Перекрытия состоят из несущей части, передающей нагрузку на стены или отдельные опоры, и ограждающей, в состав которой входят полы и потолки. По материалу несущей части различают перекрытия железобетонные, по деревянным и стальным балкам, а также армосиликатные и керамические. Стоимость перекрытий и полов в общей стоимости дома достигает 20% от общей его стоимости.
Швы между панелями заполняют цементным раствором состава 1 : 4 (по объему). Монтаж панелей осуществляют с помощью автомобильных кранов.
Железобетонные перекрытия
Такие перекрытия обладают рядом ценных качеств, главными из которых являются большая прочность, долговечность и огнестойкость. При проектировании конструкций элементов сборных железобетонных перекрытий необходимо стремиться укрупнять их для сокращения числа монтажных операций и стыковых сопряжений.
Сборные железобетонные перекрытия
При изготовлении настилов с вертикальными пустотами расход бетона снижается до 15% по сравнению с круглопустотными. Вертикальные круглые пустоты образуют с помощью вкладышей из труб (вкладыши приваривают к швеллерам). Настилы, которыми можно перекрывать целые комнаты, называют крупными панелями. Отсутствие стыков в панелях перекрытий в пределах комнаты повышает их звукоизоляцию и обеспечивает более высокое качество отделки потолка. Для обеспечения нормативных звукоизолирующих свойств от воздушного шума однослойные конструкции междуэтажных панельных перекрытий, выполненные из тяжелого бетона, должны иметь массу, превышающую 300 кгс/кв.м.
При устройстве перекрытий раздельного типа, в которых используется звукоизолирующая способность воздушного промежутка между верхней и нижней панелями перекрытия связи, а также при устройстве слоистых перекрытий обеспечить нормативную звукоизолирующую способность можно при массе перекрытия менее 300 кгс/кв.м. По конструкции междуэтажные крупнопанельные железобетонные перекрытия могут быть со слоистым полом, раздельного типа (с раздельным полом, потолком или из двух раздельных несущих панелей) и со слоистым полом и раздельным потолком ( рис. 3 ). Все эти конструкции перекрытий имеют сравнительно небольшую массу (менее 300 кгс/кв.м.); нормативная звукоизоляция обеспечивается слоистой конструкцией пола или наличием сплошной воздушной прослойки в толще перекрытия. Панели перекрытий изготовляют сплошные, пустотные (с круглыми пустотами) и шатровые. Несущая однослойная панель ( рис. 4, а ) представляет собой железобетонную плиту постоянного сечения с нижней поверхностью, готовой под окраску, и верхней ровной.
Рис 4. Сборные железобетонные панели перекрытий
Сплошными однослойными железобетонными панелями толщиной 140 мм перекрывают пролеты до 3,6 м. Для перекрытия больших пролетов (6-6,6 м) применяют в основном сплошные однослойные предварительно напряженные железобетонные панели толщиной 14-16 см или керамзито-железобетонные толщиной 18 см.
Шатровая панель ( рис. 4, б ) имеет вид плиты, обрамленной по контуру ребрами, обращенными вниз в виде карниза. Устраивают междуэтажные перекрытия и из плоских железобетонных панелей толщиной 14- 16 см.
Перекрытие – обязательный элемент строительной конструкции, представляющий собой несущие горизонтальные поверхности. В типовом одноэтажном доме два перекрытия – нижнее, отделяющее подпол (цокольный этаж, погреб) и жилые помещения; и верхнее – отделяющее жилые помещения и чердачное пространство. Перекрытия же формируют пол и потолок, являясь основанием для контура утепления и финишного отделочного слоя. Исключение составляют проекты домов со вторым светом, в этом случае полноценное верхнее перекрытие, как и потолок, отсутствует. Так же встречаются и дома без нижнего перекрытия – по сути, полы по грунту, заливаемые внутри фундамента, не перекрытие, хотя и основа для чистового пола. Тем не менее, чаще конструкции стандартные, с перекрытиями нескольких видов.
Содержание
Конструктив и классификация перекрытий
Перекрытия как сборные – из несущих балочных элементов и ограждающих конструкций, так и цельные. Независимо от конструктива, это несущая и ограждающая часть дома, подвергающаяся повышенным нагрузкам. Требования, предъявляемые к перекрытиям, варьируются, исходя из типа.
Цокольное перекрытие должно выдерживать от 200 кг/м², а для чердачного обычно достаточно 100 кг/м², так как на него и нагрузка меньше. Кроме того, подвальные, цокольные и чердачные перекрытия отвечают сфере применения – вкупе с прочностью и жесткостью высокие теплоизоляционные параметры. Это достигается применением в «пироге» специализированных изоляционных материалов (утеплители, мембраны).
Для межэтажных перекрытий температурно-влажностный режим не так критичен, как устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, особенно, если речь о балочных деревянных конструкциях. Просчеты при проектировании и монтаже деревянных межэтажных перекрытий приводят к эффекту «батута». Теплоизоляционный слой поддерживает равномерную комфортную температуру на каждом этаже. Теплоизоляция сочетает минимальную теплопроводность со звукоизолирующими свойствами – один материал и тепло держит, и звук глушит. Конечно, только теплоизоляцией тишины не добиться, для этих целей применяют комплексные решения, но достаточного уровня комфорта достичь реально.
Разновидности перекрытий
Перекрытия классифицируются по специфике применения и другим параметрам.
По материалам основы перекрытия деревянные, металлические и железобетонные. Деревянные перекрытия собирают из цельного бруса и срощенной доски, если же величина пролета или нагрузка превышает допустимую, используют либо заводские двутавровые деревянные балки, либо самодельные, клееные конструкции. Что касается металла, то стальные двутавровые и железобетонные балки в частной сфере используют реже.
По способу устройства перекрытия делятся на три группы: сборные (балочные, плитные), монолитные (простые, облегченные) и сборно-монолитные. При строительстве загородных домов по каркасной технологии или срубов из бруса или бревна, перекрытия преимущественно сборные, из деревянных балок. В каменных домах плиты, железобетонный или сборный монолит в подвальном/цокольном и межэтажном перекрытиях и деревянные балки в чердачном.
Сборные перекрытия
Сборные перекрытия подразделяются на балочные и плитные, в первом случае несущие балки компонуются ограждающими конструкциями; во втором – применяются готовые железобетонные плиты.
Сборное деревянное перекрытие
Типовое деревянное перекрытие включает несколько слоев.
Обычно шаг между лагами принимается исходя из ширины утеплителя (600мм). Этот же шаг считается нормальным для работы досок пола 36-38 мм. Ну а высота подбирается под пролет. Кроме максимального прогиба в середине пролета, есть еще зыбкость перекрытия. Обычно используют балки 50х200 мм, 100х150 мм, 100х200 мм. Когда речь идет о цокольном перекрытии и нагрузки повышенные и влажность выше, и балки стоит выбирать надежнее.
Нижнее деревянное перекрытие комбинируют с облегченными, столбчатыми или свайными фундаментами, реже, с ленточным. В некоторых случаях полы по деревянным лагам настилают поверх монолитных оснований, для дополнительного утепления.
Сборное плитное перекрытие
В кирпичных, каменных и монолитных домах преимущественно монолитные или крупноформатные сборные перекрытия из заводских многопустотных железобетонных плит. Стандартная толщина плиты составляет 220 мм, длина, 2,4-6,8 м, ширина, 1,2-1,5 м, масса 0,9-2,5 тонн. Этот вид перекрытий один из самых востребованных, особенно, в домах с цокольными этажами или большими подвалами.
Алгоритм укладки следующий.
Замоноличивание стыков между плитами необходимо качественно выполнять бетоном для исключения их депланации (работы по клавишной схеме), для чего в плитах обычно предусматриваются углубления для образования шпонок.
Укладка столь массивных конструкций требует применения спецтехники, что несколько ограничивает применение, так как далеко не к каждому строящемуся дому подъедет спецтехника.
Монолитные перекрытия
В отличие от сборных, из железобетонных плит, монолитные перекрытия не имеют швов и не требуют привлечения грузоподъемной техники. Монолитные перекрытия в домах без цокольного этажа обычно межэтажные, так как отливать именно перекрытие нецелесообразно – логичнее либо возводить плитный фундамент, сразу получая и черновой пол, либо заливать полы по грунту уже в процессе отделки дома.
Перекрытие монолитного типа – сплошная железобетонная плита, с опорой на несущие стены и перегородки, при необходимости отливаются или выкладываются еще и опорные колонны. Все характеристики монолита высчитываются в процессе проектирования дома. Толщина перекрытия определяется исходя из величины самого большого пролета (типовое соотношение 1:30), но не менее 15 см. Для пролетов длиной до 6 метров средняя толщина около 20 см, при необходимости заливки перекрытия с пролетами больше этого значения, потребуется усиление ребрами жесткости. Заливка плиты проводится в несколько этапов.
Облегченные монолитные перекрытия
При массе достоинств, к недостаткам монолитных перекрытий относят большой вес и необходимость сборки и демонтажа герметичной опалубки с гладкой поверхностью. Облегченная разновидность монолитного перекрытия, заливаемая по профилированному листу, этих недостатков лишена. Изначально этот тип перекрытий разрабатывался для промышленных объектов, сейчас используется и в частных домах. Профилированный лист является несъемной опалубкой, что несколько упрощает процесс устройства перекрытия. Для безопорного облегченного монолитного перекрытия используют несущий профильный лист с гребнем от 60 мм, от 0,7 мм толщиной и арматурный каркас. Профлист укладывается узкой частью гофры вниз, волнами против длины пролета, арматурный каркас состоит из продольной арматуры, поперечной арматуры и сетки. По сути, получается разновидность ребристого монолитного перекрытия, меньшей толщины, чем обычная монолитная плита. Используется эта разновидность, в том числе, и в качестве цокольного перекрытия.
Перекрытия из бетона – одни из самых прочных и надежных, с их помощью создаются высотные здания, постройки, выдерживающие мощные нагрузки.
Установка таких конструкций не занимает много времени, результат выдерживает длительный срок эксплуатации.
Разберемся, что значит это понятие — бетонные и железобетонные перекрытия, какие особенности у них есть, как правильно использовать их при строительстве.
Что значит это понятие?
Железобетон начал использоваться в Европе и США примерно в одно время, впервые в строительстве он появился около 150 лет назад. В России этот материал для покрытий по металлическим балкам стали применять с 1886 года, а в 1911 году были созданы первые нормативные документы по железобетонным конструкциям и сооружениям.
Активное распространение железобетонных строительных элементов и повсеместное применение началось после войны 1941-1945 гг, когда потребовалось срочное восстановление городов и промышленности после разрушений. Опыт, накопленный за столетие, сегодня используется для создания инновационных систем перекрытий с применением ЖБК.
Для создания бетонных и железобетонных перекрытий используется:
Для дополнительной прочности могут добавляться различные смеси. Перекрытие – это ограждающая внутренняя конструкция, разделяющая этажи в здании. Эти строительные элементы отличаются по назначению на цокольные, междуэтажные и чердачные. Также могут иметь разные формы.
Железобетонные и бетонные перекрытия могут создаваться на производстве по типовым параметрам или в частном порядке, заливаться при строительстве дома.
К преимуществам бетонных и жби относят:
Недостатки:
Сфера применения
Применяют бетонные и ж/б перекрытия в частном и коммерческом строительстве, также изготавливаются в промышленных масштабах для возведения многоэтажных домов. Уместны при возведении строений из того же материала, для домов высотой более 2 этажей, а также если на здание планируется большая нагрузка.
Разновидности бетонных и жб конструкций
Есть несколько типов бетонных перекрытий, отличаются они по типу поверхности и по способам монтажа.
Подробная статья о разновидностях бетонных перекрытий здесь.
Сборные плиты
Изготавливаются на производстве, в свою очередь делятся на два типа. Вязаные перекрытия создают с применением тонкой двухмиллиметровой проволоки. Процесс изготовления ее трудоемкий. Второй тип, сварные конструкции, создают с применением электрической или газовой сварки прямой арматуры.
Сборные перекрытия:
Производятся элементы с малоразмерным заполнением, а также полностью покрывающие площадь помещения. Особый вид сборных перекрытий – многопустотные.
Внутри них полое пространство, разделенное на части, в основе конструкции каркас из железной арматуры. Выпускаются они поэлементно, каждая конструкция небольшой ширины. Перекрытие нужной площади собирается из нескольких частей.
Подробнее о сборных перекрытиях в этой статье.
Монолитные перекрытия
Они заливаются непосредственно в процессе строительства на участке. Выделяют несколько разновидностей, в зависимости от внешнего вида и конструкции:
Для поддержки плит используются балки разного типа, они образуют еще 16 типов перекрытий, среди которых есть самые распространенные.
Ребристые представляют собой соединение прямых балок и плит, применяются если площадь помещения не превышает 6 кв м. Для кессонных перекрытий используют балки с углублениями (кессонами), элементы входят друг в друга и жестко соединяются с плитами.
Больше информации о бетонных монолитных перекрытиях здесь.
Конструкция
Железобетонные и бетонные перекрытия встречаются в строительстве чаще всего. Вызвано это доступностью материала, его отличными несущими способностями и возможностью самостоятельного изготовления.
В процессе производства есть особенности конструкций, которые необходимо учесть:
Прочность перекрытий зависит от марки бетона, который используется для их создания. Самые популярные – М200, М300, прочность не менее В-22,5.
Требования по ГОСТу
К каждому виду перекрытий есть свои требования, подробнее с ними можно ознакомиться в соответствующих нормативных документах. Разберем основные нормы.
Сборное плитное перекрытие:
Монолитные плиты перекрытий рассчитываются в процессе создания проекта здания. Стандартные требования:
Проектирование и контроль за производством конструктивных элементов строения из бетона и ж/б регламентируется основным СНиП 52-01.2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Документы, описывающие требования к перекрытиям:
Характеристики и параметры
Многопустотные и монолитные плиты перекрытий изготавливают в разных размерах, параметры их отображаются в маркировке. На боковую сторону готовых плит наносятся цифры и буквы:
Способ опирания конструкции также обозначается в маркировке:
Некоторые плиты имеют продольные и поперечные отверстия для проведения проводки и трубопровода. Эти характеристики указываются в сопровождающих документах.
Масса плиты определяет способ монтажа, возможные варианты варьируются от 960 до 4820 кг. Чаще всего для установки перекрытий требуется кран грузоподъемностью до 5 тонн.
Вес плиты может изменяться из-за внешних обстоятельств. Например, если конструкция намокнет под дождем.
Несущие способности покрытия зависят от его геометрических параметров и состава. Значения колеблются от 800 до 1450 кгс/кв м. Также этот параметр имеет отношение к марке бетона, например, М400 выдерживает давление 400 кг на кубометр.
Дополнительная информация о характеристиках в этой статье.
Расчет
Расчет бетонных и железобетонных перекрытий проводится на основе параметров, регламентируемых СНиП 2.01.07-85. Порядок расчета:
Самостоятельно производить расчет плит перекрытия не рекомендуется. Эту работу поручают профессионалам, также есть онлайн калькуляторы.
Как рассчитать плиты перекрытия, рассмотрим пошагово.
Расчетная длина
Это расстояние между двумя самыми удаленными стенами. Плита перекрытия может опираться на две стены или на три (однопролетная конструкция и многопролетная). Крепиться она может жестко или фиксироваться на шарнирах. Толщина перекрытия равна 1:30 пролета, в среднем 20 см. Рассчитаем плиту на жестком креплении.
Сначала вычисли один метр конструкции. Высота плиты в формуле обозначается h, длина b. Возьмем для примера параметры 10 см и 100 см соответственно. В расчетах используют следующие формулы:
Вычисление нагрузки
Проще всего посчитать этот параметр для квадратной плиты, где заранее известна будущая нагрузка на каждую сторону. Часть веса будет давить на перекрытие постоянно (например, мебель и техника), другой вес периодически. При расчетах учитываются также статические и динамические нагрузки. Расчет плиты определяет общую распределительную нагрузку.
На видео представлено подробное описание оптимальной нагрузки на плиту. Расчет проводится на изгиб. При расчете нагрузки имеет важное значение материал, из которого сделаны опорные стены. Поэтому плиту рассчитывают не только исходя из нагрузки на нее, но и с учетом собственного веса. В жилом доме перекрытие рассчитывается с определением распределительной нагрузки. Для нее установлено значение: q1=400 кг/кв м.
Сама плита весит порядка 250 кг/кв м, плюс отделка пола стяжкой и чистовой ремонт – еще 100 кг/кв м. Всего 750 кг/кв м. Необходимо также учесть, что основное напряжение на изгиб приходится на центр плиты.
Выбор класса бетона
Так как бетонная масса – это не однородная субстанция, ее параметры текучести, прочности и другие, могут сильно отличаться. Поэтому монолитное перекрытие рассчитывают по поперечному сечению. В расчет также берется класс арматуры. Сопротивление арматуры определяет сопротивление бетона, поскольку она по сути работает на растяжение.
Подбор сечения арматуры
Прочность бетона зависит от предела прочности арматуры. И обратная ситуация – если прочность бетона уменьшается, снижается несущая способность армированных прутьев. Специалисты используют следующие формулы:
Площадь сечения плиты рассчитывают по диагонали. Дополнительное армирование делает конструкцию прочнее, что тоже надо учитывать:
Чтобы рассчитать арматуру по контуру, нужно делать это последовательно. Для расчетов берется определенная площадь. После, чтобы рассчитать сечение плиты, потребуется два шага. Используют формирование внешнего и внутреннего контура.
Исходя из СНиП 2.03.01-84:
В итоге, по исследуемым данным, на 1 метр погонный плиты перекрытия:
Чтобы нивелировать изгиб потребуется толщина плиты 13-14 см. В этом случае арматуры потребуется 4-5 прутов, 16 мм сечением.
Информация о типе бетона, типе арматуры и ее сечении дает гарантию надежности будущей конструкции.
План перекрытий – это документ с чертежами и расчетами, который составляется для создания конструкции из нескольких плит. Он может включать сразу несколько разновидностей железобетонных и бетонных конструкций для разного типа помещений. Чаще всего изменения касаются нижнего этажа и подвальных помещений, но могут также присутствовать между этажей.
Самостоятельно разрабатывать план категорически не рекомендуется. Расчеты и чертежи проводятся силами профессиональных архитекторов, знающих свойства бетона. Неправильно составленный план перекрытий может стать причиной обрушения строения.
Технология монтажа
Для укладки плит перекрытий потребуется автомобильный кран и такелажная оснастка. Фиксируются элементы с помощью анкеров и раствора цемента. Также используют:
При помощи крана плита поднимается на нужный уровень и опирается на несущие стены. Предварительно поверхность покрывается цементным раствором.
Порядок действий:
В процессе монтажа требуется фиксировать горизонталь поверхности перекрытия, между собой сборные плиты должны сходиться идеально. Чтобы добиться этого допускается использование дополнительного крепления – монтажных петель.
Резка плит и создание отверстий своими руками
Изменение параметров плиты с помощью резки может понадобиться в случае, когда конструкция не совпадает по размерам с пролетом. Также резка нужна, если требуется просверлить в элементе люк или отверстие.
Запрещается резать плиты длиной более 4,5 метров или оснащенных анкерами на торцах. В целом резка плохо отражается на технических характеристиках плиты, поэтому рекомендуется заранее просчитывать нужные размеры.
Осуществлять резку лучше на том же заводе, где были заказаны плиты. Так меньше шансов повредить армированную структуру конструкции. Если принято решение осуществить процесс своими руками, сделать это нужно пока плита находится на земле.
Для резки бетонных и железобетонных плит используют только алмазный диск. Болгарка или дисковая пила с ним безопасны для рабочего, так как обычный диск может лопнуть при соприкосновении с бетоном.
Есть 2 вида резки:
Усиление
Усиление перекрытий из бетона может потребоваться, когда появились:
Также процедура выполняется если здание проходит подготовку к большей нагрузке, чем была запланирована при строительстве.
Как проводят подготовку к усилению:
Для устранения трещин рекомендуется брать саморасширяющийся цемент, который не дает усадки.
Технологию усиления выбирают в соответствии с типом конструкции:
Самым прогрессивным считается способ усиления углеволокном. Этот материал прочнее металлической арматуры и не подвержен коррозии, что делает его долговечным. Углеродная лента монтируется на саму плиту.
Стоимость перекрытий и днищ зависит от их состава, количества конструктивных элементов (некоторые продаются отдельно, другие набором с балками и креплением). Также плиты могут иметь утеплитель и отличаются размерами.
Подробнее о ценах читайте по ссылке.
Заключение
Бетонные и железобетонные плиты перекрытий – лидеры по популярности, используются как в частном строительстве, так и многоэтажных зданиях различного назначения. Расчет и монтаж плит должен проходить при участии и под постоянным контролем специалистов.
Перекрытия из бетона – одни из самых прочных и надежных, с их помощью создаются высотные здания, постройки, выдерживающие мощные нагрузки.
Для создания бетонных и железобетонных перекрытий используется:
Сборные перекрытия:
