Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

При устройстве перекрытий первого этажа частного дома возможно применение различных решений. Каждый вид перекрытий имеет как преимущества так и недостатки. Принципиально можно выделить два вида перекрытий:

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

  • Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
  • Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
  • На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
  • Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
  • Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий
  • Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
  • Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
  • Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.

Нормативы по звукоизоляции перекрытий. Звукоизолирующие характеристики основных существующих перекрытий

Основным нормативным документом, регламентирующим звукоизоляционные свойства строительных конструкций, в настоящее время является актуализированная редакция СНиП-23-03-2003 «Защита от шума» . Согласно данному СНиП индекс изоляции воздушного шума перекрытием между двумя квартирами должен быть не ниже Rw = 52 дБ, а индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием — не более Lnw = 60 дБ.

С величиной требуемой изоляции воздушного шума дело обстоит относительно просто. В массовом многоэтажном строительстве данный вопрос издавна решается путем производства сборных железобетонных элементов или выполнения монолитных перекрытий требуемой поверхностной плотности и толщины.

Для многопустотных железобетонных плит толщиной 220 мм и вибропрессованных железобетонных плит толщиной 160 мм индекс изоляции находится примерно на грани Rw = 52 дБ.

Читайте также:  Каким бывает расход пескобетона на стяжку?

Но для плит конструкций толщиной 140 мм, из которых, например, в Москве возведена значительная часть жилого фонда, индекс изоляции воздушного шума редко превышает Rw = 51 дБ. И это при том, что введенный еще в 1977 г. СНиП, впрочем, как и действующий, актуализированный в 2012 году СНиП, устанавливает значение индекса изоляции воздушного шума перекрытием не менее Rw = 52 дБ!

Так или иначе, звукоизолирующая способность конструкции в отношении воздушного шума формируется на стадии заводского изготовления строительных элементов. И если плотность бетона при изготовлении не была существенно нарушена, в зависимости от выбора той или иной конструкции можно с большой степенью уверенности предсказать ее звукоизоляцию. Задача строителей в области изоляции воздушного шума сводится к тому, чтобы при возведении здания дополнительно не испортить ее посредством многочисленных щелей между плитами или незаделанными технологическими отверстиями (например, под трубы отопления) в деревянных перекрытиях между квартирами дома. В настоящее время при строительстве «элитного» монолитного жилья категории А толщина межэтажных конструкций может доходить до 250 мм. Индекс изоляции воздушного шума при этом оказывается равным Rw = 55 дБ и выше.

При этом, когда дом уже построен, вряд ли возможно без проведения капитального ремонта уменьшить толщину несущих плит. Таким образом, если при строительстве дома был получен неплохой показатель изоляции воздушного шума, то он, скорее всего, таковым и останется, по крайней мере, на ближайшие годы (до образования сквозных трещин).

С обеспечением требуемой изоляции ударного шума — показателем уровня приведенного ударного шума под перекрытием — дело обстоит гораздо хуже. Во-первых, какая изоляция будет получена: плохая или хорошая, практически целиком определяется на месте непосредственными исполнителями, т.е. строителями. Во-вторых — никто не даст гарантию, что новый жилец во время последующего ремонта не уничтожит дополнительную звукоизоляционную конструкцию поверх плиты конструкции, радикально ухудшив тем самым изоляцию ударного шума.

Дело здесь в следующем: величина изоляции ударного шума хотя и определяется массивностью конструкции, однако даже при полутораметровой толщине полов (что характерно исключительно для бомбоубежищ), все равно не удовлетворяет нормативным требованиям. К примеру, уже упоминавшееся монолитное железобетонное перекрытие толщиной 250 мм имеет уровень приведенного ударного шума около Lnw = 74 дБ. Данное значение на серьезную величину не дотягивает до требований действующего СНиП, где уровень ударного шума должен быть не более Lnw = 60 дБ.

Необходимо сказать несколько слов в отношении самого стандарта и методики оценки уровня ударного шума. Если рост индекса Rw свидетельствует об улучшении звукоизоляционных характеристик конструкции, то в отношении изоляции ударного шума ситуация улучшается, если значение уровня шума под перекрытием становится меньше. При проведении акустических испытаний в специальной камере на перекрытие сверху устанавливают так называемую «топольную» машину, которая молотит по полу специально тарированными молоточками с заданной частотой. Уровень шума, создаваемый машиной, измеренный в нижерасположенном помещении (с поправками на стандартизацию измерений) и представленный одним числом, называется приведенным уровнем ударного шума. Таким образом, чем меньше данный индекс, тем лучше с акустической точки зрения конструкция.

Устройство железобетонных конструкций

Если строится здание из кирпича, камня, бетона или шлакоблоков, то делаются межэтажные перекрытия из железобетона. Отличие таких перекрытий в их прочности, огнеупорности и долговечности, но есть и недостаток, который заключается в большой массе. В связи с этим они применяются в качестве цокольных перекрытий. Такие перекрытия нуждаются в дополнительном утеплении, потому что сами плохо приспособлены к теплоизоляции, со звукопроницаемостью тоже не все гладко. Железобетонные перекрытия бывают монолитными и сборными.

Конструкция плитных перекрытий применяется только в тех домах, которые построены из кирпича, камня и бетона. Нужно отметить такое качество, как высокая несущая способность. Устройство таких перекрытий в значительной степени сокращает сроки строительства и способствует экономии расходов. Железобетонные плиты могут быть пустотными и сплошными, они могут делаться из тяжелого или легкого бетона. Пустотные плиты на сегодняшний день распространены больше, что обуславливается их невысокой стоимостью и хорошими показателями в тепло- и звукоизоляции. Еще надо отметить тот факт, что такие плиты имеют небольшой вес, благодаря чему несущие стены испытывают меньшую нагрузку, конструкция всего здания от этого значительно выигрывает.

Что касается монолитных перекрытий, то они бывают ребристыми, плитными и балочными. Наиболее часто применяются плитные перекрытия, устройство которых имеет немало преимуществ. Такая конструкция опирается на несущие стены, опирание должно превышать толщину плиты не более чем на 10 см. Что касается максимальной длины пролета для таких перекрытий, то она не должна быть больше 3 м, если расстояние больше, то применяется монолитное балочное перекрытие. На несущие стены опирание должно быть 20-25 см.

Все эти работы вполне возможно осуществить самостоятельно, однако для этого надо обладать определенными строительными навыками. Можно пригласить для проведения таких работ бригаду профессиональных строителей, это значительно сэкономит время, но зато финансовые расходы при этом будут значительно больше.

Читайте также:  Правильная схема анкеровки пустотных плит перекрытия

Виды перекрытий по назначению

  • Межэтажные;
  • Цокольные;
  • Чердачные перекрытия в деревянных дома;
  • Подвальные.

Наибольшая нагрузка в доме выпадает на подвал и цоколь. Их горизонтальные перегородки должны выдерживать вес предметов кухонного оборудования, а также тяжесть внутренних стен, разделяющих первый этаж на прихожую, зонированную кухню, столовую.

Схема для обустройства бетонных межэтажных перекрытий

Виды перекрытий по назначению

К тому же они вместе с фундаментом должны обеспечивать устойчивую жёсткость корпуса из любого материала: дерева, кирпича, газобетона. У некоторых зданий цокольный этаж возвышается над уровнем земли. Если он отапливаемый, то перекрывающая его конструкция практически ничем не отличается от межэтажных устройств.

У горизонтальной перегородки, призванной разделять этажи, нагрузка сравнительно небольшая: собственный вес, мебель, жильцы. Важно, чтобы для комфортного проживания она имела хорошую звукоизоляцию. В деревянном доме или построенном из блоков газобетона эта проблема не такая уж острая. Для них важным является влогоизоляция и утепление.

Ремонт или смена наката в межэтажных перекрытиях

Смену наката в межэтажных перекрытиях необходимо выполнять с учётом следующих требований:

  • разборка старого наката должна производиться со стороны нижележащего помещения со специально устроенных лесов;
  • до укладки нового наката должно быть обследовано техническое состояние балки, черепных брусков и других смежных конструкций;
  • новый накат следует укладывать в виде щитов или плит небольшой ширины между двумя соседними балками для последующей укладки засыпки и толя;
  • при отсутствии возможности для укладки засыпки между лагами и накатом надлежит вскрыть конструкцию пола верхнего этажа.

При смене черепных брусков конструкцию примыкающего к сменяемому бруску пролёта наката следует разобрать, а поверхность примыкающей к нему балки осмотреть, очистить от гнили и проантисептировать.

Для прикрепления бруска допускается прибивать к балке выравнивающую доску. Прочность балки с остающейся площадью сечения должна быть подтверждена расчётом. Работы должны выполняться с временных подмостей, установленных на нижележащем перекрытии.

Работы по смене отдельных пролетов деревянного перекрытия проводят, соблюдая следующие требования:

  • опирающиеся на перекрытия перегородки, печи и другие конструкции разбирают до начала ремонта пролёта перекрытия;
  • весь годный материал отбирают для дальнейшего использования;
  • засыпку собирают отдельно, просеивают и укладывают во вновь устраиваемое перекрытие;
  • пораженный грибком лесоматериал сжигают, а просеянный мусор от засыпки вывозят на свалку.

После разборки перекрытия:

  • осматривают смежные конструкции и места опирания балок (гнезда в стенах),
  • осматривают прогоны, расположенные в нижнем этаже, перегородки и т.д.

И где требуется ремонт — выполняют его.

Межэтажные перекрытия: варианты изготовления

В строительстве существует большое разнообразие решений по организации перекрытий. Они могут быть:

Межэтажные перекрытия: варианты изготовления
Межэтажные перекрытия: варианты изготовления
  1. Безбалочными: сборными, монолитными и сборно-монолитными.
    • Сборные. Для устройства перекрытия используются панели из железобетона, имеющие пустоты. Такой материал имеет высокую прочность, достаточную пожаробезопасность, прост при монтаже, разнообразен по размерам и типам, а также обладает высокой технологичностью. Для монтажа таких конструкций требуется специальная техника.
    • Монолитные. Процесс изготовления не требует специального заказа на производство, не возникает при этом сложностей с перемещением и использованием спецтехники. Он заключается в заливке бетона в предварительно сооруженную опалубку или по профнастилу.

      Монолитные перекрытия

      Эта технология дает возможность производить замену вышедших из строя деревянных конструкций, в частности, подвалов и цоколя. После монтажа основания производят заливку монолитной поверхности перекрытия. В связи с тем, что для застывания бетона требуется определенное время, имеют место технологические паузы в производстве. Такие перекрытия являются наиболее оптимальными в качестве элемента подвального или цокольного помещения.

    • Сборно-монолитные. Особенности такого перекрытия объединяют достоинства двух вариантов, которые описаны выше. В этом случае процесс производства заключается в заливке слоя бетона в пустотные блоки, которые располагаются между балками. Материал балок может быть любым обеспечивающим достаточную прочность конструкции на любом горизонте здания.

      Сборно-монолитные перекрытия

      Перекрытия, полученные при помощи сборно-разборной технологии, обладают рядам достоинств:

      • не требуется применение спецтехники;
      • стоимость работ существенно снижается;
      • объем работ снижается и, соответственно, скорость их увеличивается;
      • отпадает необходимость в опалубке;
      • хорошая тепло- и звукоизоляция.
  2. Балочными: деревянными, металлическими, железобетонными.
  3. Деревянными. Деревянные перекрытия

    Такая конструкция является наиболее распространенной в строительстве загородных домов. Это связано с возможностью создание перекрытия самостоятельно. Кроме этого материал является доступным и обладает хорошими звуко- и теплоизоляционными свойствами.

  4. Металлическими. Этот вариант перекрытия, как правило, используются при организации цоколя и подвала. Металлические конструкции имеют высокую надежность и длительный срок эксплуатации, а также их габариты меньше при одинаковой несущей способности. Металлические изделия не обладают достаточной теплоизоляцией и подвержены воздействию коррозии. Конструкция может быть сооружена из швеллеров или двутавров, которые укладывают на расстоянии 500-1500 мм друг от друга. На них производится монтаж плиты из железобетона мелких типоразмеров.
  5. Железобетонными. Использование этого варианта обуславливает необходимость использования грузоподъемной техники, так как масса конструктивных элементов значительна. Кроме того фундамент подвергается большим нагрузкам, что следует учесть при проектировании.

    Железобетонные перекрытия

    Показатели звуко- и теплоизоляции материала находятся на среднем уровне, железобетон плохо поддается обработке и имеет повышенные затраты труда при установке.

  6. Кессонными, арочными и шатровыми. Перекрытия кессонного и шатрового типов являются разновидностью ребристых панелей. Их применяют в строительстве объектов, имеющих большие размеры, со сложными архитектурными формами. Такие конструкции перекрытий не актуальны при возведении частных домов, как и перекрытия арочного типа.
Межэтажные перекрытия: варианты изготовления
Межэтажные перекрытия: варианты изготовления

Металлические и железобетонные балки

Металлические балки более надежны и долговечны по сравнению с деревянными. Они имеют меньшие габаритные размеры, и это позволяет экономить место.

Перекрытие для пола, сделанное при помощи металлических балок, намного надежнее деревянных, и металлические имеют меньшую толщину, что значительно влияет на экономию пространства. В отличие от деревянных пролетов, которые могут покрывать всего 4-4.5 метра, металлические покрывают пролеты до 8 метров, и к тому же совершенно не горючи. Но имеют пониженные теплоизоляцию и звуконепроницаемость, есть возможность появление коррозии, и их укладку можно сделать только с помощью автокрана.

Для монтажа перегородки по металлическим балкам будет необходим прокатный профиль, который в этом случае будет являться несущей конструкцией, а также и пустотелые железобетонные плиты, которые укладываются между балками. Поверх всего этого располагается слой шлака и делается бетонная стяжка.

Для укладки металлических балок понадобится автокран. Расстояние между балками обычно делают в один м, а пространство между ними закладывают легкобетонными плитами. Швы между балками и плитами тщательно заделываются цементным раствором.

Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или одолеть самому?

Не вызывает сомнений, что оптимальным вариантом строительства монолитной плиты является его проведение в полном соответствии с планом. Расчет конструкции, который проводится специалистами, имеет некоторые преимущества:

Схема монолитного армированного перекрытия: назначение элементов конструкции.

  1. Монолитное перекрытие имеет требуемую несущую способность.
  2. Количество и сортамент арматуры, толщина и марка , которые применяются в конструкции по расчету профессионалов, считаются оптимальными, что дает возможность обойти ненужный избыток материалов и чрезмерные затраты труда.
  3. Разработанная специалистами программа строительства разрешает опереть монолитную плиту не только на стены, но также и на отдельно взятые колонны, что во много раз расширяет свободу планировки дома. Причем армирование конструкции в местах его соприкосновения с колоннами во многом отличается от армирования обыкновенного перекрытия, поскольку в таких участках нужно устанавливать вспомогательные стержни арматуры усиления.
  4. В проекте произведен четкий расчет всех объемов работ, что значительно помогает облегчить устройство конструкции тогда, когда с целью выполнения работ вы решите обратиться в строительную компанию или к частной бригаде.

Но что делать в том случае, если вы по какой-то причине не можете обратиться к подобного рода специалистам? Попробовать самостоятельно рассчитать устройство и ? Конечно, вы можете предпринять такую попытку, но вряд ли сможете осуществить задуманное без наличия специального образования и навыков. Плюс к тому, при таких попытках от осознания того факта, что постичь такой расчет «в бравой кавалерийской атаке» не получается, многие поддаются панике и унынию.

Но не нужно отчаиваться, ведь вы строите свой собственный дом, а не торгово-развлекательный центра с помещениями размером 12 на 24 м, поэтому для в частном доме можно прибегнуть к стандартному решению. А за консультацией к специалистам вам стоит обращаться в тех случаях, если вы решите сделать ваше жилище с рядом из монолитных колонн и несущего перекрытия, или же в том случае, когда пролет перекрытия будет превышать 7 м.

Ребристые монолитные плиты являются системой перекрестных балок – основных и второстепенных, – которые соединяются монолитно между собой и поверху объединяющей их плитой.

Монолитная конструкция

Эта конструкция является сплошной плитой, которая залита по всей площади и опорой для нее служат несущие стены. Для выполнения требуются расчеты, которые производятся профессионалами. Обязательно учитываются нагрузки, которые будет принимать плита, а так же изгибающие моменты. Производство и монтаж возможны только на объекте.

Очевидные плюсы применения монолитных межэтажных перекрытий в зданиях:

  • Высокая прочность готовой конструкции.
  • Нестандартные формы перекрытия.
  • Нет необходимости в грузоподъемной технике.

Минусы, которые важно знать при выборе этого варианта перекрытия:

  • Очень большой итоговый вес (при толщине в 200мм 1 м2 весит в районе 500 кг).
  • Обязательна съемная опалубка.
  • Подготовка опалубки, а так же армирование занимает много времени, в связи с этим повышена трудоемкость процесса изготовления.

Этапы формирования монолитного перекрытия между этажами:

  1. Подготовка опалубки и подходящего армирующего каркаса (аматура от 8 до 12 мм, стороны квадрата ячейки не более 200 мм).
  2. Бетоном заливается опалубка. Это чаще всего механизированный процесс в котором учувствуют автомиксеры и «бетононасосы».
  3. Использование вибрационного оборудования для уплотнения бетона и избавления от воздуха.

Монолитная конструкция очень долго бетонируется. А работы при этом можно будет продолжать только после полного застывания. Плюс еще необходимо подождать пока бетон набирает прочность.

Если вам необходимо заказать плиты перекрытия, то следует обратиться в IS GROUP. Мы готовы предоставить различные конструкции, в любой регион страны. У нас вы сможете найти различные дорожные плиты, аэродромные плиты блоки ФБС, СВАИ, плиты перекрытия и многие другие плиты ЖБИ. Доставка осуществляется железнодорожным транспортом. Если в вашем городе нет компании, которая может обеспечить вас строительными материалами, то обязательно обратитесь к нам по телефону +7 (495) 175 23 21.