Монолитные перекрытия: особенности проектирования и строительства

by Александр Куликов в Строим дом | Нет комментариев

Элементы опалубки перекрытий и основные сферы ее применения

Плиты для перекрытий можно заказывать, их изготавливают на предприятиях, выпускающих ЖБИ. Однако доставка готовых изделий от предприятия до строительной площадки и установка плиты на место представляет определённую проблему. Поэтому в некоторых случаях более целесообразным решением является изготовление плиты прямо на месте установки.

Разумеется, это также не самая простая задача, но иногда иного выхода просто нет. Для создания монолитной плиты требуется специальное оборудование – опалубка перекрытий. Разберемся, что этот такое и какие виды оборудования нужно использовать в том или ином случае.

Как происходит созревание бетона

Под созреванием бетона понимается химический процесс, в результате чего изменяются физические свойства раствора, который приобретает нужную твердость. При этом вода участвует в реакции гидратации цемента, которая имеет необратимый характер.

В цемент входит четыре основных компонента, отвечающих за его свойства:

  • Трехкальциевый силикат – основной компонент, берущий участие в гидратации, в результате которой повышается температура состава, и он набирает прочность.
  • Двухкальциевый силикат продолжает затвердевать в течение нескольких лет, в результате чего монолит становится прочнее.
  • Трехкальциевый алюминат отвечает за скорость застывания в первые сутки после укладки строительного раствора.
  • Четырехкальциевый алюмоферрит – необходим для затвердевания на завершающей стадии схватывания.

Созревание бетона происходит в течение 28 дней при температуре около 20⁰С. Но это идеальные условия, редко встречающиеся. В реальности они зависят от температуры и показателя влажности окружающей среды. Процесс созревания происходит в два этапа. Сначала идет схватывание, которое происходит от нескольких часов до суток. Схватившийся бетон теряет подвижность и сохраняет форму. Чтобы замедлить этот процесс используют свойство тиксотропии – замедление схватывания при шевелении раствора. Его применяют при транспортировке в автомиксерах. До схватывания бетон можно утрамбовывать, изменять геометрическую конфигурацию без ухудшения его характеристик.

Набор прочности бетона происходит длительное время, считается, что он не прекращается несколько лет. В течение 28 суток даже при идеальных условиях раствор набирает до 98% расчетного показателя. В этот период протекают химические реакции, превращающие мягкий раствор в прочный монолит.

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:

Читайте также:  Внутренняя отделка дома из бруса после постройки

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

Нюансы монолитного строительства

Все основные требования к процессу создания монолитных конструкций из железобетона – в том числе и перекрытий, изложены в своде правил 52*103*2007.

На заметку: Эти правила относятся только к конструкциям из тяжёлого бетона, заливаемым без предварительного напряжения арматуры.

Возведение монолитного каркаса здания

  • При проектировании любого здания выбирается КС (конструктивная система), в которой все несущие элементы увязываются так, чтобы обеспечить строению максимальную устойчивость и прочность.
  • Определяющим фактором здесь является применяемый массово строительный материал: дерево, металл, сборный или монолитный железобетон. Так как темой данной публикации является монолит, именно о нём и будем вести речь.
  • Монолитное перекрытие может устраиваться и по сборным ЖБ стенам, и по каменной кладке. Тут многое зависит от типа конструктивной системы, и основные из них представлены ниже:
    1. Колонная система, где основным несущим элементом являются колонны;
    2. Стеновая система, где все нагрузки воспринимают стены;
    3. Смешанная, где нагрузки распределяются между колоннами и стенами.

Варианты конструктивных систем

На заметку: При строительстве многоэтажных зданий, перекрытия для нижних этажей нередко проектируют в одной системе, а для верхних – в другой.

Какими бывают перекрытия в монолите

Монолитные перекрытия могут быть:

  • Плоскими. Их обычно проектируют для зданий с пролётами между колоннами или стенами менее 8 метров. Это обычный, наиболее часто применяемый, вариант для гражданского строительства;

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

  • Ребристыми. Применяют при пролётах до 12 метров, чаще в промышленном строительстве.

Ребристое перекрытие в административном здании

Нюансы монолитного строительства
  • Кессонными. Их рекомендуется устраивать в помещениях зального типа – как производственных, так и жилых. За счёт углублений в перекрытии улучшается акустика помещений, и появляются широкие возможности для дизайна потолка.
Нюансы монолитного строительства

Перекрытие кессонного типа

Нюансы монолитного строительства
  • Пустотными. Применяют там, где необходимо максимально снизить вес конструкции. Чаще всего это перекрытия большой площади в одноэтажных зданиях.
Нюансы монолитного строительства

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Нюансы монолитного строительства

Необходимую конфигурацию перекрытие принимает за счёт использования при заливке специальных форм:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства

Общие требования к плитам

Нюансы монолитного строительства

Главными параметрами, от которых зависит прочность и надёжность заливаемого перекрытия, являются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Габариты в поперечном сечении – а именно, толщина плиты;
  2. Класс применяемого бетона, который определяет его прочность на сжатие;
  3. Содержание в плите продольной арматуры, количество которой определяется, исходя из длины пролётов и предполагаемых нагрузок на перекрытие.
Нюансы монолитного строительства

Стандартная плита со сплошным сечением обычно имеет толщину не менее 160, но не более 250 мм. Бетон для заливки должен применяться класса В20, не ниже. Толщина всех прочих плит варьируется от 250 до 500 мм, с применением бетона класса В25.

Нюансы монолитного строительства

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Нюансы монолитного строительства

Армирование

Нюансы монолитного строительства

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Продольно, в два ряда — вдоль верхней и нижней плоскостей;
  2. Поперечно, с распределением арматуры по всей площади и усиления в местах опирания плиты на стены или колонны;
  3. На участках в концах плит должна устанавливаться арматура в виде П-образных хомутов, позволяющих произвести анкеровку концов продольных стержней.
Нюансы монолитного строительства

Более подробно об армировании монолитных плит вы можете узнать из пособия по проектированию, изданным НИИЖБ в 2007г. В нём подробно излагается информация по сортаменту применяемой арматуры, её расчёту, выполнению соединений, гибке, анкеровке.

Читайте также:  Как использовать пенополистирол для пола в качестве утеплителя?

Монтаж опалубки перекрытия: последовательность и тонкости работ

По сути, установка опалубки перекрытий – работа не сложная, но, тем не менее, сопряжена с некоторыми трудностями, всевозможными тонкостями и нюансами, которых здесь хоть отбавляй. Но самое интересное, что все эти тонкости и нюансы в большинстве случаев возникают только в случае с изготовлением опалубки из подручных материалов – если говорить о заводской опалубке, то их нет, и если четко соблюдать технологический процесс, то возникнуть они, в принципе, не должны. Естественно, строительство дома своими руками осуществляется с целью сэкономить деньги – именно по этой причине и ведется разговор об опалубке перекрытий своими руками. Изготавливается она следующим образом.

Монтаж опалубки перекрытия: последовательность и тонкости работ

В принципе, все. И добавить по поводу вопроса, как изготавливается опалубка для монолитного перекрытия, остается не так уж и много. В частности, упомянуть о размерах и прочих параметрах. Во-первых, это стойки, которые устанавливаются рядами – в большей степени шаг установки зависит от их материала. Стандартно расстояние между соседними стойками в ряду составляет 1,5м, а расстояние между рядами, опять-таки, в зависимости от частоты установленных стоек, может варьироваться в пределах от 1,5 до 2,5м не более. Во-вторых, поперечные балки – укладываются не более чем через метр. Ну а вообще все эти размеры являются расчетными величинами и зависят от множества факторов. В частном строительстве их, конечно, не слишком рассчитывают, а просто делают так, чтобы бетон не провалил и не раздавил опоры и листы опалубки – в большинстве случаев с огромным запасом прочности.

Монтаж опалубки перекрытия: последовательность и тонкости работ

Способы демонтажа

Исходя от типа и эксплуатационных особенностей плит перекрытия работы по демонтажу конструкций выполняются несколькими способами:

  • динамическое разрушение. Наиболее быстрый и дешевый метод, выполняется с помощью ударного гидромолота;
  • алмазная или канатная резка. Метод востребован в случаях, когда динамические нагрузки при разборке конструкции применять нельзя;
  • гидроабразив или быстро-расширяемый бетон. Такой метод проводятся без шума и пыли и особенно актуален при разборке конструкций внутри функционирующих производственных цехов, торговых центров и других предприятий;
  • демонтаж с применением роботизированной спецтехники;
  • комбинирование одновременно нескольких способов.

Наиболее щадящей считается технология алмазной резки. Это безударный способ, при котором к минимуму сводятся риски травматизма работников и обрушения конструкции.

Цена работ рассчитывается за каждый квадратный метр демонтируемой конструкции, точные расценки указаны в строительных сборниках ФЕР или ГЭСН.

Демонтаж опалубки

Когда с момента заливки бетонной смеси проходит 20 дней — опалубку можно разбирать. 3 недели вполне достаточно для высыхания бетона и достижения 70% прочности. Важно: опалубка снимается постепенно.

  1. Сначала нужно снять с углов все элементы. На них силовая нагрузка минимальна, поэтому вреда для конструкции не будет. Последующие работы можно выполнять только на следующий день.
  2. Выполняется демонтаж брусков и металлических скоб, предназначенных для скрепления щитов с наружной стороны. Оценивается состояние остаточной конструкции.
  3. Щиты бережно снимаются с поверхности бетона.

При снятии опалубки нужно действовать аккуратно: иначе края бетона могут надломиться, сформированный фундамент (или перекрытие) будет неровным.

Если всё делать строго по инструкции — фундамент, стены и перекрытия будут идеально ровными, без перекосов. В жаркую погоду поверхность бетона должна увлажняться, в холодную и дождливую — накрываться плёнкой. Тогда вы избежите серьёзных дефектов!

Монтаж перекрытия по профлисту

Чтобы залить перекрытия своими руками, в местах больших пролетов лучше всего применять профнастил из метала. Несмотря на то, что такая конструкция стоит дороже, надежность при строительстве гораздо выше, чем при использовании древесины.

Строительство опалубки для плиты перекрытия осуществляется следующим образом:

  • установка несущей конструкции в виде балок;
  • правильная укладка и крепление профнастила;
  • установка арматуры;
  • заливка бетонного раствора;
  • уплотнение раствора.

На небольших пролетах, примерно в 5 м, между этажами используют такие балки перекрытия: швеллер 16 или двутавр 20. При укладке профиля нужно соблюдать рекомендации, которые заключаются в том, что все ребра листа должны быть перпендикулярно расположены по отношению к несущим балкам. Опирание со всех сторон должно быть не меньше 10 см.

Профлисты для строительства опалубки для монолитного перекрытия берутся с маркировкой «Н», которые предназначены для горизонтальной конструкции, с маркировкой «С» для вертикальной конструкции и с маркировкой «НС» как универсальный строительный материал.

Преимуществами такого перекрытия можно считать прочность, выдержку нагрузок, небольшой расход стройматериалов, низкий вес перекрытия, незначительную нагрузку на фундамент. Благодаря этому данная конструкция приобрела популярность у строителей небольших зданий.