Монолитное перекрытие

Когда необходимо монолитное перекрытие.

Одним из самых надежных и недешевых перекрытий в строительстве, является монолитное перекрытие. Определимся с характеристикой необходимости его возведения, монолитное перекрытие устанавливается когда:

• 1. Нет возможности доставить или установить железобетонные плиты сборного типа и если такой отказ от иных видов перекрытия (деревянного или любого облегченного) является осознанным;
• 2. Стены во внутренней части строения имеют сложную конфигурацию, что не позволяет установить необходимое количество стандартных плит (т.е. требуется строительство участков с перекрытием монолитного типа). В данном моменте рекомендуется на старте перейти к монолиту, чтобы избежать неоправданных финансовых трат на подъемные механизмы и устройство опалубки;
• 3. Сложные эксплуатационные условия (повышенные нагрузки, влажность и невозможность ее понижения с помощью гидроизоляции (например, бассейн или автомойка)). В настоящее время, плиты перекрытий изготавливают изначально напряженными, а армируют их натянутыми тросами, изготовленными из стали. Благодаря высокой прочности плит, сечение арматуры не велико, арматура подвержена коррозии и хрупкому разрушению.
• 4. Когда функцию перекрытия совмещают с монолитным поясом. В данном варианте, сборные железобетонные плиты, как правило, запрещено опирать на конструкции из легких элементов. Требуется выполнение монолитного пояса. Если цена пояса и перекрытия сборного типа равна или выше стоимости монолитного перекрытия – правильным станет выбор именно монолита. Если монолитное перекрытие опирать на конструкцию с глубиной, соизмеримой ширине пояса, то устраивать последний нет необходимости. При этом существуют исключения, когда присутствует сложный грунт (закарстованный, сейсмически активный, имеющий посадочность второго типа и прочее).

Толщина монолитного перекрытия.

В результате многолетней практики, для плитных конструкций изгибаемого типа, было установлено значение соотношения толщины и длины пролета. Это отношение для плит перекрытия равно 1:30. Так, при длине пролета в 6 метров, необходимая толщина плиты будет равняться 200 миллиметрам, а при длине плиты в 4.5 метра - 150 миллиметрам.

Уменьшать или увеличивать толщину монолитного перекрытия, можно с учетом эксплуатационной нагрузки на перекрытие. В строительстве частного объекта, где нагрузки небольшие, можно уменьшать установленную толщину не более чем на 10-15 процентов.

Напряженно-деформированное состояние перекрытия.

Для понимания принципов работы монолитного перекрытия и способах армирования нужно проанализировать напряженно-деформированное состояние плиты. Например, защемленная плита размером 12 на 6 м, толщина 20 см. Нагрузка составляет 500 кг/м2.

Если посмотреть на изополя перемещений перекрытия, можно заметить, что центральная часть подвержена большей деформации.

На мозаике напряжений так же заметно, область красного цвета соответствует растяжению плиты в нижней части, а область синего цвета сжатие плиты в нижней части.

Это учитывается при армировании плиты. На картинке расчета армирования показана площадь армирования. Центральная часть низа плиты подвержена большему растяжению, поэтому нуждается в большем армировании. Верхняя часть плиты подвержена растяжению у торцов, поэтому в этой зоне армируется сильней.

Опалубка монолитного перекрытия.

Монолитное перекрытие предусматривает заливку бетонной смеси в опалубку горизонтального типа, ее часто называют «палубой». Известно две вариации обустройства такой опалубки.

• Аренда металлической или пластиковой готовой конструкции, которая легко снимается. Этот вариант проще и многие застройщики отдают ему предпочтение, так как опалубку можно легко собрать и разобрать. Помимо этого в комплекте с опалубкой идут телескопические опорные элементы, которые поддержат опалубку на определенном уровне;
• Строительство опалубки по месту возведения объекта из досок 25-30 миллиметров или фанерных влагостойких листов, с толщиной стенки не менее 20 миллиметров. В случае, когда конструкция щита собирается из досок, то их плотно подгоняют одна к другой. Если между досками образуется щель, то целесообразно применить гидроизоляционную пленку.

Монтаж опалубки монолитного перекрытия производится по следующей схеме:

• 1. Монтируются вертикальные опорные стойки, например, телескопические стойки из металла, с регулировкой их высоты. Можно применить для этих целей деревянный кругляк толщиной 10-15 сантиметров. Расстояние между опорами должно составлять около 1 метра. Стойки удаляются от стены минимум на 20 сантиметров;
• 2. Сверху на опоры монтируется ригель (брус, швеллер или продольная балка), который предназначен для удержания опалубки;
• 3. Поверх ригелей устраивается опалубка горизонтального типа. Если не применяется готовая опалубка, а в работу берется самодельная, то сверху ригелей размещают поперечно брусья или балки, поверх них укладываются фанерные листы с хорошей влагостойкостью. Опалубка монолитного перекрытия должна быть выполнена идеальной по размерам, а ее край должен упереться в стены, избегая образования щелей;
• 4. Производится регулировка высоты стоек, необходимо совпадение верхнего края опалубки с верхним краем кладки стены;
• 5. Выполняется установка вертикальных элементов (ограждения) опалубки с учетом захода плиты на стену не менее 150 миллиметров;
• 6. Делается финальная проверка горизонтального уровня с использованием строительного прибора - нивелира.

В некоторых случаях, для обеспечения удобства производства работ, опалубку выстилают пленкой гидроизоляции или обрабатывают ее технической смазкой, если опалубка металлическая. В результате, опалубка легко снимается, а поверхность бетонного перекрытия останется абсолютно ровной. Применять телескопические стойки при устройстве опалубки целесообразней, чем использовать опоры из дерева. Металлические опоры способны выдержать нагрузку до двух тонн, они устойчивы к микротрещинам, чего не замечено при использовании деревянного бревна или бруса.

Армирование монолитного перекрытия.

Давно известно, что бетон прекрасно работает на сжатие, а арматура, наоборот – на растяжение. При объединении этих двух параметров получается отличный строительный материал – железобетон.

Арматура монтируется в зоне растяжения бетонной плиты и воспринимает все усилия этого растяжения. Арматуру такого типа принято называть рабочей (продольной), она должна иметь высокий коэффициент сцепления с бетонной смесью. Если это условие не будет выполнено, то бетон не будет передавать на арматуру эксплуатационную нагрузку.

Для армирования монолитного перекрытия используются стальные стержни с периодическим профилем, которые имеют маркировку А3, согласно устаревшему ГОСТу или А400, согласно новому стандарту. Расстояние между арматурными стержнями, называется шагом армирования, наиболее используемый в плитах перекрытия шаг равен 15-20 сантиметрам.

Если происходит защемление в участке, прилегающем к опорам, то вероятно возникновение опорного момента, который формирует усилие растяжения в верхней зоне перекрытия. По этой причине, монолитное перекрытие армируется, как в верхней зоне бетона, так и в нижней. Самые большие напряжения возникают по центру плиты или по ее краям, поэтому этим зонам при армировании необходимо уделить особое внимание.

Для того чтобы арматурные сетки находились на определенном расстоянии друг от друга, устанавливаются специальные подставки. Изготавливаются они из арматуры диаметром 10 мм (класс Ат400С). Арматура изгибается, как показано на рисунке. Нижние грани подставки имеют длину 350 мм, верхняя – 300 мм. Высота подставки 100 мм, при толщине плиты 200 мм. Устанавливаются подставки с шагом 800-800 мм в шахматном порядке.

На торцах плиты устанавливают «П» образные детали из арматуры диаметром 10 мм (класс А400С). Они служат для усиления краев перекрытия. Длинна верхней и нижней части 400 мм, высота 140 мм, как показано на рисунке (при толщине плиты 200мм).

Сетка из арматуры должна перекрывать кирпичную стену не менее чем на 15 сантиметров, а газобетонную – на 25 сантиметров. Расстояние от торцов стержней до вертикальной опалубки, должно составлять так же – 25 мм.

Для соблюдения нужного расстояния нижней сетки от опалубки, в зоне пересечения прутков, под нее вставляют фиксирующие элементы из пластмассы, с расстоянием между ними в 1 метр.

Заливка бетоном монолитного перекрытия.

Бетон для заливки монолитного перекрытия рекомендовано приобретать на комбинате - изготовителе, что намного облегчает дальнейшую работу. При заливке бетонного раствора ровным слоем "с колес", обеспечивается отличная твердость монолита. Это не относится к плите залитой ручным способом, с остановками на ожидание, пока готовится свежий раствор. Оптимальным является способ, когда бетон заливается в один заход с толщиной заливки 20 сантиметров. Не забывайте о технологических отверстий, к примеру, шахты дымохода или вентиляции.

Процесс уплотнения бетона, также выполняется с использованием глубинных и поверхностных вибрационных аппаратов. Работоспособность данным устройствам обеспечивается подачей сжатого воздуха (пневмовибраторы) или электрического тока (электровибраторы).

Если конструкция массивная, то укладка бетона производится с применением глубинного вибратора, а поверхностные вибраторные устройства применяют для уплотнения бетона в плитах перекрытий и при устройстве полов. Наружные вибраторы используют для уплотнения тонкостенных конструкций с густым армированием. Время применения вибраторного аппарата будет зависеть от таких параметров бетона, как пластичность и подвижность и может составлять от 30 секунд до 1 минуты.

Если бетонная смесь прекращает осаживаться и на ее поверхности появляется цементное молочко, то это говорит о том, что вибрирование выполнено полностью. Для того чтобы избежать расслоения бетонного раствора, надо избегать лишней вибрации. Оптимальным шагом перестановки для внутренних вибрационных аппаратов, является шаг от одного до полутора радиуса их действия.

По окончанию всех работ перечисленных выше, монолитное перекрытие оставляют на 28 суток, для просыхания и набора прочности. Первые 7 дней производят увлажнение поверхности. Через месяц наступает момент, когда опалубку можно снять.

Видео - монолитное перекрытие.

Железобетонные перекрытия

Перекрытия по деревянным балкам

Сборные железобетонные плиты перекрытия