Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство монолитного перекрытия по металлическим балкам

Перекрытие по металлическим балкам

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката. Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

  • двутавр номер 16 или 20;
  • швеллер высотой до 20 см;
  • уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

  • бетонная смесь для формирования цельной основы;
  • стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
  • строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

  • деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
  • полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
  • подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

  • бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
  • сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

  • повышенной надежностью;
  • высоким запасом прочности;
  • длительным ресурсом эксплуатации;
  • увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

  • трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
  • необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

  • общий вес;
  • нагрузочную способность;
  • площадь формируемой поверхности;
  • расстояние между балками;
  • ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

  • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
  • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

  • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
  • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

  1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
  2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
  3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
  4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
  5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
  6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
  7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

  1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
  2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
  3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
  4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
  5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

Конструкции перекрытий

Деревянные перекрытия. Дома старой постройки, как правило, имеют недолговечные сгораемые перекрытия. Поэтому основной за­дачей, которая решается существующими методами капитального ре­монта, является замена деревянных перекрытий на железобетонные, их усиление и ремонт (рис. 2.18, а).

Недостатками конструкций перекрытий таких домов являются совместная работа системы деревянных каркасных перегородок, сов­падающих по этажам, и балок перекрытий, а также малая жесткость основных несущих элементов перекрытий и наличие деревянной подшивки.

Основными недостатками деревянных перекрытий по стальным балкам (рис. 2.18, б) является высокая жесткость балок, совместная работа системы каркасных деревянных перегородок, совпадающих по этажам с балками перекрытий.

Смешанные перекрытия. Поражение гнилью деревянного наката и самих деревянных балок в местах расположения санузлов и кухонь привело к необходимости устройства в этих зонах железобетонных перекрытий по металлическим балкам. Если в домах, построенных до 1924 г., в основном несущие конструкции (прогоны и балки) устраи­вали металлическими, то начиная с середины 1930-х годов в строи­тельстве используют в равной степени железобетонные перекрытия, в санузлах и на кухнях деревянные перекрытия, во всех остальных по­мещениях как по деревянным, так и по металлическим балкам.

Железобетонные перекрытия. Подразделяются на монолитные и сборные.

Монолитные перекрытия до середины 90-х годов XX в. имели очень ограниченное применение. Эти ограничения обуслов­ливались отсутствием многооборачиваемой опалубки, а также меха­низмов, позволяющих транспортировать бетонную смесь по возводи­мому зданию. До 1924 г. монолитные перекрытия устраивали в жилых домах высотой до пяти этажей в основном над подвальным этажом, а также в надземных этажах в местах расположения санузлов и кухонь. Монолитная плита из железобетона на кирпичном щебне выполня­лась по верхней полке металлических прокатных балок.

Начиная с середины 1930-х годов, при увеличении этажности, ис­ходя из действующих противопожарных норм, возникла необходи­мость в части строящихся строений создавать по высоте здания не­сгораемые противопожарные диафрагмы. Такие диафрагмы из моно­литного бетона устраивали над подвальным, третьим, четвертым и последним этажами. В качестве основных несущих элементов ис­пользовали металлические прокатные балки. Монолитная железобе­тонная плита устраивалась как по верхней, так и по нижней полкам балок.

Начальный период сборного железобетонного строительства ос­новывался на использовании ребристых мелкоразмерных плит типа ПРТ по металлическим прокатным балкам.

С середины 1950-х годов новое строительство переходит на сбор­ный железобетон — по железобетонным прогонам прямоугольного или таврового сечения.

В полносборных домах (после 1960-х годов) использовали три типа железобетонных перекрытий: составные, сплошные и из плит с пустотами.

При ремонте перекрытий выполняют следующие виды работ: вы­борочную смену перекрытий, усиление деревянных и стальных ба­лок, разгрузку несущих элементов перекрытий.

Выборочная смена перекрытий. При остаточном сроке эксплуата­ции здания менее 60 лет производится выборочный ремонт перекры­тий, предусматривающий их частичную замену. В остальных местах выполняется тщательная проверка состояния наката перекрытий, и при необходимости частично заменяется накат.

В домах с перекрытиями по деревянным балкам с остаточным сроком более 30, но менее 60 лет в местах расположения существующих и проектируемых «мокрых» точек устраивалось железобетонное перекрытие, а при остаточном сроке эксплуатации менее 30 лет — де­ревянное с усиленной гидроизоляцией. Деревянный настил уклады­вался толщиной 60 мм поверх деревянных балок. Нижняя часть балок перекрытия оставалась открытой, что обеспечивало нормальный воз­душный режим наката и балок.

Усиление деревянных балок. Концы деревянной балки находятся в условиях переменного температурно-влажностного режима, и по­этому они разрушаются быстрее, чем другие ее части. Частичное вос­становление деревянных балок производится путем «протезирова­ния» (наращивания). Поврежденные балки восстанавливаются лишь после тщательного удаления зараженных участков древесины.

На рис. 2.19 приведены наиболее распространенные конструкции «протезирования» конца деревянной балки.

Концевой «протез» из жестких профилей применяется в том слу­чае, когда концы деревянных балок у опор поражены гнилью, а также при устройстве новых санузлов, приходящихся на концы балок.

На рисунке показано также крепление конца балки с помощью боковых накладок. Накладки могут быть прикреплены к балке болта­ми, гвоздями или хомутами. Боковые накладки заводят в кладку, для чего в ней пробивают гнезда.

Разгружающая система с подкосами или подвесками применяется при отсутствии возможности в устройстве металлических колонн либо кирпичных столбов с прогонами. Система состоит из прогона и подвесок или подкосов. Обязательным условием при применении указанной конструкции является строгое совпадение продольных пе­регородок по этажам, поскольку устройство разгружающей системы для одного этажа невозможно без устройства вышележащей (с под­весками) или нижележащей (с подкосами) системы.

Применение того или иного варианта зависит от расположения дверных проемов в перегородке.

Увеличение несущей способности существующих стальных балок перекрытий путем устройства дополнительных внутренних опор и разгружающих прогонов состоит в усилении стальных и деревянных балок перекрытий путем подводки разгружающей системы, выпол­няющейся из прогонов и стальных стоек или кирпичных столбов, ко­торая ведет к изменению первоначальной конструктивной схемы су­ществующего несущего элемента. Этот способ усиления достаточно эффективен, он позволяет увеличить первоначальную несущую спо­собность конструкции в 2—3 раза.

Разгружающую систему устраивают в пролетах изгибаемых эле­ментов, которые начинают работать по многопролетной схеме. Но­вые дополнительные опоры выполняют в виде подведенных стальных колонн или кирпичных столбов со стальными прогонами.

Устранение зыбкости междуэтажных перекрытий. Наиболее рас­пространенным недостатком деревянных перекрытий в жилых домах постройки 20-х годов XX в. являлась повышенная зыбкость, создающая неудобства для проживания и дающая не совсем объек­тивное представление об их физическом износе.

В практике проектирования и ремонта применяется решение, ко­торое в значительной степени снижает зыбкость полов и состоит в устройстве дополнительного сплошного черного настила под углом 45° к направлению существующих балок перекрытия.

Замена перекрытий. Применение крупноразмерных сборных же­лезобетонных элементов — наиболее прогрессивный метод проведе­ния ремонта. При этом достигается высокая степень готовности изде­лий, требующая минимальных затрат в построечных условиях для от­делки потолков и устройства полов. Однако применение стандартных крупноразмерных плит перекрытий, используемых в новом строи­тельстве, связано с определенными трудностями, так как габариты зданий существенно отличаются друг от друга. Поэтому целесообраз­но пробивать сплошные борозды в стенах для опирания плит. В связи с этим в практике ремонта определились различные схемы и реше­ния, а также вспомогательные конструкции, позволяющие использо­вать типовые плиты и настилы.

Читать еще:  Изготовление плит перекрытия своими руками

В зданиях постройки до 1930-х годов перекрытия в основном уст­раивались деревянными по металлическим балкам. Рациональным решением по замене деревянного заполнения в этом случае является устройство межбалочного монолитного железобетонного заполне­ния. С начала 1980-х годов при капитальном ремонте зданий внедря­лись три варианта плит монолитного перекрытия: по верхней и ниж­ним полкам металлических балок, а также с пустотообразователями.

Толщина плиты по верхней полке рассчитывается и находится в пределах 7—10 см, плита по нижним полкам принимается конструк­тивно и имеет толщину 6—7 см. Минимальная высота плиты с пусто­тообразователями равна высоте балки плюс 4 см.

Устройство монолитного перекрытия по профнастилу

Одним из видов монолитного железобетонного перекрытия является перекрытие по профнастилу. Давайте рассмотрим устройство монолитного перекрытия по профнастилу в подробностях. Разберемся, какие плюсы и минусы есть у данной технологии, какой порядок монтажа и можно ли сделать перекрытие по профлисту самостоятельно.

Для начала, определимся с видами перекрытия по профнастилу. Перекрытие может быть самонесущим или залитым по балкам. В первом случае, перекрытие будет выступать в качестве самостоятельного монолитного несущего элемента. А во втором, несущим элементом будут балки, а бетонная плита на профлисте будет перемычкой и стяжкой. Рассчитываются такие перекрытия отдельно друг от друга. Для расчета перекрытия можно воспользоваться одной из компьютерных программ, к примеру, АРБАТом. Если у вас возникнут сложности с самостоятельным расчетом перекрытия по профнастилу, пишите нам в комментариях, поможем рассчитать.

Плюсы и минусы перекрытия по профнастилу

К несомненным плюсам данного вида перекрытия относится вес будущей плиты. Из-за ребер жесткости, которые получаются естественным путем от изгиба профиля, расход бетона существенно уменьшается. От этого уменьшается и вес плиты. К тому же прочность плиты остается на том же уровне, что и у обычного монолитного железобетонного перекрытия той же толщины.

Еще одним преимуществом данной технологии устройства перекрытия будет легкость монтажа опалубки. Сам профлист выступает в качестве опалубки для перекрытия. Эта опалубка может быть как съемной так и несъемной, в зависимости от того, какую именно плиту вы будете заливать. Так же это будет зависеть от вида профнастила: гладкий он или со специальными засечками. Последний используется в качестве помощника для основной арматуры и не снимается после заливки. Если же у вас вариант со съемным профлистом, то его потом можно будет использовать в хозяйстве (забор, крыши хоз. построек и т.д.).

Минусов у перекрытия по профнастилу немного, но они есть.

Во-первых, ограничивает в виде отделки будущего потолка. Если это перекрытие между первым и вторым этажом, то ребристый потолок придется отделывать или натяжным потолком или подвесным. Просто оштукатурить как в случае с обычным монолитным перекрытием или ровными ЖБ плитами, уже не получится.

Ну и во-вторых, если опалубка будет несъемной, мало кому понравится жить с таким количеством металла над головой.

В остальном же, все положительные и отрицательные моменты перекрытия по профлисту стоит рассматривать как альтернативу монолитного ЖБ перекрытия или перекрытия по металлическим балкам перед перекрытиями по деревянным балкам.

Как сделать перекрытие по профнастилу

В случае самонесущей конструкции монолитного перекрытия по профнастилу:

  1. Выставляем опоры и укладываем на них несущие балки. Балки располагаются перпендикулярно короткой стороне заливаемого участка, параллельно длинной.
  2. Укладываем на балки профнастил. Канавы должны быть параллельны короткой стороне комнаты. Профнастил укладываем с перехлестом в одну волну и закрепляем листы между собой саморезом. Это делается для того, чтобы при заливке бетоном, лист не подняло и бетон не пролился.
  3. В нижнюю часть профлиста, к канавки кладем расчетную арматуру на фиксаторы бетонного слоя.
  4. Верхняя сетка выполняется из более тонкой арматуры или кладочной сетки. Что именно использовать и размер ячейки сетки вам подскажет конструктор или программа для расчета перекрытия.
  5. Если профлист опирается НА стену, а не упирается В нее, то надо будет заделать боковые отверстия в нем. Можно задуть пеной, использовать обломки камня, кирпичей и т.п. + пену, использовать цементный раствор. На ваше усмотрение и фантазию.
  6. Заливаем перекрытие бетоном. Марка бетона М 350.
  7. Укрываем, по возможности, залитое перекрытие пленкой, чтобы избежать быстрого высыхания и растрескивания. Поливаем 2-3 дня перекрытие водой.
  8. Как минимум одну неделю перекрытие должно выстояться перед нагрузкой. Подпорки убирают спустя 4 недели.
  9. Можно снять профнастил, если он съемный.

В случае, если у вас перекрытие по балкам:

Процесс идентичен, за исключение пары моментов. Балки располагаются параллельно короткой стороне, а профлист укладывается поперек балок, т.е. канавками вдоль длинной стороны комнаты.

Шаг и сечение балок, как и армирование и толщину плиты, надо обязательно рассчитывать у конструктора или программой. Не полагайтесь на «опытных» соседей или сомнительные советы в интернете. Здесь ошибка в расчетах может стоить весьма дорого. Как в прямом, так и в переносном смыслах.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Монолитное железобетонное перекрытие, опирающееся на металлические профили – явление далеко не редкое в строительстве. В качестве опор в этом случае выбираются металлически балки с различными профилями: двутавры, швеллеры, квадратные трубы. Среди основных плюсов такого перекрытия можно отметить значительную экономию бетона и арматуры. Экономия основывается на том, что металлические балки располагаются достаточно близко друг к другу (расстояние между ними обычно не более 2,5 м), что позволяет выполнить перекрытие более тонким (до 50 мм), а арматуру проложить одним слоем. Но есть и недостатки, один из которых – необходимость проведения обработки металлоконструкций специальными составами, повышающими пожаростойкость и защищающими от коррозии, что достаточно дорого. Ниже будет приведена последовательность выбора материалов для перекрытия и его монтажа.

Как сделать монолитное перекрытие по металлическим балкам

Для начала на плане перекрытия необходимо отметить места расположения металлических балок и определить их количество. Если помещение имеет прямоугольную форму, лучше балки устанавливать поперек той стороны, которая длиннее, что сэкономит расход металла: чем короче балки, тем меньше материала уходит на их изготовление, а располагаются они как можно дальше друг от друга. В некоторых случаях можно устанавливать балки и вдоль длинной стены, но такое решение менее рациональное.

Для оптимального подбора характеристик опор и перекрытия необходимо определить нагрузки на балки. К ним относится нагрузка на перекрытие во время эксплуатации, нагрузка от перегородок верхнего этажа (эту нагрузку можно уменьшить, если перегородки возвести прямо над несущими балками), нагрузка от напольного покрытия и от веса самого перекрытия. При нанесении балок на план обычно сразу же задают шаг между ними и их количество, что и является исходными данными. Расстояния между балками принимаются равными. Здесь нужно найти компромисс, поскольку при задании большого количества балок будет наблюдаться повышенный расход бетона и металла, а при больших пролетах – перерасход арматуры и значительное увеличение нагрузок на балки. Для определения «золотой середины» нужно проводить расчеты, для чего существуют несколько вариантов, два из которых и приводятся ниже.

Эти расчеты используются при выполнении двух условий:

  • между балками сохраняется одинаковое расстояние;
  • отношение длины балки к расстоянию до ближайшей балки должно быть больше 2.

Для первого способа расчета исходными данными являются профиль балок, шаг между ними и толщина перекрытия. Это достаточно трудоемкий способ, который требует определенного строительного опыта. Также он может использоваться, если уже есть в наличии балки нужного профиля и именно они и будут использоваться. Итак, после выбора исходных данных собираются все нагрузки на опоры и проводится расчет на прочность и деформацию. Расчет показывает, какое максимальное расстояние между балками можно принимать и какая минимальная толщина перекрытия должна быть. Если полученные результаты отвечают начальным данным, расчет можно считать оконченным, в противном случае он проводится до тех пор, пока результат не будет положительным.

Второй способ расчета ведется от перекрытия. Исходными данными являются толщина монолита и шаг между балками. Далее проводятся расчеты на прочность и деформацию плиты. В процессе проведения расчетов можно менять расстояния между балками, выбирая оптимальный вариант. Последний этап расчетов – определение сечения балки по собранным нагрузкам.

StudArctic forum

электронный научный студенческий журнал

Техника и технологии строительства

Устройство железобетонного междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

Набока Александр Андреевич
Са́нкт-Петербу́ргский политехни́ческий университе́т Петра Великого (г. Санкт-Петербург, Политехническая улица, д. 29),
naboka1994@bk.ru
Ключевые слова:
железобетонное перекрытие по металлическим балкам
реконструкция
замена перекрытия
узлы устройства перекрытия
перекрытие по профильному листу
капитальный ремонт
Аннотация: Реконструкция и капитальный ремонт зданий в последние годы набирают обороты. Для центральных районов крупных Российских городов проблема устранения аварийности строительных конструкций очень актуальна. Существует ряд региональных программ по проведению капитального ремонта в многоквартирных жилых домах.
В статье приведены проектные решения и рекомендации по устройству железобетонного перекрытия по металлическим балкам в старом жилищном фонде.

Основной текст

В [1] ссылаются на статистические данные «ЮНЕСКО» согласно, которым более 50% всех европейских жилых зданий было построено в период до 50-ых годов прошлого столетия. Необходимость проведения ремонта или реконструкции большого числа жилых домов сейчас ни у кого не вызывает сомнения. Так в Санкт-Петербурге действует региональная программа капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах Санкт-Петербурга, на которую предполагается выделить с 2017 по 2019 порядка 32 млрд. рублей [2].

Выполнение такого объема работ требует привлечения большого числа специалистов в области проектирования. В работе собраны проектные решения по устройству нового междуэтажного перекрытия с целью облегчения, уменьшения трудозатрат и оптимизации процесса проектирования. Стоит отметить, что приведенные проектные решения не являются обязательными к исполнению и носят, по мнению автора, исключительно рекомендательный характер, могут содержать ошибки, неточности. Применение того или иного решения должно соответствовать существующим нормам и подтверждаться расчетами.

Строительные конструкции старого жилищного фонда не только устарели морально– старые планировки и качество инженерного оборудования не соответствуют современным нормам, но и физически – отдельные конструкции доживают свой эксплуатационный период и не способны отвечать требованиям прочности, надежности, возложенным на них в момент строительства. Основными причинами физического износа [3] являются как время, длительный период использования, так и условия эксплуатации – несвоевременный и ненадлежащий уход, ремонт.

С дефектами и повреждениями, а также причинами их возникновения характерными для того или иного вида конструкций можно ознакомиться в [4].

Нас интересуют перекрытия. Наиболее частыми типами перекрытий в старых многоквартирных домах – перекрытия по металлическим и деревянным балкам. Конструкции перекрытий приведены на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам в старом фонде

Рисунок 2. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

При проведении капитального ремонта может обнаружиться, что существующие несущие балки находятся в аварийном состоянии и требуют замены. Тогда возникает необходимость устройства нового перекрытия. Наиболее простым в исполнении является железобетонное перекрытие по металлическим балкам с использованием профильного листа в качестве несъемной опалубки. Дальше будут рассмотрены решения по обустройству данного перекрытия.

Первым делом, необходимо выполнить монтаж металлических балок. Лучше использовать прокатные профили в качестве несущих балок. На рисунке 3 приведен узел опирания металлической балки на несущую кирпичную стену дома.

Рисунок 3 (а). Узел опирания балки на кирпичную кладку

Рисунок 3 (Б). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез А-А

Рисунок 3 (В). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез Б-Б.

Где, 1 –ребро жесткости; 2 – опорный лист.

Ребро жесткости монтируется для обеспечения устойчивости балки и предотвращения изгиба полки двутавра. Опорный лист необходим для распределения нагрузки на кирпичную кладку.

С другими вариантами устройства узла опирания можно ознакомиться в [5].

Пролет между несущими стенами порой достигает 6 и более м, и доставить металлическую балку на монтажную отметку цельной не представляется возможным из-за ее большого веса. Узкие подъезды, невозможность устройства подъемных механизмов и оборудования для подъема балок — все эти сложности, с которыми встречаются строители. Тогда возникает необходимость выполнить равнопрочный монтажный стык, приведенный на рисунке №4.

Рисунок 4. Равнопрочный монтажный стык балок.

Наиболее популярным является монтажный стык, в котором верхняя и нижняя пластины одинаковые по ширине и шире полок двутавра. Но в условиях стройки для удобства проведения сварочных работ верхнюю пластину можно сделать уже полки двутавра, тогда нижнюю следует увеличить. (Именно такой и стык приведен на рисунке 4).

Все металлические элементы должны быть защищены от коррозии. Типовое решение – слой грунта ГФ-021 и 2 слоя эмали ПФ-115. Также следует предусмотреть мероприятия по огнезащите металлических конструкций.

После монтажа балок приступают к устройству железобетонной плиты по верхней полке двутавра и межбалочного заполнения.

Преимущественным способом устройства ж/б плиты в старом фонде является использование профнастила в качестве несъемной опалубки. (Если проектировщиком принято решение применять профилированный лист еще и в качестве рабочей внешней арматуры следует учитывать требования, указанные в [6]).

Профилированные листы следует соединять между собой по продольным краям внахлест с помощью самосверлящих винтов или заклепок с шагом не более 500 мм. К несущим металлическим балкам следует крепить с помощью саморезов по металлу в каждом гофре на крайних опорах и через гофр в промежуточных.

Профильный настил следует подбирать в зависимости от шага балок таким образом, чтобы он смог выдержать нагрузку от веса плиты до тех пор, пока она не наберет прочность.

На рисунке 5 приведена возможная схема армирования перекрытия.

Рисунок 5. Схема армирования плиты перекрытия по профилированному листу.

Армирование состоит из продольных прутьев, уложенных в каждый гофр профлиста и верхней арматурной сетки с шагом 150-200 мм. Элементы каркаса соединяются либо сварным швом, либо с помощью стальной проволоки.

Рисунок 6. Перекрытие по металлическим балкам с использованием профилированного листа в качестве несъемной опалубки

Затухание звука в железобетонной плите перекрытия слишком мало, поэтому для обеспечения комфортных условий проживания и снижения уровня шума необходимо устройство дополнительной звукоизоляции. На рынке представлен широкий выбор тепло и звукоизоляционных материалов и в зависимости от бюджета можно подобрать требуемый материал. Для фиксации материала по нижней полке следует использовать профильный лист, либо отдельные профили. В качестве финишной отделки можно применить облицовочные панели из гипсокартона.

В конце пирог перекрытия будет выглядеть как показан на рисунке 7

Рисунок 7. Окончательный пирог перекрытия

Данное перекрытие позволит реализовать любую планировку при этом перегородки должны быть выполнены из легких материалов, например, из ГКЛ. С возможными вариантами перегородок можно ознакомиться в [7].

Стоит отметить, что устройство такого перекрытия может сопровождаться (в зависимости от типа изначального перекрытия) увеличением нагрузок на стены и фундамент. При замене перекрытия не только на одном этаже следует провести обследование и убедиться в способности стен, фундамента и основания выдержать проектные нагрузки.

Заключение.

Резкое увеличение объемов работ по капитальному ремонту и реконструкции, проводимых в старом фонде, свидетельствуют о необходимости разработки типовых решений.

В статье собраны проектные решения и рекомендации по устройству нового перекрытия, которые получили широкое применение при реконструкции задний. Все принимаемые материалы должны быть сертифицированы и соответствовать действующим нормативным документам.

Список литературы

1. Савйовский, В.В. Ремонт и реконструкция гражданский зданий / В.В. Савйовский, О.Н. Болотских. – Харьков: Издательский дом «Ватерпас» 1999. – 287 с.

2. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 08.12.2016 №1127 (краткосрочный план реализации региональной программы капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах в Санкт-Петербурге в 2017, 2018 и 2019 годах)

3. Рабинович Г.М. Дважды рожденный / Г.М. Рабинович. – Ленинград: Стройиздат, (Ленинградское отделение Ленинград, пл. Островского, 6) 1971. — 112 с.

4. Физдель, И.А. Дефекты и методы их устранения в конструкциях и сооружениях (2-ое издание, дополненное и исправленное) / И.А. Физдель. – М.: Стройиздат. 1970. – 175 с.

5. ЦНИИпроектстальконструкция. Серия 2.440-1 Выпуск 1. Рамные и шарнирные узлы балочных клеток и примыкания ригелей к колоннам / ЦНИИпроектстальконструкция, ВНИКТИстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР, ВНИПИ Промстальконструкция – утвержден 15.12.1981 Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства)

6. ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова». СТО 0047-2005 Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование / ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд» — М. 2005 – 63 с.

7. Компания Knauf. Каталог продукции. Перегородки [Электронный ресурс] — http://www.knauf.ru — каталог продукции фирмы Knauf. Подробнее: http://www.knauf.ru/catalog/complete-systems/partitions/

© 2011 — 2021 Петрозаводский государственный университет
Разработка и техническая поддержка — РЦ НИТ ПетрГУ
Продолжая использовать данный сайт, Вы даете согласие на обработку файлов Cookies
и других пользовательских данных, в соответствии сПолитикой конфиденциальности

Совместная работа монолитного перекрытия и стальных балок

При расчете конструкций зданий и сооружений инженер выполняет построение расчетной модели из конечных элементов и, как правило, модель подходит только для одного расчетного случая. В заметке рассмотрим сложности при работе со стальной балочной клеткой, на которую опирается монолитная железобетонная плита.

Представим задачу: необходимо выполнить расчет несущей способности стальной балки, если известны конструкция балок (длина, шаг) и конструкция покрытия. По большинству рекомендаций инженер без труда вычислит грузовую площадь, составит расчетную схему в виде балки, приложит нагрузку и получит изгибающий момент, который и пойдет для проверки сечения.

Если необходимо учесть действие ветра на раму, то стоит собрать многоэтажную раму или все здание, приложить нагрузку ветра, получив при этом новые значения моментов. При креплении балок к колоннам с помощью жестких узлов отличие от значений одиночной балки будут существеннее. Итак, собрав схему, мы получим пространственную рамную конструкцию, загрузим ее также по грузовой площади, получим моменты и проверим сечение (рис. 2). Самое интересное начинается, когда в задании фигурирует неравномерная боковая нагрузка или, чаще всего, сейсмика.

Роль связевых элементов в здании со стальным каркасом нередко выполняют монолитные плиты перекрытия. Если не моделировать их, то получим изгибающий момент балок из плоскости, который непременно повлияет на проверку сечения (получится изгиб в двух плоскостях). Произвольная боковая нагрузка на схему и усилия от ее действия приведены на рис. 3. Изгибающие моменты в такой конструкции из плоскости кажутся не естественными, поскольку плита раскрепляет балку по всей длине, значит любые горизонтальные выгибы балки должны быть компенсированы жесткостью плиты. Пробуем смоделировать перекрытие по балкам с помощью традиционных пластинчатых элементов – КЭ тонкой оболочки. Присваиваем жесткость плите, анализируем результаты (см. рис. 4). В качестве инструмента по расчету конструкции подойдет практически любая программа, работающая на методе конечных элементов.

В итоге получаем следующие результаты расчета: изгибающий момент из плоскости балок стал равен нулю, но вместе с этим уменьшился и момент балки в плоскости! Это произошло по причине того, что плита теперь работает совместно с балками. О совместной работе сталежелезобетона в нашей стране долгое время существовали только рекомендации, не так давно появились нормы: СП 266.1325800.2016 «Конструкции сталежелезобетонные». В нормах говорится о работе плиты с учетом профлиста, дается понятие жесткой арматуры и, что важно для нашей задачи, как работает стальная балка с монолитной плитой. Также приводятся разные схемы работы конструкции, описываются разные особенности совместной работы. Так, в нормах сказано:

«4.4.4.8 Расчет поперечного сечения следует выполнять по стадиям, число которых определяется числом частей сечения, последовательно включаемых в работу. Для каждой части сечения действующие напряжения следует определять суммированием их по стадиям работы.»

В нашем случае изгибающий момент, согласно нормам, должен быть разделен также на стадии и складываться из:

Отсюда мы делаем вывод: рассматривать конструкцию с реальной жесткостью плиты не совсем правильно, поскольку момент в расчетной модели делится одновременно и на балку, и на плиту. В реальности же плита начинает работу только на второй стадии, причем я уверен, что не весь пролет будет работать совместно с балкой, а вероятно, только одна из частей. Алгоритмом работы с таким конструкциями может начинаться с вычисления момента в балке без работы плиты, а затем подбор сечения будет уточнен уже с учетом железобетонной конструкции.

Итак, приходим к выводу что ввод плиты в схему помогает устранить выгибы балок из плоскости, но вместе с этим уменьшает и изгибающий момент в плоскости конструкции. Получается, что здесь необходим такой пластинчатый конечный элемент, который бы в своей плоскости работал (растяжение-сжатие), а при изгибе «выключался». Такой элемент есть, он называется – пластинчатый КЭ плоского напряжения (балка-стенка). Также есть еще пластинчатый КЭ плоской деформации, но в данном случае он нам он не подходит, т.к. имеет продольное усилие, перпендикулярное плоскости пластине и применяется для толстых плит (соизмеримых с пролетом по толщине). Для нашей задачи мы используем элемент балка-стенка и получаем следующие результаты:

Изгибающие моменты в плоскости при использовании балки-стенки получились аналогичные схеме при полном отсутствии плит. Моменты из плоскости при боковой неравномерной нагрузке отсутствуют так же, как и в схеме с обычными пластинами. Нагрузка на балку-стенку не прикладывается, загружать необходимо балки!

Таким образом, использование балки-стенки дает возможность учесть работу перекрытия при выгибах балок. Это значит, что их жесткость будет учтена при всех боковых нагрузках на схему, в том числе динамических. Балка-стенка не позволит учесть требование норм по совместной работе железобетонного перекрытия и стальной балки. Вся нагрузка будет предаваться на балки, на учет жесткости плиты будет «идти в запас» несущей способности.

В описанном примере изображены скриншоты расчета в ПК ЛИРА 10.6, как очень удобного инструмента по созданию расчетных схем. ПК ЛИРА 10.6 – это одна из немногих программ, которая в демоверсии позволяет выполнить подобный расчет с проверкой сечений металлопроката и подбором армирования плит.

Вы можете скачать файл, где приведены расчеты данной задачи в ПК ЛИРА 10.6.

Межэтажное перекрытие по металлическим балкам

Задача перекрытий в здании — выполнять несущую и ограждающую функции, обеспечивать пространственную жесткость сооружения, его устойчивость, разделять этажи, соединять между собой стены, передавая им нагрузку. В малоэтажном строительстве есть несколько вариантов обустройства межэтажных перекрытий. Один из них – перекрытие по металлическим балкам. Их можно также использовать для устройства чердачных и подвальных перекрытий.

Преимущества металлических перекрытий

Металлоконструкции в отличие от деревянных балок надежнее в плане пожаробезопасности, стойкости к биологической угрозе (плесень, грибок). Они:

  • значительно прочнее деревянных балок, при меньшей толщине выдерживают большие нагрузки. Их использование позволяет сэкономить место, дать больше полезного пространства;
  • могут быть уложены на пролеты до 24 метров. Двутавровое (швеллерное) сечение металлопроката сохраняет статичность, устойчиво к изменениям амплитуды перекрытий, не подвержено прогибам.

К недостаткам металлических перекрытий многие относят невысокие теплоизоляционные, звукоизоляционные параметры, а также вероятность коррозии. Предотвратить последнюю можно путем тщательной антикоррозийной обработки металла перед монтажом. Чтобы устранить недостатки по звукоизоляции, концы двутавров оборачивают войлоком, наглухо заделывают в кирпичные стены цементным раствором, фиксируют анкерными болтами.

Большой вес металла, возможно, потребует применения крана при монтаже конструкции. Изменить размеры балок, обрезать или нарастить их, используя сварочный аппарат, будет очень трудно. Вследствие этого надо очень точно снимать размеры пролетов, прежде чем заказать металлопрокат на предприятии.

Единственные ограничения в применении перекрытий по металлическим балкам – финансовая сторона, а также размер, тип строения. Несущая часть постройки, стены здания должны выдерживать вес металлопроката, поэтому прежде, чем покупать материалы, надо рассчитать нагрузки на балочные перекрытия.

Расчет балочных перекрытий

При выборе сечения двутавровых балок, швеллера или уголка учитывают шаг установки (не больше одного метра), ширину пролета, суммарную нагрузку от кровли и наката. Для чердачного перекрытия расчетное значение 75 кг/кв. м. При устройстве межэтажного и цокольного перекрытий рабочая нагрузка увеличивается практически вдвое (150 кг/кв. м), поэтому сечение сортового проката также увеличивают. Он должен обладать достаточной несущей способностью.

Виды межэтажных перекрытий по металлическим балкам

При строительстве частных домов, коттеджей накаты на перекрытие по металлическим балкам делают:

  • деревянными, когда проемы между швеллерами заполняют досками. Это вариант сгораемого заполнения;
  • с использованием облегченной железобетонной плиты (несгораемое наполнение);
  • монолитными;
  • монолитными на несущий профнастил, последний имеет высокий профиль и дополнительные ребра жесткости.

Устраивая деревянный настил по металлическим балкам, между двутаврами укладывают деревянные щиты. Снизу к ним прибивают дранку и оштукатуривают потолок нижнего этажа. Для обустройства пола верхнего этажа на стальные балки кладут деревянные лаги, а на них пол. В пространстве между полом и щитами устраивают гидроизоляцию соответствующих элементов, насыпают шумоизоляционный материал.

При использовании сборных железобетонных плит их укладывают на верхние и нижние полки двутавра, делая зачеканку цементным раствором нижних ж/б плит и насыпав на них звукоизоляцию. К балкам снизу приваривают сетку, по которой оштукатуривают потолок. Сверху можно положить ОСП, а затем пол.

Ж/б монолит имеет лучшие характеристики в сравнении с ж/б плитами. Благодаря монолитной структуре, у него лучше параметры теплоизоляции и шумопоглощения. Приступая к расчетам монолитного перекрытия по металлическим балкам, за основу берите наружный периметр несущей стены. Для создания опалубки используйте водостойкую фанеру, удерживайте ее с помощью временных опор. Чтобы самостоятельно рассчитать толщину плиты, выбрать сортамент арматуры либо сетки для армирования, воспользуйтесь соответствующими справочниками и пособиями по проектированию и армированию железобетонных конструкций, СНИПами.

Изготовление монолитного перекрытия по профлисту – относительно новая технология. Поверх стальных балок крепят саморезами профнастил (несъемную опалубку), ими же крепятся листы между собой. Чтобы устранить проседание профлистов под них ставят временные опоры. Для увеличения прочности конструкции в пазы профлиста помещают армирующие стержни.

Правильные расчеты, соблюдение технологии монтажа и качество материалов – все это определяет качество междуэтажного перекрытия.

Особенности монолитного перекрытия по металлическим балкам

Способов перекрытия в современном строительстве множество. Но только монолитное перекрытие по металлическим балкам обладает необходимым коэффициентом прочности. В основном данные варианты дают возможность перекрытия действительно больших пролетов (более 6 метров), они намного надежнее деревянных. С точки зрения безопасности такие балки перекрытия надежнее своих аналогов, к тому же они не подвержены процессу горения. Наличие расчета железобетонной плиты перекрытия является единственным, что говорит не в его пользу, так как стоимость таких работ весьма ощутима для любого бюджета по современным меркам.

Схема сборно-монолитного перекрытия.

Перекрытия железобетонные, по мнению большинства людей, способны оправдать свою стоимость, ведь их показатели прочности и эффективности с годами не уменьшаются. К тому же нет смысла начинать дорогостоящее и трудоемкое строительство, которое может длиться годами, как бывает в случае с монтажом обычных монолитных перекрытий.

Расчет железобетонной балки перекрытия.

Перекрытия железобетонные гораздо прочнее и тоньше, что позволит сэкономить значительную сумму на покупке строительных материалов и на оплате труда рабочих.

Конструкция обладает достаточно большим коэффициентом прочности, и при наличии самых обычных инструментов, которые есть практически в каждом доме, можно начать выполнять пошаговую инструкцию по ЖБИ. После окончания монтажных работ необходимо полностью исключить попадание какой-либо влаги на протяжении первых двух недель. В случае попадания влаги фанера может полностью размокнуть, система балок прогнется, а деревянную конструкцию нельзя будет использовать до момента ее полного просыхания.

Подготовка к строительству

Для полного представления всех этапов проведения дальнейших работ необходимо создать очень точный чертеж. Внешняя сторона стены будет играть роль периметра в чертеже в связи с тем, что именно она будет выполнять функцию опоры.

Понадобятся такие материалы, как:

Схема монтажа плиты перекрытия.

  • аппарат для сварки;
  • лист бумаги формата а3;
  • гвозди и молоток;
  • ластик и простой карандаш;
  • перфоратор;
  • строительный уровень;
  • один из многочисленных видов гидроизолятора;
  • вспомогательные балки;
  • металлические распорки, балочные подпорки, которые необходимо будет чередовать в качестве дополнительной поддерживающей системы;
  • ламинированная фанера;
  • строительная рулетка.

В первую очередь необходим монтаж железобетонных перекрытий для того, чтобы в дальнейшем не возникло проблем с опалубкой. Временами придется использовать сварочный аппарат для их сращивания. В случае если ЖБ балки будут монтироваться только над одним определенным помещением, балки перекрытия нужно сращивать с уже имеющейся стеной с использованием сварочного аппарата и перфоратора. Размер шага будет зависеть от общего бюджетного проекта и составлять от 1 до 2,5 м, ведь чем больше ЖБ балок, тем прочнее и надежнее будет конструкция.

Виды плит перекрытия.

Фанера устанавливается параллельно двутавру, она будет выполнять функцию опалубки. Все крепления должны соответствовать определенным стандартам, быть прочными и оставаться съемными. Так как монолит не относится к категории стандартных, без каких-либо потерь его можно сократить в два раза, при этом он все равно останется усиленным. После чего можно начинать монтировать поддерживающую систему, подразумевающую использование либо металлических распорок, либо деревянных балок. Нелишним по окончании установки будет проверить каждую балку в отдельности на прочность. Любые металлические изделия рано или поздно будут подвержены деформации, а деревянные элементы будут сохранять свой внешний вид до последнего. Пройдитесь по опалубке и проверьте полное отсутствие даже малейшего колебания.

Основная часть работы

В процессе работы вам понадобится несколько помощников, чтобы процесс оставался непрерывным. Один человек должен постоянно мешать раствор, чтобы избавить его от пузырьков воздуха. Проверьте гидроизолятор на предмет видимых повреждений. Заливка представляет собой непрерывный процесс, во избежание создания дополнительного давления на несущие конструкции. Если человек знаком с техникой заливки, то группа из трех человек должна справиться с объемом работы за полдня.

Для этого этапа вам понадобится:

Устройство перекрытия по металлическим балкам.

  • лом;
  • раствор из цемента, воды и песка (1:сколько потребуется:3);
  • армирующий прут необходимого диаметра;
  • совковая лопата;
  • вода;
  • проволока;
  • штыковая лопата;
  • обычная полиэтиленовая пленка.

Нет необходимости использовать двойную обрешетку, для такого перекрытия будет достаточно и одинарной. Закрепить ее необходимо на середине плиты с шагом в полметра, для этого понадобятся металлические скобы, которые многие делают сами из обычного прута. Только с использованием мягкой металлической проволоки могут производиться различные связи.

Арматура не должна иметь возможности двигаться, поэтому закрепить ее необходимо основательно.

Опытный строитель знает, что пробовать делать такой раствор самостоятельно не имеет смысла, так как процесс заливки должен оставаться непрерывным и производиться за один раз, его проще заказать. Быстрота износа также зависит от равномерности застывания раствора, в случае несоблюдения необходимых норм, износ будет довольно скорым.

Цемент должен быть марки не ниже 400-500, так как прочность все-таки необходима, несмотря на балочные перекрытия. Балочные конструкции имеют свою дополнительную прочность, которая не должна зависеть от посторонних показателей. Следующие 28 дней вся поверхность будет плотно накрыта полиэтиленовой пленкой, а поверхность постоянно смачиваться водой. По истечении этого срока пленка удаляется, а опалубки демонтируются при помощи лома.

Завершающий этап работ

Допустимые пролеты балок перекрытия.

В него входит необходимость полного скрытия двутавров либо с использованием специальной строительной смеси, покупка которой обойдется недешево, либо посредством монтажа подвесного потолка.

В частных домах владельцы предпочитают устанавливать подвесные потолки с использованием гипсокартона, так как такие работы можно проводить и самостоятельно, не имея при этом должного опыта. Поверхность балки можно сверлить, что очень удобно при распределении проводки в помещении, ведь прочность конструкции от этого не уменьшится.

Несколько слов в заключение

Металлические балочные перекрытия пользуются немалой популярностью уже многие годы и смогли завоевать доверие у большинства строителей. При расчете стоимости ЖБ балки сравнительно сокращают затратную часть на закупку необходимых материалов, так как потребуется значительно меньшее количество металлической арматуры.

Балочные перекрытия нашли свое применение во многих сферах строительства, так как они подразумевают сокращение затрат на аренду спецтехники. К тому же балки перекрытия используются при работах по перекрытию гаражей, коммерческих заведений, террас и жилых домов. Основным недостатком принято считать необходимость дополнительной обработки всех металлических изделий (профилей) антикоррозийными и пожаростойкими веществами.

Технологии строительства перекрытий

Перекрытия между этажами зданий строятся из железобетона или по деревянным и металлическим балкам. Из за хороших эксплуатационных характеристик, наиболее популярными перекрытиями в домах с бетонными или кирпичными стенами являются железобетонные плиты. Сборные или монолитные. Рассмотрим технологию производства работ при устройстве железобетонного перекрытия.

Железобетон

Сборные плиты

Получить прочное, жесткое и пожаробезопасное перекрытие за короткий срок можно с помощью монтажа готовых плит. Для начала монтажа необходимо чтобы стены в пределах перекрываемого этажа были закончены, а их конструкционный материал набрал начальную прочность. Для стен из кирпича или легких стеновых блоков, если предусмотрено проектом, выполняется монолитный железобетонный пояс. Если нет, то иногда по периметру опирания плит, на раствор укладывают арматуру.

Для монтажа перекрытий используют кладочный раствор. Его раскладывают на стены по площади контакта с плитой. После этого, краном подается плита и монтируется на раствор. Благодаря этому обеспечивается равномерная передача массы плиты на несущие стены. Для увеличения жесткости и монолитности перекрытия, монтажные петли соседних плит свариваются через арматуру, а швы между плитами заделываются жестким раствором.

Так как монтаж одной плиты длится около 10 минут, возможно вести работу «с колес», то есть подвозить на строительную площадку плиты и сразу же монтировать их. Или, можно организовать складирование плит стопками. При этом, между плитами по краям устанавливают деревянные прокладки. Например, брус 50 на 50 мм. Располагать прокладки следует поперек плиты, то есть плита должна опираться на прокладки так же как на стены в проектном положении.

Монолитные плиты

Устройство монолитного перекрытия выполняется в несколько основных этапов:

  1. Установка опалубки;
  2. Армирование;
  3. Бетонирование;
  4. Демонтаж опалубки.

Этот процесс гораздо более сложен и продолжителен в отличие от монтажа готовых плит. Но имеет ряд преимуществ:

  • Возможность выполнить плиту сложной конфигурации;
  • Монолитные плиты при равных пролетах немного тоньше сборных пустотных;
  • Работа арматурного каркаса монолитной плиты во всех направлениях. Этим обеспечивается повышенная пространственная жесткость и прочность всей плиты;
  • Возможность выполнения безбалочного перекрытия по колоннам, без несущих стен;
  • Возможность выполнить технологические отверстия при изготовлении плиты.

Установка опалубки выполняется после бетонирования стен и колонн с опорой на плиту нижнего этажа. Опалубка должна быть закреплена, должна выдерживать вес каркаса, бетона плиты и динамическое воздействие при подаче бетона из бетононасоса. Также по опалубке передвигаются вязальщики арматуры и бетонщики.

Каркас плиты обычно вяжут из отдельных стержней арматуры прямо на месте. В результате получается верхняя и нижняя сетки с ячеей 150 на 150 мм или другими размерами по проекту. Сетки связываются вертикальной арматурой в соответствии с чертежами.

Бетон подается к месту укладки бетононасосом, разравнивается и уплотняется площадочными вибраторами. При необходимости, выполняются горизонтальные отсечки между участками бетонирования.

Так как перекрытия, в отличие от фундамента, стен и колонн, сразу после снятия опалубки воспринимают значительную нагрузку, необходимо контролировать набор прочности бетона и не допускать распалубливание раньше срока.

Деревянные перекрытия

Перекрытие представляет собой набор деревянных балок из бруса и дощатого настила, выполненного по этим балкам. Для балок используется брус 150 на 100 мм, 200 на 100 мм, 200 на 200 мм, сшитые доски или другие подходящие по расчету сечения. Также используют клееный брус. Это дороже, но предпочтительнее из за более высокой прочности и отсутствию дефектов натуральной древесины. Дощатый настил выполняют из досок толщиной 40 или 50 мм.

Преимущество деревянного перекрытия — возможность сделать его без подъемных механизмов вручную. Другое возможное преимущество — низкая стоимость в регионах с дешевой древесиной.

  • Большие прогибы и вибрация;
  • Пожароопасность;
  • Большая трудоемкость;
  • Подверженность гниению и воздействие насекомых. Особенно во влажных зонах, где находятся ванные, душевые или проходят стояки водоснабжения.

Технология

В конструкции стен оставляют гнезда для опор балок перекрытия. При этом, после установки балки в проектное положение, у торца должно оставаться пространство для обеспечения вентиляции. Влага со временем выходит через поры дерева по месту распила. Она должна удаляться во избежании гниения балки. В месте контакта балки со стеной, она оборачивается гидроизоляционным материалом, например рубероидом или пергамином. Но, торец балки должен оставаться неприкрытым.

После установки балок, набивается дощатый настил. Вдоль стен оставляется зазор не менее 20 мм для случая разбухания дерева. Иначе, настил может выдавливать стену наружу.

В пространство между малками закрепляется звукоизоляционный материал. После этого, перекрытие подбивается снизу, досками толщиной 20 мм.

Таким образом готово перекрытие с черновым полом сверху и черновым потолком снизу. Далее, по деревянному дощатому настилу выполняется пол на лагах или с использованием строительных смесей. Потолок можно выполнить например из гипсокартона, прикрепляя подвесы его каркаса к нижнему дощатому настилу перекрытия.

Перекрытие по металлическим балкам

Конструкция перекрытия по металлическим балкам схожа с деревянным перекрытием, но вместо деревянных брусьев используются балки из металла, обычно, прокатные двутавры, швеллеры или трубы прямоугольного сечения. По балкам, или выполняют дощатый настил, или в пространство между ними заливают бетон. В этом случае, в качестве несъемной опалубки иногда применяют профнастил.

Для жилых и общественных зданий перекрытия из металлических конструкций выполнять не желательно. Из всех видов, это перекрытие является самым неустойчивым к огню. Металлическая балка под воздействием высокой температуры теряет прочность быстрее чем горит дерево. Есть и другие недостатки:

  • Прогибы и вибрация;
  • Ржавление;
  • Большая трудоемкость.

Выводы

При доступности материалов и квалифицированных рабочих для строительства любого вида перекрытий, наиболее оптимальным выбором является применение сборных железобетонных плит. Такое перекрытие выполняется быстро, приемлемо для устройства пола любого типа, обладает высокими эксплуатационными характеристиками и пожароустойчивостью. Более трудоемкий вариант — монолитное железобетонное перекрытие. Для домов с деревянными стенами и других случаев невозможности использовать бетон, альтернативой является перекрытие по деревянным балкам. Наименее предпочтительно использовать металлические балки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector