Потолочные перекрытия: характеристика и типы

Колоннами называют стоящие вертикально строительные конструкции, у которых размер поперечного сечения значительно меньше длины. На сленге профессионалов это стержневые сжатые элементы, так как они служат опорами для балок, перекрытий, прогонов, испытывая значительные нагрузки на сжатие по направлению длины. Среди множества видов подобных конструкций железобетонные монолитные колонны являются одними из самых надежных и долговечных.

Требования, предъявляемые к потолочным перекрытиям

Независимо от того, из какого материала изготовлены потолочные перекрытия, они должны отвечать ряду требований (детальнее: «Как сделать потолочное перекрытие в частном доме»). Прежде всего, у них должна быть несущая способность, соответствующая эксплуатационной нагрузке. При расчете данного параметра обязательно учитывают массу перекрытия, планируемый вес отделки (в случае подшивного или подвесного потолка). Если речь идет о квартире, то есть о междуэтажном перекрытии, то учитывают еще и массу людей, оборудования и мебели в верхних помещениях.

Имеют значение и звуко- и теплоизоляционные качества. Теплоизоляция важна, если над потолком находится чердак или же вообще нет никакого помещения. Звукоизоляция нужна при обустройстве межэтажных перекрытий.

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

Назначение и виды

Колонны бетонные могут выполнять не только несущую, но и декоративную функцию, являясь открытой опорой для террас, балконов, мостов. В качестве декоративного элемента они используются и в интерьерах.

Назначение и виды
Назначение и виды
Назначение и виды
Назначение и виды

Они могут отличаться формой сечения — быть квадратными, прямоугольными, круглыми или фигурными, с сечением, изменяющимся по длине. А в зависимости от способа изготовления колонны из бетона подразделяются на сборные и монолитные.

Назначение и виды
Назначение и виды
  • Сборные представляют собой конструкции, изготовленные на заводе и собираемые на месте строительства. Их основные преимущества – скорость монтажа и низкая цена.  К недостаткам можно отнести сложность транспортировки и установки, для которых требуется техника.
Назначение и виды
Назначение и виды

Сборные конструкции оснащены элементами для крепления к стенам и перекрытиям

Назначение и виды
Назначение и виды
  • Монолитная бетонная колонна полностью изготавливается на месте строительства путем заливки бетона в формы с армированием. Достоинство этого метода заключается в возможности изготовления более качественного и надежного конструктивного элемента. А главный недостаток – трудоемкость процесса и долгий период застывания бетонной смеси до набора требуемой прочности.
Назначение и виды
Назначение и виды

Строительство монолитного дома

Назначение и виды
Назначение и виды

Метод заливки используется как в промышленном и гражданском, так и в частном строительстве. При этом необходимо руководствоваться требованиями СНиП на бетонирование колонн.

Назначение и виды
Назначение и виды

Для справки. В первую очередь это СНиП «Несущие и ограждающие конструкции». А также ГОСТ 26633—91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые и ГОСТ 7473—94. Смеси бетонные.

Расчет нагрузки на плиту и ее параметров

При расчете на перекрытие между этажами учитывается два типа нагрузок:

  • Постоянные – это нагрузки, которые воздействуют на конструкцию в течение всего времени эксплуатации, например, вес стен, помещений, расположенных выше.
  • Временные – это нагрузки, которые действуют определенный период времени, например, различная мебель или снег.

Толщина перекрытия, изготовленного из монолита, напрямую влияет на несущую способность. В правилах и нормах строительства (СНиП) указано, что для строительства жилых помещений нагрузка берется 150 кг/м2, при этом масса конструкции в расчет не берется. Также добавляется коэффициент по запасу прочности (берется 1,3), а после прибавляется, итогом будет являться 195 кг/м2. Толщина плиты из монолита по результату расчетов равна 200 мм.

Стандартный показатель, со стороны технологичности, применять не совсем верно. Поскольку расчет необходимо проводить индивидуально для каждого случая. Помимо значения толщины с помощью расчетов создается сечение из прутков. Это необходимо для каркаса, чтобы уменьшить амплитуду колебания при возникновении изгибающих моментов, а также усилий во время сжатия. Всеми расчетами занимается специалист, поскольку без необходимых знаний провести их не получится.

Перекрытие своими руками

Материал, инструмент и техника

  • Для работы потребуются заказать миксеры с бетоном, бетононансос (если требуется поднимать раствор на высоту), строительный вибратор для раствора. Также, если бетонная смесь не покупная, а делается самостоятельно, то и бетономешалка.
  • Для арматуры необходимо закупить специальные металлические пруты и вязальную проволоку, а для опалубки – деревянный брус, доски и влагостойкую фанеру.
  • Для заливки нужен будет готовый бетон или его обычные компоненты в виде цемента, воды, очищенного песка и мелкого щебня 5-20 мм.

Переход от процесса возведения стен к созданию плиты перекрытия происходит на этапе полного их доведения до намеченной высоты. Начинают с опалубки.

Как сделать опалубку?

Перекрытие своими руками

Сначала делают опалубку, которая выглядит как огромная ванна-форма для последующего наполнения цементным раствором. Её сооружают из устойчивых к влажности фанерных листов и вертикально установленных опорных частей.

В качестве опорных элементов вместо древесного бруса можно использовать специальные металлические трубчатые стойки телескопического типа. А вместо фанерных листов можно взять доски, выложив по тому же принципу.

Опоры для опалубки ставят из расчета такой прочности, которая бы удерживала не только её вес, но и залитого туда бетона вкупе с весом арматурной составляющей.

Итак, последовательность работ по опалубке для монолита:

  • Сооружение опор. Здесь нужно очень внимательно выверять уровень, так как даже небольшое отклонение по высоте губительно скажется на прочности. Каждая стойка предполагает нагрузку от минимальной в 300 кг до оптимальной в полтонны.
  • Делается отступ от стен на 20-25см, между стойками соблюдается метровое расстояние.
  • Кладка балок поперёк предполагаемой плиты перекрытия, их крепят к стенам и пришивают в тех местах, где они соприкасаются со стойками, чтобы создать максимальную стабильность и устойчивость при заливке и высыхании.
  • Размер балки подбирают такой, чтобы бетонная масса не создала прогиба в дне опалубки сверх допустимой меры в 1/150 пролета.
  • На созданную основу выкладывают доски или фанерные листы, которые дополнительно изолируют плёнкой. Зазоры между досками можно ещё и запенить для большей надёжности.
  • На этом же этапе идёт закладка труб для электропроводки и вентиляции.
  • Опалубка готова и можно переходить к сооружению армирующей сетки.

Требования к арматуре

  • Берут металлические пруты с сечением от 8 мм до 10 мм.
  • Делают сетку, скрепляя их проволокой не более полутора миллиметров в сечении и не менее 1,2 мм.
  • Арматура ставится на двух уровнях – на верхнем ярусе, создавая эффект растяжения, и на нижнем, работая на сжатие.
  • Делаются отступы между арматурной сеткой и опалубкой в 20-25 мм для того, чтобы соблюсти оптимальную толщину бетонной прослойки в этих зонах перекрытия.
  • Верхний ярус армирования должен быть на расстоянии 100 мм от нижнего.
  • Полученный промежуток оснащают фиксаторами дистанционной разновидности с опорными лапками.
  • Прут с сечением 10 мм допускается при необходимости нарастить не более, чем на 480 мм.
  • Пруты арматуры в ярусах скрепляют по шахматному принципу.
Перекрытие своими руками

Как армировать

  1. Нижняя часть арматуры укладывается продольно, а поверх неё устанавливается поперечный ряд прутов с двухметровым шагом.
  2. Третий ряд опять кладут продольным способом, придерживаясь метрового шага.
  3. Берут проволоку с достаточной мягкостью и проходят все места пересечения прутьев, тщательно связывая их.
  4. На нижний слой арматуры крепят под углом в 15° фиксаторы из пластика на метровом расстоянии друг от друга.
  5. Так заполняют армирующей сеткой нижний ярус и после этого приступают к созданию верхнего яруса точно по такому же принципу.
  6. Каждые 40 см края обоих ярусов скрепляют специальными соединителями.

Заливка бетоном

Требования к прочности¸ качеству, толщине:

  • Допустимо использовать только добротный бетон, обычно берётся М200 или ещё более качественные материалы. Качество бетона – это залог необходимой прочности перекрытия.
  • Толщина плиты рассчитывается от минимальной в 15 см до максимальной в 30 см.
  • Заливку не делают при температуре ниже +5°С. Если ситуация не оставляет выбора, тогда дополняют состав специальными добавочными средствами, обогревают раствор перед использованием.

Заливка:

  1. Маркируют высоту заливки.
  2. Сама процедура происходит за один раз. Полный объём бетона при помощи бетононасоса непрерывно заливается в форму. В противном случае, если заливают в несколько приёмов, перекрытие утратит прочность.
  3. Бетон разравнивают по форме опалубки.
  4. Обязательно используют строительный вибратор для удаления воздушных пузырьков из состава. Без вибрационной проработки не обойтись. Сила тяжести самого бетона недостаточна для нужного уплотнения, требуется обязательно подвергнуть состав вибрационному воздействию, так как только в этом случае он спрессуется до положенной нормы и воедино схватится с армирующей сеткой.
Перекрытие своими руками

Важно!Для полноценного отвердения и достижения пика прочности бетон сушат 27-28 суток.

Читайте также:  Как залить проем между плитами перекрытия? /инструкция с фото

После полного отвердения работы по строительству возобновляют.

Расчетная схема второстепенной балки (а) и огибающая эпюра изгибающих моментов (б)

Нагрузки на главную балку считаются приложенными в виде сосредо­точенных сил от веса второстепенных балок, плит g и временной нагрузки Р, собираемой с соответствующих грузовых площадей. Для упрощения рас­чета собственный вес главных балок также приводят к сосредоточенной нагрузке, приложенной в осях второстепенных балок. Расчетная схема главной балки также представляет собой неразрезную конструкцию с рас­четными средними пролетами, принимаемыми равными расстоянию между осями опор (рис. ниже, а). Расположение временной нагрузки (через пролет или в смежных пролетах) рассматривается в нескольких комбинациях с целью выявления максимальных пролетных и опорных изгибающих момен­тов в сечении главной балки (рис. ниже, 6).

Порядок выполнения строительных работ с ЖМК

Каждая строительная компания старается достичь наилучшей организации производственного процесса. Для этого используются СНиПы и международные стандарты. Тем не менее существует сложившийся порядок работ, который позволяет гарантировать максимальное качество будущей постройки:

  1. Вначале осуществляется расчёт по четырём основным видам нагрузки: постоянная, временная, кратковременная, особая. К примеру, при создании фундамента для агрегатов, создающих сильные вибрации, используются исключительно железобетонные монолитные конструкции.
  2. Геодезическая разведка, составление плана, а также анализ общих показателей.
  3. Определение точек возводимого строения.
  4. Армирование конструкций. Оно бывает двух типов: предварительно напряжённое и обычное.
  5. Монтаж опалубки. Опалубка позволяет создать необходимую форму для будущей железобетонной конструкции. При этом она может классифицироваться по разборности, материалу, назначению и конструкции.
  6. Бетонирование. Есть четыре основных способа заливки бетона: с лотка миксера прямо на опалубку; посредством автобетононасоса; через желоб; при помощи колокола. Для уплотнения бетона применяют вибратор.

Очень важную часть в создании прочной и надёжной железобетонной монолитной конструкции играет уход за бетоном. Всё дело в том, что этот материал может застыть только при определённых условиях. Обычно полное затвердевание бетона занимает около 15—28 суток, если не используются специальные сорта цемента. Чтобы предотвратить испарение влаги в жаркое время года ЖМК поливают водой.

Важно! При работе в холодное время года необходимо специальное оборудование вроде прогревателей. Также не удастся обойтись без утеплителей.

Как проходит монтаж?

Данная технология позволяет экономить на материалах, ведь именно компания застройщик определяет целесообразность использования тех или иных элементов конструкции. Монтаж железобетонных монолитных конструкций проходит прямо на строительной площадке и состоит из таких этапов:

  1. На площадку укладывается материал для армирования. Важно соблюдать нормативные расстояния между элементами каркаса. Это гарантирует равномерность растекания бетона.
  2. Заливается бетон. На этом этапе необходимо следить, чтобы в смесь не попали масляные вещества. Они препятствуют связыванию бетона.
  3. При необходимости устанавливается дополнительное оборудование, ускоряющее сушку.

Железобетонные монолитные конструкции позволяют создавать кривые линии, что делает общую архитектуру здания в разы богаче и насыщеннее.

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

  • плита должна выдерживать динамическую и статистическую нагрузку. В частном строительстве средняя нагрузка составляет 350-400 кг/м²;
  • под действием внешних сил перекрытие не должно деформироваться, то есть, должна быть обеспечена соответствующая жесткость;
  • в зависимости от места установки перекрытия (подвал, этажи, чердак) и функции помещения устанавливается звукоизоляция, блокирующая как воздушный, так и ударный шум;
  • если плита разделяет помещения с различным температурным режимом, например, чердак или подвал от этажа, должна быть обеспечена теплозащита;
  • сопряжение конструкции с наружными стенами не должно создавать мостиков холода, что провоцирует потери тепла и образование конденсата;
  • устройство монолитных перекрытий может быть реализовано с учетом огнестойкости.

Если строитель возводит монолитные перекрытия, технология проведения работ подчиняется указанной последовательности.

Установка арматуры

Схема армирования плиты перекрытия.

Армирование плиты производится горячекатаной арматурой из стали класса АIII. Можно использовать и стальную арматуру из стали АIV, но это обойдется дороже. Диаметр арматуры для перекрытия, которое делается своими руками, должен быть в пределах 8-14 мм.

Читайте также:  Проектирование монолитного железобетонного перекрытия

Арматура должна отстоять от границы бетона на расстояние не менее 15-20 мм. Это обеспечивает полное закрытие стали бетоном, благодаря чему плита прослужит дольше.

Для сборки и установки решеток придется приобрести специальные стульчики. Высота их варьируется от 15 до 45 мм. Для частного строительства применяют стульчики высотой не более 15-20 мм.

Армирование начинается с установки стульчиков. Их минимальное количество должно составлять 4 штуки на кв.м. После этого на стульчики укладывают пруты продольной арматуры. Расстояние между ними не более 15-20 см.

Затем сверху с тем же шагом выкладывается поперечная арматура. Слишком короткие куски удлиняются такой же арматурой, соединенной внахлест и увязанной проволокой для связки. Длина нахлеста с каждой стороны должна равняться 40 диаметрам арматуры. То есть для прутьев толщиной 1 см величина нахлеста, как с одной, так и с другой стороны, должна равняться 80 см.

Схема армирования плиты перекрытия в продольном разрезе.

Для связки арматуры применяется мягкая отожженная проволока диаметром 0,8-1 мм. Чтобы быстрее и легче увязывать петли из проволоки, можно купить специальный крючок.

Установка арматуры

После укладки поперечной арматуры приступают к вязке ячеек будущей нижней решетки. Затем поверх укладывают еще один слой продольной и поперечной арматуры и приступают к вязке верхней решетки.

Для установки этой верхней решетки, а также для того, чтобы армирование плиты над несущими стенами было усилено, используют П-образные скобы из той же арматуры. Их можно заказать и получить готовые по месту приобретения арматуры.

Для самостоятельного изготовления скоб из стальных штырей используется верстак. Куски арматуры нарезаются с таким расчетом, чтобы боковые стойки буквы «П» имели 60 см длины, а верхняя перекладина была равна толщине плиты минус помноженная на 2 высоты стульчиков. Затем арматура сгибается в скобы.

Готовые скобы устанавливаются между верхней и нижней решеткой. Если сверху над перекрытием планируется поставить несущие стены, требуется усиленное армирование.

Скобы в этом случае крепятся к каждой ячейке. Если не предполагается несущих стен и большой нагрузки, то скобы можно устанавливать через одну ячейку. Верхняя поперечина скоб должна отстоять от опалубки на 20 мм, чтобы бетон мог ее прикрыть.

Кроме того, проводится также дополнительное угловое армирование. По углам плиты укладывают согнутый прут арматуры, с длиной сторон 90-100 см. Угол между концами прута должен равняться углу между несущими стенами. Укладывается он по внутреннему контуру несущих стен.

В тех местах, где планом предусмотрены отверстия под коммуникации и трубы хозяйственного назначения, к решеткам следует прикрепить куски труб нужного диаметра, чтобы в плите остались необходимые просветы.

После этого армирование можно считать законченным.

Ребристое монолитное перекрытие своими руками

При строительстве частного дома (к примеру, дачи или усадьбы) возникает желание увеличить жилое пространство и пристроить к дому дополнительный этаж. Для этого необходимо выбрать максимально комфортное и функциональное перекрытие. Что же, уделим этому вопросу более пристальное внимание.

Расчет монолитного ребристого перекрытия

Ребристое монолитное перекрытие своими руками

Например, имеется помещение с внутренними размерами 5х8 метров. Если делать в таком помещении сплошную монолитную плиту, опертую по контуру, то возможная высота такой плиты h = 15 см. При этом только масса плиты составит

m = 2500·5.4·8.4· = 17010 кг или около 17 тонн

где 5.4 и 8.4 полные размеры плиты с учетом опорных участков в метрах, ρ = 2500 кг/м3 — примерный удельный вес 1 кубического метра железобетона на крупном заполнителе щебне и с процентом армирования < 3%. Для определения более точного значения удельного веса следует учитывать множество различных факторов, данный вопрос здесь не обсуждается.

И потребуется для такой плиты около 6.8 кубометров бетона.

А если сделать монолитную плиту высотой 8 см по 4 прямоугольным балкам сечением примерно 10х20 см, расположенным с шагом 1.6 м, то масса такой плиты составит

m = 2500(5.4·8.4· + 0.1·0.2·5.4·4) = 10152 кг или около тонн

для такой плиты потребуется около кубометров бетона.

Как видим, разница ощутимая и лучше ощутить ее поможет расчет.

Исходные данные оставим такими же как при расчете монолитной сплошной плиты, опертой по контуру, для большей наглядности, т.е. примем максимальное значение временной равномерно распределенной нагрузки равным 400 кг/м2.

Для изготовления плиты и балок будет использоваться все тот же бетон класса В20, имеющий расчетное сопротивление сжатию Rb = 11.5 МПа или 117 кгс/см2 и арматура класса AIII, с расчетным сопротивлением растяжению Rs = 355 МПа или 3600 кгс/см2.

Подобрать сечение арматуры для плиты по балкам и более точно определить геометрические параметры балок.