Плиты перекрытия для частного дома какие выбрать?

В каждом высотном строении присутствуют перекрытия, которые создаются из арматуры, залитой бетонной смесью. Такие монолитные конструкции отличаются высокой прочностью и надежностью в процессе эксплуатации. Также они обладают способностью выдерживать высокие нагрузки «на разрыв» и значительные механические воздействия. Монтаж монолитного перекрытия может производиться с применением разных технологий и методов.

Преимущества конструкции

Устройство двухэтажного дома является наиболее целесообразным решением в плане функционального расположения жилых и подсобных помещений. В качестве перекрытия между этажами можно использовать железобетонные плиты или деревянную конструкцию. Но они имеют существенные недостатки.

Создание монолитного перекрытия это отличное решение при строительстве зданий с индивидуальной конфигурацией.

Изделия из железобетона характеризуются стандартными размерами, что зачастую затрудняет их использование при возведении домов с индивидуальной конфигурацией. Вдобавок опорой для них должны обязательно выступать самые прочные балки и стены. А это приводит к уменьшению количества вариантов при внутренней перепланировке комнат в доме. Что касается деревянного междуэтажного перекрытия, то оно обладает низкой несущей способностью.

Наиболее правильным решением станет создание монолитного перекрытия. Данная конструкция обладает следующими неоспоримыми преимуществами:

  • отличной прочностью (не уступает железобетонным изделиям);
  • возможностью изменения планировки дома (может опираться как на несущие стены, так и на колонны);
  • использование легких теплоизоляционных материалов для утепления здания (газобетон, пенобетон и т.п.), что приведет к уменьшению нагрузки на фундамент.

Создание монолитных перекрытий состоит из таких основных этапов:

  • устройство опалубки;
  • армирование монолитных перекрытий;
  • окончательное бетонирование конструкции.

Схема сборно-монолитного перекрытия.

Устройство монолитных плит осуществляется с использованием таких материалов и инструментов:

  • бетономешалки;
  • бетононасоса;
  • вибратора для бетона;
  • деревянного бруса сечением 16*5 см;
  • деревянного бруса сечением 12*12 см;
  • необрезных досок;
  • щебня;
  • влагостойкой фанеры;
  • гвоздей;
  • молотка;
  • гвоздодера;
  • ножовки;
  • газобетонных блоков;
  • бетонного раствора;
  • арматуры;
  • стальной сетки для армирования;
  • проволоки;
  • металлических прутьев;
  • 2-3 ведер;
  • строительного уровня;
  • правила.

Что представляет из себя монолитное перекрытие?

Для начала разберёмся в свойствах газобетона и принципах возведения домов из этого материала.

Бетонные блоки ячеистого типа изготавливают из смеси извести, цемента и песка, в которую вводится химреагент на основе алюминия, вспенивающий состав. Газобетон делается как автоклавным способом с помощью активного воздействия на залитый в блочные формы раствор посредством пара и давления, так и неавтоклавным. От этого зависит градация его качества и цены.

СправкаВесит такой блок относительно мало, тепло сохраняет хорошо, к тому же пожаростоек и экологчен, позволяет возвести дом в кратчайшие сроки.

Газобетон требует особого подхода, ведь ячеистость структуры блоков минимизирует свойства прочности и перекрытие сооружается с учётом этого обстоятельства.

Монолитная плита

Монолитное перекрытие в доме из газобетона ставится на балки с разным размером сечения на всю площадь поверхности. Его наиважнейшая часть – это каркас с армирующей функцией. Металлические пруты с небольшим сечением скрепляются проволокой в единую армирующую систему. Именно она примет на себя наибольшую нагрузку, придав бетону в прямом смысле «железную прочность».

Бетон заказывают в готовом варианте в фирмах, специализирующихся на продаже стройматериалов, либо делают самостоятельно. При самостоятельном изготовлении используются мешалки малых габаритов, что снижает качество конструкции, так как высок риск замешивания объёмов бетона с разнящимся соотношением состава, что создаст неоднородность заливки и снизит прочность.

Внимание!В таком ответственном деле при некачественной заливке под угрозу ставится жизнь людей, поэтому не стоит экспериментировать с ручным способом приготовления раствора.

Сборно-монолитное перекрытие

Можно использовать как метод монолитного перекрытия, так и метод перекрывания газобетона по сборному принципу. Это подвид монолитного метода. Он подойдёт для здания, состоящего и одного или двух этажей. Межэтажное пространство «прошивается балками» с интервалом 60 см. На них выкладываются полистиролбетонные или керамзитные блоки, выполняющие роль и опалубки и части, составляющей перекрытие. Поверх наливают бетонный раствор, усиленный арматурой и оставляют до полного высыхания.

Готовые плиты

Перекрытие из плит с пустотами годится, если вы готовы на большие расходы, поскольку дороже как сами плиты, так и их установка, требующая аренды техники для подъёма. В ценовом отношении ситуация становится не столь обременительной, если в ближайшем доступе есть завод по выпуску таких плит, поскольку можно заказать напрямую у производителя, да и бюджет доставки будет вполне приемлемый. В таком случае проект обойдётся даже дешевле монолитного.

В каких случаях сочетают монолитный и сборно-монолитный методы?

Перекрытие сборно-монолитного типа ставит определённый регламент на параметры самого здания по длине и ширине, по расположению несущих стен.

Читайте также:  Заделка швов между плитами перекрытия на потолке – советы и методы

Это диктуется типовыми размерами плит и тем, что плиты требуют опоры на несущие конструкции. То есть необходимо подгонять план дома, расположение комнат в соответствии с типовыми размерами круглопустотных плит.

Опора делается противолежащими сторонами плит на несущие стенки. Недопустимо класть плиты на три стены, так как это обстоятельство неправильно распределит нагрузку на основание дома, что в случае с газобетоном категорически недопустимо.

В зонах перекрытия, где не удаётся разместить плиты, сооружают монолитные фрагменты. Обычно это происходит по причине ужатой площади дома, либо в местах, где расположены шахтные ходы вентиляционной системы из ванной комнаты или кухонной зоны.

Монолитный же метод создания межэтажного разделителя более удобен и многофункционален, не ограничивает в планировании комнат и соотношения длины и ширины здания.

Расчёт монолитного перекрытия

Исходные данные

Независимо от выбранного способа монтажа опалубки необходим одинаково качественный результат и соблюдение размеров. Поэтому есть набор требований и расчётов, одинаковый для обоих методов.

Предположим, что нам нужно устроить монолитное железобетонное перекрытие над зданием прямоугольной формы с внутренней несущей стеной. Внутренние размеры помещений: 5х3,7 м и 5х2,5 м. Высота потолка 2,7 м.

Расчёт бетона

Площадь перекрытия будет равна:

  • S = 5 х (2,5 + 3,7) + 1 х 0,4 = 31,4 м2

При толщине 200 мм объём бетона будет равен:

  • V = 31,4 х 0,2 = 6,28 м3

Масса перекрытия будет равна:

  • М = 6,28 х 2500 = 15700 кг = 15,7 тонны

Расчёт арматуры

Для армирования перекрытия принят каркас арматуры А3 Ø 16 из двух зеркальных сеток с шагом 180 мм. Количество продольных стержней в одной сетке — ширина перекрытия, делённая на шаг:

  • Nпрод = 5000 / 180 = 27,7 = 28 шт.

Длина продольных стержней в одной сетке:

  • Lпрод = Nпрод х А = 28 х 6,6 = 184,8 = 185 м

Количество поперечных стержней в одной сетке — длина перекрытия, делённая на шаг 180 мм:

  • Nпопер = 6600 / 180 = 36,6 = 37 шт.

Длина поперечных стержней в одной сетке:

  • Lпопер = Nпопер х В = 37 х 5 = 185 м

Общая длина стержней в одной сетке:

  • L1 = Lпрод + Lпопер = 185 + 185 = 370 м

Общая длина стержней в каркасе перекрытия:

  • Lобщ = L1 х 2 = 370 х 2 = 740 м

На 1 м2 перекрытия приходится 740 / 31,4 = 23,5 пог. м арматуры.

На 1 м3 перекрытия приходится 740 / 6,28 = 117,8 пог. м арматуры.

Количество материала плоскости

При использовании фанеры для создания плоскости стола необходимо рассчитать количество целых листов (1220х2440 мм, 3 м2), исходя из линейных размеров помещений. Это делается для уменьшения отходов:

  • N = Sпом / Sлиста = 31,4 / 3 = 10,5 шт.

Итого необходимо 10 целых листов ламинированной фанеры. Оставшееся пространство можно зашить более дешёвым материалом — обычной фанерой или доской.

Если в качестве основного материала плоскости принята доска 100х25, то её объём будет:

  • Vдоски = 31,4 х 0,025 = 0,785 м3.

Количество инвентарных балок

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:

  • N1 = 3,7 / 1,2 = 3,08 , принимаем 3
  • N2 = 2,5 / 1,2 = 2,08 , принимаем 2

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.

Количество стоек

Телескопические инвентарные стойки устанавливают только под ригели с шагом 800–1000 мм. В нашем случае — пять линий по 5 метров — 25 метров. Делим на шаг — получаем количество:

  • Nстоек = 25 / 0,8 = 31,25 = 32 шт.

На каждую стойку приходится одна тренога и одна унивилка («корона»).

Совет. Подберите стойки максимальной высоты. Это даст удобство при разметке и установке горизонта. Стойка не должна быть выдвинута на максимум — чем больше вкладыша в штангу, тем она прочнее.

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%.

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

Что необходимо учесть?
  • плита должна выдерживать динамическую и статистическую нагрузку. В частном строительстве средняя нагрузка составляет 350-400 кг/м²;
  • под действием внешних сил перекрытие не должно деформироваться, то есть, должна быть обеспечена соответствующая жесткость;
  • в зависимости от места установки перекрытия (подвал, этажи, чердак) и функции помещения устанавливается звукоизоляция, блокирующая как воздушный, так и ударный шум;
  • если плита разделяет помещения с различным температурным режимом, например, чердак или подвал от этажа, должна быть обеспечена теплозащита;
  • сопряжение конструкции с наружными стенами не должно создавать мостиков холода, что провоцирует потери тепла и образование конденсата;
  • устройство монолитных перекрытий может быть реализовано с учетом огнестойкости.
Что необходимо учесть?

Если строитель возводит монолитные перекрытия, технология проведения работ подчиняется указанной последовательности.

Что необходимо учесть?

Как рассчитать и утеплить перекрытия

  1. Оптимальным решением будет приобретение готовых плит из минеральной ваты.
  2. Нижний слой сделать из полотна рубероида, сверху засыпав его глиной (смешанной пополам с песком), шлаком и древесными опилками.
  3. Специальные древесные плиты из деревянных опилок и бетона. Их можно приобрести готовые, а можно сделать самостоятельно. Для этого на одну часть опилок используют 0,3 части цементного раствора, 4 части глины, 1,5 извести и 2 части воды. Плиты формируют заданных размеров, немного подсушивают и используют в качестве теплоизоляции.
Читайте также:  Классификация пустотных плит перекрытия, особенности применения

На видео рассказывается, как утеплить межэтажное перекрытие в частном доме:

Читайте и о том, как спланировать одноэтажный дом из газобетона.

Плиты перекрытия современного ассортимента открывают широкие возможности для индивидуального строительства. Благодаря многим вариантам возможно осуществление самых неожиданных архитектурных проектов и задумок. При возведении зданий можно комбинировать и видоизменять существующие типы несущих конструкций, главное, прежде всего, руководствоваться основными правилами безопасности.

Армирование

Для придания прочности монолитному перекрытию выполняется его армирование.

  1. На опалубку монтируется арматурный каркас из стальных прутьев. Сечение их должно быть 10 или 12 мм. Он представляет собой сетку с ячейками, каждая сторона которых 200 мм. Пруты связывают между собой специальной вязальной проволокой, толщина которой не меньше 1,5 мм. Поскольку обычно длины арматурных прутов не хватает на всю протяженность каркаса, то их соединяют между собой внахлест 400 мм, тоже связав проволокой.
  2. Арматурная сетка должна устанавливаться таким образом, чтобы её опирание на стену составляло 150 мм, если стена выполнена из кирпича, и 250 мм, если стена возведена из газобетонных блоков.
  3. Для максимального усиления требуется две арматурных сетки. Их располагают таким образом, чтобы верхняя и нижняя сетки находились от нижнего и верхнего края монолитной плиты на расстоянии не менее 30 мм.
  4. Чтобы правильно соблюсти это расстояние для нижней сетки, под неё с шагом 100–120 мм подкладывают фиксаторы из пластмассы.
  5. Монолитное покрытие, толщина которого 200 мм, наиболее всего подходит для пролета 6 м. Это выходит из расчета 1:30. В нем за 1 принимается толщина перекрытия, а за 30 – ширина всего пролета. Исходя из этой толщины плиты, верхняя арматурная сетка устанавливается таким образом, чтобы потом быть утопленной в бетон на глубину 20 мм.
  6. Для разведения сеток на определенные расстояния делаются специальные фиксаторы при помощи гибочного инструмента. Вертикальные фиксаторы устанавливают на расстоянии одного метра друг от друга, а торцевые – на расстоянии 0,4 м. Это дает дополнительное усиление монолитного перекрытия. Фиксаторы, соединяющие между собой верхнюю и нижнюю сетку, тоже устанавливаются с шагом 0,4 м.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет ln вычисляют по формуле mn = qnln 2 /8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q1 и q2 равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Читайте также:  Как выровнять деревянный пол с большим перепадом

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от Ма и Мб, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой Аn = M/bh 2 nRb. Соответственно получим:

  • А01 =
  • А02 =

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

  • Fa1 = 3,275 кв. см.
  • Fa2 = 3,6 кв. см.
Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

Земляные работы

Грунт размечают по проектным меркам, увеличивая его периметр на 50 см с каждой стороны для устройства дренажной системы

  • Грунт размечают по проектным меркам, увеличивая его периметр на 50 см с каждой стороны для устройства дренажной системы. При этом стоит помнить, что сама плита должна выступать за стены будущего дома на 10 см с каждой стороны.
  • В грунт вбивают колья и натягивают разметочный шнур. Следует провести и оси будущей плиты.
  • Грунт вынимают из котлована на глубину 60 см. При этом стоит внимательно следить за качеством вынимаемой земли. Если на участке под застройку наблюдается ранний перекоп грунта, то рыхленную землю необходимо снимать слой за слоем до тех пор, пока не дойдёте до нетронутых лопатой слоёв. Здесь по инструкции придётся снять пласты грунта по всему периметру котлована, чтобы полностью выровнять его. После этого дно ямы трамбуют и засыпают песком до проектного уровня котлована. Если этого не сделать и смонтировать фундамент на мягком грунте, то сила давления дома на плиту просто сломает его со временем именно в месте рыхленой почвы.
  • Вокруг проектной площади основания укладывают дренажную систему в виде специальных перфорированных труб с их уклоном в сторону накопительного колодца или центральной ливневки.
  • Затем следует уложить слой щебня толщиной 20 см и тщательно утрамбовать его по принципу укладки песчаной подушки.
  • Теперь монтируем опалубку из качественных деревянных щитов. Их высота должна быть не менее 40 см. А внутренние стенки опалубки желательно зачистить. Опалубку скрепляют болтами, шурупами или саморезами. Снаружи деревянный каркас можно подпереть клиньями для большей устойчивости.

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.

Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.

Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина – b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.

Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры – A400.

Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.

Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия – это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку – динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.