Урок 9. сборно-монолитные перекрытия из газобетона своими руками

Сборные конструкции

Для сооружения сборных перекрытий первого этажа используются готовые плиты из железо-, газобетона, брус и деревянные, металлические балки.

1. Перекрытие ЖБ плитами.

Многопустотные железобетонные плиты производят из тяжелого, легкого или плотного силикатного бетона с обязательным армированием арматурной сталью. Применение их вполне дозволено в домах, выстроенных из газоблоков, они выдерживают нагрузку равную 800 кг/1м2 и рекомендуются при наличии 4,5–6 метровых пролетов.

Техника установки предусматривает обустройство армопояса по периметру дома из газобетона, который равномерно распределит довольно большое нагружение несущих конструкций. Преимущество этого перекрытия в его экономичности, даже учитывая расходы на привлечение подъемного крана для их монтажа и транспорта для доставки на место строительства. Минусами же выступают большой вес, необходимость в спецтехнике и ограничение по размерам.

2. Металлические и деревянные перекрытия.

Первый этаж дома из газобетона зачастую перекрывают балками из дерева различных пород или клееным брусом, которые достаточно легко устанавливаются. Умеренная цена на этот материал, сокращение издержек и дополнительных затрат на спецтехнику, оплату рабочих делает его более предпочтительным, чем ЖБ плиты в индивидуальном жилищном строительстве. Несущая способность перекрытия из дерева будет в 2 раза меньше, чем у железобетонного. Перекрытия балками обладают преимуществом простого монтажа, сравнительно малого веса и компактности, небольшой стоимости.

Внимание! В случае с домом из газоблоков между балками перекрытия и стенами первого этажа в обязательном порядке должна быть уложена гидроизоляция. После этого конструкцию выстилают черновыми досками или фанерой

Рабочий слой досок крепят перпендикулярно балкам с помощью гвоздей. Однако более эффективным будет применение в этих целях шурупов или саморезов. Монтаж металлических балок практически не отличается от установки деревянных

После этого конструкцию выстилают черновыми досками или фанерой. Рабочий слой досок крепят перпендикулярно балкам с помощью гвоздей. Однако более эффективным будет применение в этих целях шурупов или саморезов. Монтаж металлических балок практически не отличается от установки деревянных.

3. Газобетон.

Одинаковые свойства и характеристики стройматериалов стен первого этажа и перекрытия (например, теплопроводность) делают принятое решение в пользу газобетонных плит более чем оправданным. Да и выбор в этом сегменте достаточно большой: сборные конструкции из блоков, опирающиеся на ЖБ балки, армированные или монолитные плиты.

Кроме этого, большинство производителей делают газобетонные изделия на заказ по вашим размерам, но средние габариты составляют 6 м в длину и 1,5–1,8 м в ширину с высотой 30 см. Предельно допустимая нагрузка близка к ЖБ плитам – приблизительно 600 кг/м2. Процесс их твердения проходит в условиях автоклава, и плотность готовых изделий должна отвечать стандарту 500 кг/м3 (особо легкий бетон).

Зачастую монолитные плиты имеют пазогребневые соединения, за счет чего вплотную примыкают друг к другу, образовывая цельное основание. Монтаж перекрытия из газобетона на площади от 50 до 100 м2 могут осуществить 2-3 каменщика за один день. Самой ответственно задачей во всем процессе является подтасовка сроков изготовления и доставки плит на объект со временем работы арендованного подъемного крана.

Перекрытия из сборно-монолитных Т-подобных газоблоков с применением специальных облегченных железобетонных балок 7 м в длину и высотой 20 см благодаря своему общему низкому весу (около 120 кг) можно монтировать вручную без спецтехники.

Усиление

Усиление перекрытий из бетона может потребоваться, когда появились:

1. коррозии арматуры;
2. механические повреждений плиты от кислот, щелочей
3. в результате смещения здания.

Также процедура выполняется если здание проходит подготовку к большей нагрузке, чем была запланирована при строительстве.

Как проводят подготовку к усилению:

• Диагностика. Проводится изучение текущего состояния плиты, проверка на дефекты и деформации.
• Зачистка. Удаляются отделочные материалы, бетонная крошка, разрушенные элементы. После плита дезинфицируется.
• Устранение дефекта. Если усиление потребовалось после нарушения целостности конструкции, перед укреплением нужно устранить его причину. Расколы заполняют свежим бетоном и проводят утрамбовку, проводится антикоррозийная обработка и антисептическая.

Технологию усиления выбирают в соответствии с типом конструкции:

• Многопустотные плиты восстанавливают путем заполнения пустых пространств внутри. Над пустотами делают борозды шириной около 10 см, продуваются поверхности. Пустоты заливаются бетоном, формируется армирующий каркас.
• Монолитные плиты чаще всего укрепляют еще одной плитой поверх старой. Если нагрузку на опоры повышать нельзя, усиление проводят с помощью металлических уголков. Их предварительно обезжиривают и заводят под ребро плиты.
• Ребристые перекрытия можно поддержать колоннами или применяется шпренгельная арматура по диагонали плиты.

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.

Заливка перекрытий по профнастилу

По возможности перекрытие бетонируется за один раз сразу или целыми пролетами перекрытия. Если это невозможно, точно фиксируется график с учетом времени схватывания материала. Целесообразно пользоваться готовым бетоном марок от М300 и выше с мелкой фракцией щебня (до 5 мм), способной проникнуть в опалубке под арматуру. Вибропрессование обязательно.

Бетонные работы делаются при положительных температурах воздуха, при отрицательных — бетон должен содержать антиморозные пластификаторы. Сначала раствор заливают в перфорации листа, а затем по площадке. При креплении листов на внутреннюю полку двутавра смесь заливается до уровня верхней полки.

Раствор выравнивается гладилками и «железнится» сухим цементом для предохранения от внешних воздействий. Минимальная толщина безбалочного перекрытия 250 мм (считая от нижнего края профиля), в балочном исполнении — 70 – 80 мм (без учета высоты профиля). Уход за материалом включает регулярное увлажнение и укрывание влагоемкими материалами до набора 70% прочности (10 – 14 суток при 20 град.).

Особенности фундаментов под газобетон.

При выборе наиболее подходящего типа фундамента следует учесть некоторые особенности газобетонных стен:

• минимальная ширина газобетонного блока составляет 200 мм. Поэтому даже при строительстве небольших и легких надворных сооружений придется обустраивать фундамент достаточно большой ширины;
• хотя газобетон и способен выдерживать серьезные статические нагрузки, он очень чувствителен даже к небольшим подвижкам основания под ним. Поэтому фундамент должен обладать максимально возможной механической прочностью, не изгибаться под массой дома и не менять геометрию под воздействием пучинистых сил грунта.

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.

Облегченное перекрытие по профлисту: расчеты и изготовление

Еще один вид монолитного перекрытия – облегченное по профнастилу. Оно предполагает использование в качестве основы стального профилированного лита с полимерным и цинковым покрытием. Но для этой задачи подходит далеко не каждый профлист.

Как вы знаете, отличается профнастил по профилю, имеющего разную форму и высоту гофры. Чем выше гофра, тем выше жесткость перекрытия. Несмотря на то, что такие листы – металлические, от коррозии они защищены надежно. Еще в заводских условиях их покрывают полимерными красками и специальным цинковым слоем.

Также обратите внимание на марку профнастила. Так, «С» означает «стеновой», а «НС» – «универсальный»

Для устройства перекрытия подходят только листы марки «Н», что означает «несущий».

Вот как выглядит такое перекрытие в разрезе:

Перед заливкой бетона, чтобы тот надежно сцепился с основанием, по всей поверхности профлиста делают специальные насечки – «рифы». Бетон проникает в них, и это повышает его адгезию.

Сами по себе гофры профнастила выступают чем-то вроде каркаса, а потому самих прутьев арматуры здесь не так много, как у классической монолитной плиты. В качестве балок берут либо двутавровые, либо швеллера.

По желанию или необходимости вы можете утеплить перекрытие, придав ему теплоизолирующих свойств и шумоизоляции:

Качественное, устроенное по всем правилам перекрытие прослужит не менее 100 лет! Остались ли у вас еще вопросы по устройству монолитного перекрытия? Задавайте, будем рады на них ответить!

Дополнительное армирование перекрытий – достоинства и слабые стороны

Необходимость усиления бетонных перекрытий связана с характеристиками бетона. Бетонный массив способен воспринимать повышенные сжимающие нагрузки, однако восприимчив к растягивающим усилиям и влиянию изгибающих моментов. Бетон не способен самостоятельно демпфировать нагрузки и требует дополнительного армирования. Для компенсации растягивающих усилий и сохранения целостности железобетонных конструкций выполняется дополнительное армирование плит перекрытий.

Бетонная плита, прочность которой увеличена за счет дополнительного армирования, – надежная конструкция, отличающаяся рядом достоинств. Основные преимущества:

• продолжительный ресурс эксплуатации. Благодаря увеличенному запасу прочности, срок использования усиленной железобетонной конструкции исчисляется десятилетиями;
• отсутствие стыковых швов, а также гладкая поверхность потолков и полов. Отсутствует необходимость в выполнении дорогих и трудоемких отделочных работ;
• уменьшенная масса монолитной конструкции перекрытия по сравнению с покупными железобетонными панелями. Это значительно снижает нагрузку на фундаментное основание;
• повышенные прочностные характеристики. Сочетание свойств стальной арматуры и бетона позволяет повысить прочность основания и обеспечить его целостность при повышенных нагрузках;
• увеличенная надежность железобетонной конструкции. Устойчивость к воздействию нагрузок, действующих в различных направлениях, достигается за счет армирования. Усиленные перекрытия способны воспринимать от 0,5 до 0,8 т на каждый квадратный метр поверхности;
• пожарная безопасность. Использование негорючих стройматериалов обеспечивает огнестойкость конструкции. Плита способна длительное время сохранять целостность под воздействием повышенной температуры и открытого огня;

Такая конструкция весит заметно ниже по сравнению с готовыми железобетонными плитами, однако, на ее прочность данный фактор не влияет

• уменьшенный объем затрат по сравнению с использованием для формирования перекрытий стандартных панелей. Расходы на сооружение монолитного перекрытия существенно меньше по сравнению с аналогичной конструкцией сборного типа;
• отсутствие необходимости в использовании специальной грузоподъемной техники и такелажной оснастки. Для формирования монолитной плиты не требуется подъемный кран;
• равномерная передача усилий от монолитной плиты на несущие стены строения или опорные колонны. В результате выравнивания нагрузок снижается вероятность образования трещин.

Среди остальных достоинств следует отметить возможность заливки перекрытия нестандартной конфигурации. Это позволяет возводить строения различного уровня сложности с нестандартной планировкой. Серьезным плюсом является возможность выполнять межэтажные проемы и коммуникационные отверстия на этапе бетонирования.

Наряду с достоинствами имеются также и слабые стороны:

• повышенная трудоемкость выполнения мероприятий по сборке арматурного каркаса;
• увеличенная продолжительность процесса гидратации цемента и, соответственно, набора бетоном эксплуатационной прочности.

Инструкция по армированию монолита

Перекрывать пролеты между этажами необходимо при помощи монолитных платформ. Чтобы они были максимально прочными, их необходимо армировать. Технология проведения данных работ включает в себя определенную последовательность действий:

Монтаж опалубки. Первым делом изготавливает короб, для которого могут использоваться доски, а также листы фанеры. Чтобы опалубка держалась, под нее устанавливаются треноги

Нужно понимать, что бетон – это очень тяжелый материал, а потому важно обеспечить хорошую опору для него. Для того, чтобы бетон не прилипал к фанере или доскам, а короб потом можно было убрать, следует выбирать материалы с ламинированной или обработанной маслом поверхностью

Установка каркаса

Для этого прутья из стали укладываются в короб и связываются между собой. Ячейки должны иметь длину и ширину примерно по 15-20 сантиметров. Если вдруг длины какого-либо из прутьев будет недостаточно, нужно наложить еще один, но с большим нахлестом.

Заливка короба. На данном этапе рекомендуется использовать бетонный раствор заводского производства. Во-первых, в нем четко соблюдаются все необходимые стандарты качества, а также пропорции нужных компонентов. Часто в состав материала также включаются дополнительные компоненты, улучшающие прочностные свойства бетона. При доставлении бетонного раствора на строительную площадку производится заливка опалубки при помощи бетононасоса. Специальный строительный вибратор уплотняет раствор по всей площади платформы и равномерно распределяет его, устраняя из раствора пузырьки. По окончании проведения данных работ поверхность еще раз выравнивается вручную, а затем посыпается сверху сухим цементом.

Стоит учитывать, при осуществлении заливки платформы температура воздуха должна составлять не менее 5-ти градусов. Низкая температура может негативно отразиться на качестве платформы. В пример можно привести появление трещин, вызванное замерзанием влаги в бетонном растворе. Любые трещины и повреждения бетонных конструкций влекут за собой сокращение сроков службы плиты, а также ухудшение прочностных характеристик. При наличии благоприятных условий бетонная платформа полностью высыхает в течение одного месяца.

Плюсы и минусы применения

Срок эксплуатации таких монолитных конструкций может превышать несколько сотен лет. Первые 50 лет монолит только накапливает крепость, а поэтому здания с такими перекрытиями могут служить не одному поколению владельцев. Этот показатель является основным преимуществом применения безбалочных бетонных перекрытий в зданиях.

Дополнительными преимуществами от применения таких схем перекрытий специалисты считают:

1. Возможность устройства надежных перекрытий в помещениях с разной формой и размеров.
2. Высокая огнестойкость конструкции, все безбалочные перекрытия относятся к негорючим материалам и могут служить надежными ограждениями для распространения открытого пламени.
3. Высокая влагостойкость.
4. Высокая прочность и долговечность.
5. Отсутствие швов и стыков на поверхности перекрытий, что упрощает отделочные работы.
6. Низкий удельный вес перекрытия, вызван небольшой толщиной плит, что не снижает прочностные характеристики здания, но при этом существенно снижает нагрузку на основание и несущие стенки здания.

К минусам таких конструкций относят довольно сложный технологический процесс строительно-монтажных работ, установка таких плит может быть с определенным типом стеновых конструкций из ЖБ бетона или монолита, монтаж ведется при температуре выше +5С и имеются ограничения по размерам пролетов — не выше 5×6 м при нормативной нагрузке 5 кН/м2.

Кроме того, сама процедура проектирования таких конструкций — довольно трудоемкая и весьма ответственная.

Процесс монтажа

Перед тем как начинать изготовление монолитного безбалочного бетонного перекрытия подготавливают инструменты, оборудование и расходные стройматериалы.

Технология изготовления:

1. Приступают к сборке опалубки. Потребуется доска 20-30 на боковые стены, доска 30-40 мм для днища и водостойкая фанера 20мм.
2. Для размещения опалубки используют поперечные балки и опоры, с расстоянием между ними 1-1,2 м.
3. После того как будет выставлена опалубка строго горизонтально, монтируют боковые стенки и закрывают дно пленкой, чтобы не допустить вытекания раствора через щели и для образования гладкой и ровной поверхности плиты.
4. Армирование проводится строго по расчету, как правило, проволокой Д 10-14 мм, в зависимости от результатов расчета.
5. Вяжут сетку из арматуры с шагом 200 мм мягкой отожженной проволокой.
6. Арматура используется цельными кусками, если длины недостаточно выполняют нахлест с расстоянием не менее 40Д.
7. Стыки соединений должны располагаться в шахматном порядке.
8. Усиливают сетку по краям п-образными элементами, нижнюю зону сетки усиливают над проемами, а верхнюю — над установкой несущих стен. Кроме того, усиленное армирование выполняют в местах опирания колонн.
9. Для заливки применяют бетон М400 в составе: щебень-песок-бетон, как 4:2:1.
10. Бетонный раствор заливают с чередованием противоположных углов, сначала в одном, после в противоположном направлении.
11. Для удаления воздушных пустот используют глубинный вибратор.
12. Процесс заливки непрерывный, после завершения верхнюю поверхность разравнивают приспособлениями похожими на швабры.
13. Снимают опалубку примерно через 3 недели по окончании заливки, когда перекрытие наберет не менее 80% своей прочности. Даже если опалубку нужно снять раньше, то несущие опоры оставляют до полного процесса формирования крепости монолита не менее чем на 28 дней.

Конструктивные особенности

Монолитное перекрытие представляет собой цельную железобетонную конструкцию, которая сооружается с применением опалубки. Толщина таких конструкций обычно не превышает 200 мм, что обусловлено их большим весом.

Рисунок 3. Конструкция монолитного перекрытия

СМП – более современные и легкий вид перекрытия. Состоит из продольных балок перекрытия, между которыми укладываются специальные блоки. В результате получается несъемная опалубка, армирующаяся впоследствии и заливающаяся бетоном. Толщина бетонной основы поверх блоков обычно составляет в пределах 50 мм.

Рисунок 4. Конструкция сборно-монолитного перекрытия

Армирование монолитных железобетонных (жб) плит и сборно-монолитных перекрытий является обязательным процессом. Но конструкции их армирующих каркасов отличаются между собой и имеют свои конструктивные особенности.

Конструктивные особенности армирования:

1. Монолит – в зависимости от предполагаемых нагрузок и толщины будущей плиты, армирование может выполняться в 1 (до 150 мм) или 2 слоя (более 150 мм). Арматурная сетка располагается в толще бетона (примерно на 20-30 мм), чтобы исключить ее контакт с воздухом и образование коррозии.

   Рисунок 5. Армирование плиты перекрытия – чертеж

2. СМП – армирующая сетка укладывается в один ряд поверх блоков, уложенных на балки перекрытия с небольшим зазором, который обеспечивается благодаря выступающему треугольному каркасу балок перекрытия.

   Фото 6. Армирующая сетка в конструкции СМП

Как производится правильное армирование монолитной плиты перекрытия

К выполнению работ по армированию следует заранее подготовиться. Потребуются следующие материалы:

• специальные подкладки, обеспечивающие фиксированное положение стальной арматуры относительно внешней поверхности бетонного массива;
• рифленая арматура с диаметром сечения прутка до 12 мм, повышающая способность бетона воспринимать нагрузки;
• приспособление для вязания и отожженная проволока, позволяющие быстро зафиксировать элементы арматурного каркаса.

После обустройства опалубки в нее устанавливается арматурный каркас из двух сеток

Изготовление арматурной решетки выполняйте по приведенному алгоритму:

1. Нарежьте стальную арматуру на прутки заданной длины.
2. Уложите продольные заготовки на фиксаторы с шагом 15-20 см.
3. Привяжите поперечные стержни, соблюдая заданный интервал.
4. Привяжите к связанной решетке вертикальную арматуру через каждые 100 см.
5. Свяжите сетку верхнего уровня и тщательно закрепите ее к опорам.

Какие перекрытия выбрать для газобетонного дома

Чтобы определиться с выбором перекрытия для газобетонного дома, для начала необходимо произвести расчеты по несущей способности стен, то есть, какую максимальную нагрузку способны выдержать стены.

Ведь если стены у вас толщиной всего 200 мм из газобетона D400 классом прочности B1.5, и при этом длина пролета довольно большая, то несущей способности для монолитного или плитного перекрытия может не хватить. В такой ситуации нужно применять деревянные, газобетонные или сборно-монолитные перекрытия.

Также важными факторами, влияющими на выбор перекрытий являются: 

1. Несущая способность перекрытия
2. Максимальная длина пролета
3. Звукоизоляция
4. Стоимость
5. Время возведения
6. Возможность подъезда спецтехники

Про все эти факторы и нюансы мы расскажем далее, рассматривая и сравнивая каждый из вариантов перекрытий.

Типы перекрытий:

• Монолитное
• Сборно-монолитное
• Железобетонные плиты
• Газобетонные плиты
• Деревянные или металлические балки

Железобетонные плиты перекрытия

Плиты перекрытий являются частым выбором для домов из газобетона. ЖБ-плиты обладают следующими преимуществами и недостатками:

1. Невысокая стоимость.
2. Хорошая несущая способность (от 400 до 800 кг/м2).
3. Высокая скорость монтажа самих плит.
4. Хорошая звукоизоляция перекрытия.
5. Длина плиты до 9 метров.
6. Для монтажа требуется нанимать кран.
7. Необходимо строить армопояс по периметру стен.

Газобетонные плиты перекрытия

Изготавливаются такие перекрытия из армированного автоклавного газобетона плотностью D500 или D600. Возможно заказать на заводе свой вариант плит. Хоть теплоизоляция у этих перекрытий и хорошая, но смысла в ней мало, так как второй этаж также нужно отапливать, и разделять их теплоизоляцией смысла мало.

Если рассматривать газобетонное перекрытие как потолок от холодного чердака, то это слишком дорого, дешевле сделать из деревянных балок, утепленных минеральной ватой.

Достоинства и недостатки:

1. Высокая скорость монтажа.
2. Легкость плит.
3. Отличная теплоизоляция.
4. Можно обойтись без армопояса, хотя он желателен.
5. Средняя несущая способность (до 600 кг/м2).
6. Длина плит до 6,4 метров.
7. Высокая стоимость.
8. Требуется нанимать кран.

Монолитное перекрытие

Главное преимущество монолитных перекрытий в том, что можно залить перекрытие практически любой формы, что дает большую свободу при планировке дома. Для усиления конструкции, делают укрепленные армированные балки, повышающие несущую способность перекрытий и возможную длину пролета. В отличии от плит перекрытия, монолит распределяет нагрузку по всему периметру стен.

Достоинства и недостатки: 

1. Несущая способность (до 1000 кг/м2).
2. Длина пролетов до 9 метров.
3. Отличная звукоизоляция.
4. Не требуется армопояс.
5. Требуется нанимать бетономешалку и бетононасос.
6. Самая большая стоимость из всех вариантов перекрытий.
7. Долго возводить и ждать затвердения бетона.

Деревянные перекрытия

Данное перекрытие также очень распространено, и изготовить его можно силами двух людей, без привлечения спецтехники.

В качестве балок применяются массивные бруски из цельного или клееного дерева толщиной до 200 мм и высотой до 400 мм.

Балки должны быть обработаны антисептиком, а зоны опирания их на стены должны быть гидроизолированы мастикой или рубероидом. Шаг балок зависит от предполагаемых нагрузок и варьируется от 300 до 600 мм.

Достоинства и недостатки:

1. Самая низкая стоимость.
2. Высокая скорость монтажа.
3. Не требуется наличие спецтехники.
4. Низкая несущая способность.
5. Плохая звукоизоляция.
6. Требуется наличие армопояса.
7. Максимальная длина пролета – 6 метров.