Как сделать монолитное перекрытие своими руками

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=14.3кг/см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна 0.63тн/м² и временная нагрузка на перекрытие равна 0.2тн/м².

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Подготовка к работе

• лист А3;
• карандаш с ластиком;
• фанера ламинированная;
• молоток с гвоздями;
• толь;
• поддерживающая система (деревянные балки 100*100 и металлические распорки от 2 мм толщиной).

Данное перекрытие из бетона устанавливается исключительно как железобетонные плиты между первым и вторым этажами, но никак не на уровне цокольного этажа или чердака. Дело в том, что на уровне цокольного его ставить нет смысла, а при установке выше второго этажа оно уже окажется чрезмерно тяжелым. Но для того чтобы итоги работы были качественными, следует соблюдать порядок и четкую последовательность в каждом шаге.

Схема опалубки монолитного перекрытия.

1. Составление плана работы. На этом этапе вырисовывается устройство будущего места действия, определяются все несущие стены и производится подборка материалов. Но, как правило, набор стандартный, и все рассчитывается, чтобы можно было произвести закупку заранее. За периметр места действия следует брать внешнюю сторону стены этажа, т.к. перекрытие должно твердо лежать на своем основании. Не стоит допускать отклонения, т.к. они могут вылиться в недостаточную прочность, когда бетон будет уже залит. Бетон всегда следует брать одной марки и ни в коем случае не стоит его мешать. Это правило не зависит от уровня.
2. Изготовление опалубки. При ее изготовлении в первую очередь следует учитывать то, что устройство всех стыков должно быть идеальным. Каждый мм должен находиться в горизонтальной плоскости. Боковые щиты будут возвышаться на 0,3 м над уровнем опалубки. Ни в коем случае не стоит прибивать боковые щиты к реберной части поддона, т.к. раствор бетона под давлением может их вырвать и всю работу придется начинать по новой. Все крепления происходят исключительно в вертикальной части плиты.
3. На этом этапе будет устанавливаться поддерживающая система, состоящая из деревянных балок и металлических распорок, которые при желании могут быть взаимозаменяемы. Деревянные балки укладываются из расчета 1 шт на 1 м², тогда как распорки — 1 шт на 2 м². При таком соотношении можно не бояться, что перекрытие рухнет. Не стоит забывать, что давление на каждую из них будет около 500 кг, а в момент заливки и того больше (за счет энергии удара при падении бетона). После того как вся система установлена, следует пройтись до каждой отдельной балки и еще раз ее проверить на устойчивость. После чего надо подняться на саму опалубку и погулять по ней твердым шагом. Не должно быть никакой реакции, как если бы это была прогулка по улице. Если почувствовались отклонения, то надо их найти и переделать, в противном случае бетон пробьет себе дорогу вниз.
4. Если все хорошо, то можно приступать к последней части подготовки. Гидроизоляция осуществляется двумя способами: с помощью толя либо полиэтиленовой пленки. Материал выстилается на опалубку, разравнивается и поджимается чем-то массивным, чтобы он не просто не улетел, а даже не изменил свою форму. Под бетон лучше использовать толь, т.к. он обладает большими прочностными и изоляционными параметрами.

Межэтажные перекрытия. Балочные перекрытия

Обычно несущими составляющими конструкциями выступают балочные межэтажные перекрытия, находящиеся на одном расстоянии друг от друга. Пространство между ними занимают заполнители.

Балки делаются из железобетона, дерева, фасованного металлопроката. Следует учесть, что они должны обладать прочностью, чтобы справится со всеми нагрузками. Стоимость работ по укладке деревянных конструкций довольно невысокая. В этом случае не понадобятся сложные грузоподъемные машины, что тоже позволит сэкономить.

Из деревянных балок

Обычно для каркасных или деревянных жилых домов с небольшим количеством этажей используются балочные деревянные конструкции. Их не следует ставить на пролетах, ширина которых больше 5 м.

На верхней части брусовой конструкции кладется настил, выступающий полом. Если под конструкцией располагается жилое помещение, снизу его подбивают досками, образуя потолок. Пустота заполняется звуко- и теплоизолирующим материалом.

Преимущества выбора деревянных перекрытий в доме:

• Монтаж проходит просто и быстро вне зависимости от конфигурации. Использовать специализированную технику для покрытия из дерева не требуется;
• Удается получить легкую и прочную конструкцию по достаточно низкой цене.

Главным недостатком дома с деревянными перекрытиями считается высокая огнеопасность.

При неверной обработке этот материал со временем может подвергаться гниению и нашествию жучков-короедов.

Технология монтажа

Обычно монтаж перекрытий в доме, сделанном из бруса, происходит по следующим этапам:

Укладка изолирующей прокладки. Чтобы звуко- и теплоизоляция были качественными при устройстве перекрытия в деревянном доме, потребуется заполнение утеплителем. Их может послужить стружка, минеральная вата, керамзит, солома, пенопласт. Лучше отдавать предпочтение «ватным» матам. Они весят меньше, чем керамзит, что снижает нагрузку. С помощью волокнистой структуры воздух между комнатами легче проникает. Этот утеплитель имеет высокие изолирующие свойства.

Подготовительные работы

Армирование

Армирование — одним из самых важных этапов в работах по монтажу потолочных перекрытий. От него зависит, какое давление сможет выдержать вся конструкция.

Армирование один из главных этапов строительства

Арматуру или сетку связывают между собой с помощью проволоки.

Как залить потолок погреба

Для заливки потолка применяют бетон марок не ниже М200. Только такие бетонные смеси можно считать достаточными по своим прочностным характеристикам для потолочных конструкций.

По окончании заливки нужно сражу разровнять бетон, для чего используют лопаты и строительный уровень. На эту процедуру у строителя есть не более получаса до того, как смесь схватится.

Снятие опалубки

Снятие опалубки происходит не ранее чем через 21 день после заливки бетона. Строители снимают все деревянные конструкции, чтобы подготовить потолок к завершающим работам.

Во время этих работ необходимо соблюдать осторожность и прекратить их при малейшем подозрении на то, что бетон не до конца застыл или крошится

Расчет перекрытия

Расчет железобетонных конструкций в строительстве производится в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. Но в частном строительстве все положения этого документа не применяются. Обычно нагрузки, которые предстоит воспринимать перекрытиям в индивидуальном доме, не идут ни в какое сравнение с теми, на которые рассчитаны конструкции многоквартирных домов, промышленных зданий и инженерных сооружений. Поэтому нет смысла «лезть в дебри», можно произвести расчет по упрощенной методике, описанной в видеоролике.

Автор вполне доходчиво пояснил, как это сделать. Мне, во всяком случае, было все понятно. А главное – методика соответствует требованиям СНиП и применима к большинству перекрытий, изготавливаемых для частных домов.

Назначив толщину перекрытия и определив, сколько и какой арматуры необходимо для устройства, можно приступать к опалубочным работам.

Формирование опалубки

Установка опалубки, когда используется технология монолитного строительства, — работа наиболее ответственная. Эта конструкция состоит из нескольких элементов:

• щитов;
• подпорок.

Чтобы изготовить деревянные щиты, потребуется использовать доски. Их толщина должна быть не менее 2-х см. Нарезаются доски востребованных размеров, сбиваются между собой. Здесь имеют значение точность и прочность, а не эстетика. Для создания опалубки обозначенных выше параметров потребуется 4 щита. Их размеры 150 см на 125 см. Тогда и опалубка будет создаваться без лишних усилий, и монтажные работы можно будет выполнить быстро, и производить демонтаж конструкции, когда придет время, удастся без особых проблем.

Опорами будут служить:

• деревянный брус;
• необходимой высоты доски.

Для надежности нужно устанавливать на каждый щит хотя бы 6-8 опор. Но если удастся запастись более плотными опорами, можно будет использовать меньшее их число.

Консистенция бетона вязкая, но всё же жидкая. Заливка такого состава позволяет формировать ровное перекрытие. Но для этого на щиты, с их внутренних сторон, устанавливают тонкие фанеры. Тогда смесь не станет проливаться, сразу же сформируется достаточно ровная поверхность.

Учитывая, что каркас уже установлен, можно осуществить монтаж самой опалубки. Другими словами, опалубка должна быть установлена на расстоянии 4-5 см от нижнего края уже созданной конструкции из балок.

Заливка

Заливка проводится по определенной технологии, которая предусматривает такие этапы:

• расчет;
• подготовка инструмента и материала;
• обустройство герметичной опалубки;
• укладка арматурного каркаса на опалубку;
• замес и заливка бетона;
• уход за плитой.

Соблюдение поэтапного монтажа обеспечит создание прочного монолитного перекрытия своими руками.

Как монтируется опалубка

Поэтапный монтаж герметичной опалубки:

1. Установка опорных стоек. Используют металлические стойки или бревна диаметром 8 см. Устанавливаются на расстоянии 20 см от стен и 1 м максимально друг от друга.
2. Укладка ригелей. Представлены в виде продольных брусков, удерживающих опалубку.
3. Монтаж опалубки. Поверх ригелей устанавливают поперечные балки, которые покрываются фанерой или досками. Крепление осуществляется нагелями или гвоздями. Между листами и стеной не допускаются зазоры. Плотное прилегание обеспечит стойкость конструкции.
4. Регулировка стоек по высоте. Опалубка устанавливается заподлицо с верхней границей стен.
5. Установка пояса по периметру здания. Высота щитов соответствует толщине монолитного слоя.

Далее проверяют ровность конструкции с помощью уровня. При необходимости проводится регулировка.  Остается решить, как залить плиты перекрытия?

Пошаговый монтаж

Когда опалубка сооружена, выполняется армирование бетона. Работа проводится в соответствии с проектной документацией. Учитывается диаметр и характеристика прутьев:

1. по стенам прокладываются балки, состоящие из четырех прутьев;
2. на остальной площади ставится сетка в два яруса;
3. все элементы каркаса надежно скрепляются проволокой;
4. вязку проводят непосредственно на опалубке или на отдельной площадке, где элементы подаются на высоту и скрепляются.

На следующем этапе выполняется заливка подготовленного бетона:

1. плита заливается зараз;
2. раствор равномерно распределяется по опалубке до нужного уровня;
3. слой уплотняется вибратором;
4. ровность проверяют уровнем;
5. в нужных местах снимают лишний слой или заполняют углубления.

Монолитные плиты позволяют соорудить перекрытие разной конфигурации. В малоэтажном строительстве этот вариант исключает потребность в применении техники. Чтобы выполнить заливку, необходимо приложить немало усилий на выполнение всех этапов.

Как залить бетонный пол в частном доме на грунт

Устройство армопояса для газобетонного дома

Технология строительства дома из монолитного бетона

Технология заливки пола керамзитом — как сделать стяжку

Установка сборно-монолитных перекрытий

Итак, основа СМП – балки-перекрытия (из бетона или железобетона), которые укладывают на очищенную и предварительно выровненную горизонтальную поверхность стен (ригелей). Монтаж балок можно производить вручную или с применением средств малой механизации. Снизу, как правило, для опоры устанавливают временные телескопические стойки, которые располагают на расстоянии в среднем 1,5 м друг от друга. При отсутствии стоек можно использовать деревянные столбы. Монтажные опоры устанавливают до начала укладки балок. При использовании балок из высокопрочного бетона на определенных проемах можно полностью обойтись без применения стоек.

Важно: Для упора стойки нужно прочное основание с хорошей несущей способностью, иначе существует опасность продавливания стойки под весом перекрытия. Балки укладываются непосредственно на стеновой материал, обвязочный пояс заливается позже одновременно с плитой

Заполнителем могут стать обычные или специальные Т-образные (блоки со снятой фаской в нижней части), газобетонные, пенобетонные, полистиролбетонные, керамзитобетонные блоки, а также блоки из теплой керамики, прессованной древесины или пенополистирола (для устройства утепленной монолитной плиты на уровне первого этажа). При монтаже блоков (элементов заполнения) возможна их доработка (обрезка). Как правило, блоки можно резать алмазным кругом или, как в случае с блоками из прессованной древесины, обычной бензопилой. Их укладывают вручную вдоль продольного направления балок с минимальным зазором между соседними элементами

Балки укладываются непосредственно на стеновой материал, обвязочный пояс заливается позже одновременно с плитой. Заполнителем могут стать обычные или специальные Т-образные (блоки со снятой фаской в нижней части), газобетонные, пенобетонные, полистиролбетонные, керамзитобетонные блоки, а также блоки из теплой керамики, прессованной древесины или пенополистирола (для устройства утепленной монолитной плиты на уровне первого этажа). При монтаже блоков (элементов заполнения) возможна их доработка (обрезка). Как правило, блоки можно резать алмазным кругом или, как в случае с блоками из прессованной древесины, обычной бензопилой. Их укладывают вручную вдоль продольного направления балок с минимальным зазором между соседними элементами.

После установки элементов каркаса заливается бетонная диафрагма – верхний слой бетона толщиной около 5 см, расположенный непосредственно над вставками и формирующий верхнюю поверхность перекрытия, предназначенную для эксплуатации. Перед бетонированием все поверхности элементов перекрытия необходимо очистить от остатков строительного мусора и пыли. Снять дополнительные опоры можно, когда бетон наберет не менее 70 % проектной прочности, лучше 85 %. При средней температуре окружающего воздуха выше +10 °С опоры снимают через 10–18 дней, при температуре +5…+10 °С – через 20–30 дней.

Что такое монолитная плита?

Такой фундамент состоит из бетона, в его конструкцию входит не только бетонное основание, но и армирующий каркас, гидроизоляция, песчаная подушка, которая защищает будущее строение от подземных вод. Дополнительно от разрушения фундамент защищает гидроизоляционный материал.

Рационально использовать в строительстве разновидность фундамента незаглубленного типа. Это дает возможность применять и возводить её в местностях со сложными видами грунта. Минимальная толщина монолитной плиты составляет 10 см, в ином случае конструкция фундамента непригодна для надежной опоры.

Как армировать?

Нагрузка на безбалочные монолитные панели идет вертикально вниз и распространяется пропорционально по всей площади. Выходит, что верхняя сторона армирующего каркаса берет на себя сдавливающие нагрузки, а нижний – растягивающие. Прутки укладывают в опалубочную конструкцию и связывают друг с другом посредством мягкой вязальной проволоки. Для нижележащего остова практикуют толстые металлические стержни. Верхний слой составляют прутья с меньшим сечением.

При высоте конструкции монолитного перекрытия от 180 до 200 миллиметров длина перекрываемого пролета способна простираться до 6 метров. В подобных панелях дистанция между нижней и верхней армирующими сетками выдерживают интервал 100–125 мм. Для этого практикуют фиксаторы, которые делают из остатков арматуры диаметром 10 миллиметров. Длинные стержни выгибают в форме буквы «Л» и размещают с интервалом в один метр. В местах, где требуется упрочнение панели перекрытия, дистанцию уменьшают до 40 см. Как правило, это середина зоны сопряжения с опорами и области наибольшей нагрузки.

Под нижележащим армирующим каркасом панели должен сохраниться пласт бетона приблизительно в 25–30 миллиметров либо немного больше. Аналогичным слоем заливается верхняя армирующая сетка. Для выдерживания этого размера под места перекрещивания нижних прутков арматуры ставятся пластмассовые подставки с интервалом примерно один метр. Такие приспособления реализуются в магазинах стройматериалов. Их можно заместить брусками из древесины, приколоченными либо прикрученными к опалубке посредством саморезов. Если не зафиксировать их расположение подобным типом, то они способны всплыть при наполнении формы раствором бетона.

Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия

Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.

Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).

Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения.

Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи.

Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам — экологичность совмещённая с экономией.

С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками

Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:

• Необходим грамотный расчет конструкции;
• Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
• Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
• Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.

Правильно уложенные железобетонные балки перекрытия сделают конструкцию надежной.

Опалубка

Чтобы сформировать полужидкую бетонную смесь в будущее перекрытие, необходимо изготовить опалубку. Купить опалубку инвентарную для перекрытия могут позволить себе только строительные организации. Для частного застройщика эти траты совершенно неприемлемы, поэтому для перекрытия изготавливалась опалубка своими руками.

Для уменьшения стоимости перекрытия, опалубку можно сделать переставной, заливая отдельные участки перекрытия, а после отвердения бетона переставлять ее на новый участок. Но этот процесс очень долгий, так как снятие опалубки рекомендуется производить примерно через неделю, когда бетон наберет 50% прочности.

Ускорить процесс поможет несъемная опалубка из профилированных стальных листов, уложенная на прогоны из металлических или деревянных балок. Но, при большой площади,  листов потребуется много, а стоимость их придется включить в стоимость перекрытия, так как снять их будет практически невозможно.

Для строящегося дома было решено, как сделать опалубку недорогой, и в то же время, не затянуть процесс устройства перекрытия:

• для прогонов опалубки, установленных с шагом 500-600 мм, использовалась обрезная доска 200 х 50 мм, которая позже применена для устройства стропил двускатной кровли;
• стойки для прогонов были изготовлены из бруска 100 х 50 мм, впоследствии я его использовал для устройства обрешетки под кровлю из металлочерепицы;

настил изготовлен из досок 150 х 25 мм, которые были надежно укрыты плотным листовым полиэтиленом, оставшимся от упаковки газобетоннных блоков, впоследствии доски использовал для устройства верхнего перекрытия в некоторых помещениях мансарды.

Так как необходимо было перекрыть пролет 9 400 мм, еще на стадии проектирования было решено в середине пролета одновременно с перекрытием залить железобетонную балку, лежащую на двух колоннах. Несъемной опалубкой для балки послужили два швеллера высотой 200 мм, добавившие ей прочности. В результате получились два пролета по 4 600 мм, опалубка перекрытий раздельная, с общим армированием.

После устройства настила монтируются вертикальные детали опалубки, состоящие из готовых щитов, ширина которых примерно на 100 мм больше толщины перекрытия. Их просто можно прикрутить к стенам саморезами. Эти элементы должны удерживать бетонную смесь от растекания. Вдоль вертикальных щитов впоследствии устанавливаются листы экструдированного пенополистирола. Они послужат утеплением для торцов перекрытия.Продолжительность этого этапа оказалась невелика, так как я использовал щиты, применявшиеся еще при устройстве ленточного фундамента и перекрытия первого этажа.

Будущие проемы для шахт вентиляционных каналов, а также для лестничного марша необходимо тщательно разметить и ограничить вертикальными элементами опалубки, изготовленными из брусков 100 х 50 мм.

Опалубка под монолитное перекрытие из железобетона

Настил я накрыл полиэтиленом, который прикрепил к доскам при помощи строительного степлера. Стыки проклеил канцелярской клейкой лентой. Укрывать доски нужно тщательно по двум причинам:

• чтобы не допустить потерю воды и изменение водоцементного отношения бетонной смеси;
• с целью сохранить доски настила чистыми и пригодными к дальнейшему использованию.

Поверхность опалубки под монолитное перекрытие необходимо тщательно изолировать

Вентиляционные каналы, выполненные в несущей стене, я огородил коробами из досок и брусков. Монтажной пеной были заполнены все щели и неплотности.

Устройство опалубки заняло пять полных дней, при этом почти все работы я производил сам. Иногда мне требовалась помощь старшего сына.

Вывод

Ребристое перекрытие позволяет получить прочную конструкцию, разделяющую этажи, при грамотном проектировании и выполнении. Конструкционные особенности позволяют сэкономить строительный материал и облегчить нагрузки на стены и фундамент дома, однако процесс возведения опалубки будет гораздо более трудоемким и дорогим, чем при других вариантах перекрытия, что также стоит учитывать.

Такой вариант перекрытия, выполненный своими руками, подойдет скорее тем, у кого много свободного времени и рабочих рук. В остальных случаях, на наш взгляд, эффективнее будет приобрести заводские ж/б плиты. А на небольшие пролеты более рациональным решением будет просто заливка плоской плиты.