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.
Как правильно укладывать?
Технологическая карта монтажа таких конструкций разрабатывается в зависимости от их типа конструкции и заключается в укладке ПП на рабочий раствор, в местах соединений.
В общем виде такие работы состоят из 3-х важных этапов:
- Подготовка. Проверяют стены, чтобы они не расходились свыше 10 мм по высоте, лучше, если на несущие стенки в местах установки выполняется армопояс, особенно для возведенных из легких бетонных блоков. Место укладки плит обязано быть без дефектов и чистым.
- Выбор схемы монтажа, чтобы обеспечить соблюдение проектных параметров опирания на стеки.
- Укладка плит предполагает этап корректировки, когда плита висит на уровне 40 см над местом и проверяется соответствие ее расположения проектным отметкам, в случае необходимости выполняют корректировку. Раскладка плит выполняется в точности по проекту с соблюдением требований СНиП.
Как класть на несущие стены?
Для небольших площадей перекрытий, укладка плит выполняется на несущие стены.
Алгоритм монтажа перекрытий бригадой в составе такелажника и 2-х монтажников:
- Такелажник проверяет чистоту и исправность монтажных петель на ПП.
- При обнаружении они очищаются от бетона скальпелем, а от загрязнений железной щеткой.
- Подается сигнал автокрановщику на подачу строп.
- Крюки стропов закрепляются поочередно на монтажные петли.
- Дается команда автокрановщику натянуть ветви стропов.
- Проверяется прочность зацепки, после чего такелажник должен перейти в безопасное место и дать команду автокрановщику поднять ПП на высоту 20 см.
- Проводится контроль надежности строповки, если замечаний нет, такелажник дает команду автокрановщику переместить ПП в монтажную зону.
- 2-й монтажник выполняет подготовку места для установки плиты, очищает его от наплыва бетона, кусков льда и от загрязнений.
- 1-й монтажник лопатой берет из ящика приготовленный бетонный раствор, наносит его на полки ригеля, кельмой ровно выравнивает слой.
- 1-й монтажник подает сигнал автокрановщику о готовности подачи ПП.
- Монтажники принимают ПП на высоте 200 мм от требуемого уровня перекрытия и направляют ее по месту укладки.
- 1-й монтажник подает команду автокрановщику на плавное опускание ПП, при этом оба монтажника удерживают панель в процессе опускания.
- 1-й монтажник контролирует стройуровнем точность установки ПП по высоте, по необходимости устраняют вместе со 2-м монтажником обнаруженные отклонения, изменяя толщину растворной постели.
- 1-й монтажник контролирует установку панели в плане и, в случае необходимости, совместно со 2-м монтажником корректируют ее положение ломами.
- 1-й монтажник дает автокрановщику крана сигнал на ослабление стропов, их выводят из монтажных петель.
- Сварщик сваривает закладные элементы согласно проекта.
- Монтажники уплотняют все стыковочные швы бетонным раствором.
Монтаж плит перекрытия — в видео:
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%.
Многопустотные железобетонные плиты
В строительстве многоэтажных домов намного чаще других применяют многопустотные железобетонные изделия. В зависимости от способа приготовления их разделяют на круглопустотные и непрерывного формования.
Круглопустотные являются самыми популярными видами плит. Именно они применяются чаще всего при возведении домов. Такой вид перекрытий применяют уже больше двадцати лет. Прочность этих конструкций проверена высокими нагрузками. На тему монтажа и изготовления круглопустотных панелей написано огромное количество нормативных документов.
По ГОСТу 9561-91 толщина изделия должна быть равна 220 мм, длина – от 2,7 до 9 м. Ширина железобетонных поверхностей бывает 1, 1,2, 1,5 и 1,8 м. Их разделяют по серийным номерам. В производстве таких перекрытий используют многоразовые формы для заливки бетона.
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.
Аспекты проектирования зданий и сооружений
На стадии проектирования важно учитывать допустимые размеры плит и делать расчеты, исходя из их габаритов. На практике нередко встречаются случаи, когда процесс строительства осуществляется по чужому проекту с наиболее удобной планировкой. Для успешной реализации таких проектов необходимо придерживаться строго соответствия заложенным в смете проекта материалов. Недопустимо использование проектов для других типов материалов с применением бетонных перекрытий, не обеспечивающих ввиду своих геометрических размеров необходимую величину напуска. В случае, когда расчетные данные оказываются неверными, а длина железобетонных изделий не соответствует реальным, имеющиеся в наличии плиты для установки и монтажа необходимо рубить или пилить.
В идеальном варианте чтобы, уменьшить до минимума себестоимость строительства, необходимо осуществлять монтаж плит нужной длины и габаритов непосредственно с машины. При этом сокращаются расходы на погрузочно-разгрузочные работы, отсутствует необходимость оборудования площадки для складирования и штабелирования стройматериалов. По правилам хранения ЖБИ можно укладывать лишь на ровный грунт с деревянными подкладками, установленными на расстоянии 400 мм от края. Высота штабеля не может превышать 2,5 метра, а железобетонные изделия должны быть разделены между собой рейками толщиной не менее 25 мм. Хранение плит производится под навесом, предотвращающим попадание осадков на поверхность будущих перекрытий. Места складирования выбирают из учета доступности при работе крана.
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.
Монтаж арматуры перекрытия.
Заливка перекрытия бетоном.
Как анкеровать плиты?
В проекте обязательно должна быть схема, по которой анкеруются плиты – если ее нет, можно воспользоваться типовой. После этого все зазоры между панелями и отверстия необходимо залить раствором, чтобы создать монолитную конструкцию. Это обеспечивает необходимую жесткость, а также должный уровень тепло- и звукоизоляции. Если у вас есть основания предполагать, что в полости внутри панелей каким-то образом попала вода, обязательно избавьтесь от нее – для этого понадобится просверлить отверстия. В противном случае зимой при низкой температуре вода превратится в лед и разрушит перекрытие.
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.
Расшифровка маркировки
Основные параметры изделия наносятся производителем на боковую поверхность плиты с помощью буквенно-цифрового кода. Полная маркировка изделия обязательно отображается в предоставляемых производителем сертификате качества на изделие. Потребитель может самостоятельно расшифровать маркировку, используя следующие примеры:
- ПК 72-12-8- АтVт: П – пустотелая плита; К – пустоты круглые в сечении; 72 – длина изделия в дециметрах (7,2м); 12 – ширина изделия в дециметрах (1,2м); 8 — допустимая нагрузка в кПа (800кгс/м²); АтV — применённый в изделии класс арматуры; т – в производстве плиты использован тяжёлый бетон.
Маркировка плит - ПБ 75-12-16: П – плита пустотелая; Б – изготовлена методом безопалубочного формования;75 – длина в дециметрах (7,5м); 12 – ширина в дециметрах (1,2м); 16 – допустимая нагрузка в кПа (1600 кг/м²).
- 2ПГ-60-4- AтVт: 2ПГ — плита ребристая высотой 300 мм; 60 – длина в дециметрах (6м); 4 – несущая способность в кПа (400кг/м²); AтV – класс арматуры; т — в производстве плиты использован тяжёлый бетон.
- П-60-12-3,5: П – плита сплошного сечения; 60 – длина в дециметрах (6м); 12 – ширина в дециметрах (1,2м); 3,5 – прочность бетона соответствует классу В3,5.
Расчет параметров
Согласно нормативной документации, глубина опирания плит перекрытия для кирпичных опор находится в пределах 9-12 см. При этом опирание по минимуму зависит от:
- длины готового ЖБ-изделия,
- массы пролета,
- присутствия теплоизоляции,
- толщины стены,
- облицовки,
- действующей или предположительной нагрузки,
- сейсмостойкости постройки.
В качестве основного показателя берут минимально допустимый показатель. Так, например, наименьшее опирание для изделий по длине составляет:
- до 4 м – 71 мм;
- больше, чем 4 м – 91 мм.
В расчете учитывают фактор длительности нагрузки, ее характер – постоянная или временная. Лучше всего, чтобы расчеты проводился квалифицированным строителем или инженером.
Формирование люка
Зачастую нужно сформировать люк перекрытия подходящего размера. Чтобы не испортить его, нужно тщательно следить за формированием отверстия в нем.
- На плиту вначале следует нанести разметку, а также с помощью болгарки надрезы
- С помощью автогена разрезается арматура
- Нижняя часть пробивается
До начала монтажных работ необходимо обязательно провести комплекс подготовительных мероприятий, которые обеспечат надежность фундамента. А как сделать фундамент под газобетонный дом, мы писали в этой статье
