Выбор перекрытия: сборно-монолитное перекрытие (газобетонные блоки)

Про особенности сборно-монолитной технологии

Такого типа перекрытия появились относительно недавно. Именно по этой причине еще далеко не все их используют, тем не менее, будущее за ними. Давайте вкратце рассмотрим, что собой представляет эта технология.

Сегодня можно купить блоки длиной 6, 4 и 3 метра, естественно, что вес у них разный. Кроме того, имеется два типа монолитных прогонов по несущей конструкции: 900 и 1300 кг/м2. Если вы собрались делать такого рода перекрытия, то уплотнение бетона выполняется штыкованием, что нужно для обеспечения адгезии. Кроме того, производители добились хороших характеристик конструкции благодаря использованию пористого бетона. Если сборно-монолитное перекрытие выполняется из полистирола, то конструкция имеет относительно небольшой вес при хорошей несущей способности. При этом снижается нагрузка и на стены здания, что, без всякого сомнения, является существенным плюсом.

Характеристики и сравнение

Несмотря на то, что в частном домостроительстве преимущественно используются перекрытия из дерева и железобетона, более перспективной всё же монолитная технология. Вот несколько аргументов в защиту данного утверждения:

Самое главное достоинство монолита перед железобетонном в том, что при её благоустройстве нет необходимости использовать подъёмный кран и прочую тяжёлую технику. Единственное, что понадобится, это бетононасос. А выполнить залив вы сможете своими руками.

-> Используя предлагаемую технологию у вас есть возможность изваять планировку практически любой формы. Это шанс воплотить в реальность ваши нестандартные решения. С железобетонными плитами вы всегда будете ограничены рамками, которые диктуют форма и размеры изделий.

-> Вся площадь имеет ровную поверхность без швов, что создаёт размеренность нагрузок.

-> По сравнению с деревянными балками, монолитное перекрытие более прочное, даже несмотря на небольшую толщину (12-20 сантиметров). К тому же дерево пожароопасно. Огнестойкость защищенной древесины порядка 45 минут. Не защищенной-около 15 минут. Для сравнения, монолит продержится не менее часа.

Также дерево может сгнить, либо обзавестись соседями в виде жучков.

Все работы по заливке раствора должны выполнятся строго в соответствии с утверждёнными нормативами. С этим вам помогут проектные организации, которые можно найти практически в любом городе. У таких фирм есть системные программы, которые сконструируют план по вашему индивидуальному заказу. Также они проведут за вас все расчёты: необходимое количество материалов, допустимые нагрузки и т.д.

Монолитное перекрытие своими руками: расчёт, подготовка и установка опалубки

Специфика сборной опалубки в том, что она состоит из ригелей, на которые опираются балки. Шаг ригелей — не более 1,2 м, их располагают вдоль помещения. Шаг балок — 400–600 мм, и они обычно идут поперёк. Количество линий опорного ригеля будет равно ширине помещения, делённой на шаг. В нашем случае:

Итого по две линии ригелей в каждом помещении. Это 10 балок по 2,8 м.

Поперечные балки рассчитываются, исходя из ширины помещений. В нашем случае — 10 шт. по 3,6 м и 10 шт. по 2,4 м.

по теме

Принципиальная схема сборно-монолитной межэтажной конструкции

Современная система сборно-монолитных перекрытий по технологии Марко основывается на использовании профильных металлических балок небольшой ширины, каркас которых изготавливается из напряженной арматуры. Вначале на подготовленную поверхность наружных стен, балки, которые являются одновременно и несъемной опалубкой, укладываются в порядке, и с тем шагом, который указан в проектной документации:

В случае, если необходимо перекрыть дверной, оконный проем, сделать выносную консоль балкона или другие конструктивные элементы здания, балки можно стыковать под прямым углом, руководствуясь при этом проектной документацией.

В боковой стенке металлического профиля при помощи болгарки вырезается прямоугольное отверстие сечением, равным сечению балки.

Для окончательной доработки стыка балок на месте строительства потребуются следующие инструменты и приспособления:

• углошлифовальная машинка, именуемая в просторечии болгаркой;
• отрезные круги для резки металла, толщина которых не превышает 3 мм;
• ножницы для металла;
• вязальная проволока;
• арматура, размер поперечного сечения которой аналогичен диаметру стержней, используемых в каркасе основных балок;
• рулетка;
• плоскогубцы или пассатижи;
• молоток и прочее.

Готовое отверстие обязательно необходимо укрепить, армировать в соответствии с требованиями проектной документации:

Где используется несъёмная опалубка

Если вы строите частный дом, несъёмная опалубка из профлиста — практически идеальный вариант. С её помощью вы сможете изготовить монолитные плиты перекрытия — межэтажные или на фундамент.

Чем они хороши?

Самое главное — их можно сделать своими руками прямо на стройке. Это сэкономит ваши деньги и время. Если, например, вы закажете плиты на заводе, вам придётся заплатить за доставку материалов и аренду подъёмного крана — это дорогое удовольствие, ценник может оказаться «космическим».

А может, участок со всех сторон окружён застройкой и к нему невозможно подъехать? Или он маленький и негде разместить подъёмный кран? Тогда оптимальным решением будет монтаж плит перекрытия из профнастила и бетона на месте строительства.

Отбортовка

Но край бетона нужно сформировать и теперь подошло время это сделать.

Самый простой способ, если у вас дом или гараж обкладывается кирпичом.  И этот кирпич с пенопластом выполнит роль опалубки. Поставьте пенопласт на 3-4 см больше, можно даже доску поставить и зафиксировать ее к арматурной сетке проволокой (уменьшив толщину пенопласта). Потом пенопласт и доски вы уберете и поставите тот пенопласт, который нужен, оставив вентзазор между кирпичом и пенопластом.

Если у вас частный дом или гараж, а край бетона будет по блоку, то проще всего это сделать при помощи обрезков фанеры и гвоздей или анкеров. То есть в блок ставите длинные листы фанеры и прибиваете их к блоку гвоздями (хорошо работает 120 гвозди 2-3 штуки в одну дырку — держит хорошо) или перфоратором сверлите под анкера диаметром 8 мм (достаточно). А сверху в фанеру прибиваете гвозди шагом 40-50 см и привязываете к арматурной сетке вязальной проволокой.  Может быть это будет не слишком эстетично, но вполне надежно. Неровности бетона потом заштукатурите.

А вот если есть балконы, то тут придется делать чуть по другому. Для начала вам придется делать опалубку и под балконом, но с запасом хотя бы в 30 см больше. Вот на эту фанеру вы будете прибивать доску и к ней фанеру. Далее фанеру по краю крепите к арматурной сетке. Гораздо сложнее, если балкон или стена будет с радиусом. Фанера довольно гибкая, но на малых радиусах придется либо делать надрезы, либо использовать тонкую фанеру в 3-5 мм. Но тут уже нужно экспериментировать.

Увы, когда я строил дом, я не подумал сделать фотографии готовой плиты перекрытия перед заливкой.

Армированный пояс из монолитного железобетона

Армированный пояс — это элемент, связывающий несущие стены здания по всему периметру, придающий конструкции пространственную жесткость и равномерно распределяющий нагрузку от перекрытия на несущие стены.

Каркас пояса устраивается непосредственно на стене в уровне межэтажного перекрытия и всегда выполняется замкнутым. Желательно нижний ряд арматуры установить на арматурные фиксаторы во избежание повреждения ряда блоков и создания защитного бетонного слоя.

Диаметр арматуры выбирается из проекта, обычно это 3 или 4 продольных стержня Ф10-12мм. связанных между собой проволокой(хомутами) с шагом 200-300мм.

Продольная арматура пояса последовательно связывается внахлест 900-1000мм. или сваривается. Стыковка арматуры в углах требует особо ответственного подхода. Армированный пояс бетонируется одновременно со сборно-монолитным перекрытием. Если вместо сборно-монолитного перекрытия проектом выбрано перекрытие из железобетонных плит, то армированный пояс бетонируется в предварительную опалубку.

После бетонирования армирующий пояс необходимо утеплить минераловатным утеплителем, выполнить предусмотренную проектом облицовку пояса.

Если проектом предусмотрен армирующий пояс из U- блоков, то его устройство аналогично устройству перемычек из U-блоков по всему периметру здания. Армирующая часть должна быть замкнута по всему периметру, к стыковке каркаса в углах подход также особо ответственный.

U-блок и будет являться несъемной опалубкой для будущего армированного пояса здания.

Бетонирование

Работы по бетонированию должны производиться при температуре воздуха выше +5.

Перед бетонированием сборно-монолитных перекрытий требуется провести контроль всех опорных элементов конструкции на соответствие их требованиям проекта и настоящей инструкции. Перед бетонированием необходимо произвести очистку всех поверхностей от грязи и пыли, очистку арматуры от грязи, пыли и коррозии.

Перед бетонированием обязательно необходимо смочить поверхности газобетона. Бетонирование монолитной части производится мелкозернистым (максимальная величина зерен — 10 мм) тяжелым бетоном, класса установленного в проекте. При бетонировании полости требуется заполнять равномерно, во избежание образования мест с повышенными напряжениями.

После заливки бетон необходимо уплотнить штыкованием. В случае возникновения прогиба конструкции на участке необходимо немедленно остановить работы. Дальнейшие работы допускается проводить только после выяснения причин и устранения всех недоработок.

Уложенную бетонную смесь, чтобы избежать пересыхания поверхностных слоев, необходимо периодически увлажнять. Во время проведения бетонирования участка перекрытия не допускается проведение укрепления опорных конструкций.

КАТЕГОРИЧЕСКИ запрещается нахождение людей под перекрытиями!!!

Демонтаж опорной конструкции допускается после набора бетоном 70% проектной прочности. При средней температуре выше 10 градусов демонтировать опоры рекомендуется не ранее чем через 10 дней, от 5 до 10 градусов — через 20 дней. Во время снятия опор необходимо контролировать на предмет повреждений фрагменты перекрытий, в частности блоки.

Замена пришедших в негодность перекрытий

Опасность для проживающих создают гниющие перекрытия из дерева, к которым специальные пропитки не применялись, что нередко случалось в домах старой постройки.

Использование долговечных и надежных монолитно-сборных конструкций вместо древесины повысит безопасность эксплуатации и увеличит срок службы зданий. Повышенной гарантией обладает полистиролбетон и изделия (блоки), выполненные из него.

В домах, которые сделаны по технологиям прошлого, часто использовать железобетонные перекрытия невозможно. Также затруднительно применять строительную технику.

Следует принять во внимание и то, что фундамент частных построек не предусматривает дополнительной нагрузки.

Виды опалубок

Схема плиты перекрытия.

Для сборки опалубки можно использовать как телескопические стойки фабричного производства, так и деревянные доски или брус.

Телескопические стойки, которые берутся в аренду у строительных фирм, имеют грузоподъемность от 1,2 тонн до 1,5 тонн. Они снабжены треногами, которые придают им устойчивость. Телескопические стойки позволяют отливать перекрытия высотой до 4,5 м.

Если в доме запланированы потолки выше 4,5 м, то самостоятельно собранная опалубка из дерева здесь не подойдет. Для отливки высоких перекрытий должны использоваться или строительные леса из стоек, или опалубочные элементы, такие как блоки и туры.

При невысоких потолках, не превышающих 3,5 м, опалубка из деревянного бруса и досок достаточно надежна. Кроме того, брус и доски можно будет в дальнейшем использовать для строительства крыши или следующего этажа.

Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия

Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.

Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).

Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения.

Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи.

Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам — экологичность совмещённая с экономией.

С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками. Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:

• Необходим грамотный расчет конструкции;
• Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
• Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
• Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.

Правильно уложенные железобетонные балки перекрытия сделают конструкцию надежной.

Расчет прочности

Схема конструкции двухслойной бетонной стены.

Он заключается в сравнении между собой двух факторов:

1. Усилий, функционирующих в плите.
2. Прочности ее армированных сечений.

При этом главным является то, что первое должно быть меньше второго.

Приведем примеры расчета постоянных нагрузок на монолитную плиту перекрытия.

Собственный вес с учетом коэффициента надежности по нагрузке: 2,5 т/куб.м * 1,2 = 2,75 т/куб.м. Для плиты толщиной в 200 мм – 550 кг/куб.м.

Собственный вес пола толщиной в 50-100 мм, например, стяжка 2,2 т/кв.м * 1,2 = 2,64 т/куб.м, а для пола 50 мм – 110 кг/куб.м.

Перегородки из кирпича толщиной в 120 мм приведем к площади плиты. Вес 1 м перегородки высотой 3 м: 0,12 м * 1,2 * 1,8 т/куб.м * 3 м = 0,78 т/м, при шаге перегородки, например, 4 м получается около 0,78 / 4 = 0,2 т/кв.м.

Расчетный вес этих перегородок = 300 кг/кв.м.

Нагрузка для 1-ой группы предельных состояний (прочность) 150 кг/куб.м.

Для жилья рассчитаем нагрузку с учетом коэффициента надежности 1,3 : 150 * 1,3 = 195 кг/кв.м.

Полная расчетная нагрузка на плиту рассчитывается следующим образом: 550 + 110 + 300 + 195 = 1155 кг/кв.м. В итоге для эскизных расчетов можно принять нагрузку в 1,2 т/кв.м.

Приведем расчет моментных усилий в сечениях.

Схема монолитного перекрытия

Изгибающие моменты влияют на 95% армирования изгибных плит. Изгибающие моменты в плане плите, опертой и незащемленной, например, на кирпичные стены, по направлениям Х и Y примерно могут определиться таким образом: Mx = My = ql ^2/23. Из этого можно получить значения для частных случаев.

Плита (6*6м ) Мх = My = 1,9 тм;

Плита (5*5м) Мх = My = 1,3 тм;

Плита (4*4м) Мх = My = 0,8 тм.

Это усилия, действующие вдоль и поперек плиты. Необходимо проверить прочность двух перпендикулярных сечений.

Этот пример является частным случаем общего подхода. Для расчета нагрузок в каждом конкретном случае необходимо обращение к специалистам.