте зданий. Ручное приготовление бетона производят в небольших бетономешалках объемом не более 0,5 м3, поэтому укладка материала в подготовленные формы происходит поэтапно.

Централизованно приготовленный бетон отличается точно рассчитанным соотношением компонентов, уменьшенным количеством воды, наличием пластифицирующих добавок и, благодаря этому, высоким качеством. Однако транспортные расходы на доставку и оплата заводского приготовления смеси при небольших объемах работ у частного застройщика обычно делают такие закупки экономически невыгодными. Поэтому услугами централизованного завоза бетона пользуются только крупные и средние строительные компании.

В случае приготовления бетонной смеси своими руками рекомендуются следующие соотношения цемента, песка и щебня по объему:

• на основе цемента ПЦ400 – 1 : 2,5 : 4;
• для ПЦ500 – 1 : 3 : 4,5.

Дорогой пластификатор промышленного изготовления допускается заменять недорогим жидким моющим средством. При этом количество жидкого мыла 200-250 мл на 1 м3 бетонной смеси. Рекомендуемая фракция щебня или гравия 10-40 мм. Песок не должен содержать загрязняющих примесей в виде глины, земли и мусора.

Какие особенности при армировании стен подвала

Существуют разные схемы армирования подвала. Для стен, изготовленных монолитным способом, чаще всего применяется коробчатая схема. При этом сборка арматуры выполняется устройством двух силовых рядов и связывающих их горизонтальных, из тонких арматурных элементов.

Совет: При возведении стен из любого материала следует производить хотя-бы самое простое их армирование.

Обычно при проведении процесса:

• Монтируются горизонтальные соединительные элементы. Особенно это важно для углов, здесь можно брать детали с крестообразными элементами, которые не позволят им разойтись.
• Часто для армирования стен подвала применяется сетка, которая помогает уменьшать разрушение верхних слоев от вредного воздействия перепадов температур и разных вибраций.
• При возведении кирпичных стен понадобится специальная арматура.
• Подпорные стены должны укрепляться металлическими элементами толщиной до 50 миллиметров.
• При сооружении несущих стен выполняются точные расчеты, позволяющие определить давление на один квадратный сантиметр в поперечном сечении.

Перед армированием стен подвала необходимо:

• Выяснить уровень, на который могут подниматься в этом месте грунтовые воды (см. Как узнать уровень грунтовых вод на даче).
• Разработать подробно проект помещения для подвала.
• При необходимости выполнить осушение участка.
• Работы производить с использованием лишь качественных материалов и проверенной технологии.
• Соорудить теплоизоляцию и гидроизоляцию стенок подвала.
• Сделать отмостку.

Совет: Особое внимание следует обращать на качество армирования в местах с максимальной нагрузкой.

Виды различных плит перекрытия и их типу по назначению

Плиты перекрытия различаются по их типу (месту расположения), а также по методу их устройства и материалам, из которых они сделаны. Разные типы перекрытий требуют свой определённый подход в плане проведения работ по их защите от воздействия воды и влаги.

В частном доме с 2 этажами, будет или 2 или одно перекрытие. Если у дома есть цоколь или подвал, то первое перекрытие будет между цоколем и первым этажом, второе межэтажное перекрытие будет между первым и вторым этажом и третье между вторым этажом и чердаком или техническим помещением перед кровлей.

Типы перекрытий по месту положения:

1. Чердачные перекрытия – Находятся между техническим этажом или чердаком и служат последним рубежом защиты основных помещений от проникновения воды, если у кровли будут протечки. Если чердачное пространство выполнено в частном доме, то от качества плиты зависит в том числе и качество жизни в жилой зоне чердака и под ним.
2. Межэтажные перекрытия – Являются разделяющим конструктивом между отдельными этажами. Гидроизоляция таких перекрытий крайне важна и не только в мокрых зонах, так как именно она способна предотвратить протечки воды из одного помещения в другое, ниже стоящее. Гидроизоляция межэтажных перекрытий в основном актуальна в многоквартирных жилых домах, где в случае отсутствия качественной гидроизоляции, прорыв трубы в мокрых зонах (кухня, санузел) может привести к серьёзным последствиям и затоплению соседей.
3. Цокольные перекрытия и перекрытие первого этажа – этот элемент сооружения находится между первым этажом и цоколем. Задача перекрытия цоколя выдерживать будущие нагрузки.

Виды перекрытий по способу устройства и монтажа:

1. Сборные перекрытия -Делятся на балочные и плитные. В случае с блочными несущие балки дополняются бетонными блоками и заливаются стяжкой. При использовании плитных используются готовые железобетонные плиты. В кирпичных и монолитных зданиях в большинстве случаев используются монолитные или крупноформатные сборные перекрытия из заводских многопустотных железобетонных плит, что делает их достаточно лёгкими. Один из самых больших недостатков сборных конструкций в плане защиты от проникновения воды это наличие многочисленных швов, через которые легко проходит вода.
2. Монолитные перекрытия – В отличие от сборных плит, монолитное бетонное перекрытие не имеет швов и заливается разом на готовый армированный каркас. Заливка монолита делается из качественного товарного бетона и опирается на стены конструкции.
3. Облегчённые монолитные перекрытия – Бетон заливается по профилированному листу и в итоге весит меньше обычной монолитной плиты.
4. Филигранные железобетонные плиты – некий средний вариант между монолитным перекрытием и сборным. Эти перекрытия сделаны из железобетонных плит, дополнительно укреплённых бетоном и арматурой. Их делают самостоятельно непосредственно на месте производства работ или заказывают на профильном производстве.

Схема устройства монолитных перекрытий в разрезе:

Смотреть схему

Порядок армирования

Монолитная плита перекрытия подлежит обязательному армированию.

Первый шаг. Подготовьте арматуру. Подходящий диаметр прутков подбирайте в соответствии с расчетными нагрузками. В большинстве случаев используются стержни диаметром 1,2-1,4 см.

Второй шаг. Проложите первую армирующую сетку в нижней части будущей монолитной плиты. Сначала уложите продольные, а затем поперечные прутки. Оптимальный размер ячейки такой сетки — 120-150 мм. Если перекрытие имеет малую площадь, можете увеличить размер ячеек до 200 мм.

Третий шаг. Стыки прутков обвязывайте стальной проволокой.

Четвертый шаг. Уложите сверху вторую армирующую сетку аналогичную первой. Свяжите обе сетки проволокой.

Если длины одного прута недостаточно, дополнительный прут подвязывайте с нахлестом равным не менее чем 40 диаметрам арматуры. То есть если вы используете пруты диаметром 12 мм, нахлест должен составлять минимум 480 мм.

Технология бетонирования монолитных плит перекрытия

При приеме бетона используьт различные инструменты

Для укладки бетонной смеси вам понадобятся следующие инструменты:

• лопаты;
• щуп;
• гладилки;
• вибраторы;
• резиновые сапоги.

Для отмеривания уровня бетона следует взять щуп, обычно это крестом сваренная арматурная трость с выставленным уровнем толщины плиты, по нему ориентируются во время приема смеси какая текущая толщина слоя. Для укладывания бетонной смеси применяют лопаты, для выравнивания гладилки или полутеры. Полутеры гораздо менее практичны при больших объемах бетонной смеси.

Расстояние от лотка, подающего бетон и опалубкой — не должно превышать 1-м, чтобы бетон был однородным и не очень разлетался по сторонам.

Бетон следует укладывать шириной и толщиной 15-30 см, с уплотнением его. Наиболее подходящий метод уплотнения — используя вибраторы — глубинные — нужны для больших толстых конструкций, поверхностные — для плит и конструкций находящихся в плоскости плиты, наружные — применяют при работах в узких густоармированных конструкциях.

Продолжительность работы вибратором составляет 30-60 сек, признаком, что бетон хорошо сел является прекращение просадки бетона, и появление плёнки на поверхности бетонной смеси. При объемных работах применяется несколько вибраторов.

Финальное заглаживание бетонной поврехности

Процесс подачи и укладки смеси должен быть максимально конвейерным. Общая схема такая, двое рабочих укладывают подаваемую смесь, один-два человека сразу же вслед за ними с щупом и лопатами разравнивают ее до нужного уровня. Следом идет рабочий с гладилкой, который приводит поверхность бетона в зеркальное состояние.

Инструкция по армированию перекрытия

Чтобы понять, как правильно армировать плиту перекрытия, необходимо рассмотреть несколько важных правил. Главные материалы для выполнения задачи – стальные стержни с рифленой поверхностью из стали класса А4 и бетонная смесь на базе цемента М300, щебня средней фракции и мелкого песка.

В работе пригодятся:

Для опалубки – влагостойкая фанера либо доски Для перевязки – отожженная проволока и специальный инструмент Оснастка для гибки заготовок из арматуры Специальные кусачки или болгарка для резки прутьев Все необходимое для создания раствора: измерительные приборы, инструменты, емкости и т.д.

Подготовка к выполнению работ простая и включает такие этапы: выполнение расчетов, составление чертежа и схемы усиления, просчет и закупка строительных материалов, инструмента, нарезка заготовок из стержней, подготовка щитов для опалубки.

Краткий алгоритм работы:

Нарезка заготовок из арматуры, связка первого слоя сетки Расположение сетки с зазором 3-4 сантиметра до поверхности опалубки, закрепление вертикальными стержнями Привязка сетки второго слоя, монтаж на объекте Заливка бетоном

Полезные рекомендации

Нельзя монтировать плиты со сломанными петлями

Монтаж плит постоянно контролируется. Проверяется качество изделий для перекрытия, сертификаты и паспорта на них. Учитывается правильность складирования и перевозки. В процессе работ исследуется соответствие проекту, качество заделки стыков и сварки закладных деталей. Если швы заполняются бетоном зимой, место подогревается до полного застывания смеси.

На крупном строительстве стыки проверяются после набора проектной прочности, делается проверка установки с помощью нивелиров и лазерных уровней. Если были изменения проекта, выполняются чертежи с подробным указанием, ведутся журналы сварки, заделки соединений, составляются акты скрытых работ.

Нельзя ставить плиты, которые имеют сломанные петли, не очищены от грязи ни налипших слоев. Во время перерыва поднятые конструкции не оставляются на весу, а укладываются с завершением сварки. Выравнивать панели ломом после снятия строп нельзя, как и перемещать их по воздуху при ветре больше 15 м/с или в туман.

Расчет и чертеж расположения выполняется перед устройством фундаментов, чтобы точно определить положение стен и колонн в пространстве и обеспечить правильную глубину опирания.

Сборно-монолитные системы

Конструкции, выполненные таким образом, могут состоять из крупноразмерных и мелкоразмерных элементов (плит, панелей). В индивидуальном строительстве чаще всего применяются последний тип. Плита может быть сплошной, ребристой или многопустотной, армирование — обычным или предварительно напряженным.

Специалисты рекомендуют приобретать ж/б изделия готовыми, однако, если возникает необходимость изготовления плиты небольшого размера и нестандартной формы, работы придется провести своими руками. Строитель может сделать пустотелую или полнотелую плиту.

Как сделать сборно — монолитные плиты перекрытия своими руками? Последовательность действий:

• опалубка – укладывается на ровной горизонтальной площадке;
• размеры каркаса (ширина, высота, длина) должны соответствовать форме и параметрам плиты;
• укладка арматуры (25 мм) в виде сетки см;
• концы прутков не должны упираться в опалубку, необходимо соблюсти расстояние 20 мм;
• каркас увязывается проволокой;
• первый и второй пояс арматуры укладывается на стульчики;
• производится заливка, при укладке смеси используются вибраторы;
• поверхность выравнивается (можно использовать простую швабру);
• при созревании бетона поверхность плиты смачивается водой;
• не ранее, чем через 14 суток опалубка снимается.

В результате получается надежное железобетонное перекрытие.

В частном строительстве лучше возводить те монолитные перекрытия, максимальный пролет которых не превышает 7.0 м.

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.

Подготовка поверхности

1. Ступени основания не должны иметь отклонений от горизонтали. Если ступени узкие, не стоит увеличивать их ширину плиточным клеем — это утяжелит конструкцию. В таком случае следует устроить деревянную опалубку и залить ступени смесью мелкокалиберного керамзита, песка и щебня. Таким же способом выравнивается поверхность кирпичной лестницы.

2. Облицовка керамогранитом деревянной лестницы не допускается. Некоторые специалисты рекомендуют использовать эластичный клей или добавлять в него пластификатор. Это не спасет положения. Конструкция деревянной лестницы может не выдержать нагрузку, которую дает облицовка лестниц керамогранитом. Деревянные ступени не имеют достаточной жесткости, это приведет к тому, что со временем керамогранитное покрытие отойдет от поверхности.

3. Прогрунтуйте основание грунтовкой глубокого проникания. Грунтовка служит для уменьшения впитываемости поверхности. Бетон хорошо впитывает влагу, если его не прогрунтовать, влага, необходимая для качественного схватывания плиточного клея впитается в бетон и клеевое основание получится хрупким.

4. Приступать к облицовке керамогранитом новой бетонной лестницы можно только спустя два месяца с момента ее изготовления.

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.

монолитные перекрытия