Как правильно класть плиты перекрытия на фундамент: основные способы

Выполнение расчетов нагрузочной способности

Все нагрузки, которые действуют на монолитный железобетон во время эксплуатации, делятся на следующие разновидности:

• постоянно действующие усилия. К ним относятся нагрузки, которые создаются весом коробки строения, массой находящихся внутри здания перегородок, а также конструкцией кровли;
• нагрузки переменного характера. Их величина определяется весом инженерных сетей, массой отделочных элементов, мебели. От количества людей внутри строения также зависит величина временных нагрузок.

Нагрузочная способность монолитных плит зависит от толщины железобетонного массива. Для обеспечения требуемого запаса прочности плиты при нагрузке 500 кг на 1 кв. м необходимо выдержать толщину железобетонного массива, равную 0,2 м. Величина нагрузки плиты перекрытия, определяется на основании специальных расчетов

Важно учитывать условия эксплуатации плит, чтобы не допустить их растрескивания

Как и все, что касается строительства, монолитное перекрытие начинается с проекта

На точность прочностных расчетов влияют следующие факторы:

• размер расчетных усилий, действующих на единицу площади перекрытия;
• маркировка используемого бетонного раствора;
• толщина формируемой плиты из армированного бетона;
• длина и ширина конструкции, перекрывающей пространство между этажами.

На основании расчетов определяется размер сечения арматуры, которая демпфирует изгибающие моменты и усилия растяжения. Без специальной инженерной подготовки самостоятельное выполнение расчетов проблематично. Поручите расчетные операции профессиональным строителям или выполните вычисления в онлайн-режиме с помощью специального калькулятора, размещенного на профессиональных сайтах.

Рамы для картин и зеркал

Классификация бетонных конструкций

Как залить?

Бетон следует покупать прямо на предприятии-изготовителе, что существенно облегчит задачу. Заливание раствора с миксера ровным слоем дает возможность обеспечить максимум прочности изделию. Лучше будет заливать бетон 20-сантиметровым слоем без остановки. До заливания бетона в опалубочную конструкцию нужно осуществить монтаж каркаса либо короба для техотверстий. Речь идет, к примеру, о вентканале либо дымоходе.

После заливки следует осуществить вибрирование спецвибратором глубинного типа. После этого бетон оставляют подсыхать и набирать прочность в течение месяца. Во время первой недели поверхность постоянно следует смачивать водой. Причем именно увлажнять. Через 30 дней можно будет демонтировать опалубку и плита будет сделана. Как можно убедиться, в заливании бетона ничего сложного нет.

Выбор марки бетона

Следует сказать, что вопрос подбора марки бетона для самодельного перекрытия крайне важен. Ведь неправильный выбор данного материала сулит проблемами с прочностью, снижением сопротивляемости к нагрузкам и так далее. А потому рекомендации специалистов в этом вопросе лишними точно не будут. Рассмотрим, какие есть марки бетона на сегодняшний день.

• Марка М100 представляет собой решение с наиболее низким качеством и обычно используется перед заливанием монолитных конструкций. Обычно такой вариант применяют для заливки фундаментной ленты, формирования подушки из бетона, установки бордюра и так далее.
• Бетон марки М150 используется для пола, стяжки, а также создания фундамента для построек, где насчитывается небольшое количество этажей.
• М200 будет применяться для формирования пола, отмосток и стяжки. Из-за высокой прочности материала его используют для производства бетонных лестниц.
• М250 будет отличным решением в создании монолита ленточных фундаментов, а также плит перекрытий.
• М300 применяется для формирования плит перекрытий, а также бетонных лестниц.
• М350 используют для создания различных поверхностей монолитного типа, балок и бассейнов.

Марки М400, М450 и М500 практически не применяются в строительстве частных объектов. Они востребованы в создании таких построек, как плотины, дамбы, мосты и различные гидротехнические сооружения.

Опалубка под перекрытие – состав, главные требования и достоинства конструкции

Монолитное перекрытие – нагруженный элемент строения. Приняв решение самостоятельно выполнить его заливку, тщательно изучите требования, предъявляемые к сборной опалубке.

Сооружение перекрытий, сделанных из железобетона предусматривает технология строительства зданий

Опалубка для перекрытий – сложная конструкция, которая состоит из следующих составляющих:

• опорных узлов, в качестве которых используются телескопические стойки для опалубки, леса или деревянные брусья. Правильно выбранное расстояние между опорами позволяет равномерно распределить нагрузку на опору;
• основания, сформированного из листовых материалов. Для изготовления опалубочной основы используются листы фанеры, обладающие повышенной влагостойкостью, дощатые щиты или металлопрофиль;
• деревянных или металлических балок, расположенных взаимно перпендикулярно. От жесткости балочных элементов, которыми воспринимается масса бетона до и после застывания, зависит прочность опалубочной конструкции.

Своими руками опалубка собирается по предварительно разработанному чертежу или эскизу. Рассмотрим главные требования, предъявляемые к опалубке:

Повышенный запас прочности. Элементы опалубочной конструкции воспринимают вес жидкого и затвердевшего бетона, а также массу арматурного каркаса.
Надежность и безопасность

Важно обеспечить жесткость основания, по которому перемещаются рабочие во время армирования и заливки бетона.
Продолжительный период эксплуатации. Разборная опалубка, состоящая из унифицированных элементов – многоразовая конструкция

Она повторно используется после демонтажа.
Сохранение целостности под воздействием нагрузок. В процессе поверхностного и глубинного уплотнения бетонного массива возникают повышенные динамические нагрузки, которые передаются элементам опалубки.

Возможность ускоренного монтажа. Конструктивные особенности стандартных секций и опорных элементов предусматривают возможность ускоренной сборки опалубки.
Легкость разборки. После набора бетоном экспозиционной прочности опалубка, состоящая из отдельных узлов, легко демонтируются для повторного применения.

Опалубка под перекрытие обладает комплексом достоинств. Главные плюсы:

• ускоренные темпы сборки и возможность демонтажа своими силами;
• отсутствие необходимости применения грузоподъемных устройств;
• возможность применения для заливки перекрытий сложной конфигурации;
• устойчивость и надежность;
• простота доставки к месту монтажа;
• возможность многократного использования после разборки;
• продолжительный срок использования.

Остановимся более детально на вариантах конструктивного исполнения опалубки.

Заливка бетоном

Для бетонирования плиты лучше всего использовать бетон, заказанный на заводе. Это поможет сэкономить время и силы, а также обеспечит однородность переегородки и повысит показатели прочности. Если перекрытие заливается достаточно быстро и равномерно, а достигается это с помощью бетононасоса, раствор не начинает рано застывать и благодаря этому перекрытие по праву можно будет назвать монолитным.

Для того, чтобы полностью заполнить все щели перед наполнением перекрытия бетоном залейте сначала проливку. Она выполняется тонким и немного жидковатым слоем. Когда этот слой утрамбуется и равномерно распределится, можно приступать к заливке основного слоя.

Особенности при работе

Некоторые советуют не заливать до края сантиметра 2, а потом через несколько дней, когда бетон схватиться, с помощью маяков заполнить оставшееся пространство жидким раствором. Это позволит добиться ровности и гладкости межэтажного перекрытия. Для этих целей также можно использовать самовыравниваемые полы.

Если плита перекрытия своими руками изготавливается зимой, то бетон должен содержать противоморозные добавки. Однако стоит помнить, что они оказывают влияние на время набирания прочности бетоном. Поэтому однозначно наилучшим временем для самостоятельной заливки плиты перекрытия является теплое время года.

Процесс застывания бетона

После того, как перекрытие залито бетонным раствором, нельзя сказать, что все работы закончены и можно просто ждать, когда плита наберет свою прочность. Процесс застывания раствора неразрывно связан с испарением влаги, а это приводит к появлению трещин в бетоне. Ввиду этого, в первое время после заливки, нужно регулярно поливать водой. Лучше всего использовать в этом случае шланг с водой, ведь поднимать ведро за ведром на высоту второго этажа дело неблагодарное.

Если бетон сохнет в знойную погоду, поливания водой будет недостаточно, нужно накрыть плиту полиэтиленом.

После того, как бетон застыл нужно снять всю опалубку. О том, чтобы этот процесс не был столь трудным, следует позаботиться еще на этапе монтажа конструкции. Если все доски были покрыты полиэтиленом, их можно использовать в дальнейшем.

Как видно, при желании плиты перекрытия можно сделать своими руками. И хотя этот процесс трудоемкий и длительный, но полученная прочность плиты стоит этих усилий.

Монтаж опалубки

Теперь поговорим о таком моменте, как монтаж опалубки, ведь устройство плиты перекрытия предполагает, что бетон заливается в опалубочную конструкцию, положенную горизонтально. Она обычно имеет название палубы. Есть следующие варианты обустройства данной конструкции:

• установка уже готового съемного решения – пластикового или металлического;
• создание опалубки на месте, с применением досок либо фанеры влагостойкого типа.

Первый вариант использовать легче, ведь опалубка разбирается, у нее есть опоры телескопического типа, которые нужны для ее поддерживания на определенном уровне. Если создавать опалубку самому, то следует знать, что толщина фанеры должна быть 2 сантиметра, а толщина досок обрезного типа – 3 сантиметра. Сбивая конструкцию, следует хорошо подгонять элементы. Если между ними остаются щели, то опалубочную поверхность необходимо обложить пленкой гидроизоляционного типа.

Пошаговая инструкция по монтажу опалубки.

• Устанавливаем вертикальные стоечные опоры. Обычно это телескопические решения из металла с регулируемой высотой. В качестве альтернативы можно применять бревна, располагая их через метр.
• Укладываем ригели на стойки.
• Затем устанавливаем сверху горизонтальную опалубку. Если применяется не готовый вариант, а собственноручный, то на брусья продольного типа кладутся балки поперечного типа, а сверху устанавливается фанера с влагостойкими свойствами. Размеры такой опалубки следует подогнать идеально, чтобы не было щелей.
• Нужно регулировать высоту стоечных опор так, чтобы верхняя часть опалубки горизонтального типа сходилась с частью стеночной кладки сверху.
• Далее осуществляем монтаж вертикальных опалубочных частей. У монолитной плиты габариты должны быть такими, чтобы края заходили на 15 сантиметров на стены. Следует создать ограждение вертикального типа как раз на данном расстоянии от внутренней части стенки.
• Проверяем с использованием нивелира ровное расположение конструкции и ее горизонтальность.

Типология зданий и сфера применения

Основной сферой применения монолитных перекрытий являются здания с несущими стенами из кирпича, блочной кладки или бетонных панелей, а также купольные дома. Требования к монолитности перекрытия могут быть обусловлены:

• нестандартным планом здания;
• необходимостью существенно увеличить несущую способность перекрытия;
• повышенными требованиями к гидро- и шумоизоляции;
• необходимостью обеспечить свободную планировку;
• сокращением расходов на внутреннюю отделку.

Заливка производится, как правило, после окончания возведения стен первого этажа. Однако возможны варианты заливки монолитных перекрытий уже в зданиях с кровлей, если того требуют погодные или иные условия. В таком случае на кладке нижнего этажа монтируют двутавровые балки и по периметру несущих стен заливают венец на высоту перекрытия. Также, для усиления механических связей, с внутренней стороны венца выпускают на 40–50 см закладную арматуру. Ее суммарное сечение не может быть меньше 0,4% от сечения продольного среза венца.

Изготовление опалубки

Опалубка должна быть такой прочности, чтобы выдержать массу свежезалитого бетона без видимой деформации. При ее сооружении необходимо учитывать, что 200 мм бетона (в толщину)оказывает давление на материал опалубки, равное 500 кг. Кроме того, выливаясь из шланга, масса бетона оказывает дополнительное давление на материал, поэтому в конструкцию опалубки должна быть заложена дополнительная прочность.

Изготавливать опалубку лучше из листов фанеры 18… 20 мм толщиной, при этом желательно, чтобы она была ламинированной: такую поверхность потом будет легче очистить. В некоторых случаях на дно опалубки укладывается гидроизоляционный материал, в качестве которого используется толстая полиэтиленовая пленка или толь. В качестве опор, распорок, стоек и балок годится брус сечением 100×100 мм.

Площадка, которая будет заливаться бетоном, должна быть строго горизонтальной, иначе не избежать дополнительных затрат времени и средств на исправление ошибки.

Армирование

Этот процесс выполняется для того, чтобы получить прочную плиту перекрытия. Дл этого используют арматуру с периодическим профилированием типа А400, А500 или АIII. Ее укладывают в четыре ряда: нижний ряд располагается вдоль пролета, следующий – поперек, затем снова ряд арматуры укладывается в том же направлении, а верхний – опять в продольном направлении. Пролетом называется расстояние между несущими стенами, которые располагаются с коротких сторон прямоугольного здания.

Нижний ряд арматуры кладут на сухарики из пластмассы, предназначенные для создания промежутка в 25… 30 мм между дном опалубки и металлом. Поверх нижнего ряда кладут следующий, после чего увязывают их вместе мягкой проволокой в местах пересечений. Следующая деталь – разделитель сеток: она предназначена для того, чтобы создать необходимое расстояние между верхней и нижней арматурой. При этом бетон заливается таким образом, чтобы его верхний уровень был выше арматуры на все те же 25… 30 мм.

Армирующий каркас должен быть жесткой конструкцией, которая должна быть неподвижной во время заливки смеси.

Заливка бетона

После окончания подготовительных работ выполняется непосредственно заливка. При этом бетон необходимо распределить равномерно по всей площади опалубки, чтобы слой его был одинаков во всех местах. Чтобы избавиться от воздушных пузырей, его необходимо провибрировать с помощью специального устройства. Допускается многократное протыкание смеси штыковой лопатой, но при этом существует опасность повреждения гидроизоляционной пленки.

Процесс лучше проводить в один прием, но если площадь перекрытия велика или это невозможно по другим причинам – в таком случае монтируются так называемые «рассечки» (сетки с ячейками до 10 мм из стальной проволоки). Их устанавливают вертикально и крепят к арматуре каркаса. В средней части пролета рассечки не допускаются. Доски, фанера и прочие подобные материалы для этого не применяются.

После того, как бетон будет залит, его необходимо укрыть пленкой: это предотвратит его растрескивание. Кроме того, следует бетон увлажнять, чтобы он набирал прочность постепенно. Опалубку можно снять через месяц: за это время плита перекрытия окончательно отвердеет.

Как выполняется заливка плиты на несущие стены дома

Монолитная плита перекрытия заливается бетонной смесью, приготовленной из следующих ингредиентов:

• портландцемента с маркировкой М400;
• гравия или щебня размером до 3 см;
• очищенного песка.

Все компоненты раствора смешиваются с водой до получения сметанообразного состояния бетона. Для повышения эффективности замеса используется бетономешалка. Однако, учитывая необходимость в увеличенном объеме смеси, стоит купить готовый бетон, который доставляется на участок работ в специальном миксере.

Процесс бетонирования включает следующие этапы:

1. Подачу бетонной смеси в опалубку с арматурой.
2. Равномерное распределение бетона по площади будущего перекрытия.
3. Трамбование бетонного массива с использованием механического вибратора.

На завершающей стадии осуществляется выравнивание поверхности. Бетон набирает эксплуатационную прочность на протяжении одного месяца и нуждается в дополнительном увлажнении. Ведь в процессе твердения бетона влага постепенно испаряется. Для поддержания постоянной влажности и предотвращения растрескивания поверхность закрывается полиэтиленовой пленкой и регулярно увлажняется.

Расчет пошагово

В автоматическом режиме выполнить расчет плиты перекрытия для жилого здания поможет онлайн-калькулятор – нужно только ввести геометрические размеры конструкции и марку используемого бетона. Вычисление производится на основании нормативных параметров и нагрузок, которые регламентированы СНиП 2.01.07-85.

Методику самостоятельного определения параметров рассмотрим ниже.

Определение расчетной длины плиты

Основными понятиями при проектировании геометрии монолитной плиты являются проектная и физическая длина. Под понятием «расчетная длина» следует понимать минимальное расстояние между наиболее удаленными стенами. Из этого можно сделать вывод, что физическая длина будет всегда больше проектной.

Монолитная плита перекрытия может быть однопролетной (опираться по длине только на 2 несущие стены) и многопролетной (опираться на 3 и более стеновые конструкции). Опирание на стены может быть выполнено жестко (с защемлением) и шарнирно.

Рисунок 3. Схема жесткого опирания

Рисунок 4. Схема шарнирного опирания

Рисунок 5. Схема многопролетного монолитного перекрытия

Толщину плиты можно рассчитать по соотношению 1:30 к расчетной площади перекрытия. Обычно она составляет не менее 200 мм.

Предварительное определение класса арматуры и марки бетона

Расчет междуэтажного (межэтажного) перекрытия начинается с определения класса арматуры. Это можно выполнить вручную или выбрать из таблицы на рис. 6.

Рисунок 6. Формула и таблица для выбора класса арматуры

Класс арматуры без расчетов подбирается по значению a_R, обозначающему расстояние от центра поперечного сечения прутка до нижнего уровня плиты. С увеличением данного расстояния (его минимальное значение должно быть не меньше диаметра самой арматуры, но и не менее 10 мм) повышается прочность сцепления прутка с бетоном. Также его можно принять по коэффициенту ξ_R, который высчитываетсяпо формуле, приведенной на рис. 6.

При выборе марки бетона нужно учитывать, что этот материал является неоднородным, поэтому его физико-механические свойства (даже при условии изготовления образцов из одного замеса) характеризуются значительным разбросом.

Важно знать, что при расчетах нужно учитывать и марку бетона, и класс арматуры. При этом сопротивление бетона на сжатие не допускается принимать большим, чем сопротивление арматуры – т.е

в сущности, на растяжение будет работать именно армирующий каркас.

Как правило, при сооружении перекрытий в жилых зданиях применяются бетонные смеси марок М250-М350 (В20-В25). Для армирующего каркаса обычно применяется арматура А400 или А500.

Определение нагрузки на плиту

Расчет бетонной плиты перекрытия всегда направлен на определение распределенной нагрузки. Для этого нужно просуммировать собственный вес горизонтальной конструкции и вертикальные нагрузки.

Масса будущей плиты толщиной 200 мм определяется с учетом плотности бетона и, как правило, составляет в пределах 500 кг/м2. Согласно строительным нормам нормативные нагрузки от вышерасположенных строительных конструкций на перекрытие в зданиях жилого типа принимаются равными от 200 до 800 кг/м2 – берем среднее значение в 500 кг/м2. В результате получаем общую распределенную нагрузку 1000 кг/м2.

Основные принципы того, как рассчитать плиту перекрытия, рассмотрены в следующем видео:

Максимальное изгибающее напряжение всегда приходится на центр монолитного перекрытия, которое опирается на стены по контуру. Для расчета изгибающего момента нужно воспользоваться формулой, приведенной на рис. 7.

Рисунок 7. Воздействие изгибающего момента и формула для его расчета

Пример расчета изгибающего момента, воздействующего на монолитную плиту перекрытия при пролете длиной 6 м:

М_мах=(1000×62)/8=4500 кг/м

Подбор сечения арматуры

Для создания армирующего каркаса применяется рифленая арматура. Согласно строительным нормам диаметр прутков выбирается не менее 10 мм для двухрядной и 12 мм для однорядной вязки в зависимости от длины перекрытия. Размер ячеек сетки подбирается 200х200 мм или меньше, но в этом случае увеличится общий вес монолитной конструкции.

Фото 8. Внешний вид армирующего каркаса

При соединении опалубки с каменной стеной армирующий каркас применяется несколько способов, показанных на рис. 9

Рисунок 9. Способы соединения опалубки с каменной стеной

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона

Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчеты и программное обеспечение по инженерной сантехнике VALTEC

Безбалочное монолитное перекрытие: бетонировка

Это именно тот случай, при котором экономить и прибегать к технологии самостоятельного приготовления бетонной смеси крайне не рекомендуется. Не потому, что возникают сомнения по поводу правильности приготовления бетона (с этим как раз справиться несложно), а потому, что вряд ли у вас получится приготовить бетон сразу в нужном количестве, так, чтобы залить перекрытия одним заходом. А именно этот момент и является основополагающим, он даже отражен в названии данного типа перекрытий – монолитное, что означает цельное, единое и неделимое. А о какой монолитности может идти речь, если перекрытия будут заливаться частями по мере приготовления бетона? Сами понимаете, что в этом отношении заливка монолитного перекрытия должна производиться из купленного и приготовленного сразу в необходимом объеме бетона. Мало того, для его подачи наверх понадобится бетононасос (некоторые бетономешалки оборудуются таковым).

Заливка монолитного перекрытия фото

А в целом непосредственный процесс заливки перекрытий очень простой, и тонкостей здесь практически нет – выделить можно только один момент. Это виброупрессовка бетона в опалубке, которая выполняется специальным глубинным вибратором. За неимением такового можно обойтись и старым, как говорится, дедовским способом – обыкновенной палкой, с помощью которой осаживается бетон.

В заключение скажу несколько слов о контроле застывания бетона, без которого монолитное перекрытие своими руками может получиться некачественным. Высыхать бетон должен долго – для этого его искусственно лишают возможности отдавать влагу в атмосферу. Его попросту накрывают тонкой целлофановой пленкой сразу после того, как по нему можно будет передвигаться, не боясь оставить следы. Но перед тем, как укрыть бетон целлофаном, его нужно обильно смочить водой.

Автор статьи Александр Куликов