Виды перекрытий дома: технические особенности и требования по монтажу

Несмотря на снижение затрат в строительной сфере, потребили всё же делают довольно приличную выручку фирмам, выпускающим стройматериалы. Сейчас многие закупают нужные материалы для самостоятельного строительства, это же касается и металлических балок, металл — один из самых прочных и доступных оснований для фундамента и каркаса здания. 

Главные требования, которые предъявляются к перекрытиям

Рассмотрим, какие требования предъявляются к плитам перекрытия:

  1. Высокая прочность, достаточная для выдерживания нагрузок как от собственного веса, так и полезных (например, создаваемых мебелью, оборудованием, находящимися в помещении людьми).
  2. Величина полезной нагрузки плиты на один квадратный метр поверхности может усиливаться в зависимости от назначения помещения или от характера его оборудования. Например, для чердачных перекрытий полезная нагрузка составляет не более 105 килограмм на квадратный метр, а для цокольного или междуэтажного перекрытия аналогичный показатель составляет 210 килограмм на квадратный метр.
  3. Высокая жесткость, чтобы под действием нагрузок не происходило прогибов (допустимая величина составляет от 1/200 пролета для чердачных перекрытий и 1/250 пролета для междуэтажных перекрытий).
  4. При установке перекрытия нужно предусмотреть достаточную степень его звукоизоляции. Эта величина диктуется нормами, а также специальными рекомендациями.
  5. Перекрытия, которые разделяют помещения с разницей температур в 10 градусов (к примеру, подвал и теплое жилое помещение), должны удовлетворять требованиям теплозащиты. Соответственно, они должны иметь увеличенный слой теплоизоляции.
  6. Поскольку ни одна конструкция перекрытий (особенно деревянных) не способна выдерживать длительный контакт с огнем, каждый материал имеет свое значение предела огнеупорности. Например, для конструкций из железобетона этот показатель составляет 60 минут, для деревянных перекрытий с нижней оштукатуренной поверхностью и засыпкой – 45 минут, для деревянных перекрытий, которые покрыты штукатуркой – 15 минут, а для незащищенных деревянных конструкций – не более 5 минут.

Виды балок в строительстве

Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:

Виды балок в строительстве
  • Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
  • Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
  • Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.
Виды балок в строительстве

Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.

Виды балок в строительстве

Все начинается с фундамента

От прочих строительных материалов газобетон отличается тем, что имеет слишком низкую стойкость к изгибающим нагрузкам. Это приводит к тому, что даже при незначительной подвижности фундамента в стенах появляются трещины. Поэтому важным этапом при строительстве дома из газобетона является выбор типа фундамента, а потом уже, исходя из особенностей основания, выбирается оптимальная конструкция пола первого этажа.

Основные виды фундаментов

С учетом особенностей газобетона количество пригодных типов основания существенно снижается. Фундамент для газобетонного дома должен быть хорошо армированным и максимально устойчивым. Сюда можно отнести: монолитную плиту, ленточные и столбчатые конструкции.

При прохождении грунтовых вод близко к поверхности земли необходимо обеспечить качественную кольцевую или пристенную дренажную систему, что существенно увеличит стоимость работ, а также выполнить качественную гидроизоляцию основания, или выбрать другой материал для строительства.

Дренажная система

Оптимальным вариантом при строительстве малогабаритного строения будет монолитный ленточный фундамент. Сборные конструкции не рекомендованы. Возможно устройство свайного фундамента. В этом случае, для предотвращения растрескивания газобетонных стен, должна быть устроена цельная рама ЖБ ростверка.

Лучшим решением для газобетонного дома является монолитная ЖБ плита в качестве фундамента, несмотря на то, что стоимость такого основания гораздо дороже. В этом случае плита будет выполнять функцию чернового основания.

Железобетонные перекрытия: преимущества и недостатки

По сравнению с ранее рассмотренным видом перекрытия, железобетонные более долговечны и прочны. Могут быть как цельными (монолитными) так и сборными.

Положительными сторонами можно выделить следующие:

  • можно сделать перекрытие любого размера и формы;
  • железобетон имеет большую несущую способность;
  • если в деревянных перекрытиях нужно следить, чтобы не было прогибов, то в железобетонных эта ситуация исключена.
Читайте также:  Делаем деревянный пол по лагам: варианты возведения пола

Негативными сторонами являются:

  • процесс создания нужного перекрытия является достаточно трудоемким и требует помощников либо дополнительную рабочую силу;
  • после заливки за бетоном нужно ухаживать, пока он не приобретен максимальную прочность;
  • необходимо наличие специальной техники и инструментов;
  • стоимость работ выше, по сравнению с деревянными перекрытиями.

Коротко о технологии

Монолитные перекрытия имеют металлический каркас из арматуры, который залит бетонной смесью. Арматура связывается либо сваривается, в результате чего получается сетка.

Важно!Немаловажным фактором является диаметр арматуры. Она подбирается в зависимости от того, какая нагрузка должна быть на перекрытии (также должен быть учтен некоторый запас прочности).

Чтобы сделать такое перекрытие в первую очередь нужно соорудить опалубку. По краям опалубки необходимо сделать специальные фиксаторы, которые не будут давать арматуре провисать. Чтобы опалубка не проседала, можно установить распорки.

После того как опалубка и арматура установлена, можно приступать к бетонированию. Прежде чем приступить к заливке, нужно рассчитать объем смеси. Это в первую очередь зависит от толщины и площади перекрытия. Толщина в свою очередь должна составлять 1/30 часть от пролета. Таким образом, если пролет составляет 6 метров, то, соответственно, толщина будет составлять 20 см.

Рекомендации специалистов при работе с монолитными ж/б конструкциями

Если необходимо сделать монолитную ж/б конструкцию, специалисты рекомендуют учесть несколько важных моментов. Они выделяют следующее:

  • При выборе арматуры необходимо рассчитать проектные нагрузки, которая она должна выдержать. При расчетах будет выявлен необходимый диаметр, однако приобретать лучше на 1 или даже два размера больше, чтобы увеличить запас прочности.
  • Лучше всего сетку не сваривать, а связывать специальной проволокой.
  • Если вы не уверены, чтобы успеете сделать заливку за один раз – отложите. Этот этап не должен прерываться.
  • Чтобы конструкция не потрескалась, пока бетон набирает прочность (это касается теплых периодов года), ее рекомендуется увлажнять.
  • Если бетонирование производится зимой – нужно подумать о специальных противоморозных добавках.

Как сделать межэтажное бетонное перекрытие

Межэтажные плиты должны быть выбраны в зависимости от назначения здания, а также конструктивных решений.

В небольших домах очень популярны деревянные пироги, которые достаточно легко соорудить самостоятельно. Если в ж/б плите нужно рассчитать какой толщины она должна, то в случае с конструкцией из дерева нужно продумать пирог.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

   Представлены шесть схем классических конструктивных решений в вопросе опирания несущих металлических балок перекрытий на кирпичные стены строений.

● Проект зданий включает в себя процесс конструирования балочных перекрытий, связанный со множеством математических вычислений — расчёт монтажных соединений, компоновка опорных узлов балок, подбор сечений отдельных элементов, которые призваны обеспечивать работоспособность узлов.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

● Выбор одного из представленных вариантов должен исходить из величины опорного давления под концом балки — т. е. опорная реакция является основополагающим фактором при выборе решения.

Стальные балки перекрытия должны не просто быть уложены на несущие кирпичные стены, а должны опираться через железобетонные или стальные распределительные подушки. В число основных задач этих подушек входят:

— выравнивание давления под концами балок; — предотвращение местного разрушения кирпичной кладки под опорными участками балок.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

● Первые четыре узла (из шести) предполагают шарнирный способ опирания балок непосредственно на кирпичную стену через слой раствора толщиной в 15 мм. Опорное давление передаётся на кирпичную кладку через опорные металлические плиты толщиной 20 мм.

Размеры опорных плит выбираются с таким расчётом, чтоб среднее давление под ними — т. е. на площади сжатия — не было больше величины расчётного сопротивления кирпичной кладки на жёстком цементном растворе.

Несущая кирпичная стена должна быть выполнена из полнотелого кирпича с хорошими характеристиками по прочности.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

Если величина опорного давления превышает 10 тонн, то необходимая толщина железобетонной распределительной подушки уже должна составлять не менее 100 мм., причём сама подушка должна быть снабжена двумя армирующими сетками.

В этом случае опорные узлы металлических балок должны быть обязательно жёсткими и категорически не допускается опирание балки перекрытий сразу на кирпичную стену.

Руководством в этом вопросе являются требования СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

Узел опирания №1 шарнирный. Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

Узел опирания №2 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7-3,0 т.

Читайте также:  Монолитный фундамент для дома пошаговая инструкция

Узел опирания №3 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1-5,0 т.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

Узел опирания №4 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1-7,0 т.

Узел опирания №5 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1-18,0 т.

Узел опирания №6 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1-20,0 т.

Узлы опирания несущих металлических балок на кирпичные стены

Во всех узлах все фрикционные соединения элементов выполняются на анкерных болтах класса точности В, с классами прочности 5.8 и 8.8.

Во всех узлах катеты всех угловых швов следует принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов. Минимальны значения указаны в таблице 38 СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

Если в процессе эксплуатации строения будут иметь место какие-либо динамические нагрузки, то все элементы и детали узлов опирания в обязательном порядке должны быть проверены расчётом на выносливость.

Использование

Основное назначение металлических перекрытий — промышленное строительство, оно отличается от гражданских специальных требований. Чаще всего у застройщиков на эти здания уже есть готовый план, поэтому проблем с зарисовкой проекта не будет, но для такой отрасли должны быть все сертификации у материала, потому что сооружения будут использоваться для массовых скоплений людей или больших фабрик, которые проверяются на прочность со стороны государственных органов. 

При этом сложные металлические конструкции по карману действительно крупным заказчикам, цена их довольно высока, а в гражданском строительстве чаще всего используют алюминий, он хоть не столь прочный, но зато тратиться на дополнительную антикоррозионную обработку не нужно, а стандартную нагрузку жилого дома материал выдержать сможет.

Устройство деревянных перекрытий в газобетонных домах

Газобетон – достаточно теплый и легкий материал. Его увеличивающаяся популярность объясняется тем, что газобетонные блоки хорошо удерживают тепло и имеют низкую стоимость.

Но важно помнить, что этот материал не обладает высокой прочностью. Это необходимо учитывать при выборе остальных несущих конструкций.

Если говорить о перекрытиях, то деревянные перекрытия в таком доме из газобетона станут самым лучшим вариантом.

Виды конструкций

Чтобы разделить межэтажное пространство можно применять следующие виды конструкций:

  • перекрытие по балкам;
  •  плитное перекрытие;
  •  монолитное перекрытие.

Применение в газобетонном доме тяжелых металлических или железобетонных элементов нежелательно, поэтому выполнение перекрытия по деревянным балкам – самый распространенный и разумный вариант.

Сборное железобетонное

Схема опирания ж/б перекрытий

К положительным сторонам данного вида конструкции можно отнести:

  • высокая скорость монтажа;
  • надежность и прочность;
  • негорючесть.
Устройство деревянных перекрытий в газобетонных домах

Недостатков у данного типа намного больше. Особенно они заметны при строительстве частного дома из газобетона:

  • ограниченное количество типоразмеров;
  • большая масса элементов;
  • необходимость использования грузоподъемной техники;
  • невозможность применения при сложной форме помещения;
  • необходимость наличия большой площади для складирования.

Монолитное железобетонное

Монолитное перекрытие позволяет использовать его в помещениях сложных форм и с нетиповыми пролетами. Существует два типа таких перекрытий для частного дома:

  • по деревянным балкам и влагостойкой фанере;
  • по металлическим балкам и профлисту.

Второе для газобетонного дома сразу же отпадает из-за высокой массы и слишком больших различий в характеристиках материала. Монолитное перекрытие с использованием деревянных балок подходит для зданий с небольшими пролетами, поскольку при увеличении расстояний между стенами, увеличивается толщина бетонного слоя.

Устройство бетонных перекрытий значительной толщины создает слишком большие нагрузки на хрупкие газобетонные стены.

К положительным характеристикам данного вида конструкции можно отнести:

  • возможность заливки площади любой формы;
  • нет необходимости в сложной технике;
  • прочность и надежность.

К минусам относятся:

  • трудоемкость процесса;
  • необходима установка опалубки и специальных опорных стоек;
  • сложность технологических режимов при укладке смеси;
  • большая масса конструкции.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

Недостатки:

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Читайте также:  Инструкция: заполняем форму П-2 (инвест)

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Стальные балки

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

Недостатки:

Железобетонные балки

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

Недостатки:

Комбинированные балки

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

Недостатки:

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Используемые материалы

В качестве арматуры используются стальные стержни, которые соединяются хомутами на расстоянии 25 см. Затем вручную выполняется укладка пустотелых блоков. Выполняя работу, следует так устанавливать крайние блоки, чтобы они слегка касались стен, служащих опорой балкам, не оставляя щелей для вытока бетона. Блоки-вкладыши должны иметь размеры 530х200х200, а их вес – не выше 14 кг.

После сбора на эту конструкцию укладывается арматурная сетка с шагом 100х100 мм, затем производится заливка бетона или керамзитобетона и выполняется его уплотнение. Получилась ребристая монолитная плита,1 кв. м которой весит около 360 кг при несущей способности 1300 кг/кв. м.

И так, сборное междуэтажное перекрытие состоит из 8 слоев:

  • бетонная заливка;
  • арматурная сетка;
  • арматура балки;
  • железобетонная балка;
  • пустотелый блок;
  • усиленная железобетонная балка;
  •  распределительный пояс;
  • металлическая сетка.

В местах, где запланированы большие проемы, например, лестничные, перпендикулярно балкам перекрытия нужно положить дополнительный брус, который, опираясь на стены, создает большую жесткость. Для этого нужны деревянные брусы, какие будут не менее жесткими, чем основные балки. Небольшие проемы выполняют на месте, просто просверливая или вырубая бетон.

Для укладки на такую конструкцию пола из листовых материалов необходимы лаги, которые монтируются своими руками отдельно. Материалом лаг, обычно, является сосна.

Межэтажные конструкции

Наибольшей популярностью пользуются межэтажные конструкции, собранные с помощью деревянных или металлических балок разнообразного сечения. Также можно использовать монолитную основу.

Для обустройства деревянного перекрытия большим спросом пользуются как натуральные/клееные брусья, так и балки визуально напоминающие обычный двутавр. Их устанавливают с шагом 0,6…1,2 м. При этом предпочтение отдают 6-метровым изделиям из дерева.

Для обеспечения большей надежности межэтажной деревянной конструкции на стенах сделают армирующий пояс. В нишу балки укладывается на глубину в 15 см. Под них предварительно прокладывается гидроизоляционная прокладка. При этом их края непременно обматываются самоклеющейся мембраной либо рубероидом. Также на стене под нишей закрепляют металлические пластины.

На заметку!В большинстве случаев второй этаж в частном доме из газобетонных блоков используют в качестве основных жилых комнат. Располагая на нем спальню либо зал, хозяева соответственно оборудуют их необходимой тяжелой корпусной мебелью. Поэтому рекомендуется произвести тщательный расчет балок перекрытия между этажами.

При обустройстве цокольного перекрытия необходимо немного изменить технологию укладки деревянных балок. Если в подвальном этаже планируется организовать баню или бассейн, то несущие изделия из дерева нужно непременно обработать антисептическими пропитками. И дополнительно обмотать любым пароизолирующим материалом. Это позволит исключить возможность случайного появления плесени либо гнили, а также грибковых образований. Специалисты рекомендуют увеличить слой утеплителя до 20 см.

Для обустройства чердачного перекрытия можно применять деревянные балки с меньшим сечением, если, конечно, это пространство не планируется использовать в качестве жилых помещений. Но рекомендуется уложить утеплитель толщиной не менее 25 см.

Довольно часто в частных домах из газобетонных блоков обустраивают цокольное перекрытие в виде монолита.