Перекрытия между этажами частного дома

Из этой статьи вы узнаете, как сделать самостоятельно железобетонное перекрытие по кирпичным стенам. В тексте приведены подробные расчёты материалов. Статья расскажет о разных приёмах устройства опалубки, правилах армирования и стоимости материала и работы.

Перекрытия этажей плитами из железобетона

Перекрытия этажей плитами из железобетона применяются тогда, когда стены дома выложены из керамического или силикатного кирпича. Железобетонные плиты представляют собой конструкцию из бетона и арматурной стали, которая в виде натянутой струны проходит вдоль плиты. Учитывая это, нельзя распиливать плиты кусками, так как арматура потеряет свои свойства, что приведет к ослаблению прочности всей конструкции.

Перекрытия этажей плитами из железобетона

Для облегчения веса плиты изготавливают с пустотами внутри цилиндрической или прямоугольной формы поэтому их еще называют «пустотками». При монтаже железобетонные плиты на стены дома укладываются поперечной частью, но никак боковыми гранями. Перед укладкой плиты на место выкладывается раствор, который прижимается плитой. Выдавленный лишний раствор сразу убирается, чтобы он впоследствии не застыл и не стал причиной дополнительной работы по его очистке.

Железобетонные пустотные плиты перекрытия

Применение железобетонных плит обеспечивает быстроту монтажа перекрытия, не подвержено возгоранию, не требует дополнительной звукоизоляции, пароизоляции и сохраняет тепло между этажами. Но вместе с тем – это дорогое удовольствие, которое стоит немалых денег, идущих на покупку плит и аренду автокрана. Кроме того, оно не подходит для частных домов из оцилиндрованного бруса и домов, стены которых выложены газобетонными блоками. И еще: размеры дома по периметру и внутренние перегородки нужно «подгонять» под размер плит, а это не всегда удобно.

Монолитное перекрытие своими руками: расчёт, подготовка и установка опалубки

Специфика сборной опалубки в том, что она состоит из ригелей, на которые опираются балки. Шаг ригелей — не более 1,2 м, их располагают вдоль помещения. Шаг балок — 400–600 мм, и они обычно идут поперёк. Количество линий опорного ригеля будет равно ширине помещения, делённой на шаг. В нашем случае:

Итого по две линии ригелей в каждом помещении. Это 10 балок по 2,8 м.

Поперечные балки рассчитываются, исходя из ширины помещений. В нашем случае — 10 шт. по 3,6 м и 10 шт. по 2,4 м.

по теме

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Расчёт монолитного перекрытия

Исходные данные

Независимо от выбранного способа монтажа опалубки необходим одинаково качественный результат и соблюдение размеров. Поэтому есть набор требований и расчётов, одинаковый для обоих методов.

Предположим, что нам нужно устроить монолитное железобетонное перекрытие над зданием прямоугольной формы с внутренней несущей стеной. Внутренние размеры помещений: 5х3,7 м и 5х2,5 м. Высота потолка 2,7 м.

Расчёт бетона

Площадь перекрытия будет равна:

  • S = 5 х (2,5 + 3,7) + 1 х 0,4 = 31,4 м2

При толщине 200 мм объём бетона будет равен:

  • V = 31,4 х 0,2 = 6,28 м3

Масса перекрытия будет равна:

  • М = 6,28 х 2500 = 15700 кг = 15,7 тонны

Расчёт арматуры

Для армирования перекрытия принят каркас арматуры А3 Ø 16 из двух зеркальных сеток с шагом 180 мм. Количество продольных стержней в одной сетке — ширина перекрытия, делённая на шаг:

  • Nпрод = 5000 / 180 = 27,7 = 28 шт.

Длина продольных стержней в одной сетке:

  • Lпрод = Nпрод х А = 28 х 6,6 = 184,8 = 185 м

Количество поперечных стержней в одной сетке — длина перекрытия, делённая на шаг 180 мм:

  • Nпопер = 6600 / 180 = 36,6 = 37 шт.

Длина поперечных стержней в одной сетке:

  • Lпопер = Nпопер х В = 37 х 5 = 185 м

Общая длина стержней в одной сетке:

  • L1 = Lпрод + Lпопер = 185 + 185 = 370 м

Общая длина стержней в каркасе перекрытия:

  • Lобщ = L1 х 2 = 370 х 2 = 740 м

На 1 м2 перекрытия приходится 740 / 31,4 = 23,5 пог. м арматуры.

На 1 м3 перекрытия приходится 740 / 6,28 = 117,8 пог. м арматуры.

Количество материала плоскости

При использовании фанеры для создания плоскости стола необходимо рассчитать количество целых листов (1220х2440 мм, 3 м2), исходя из линейных размеров помещений. Это делается для уменьшения отходов:

  • N = Sпом / Sлиста = 31,4 / 3 = 10,5 шт.

Итого необходимо 10 целых листов ламинированной фанеры. Оставшееся пространство можно зашить более дешёвым материалом — обычной фанерой или доской.

Читайте также:  Как вязать арматуру для монолитной плиты для перекрытия?

Если в качестве основного материала плоскости принята доска 100х25, то её объём будет:

  • Vдоски = 31,4 х 0,025 = 0,785 м3.

Количество инвентарных балок

Специфика сборной опалубки в том, что она состоит из ригелей, на которые опираются балки. Шаг ригелей — не более 1,2 м, их располагают вдоль помещения. Шаг балок — 400–600 мм, и они обычно идут поперёк. Количество линий опорного ригеля будет равно ширине помещения, делённой на шаг. В нашем случае:

  • N1 = 3,7 / 1,2 = 3,08 , принимаем 3
  • N2 = 2,5 / 1,2 = 2,08 , принимаем 2

Итого по две линии ригелей в каждом помещении. Это 10 балок по 2,8 м.

Поперечные балки рассчитываются, исходя из ширины помещений. В нашем случае — 10 шт. по 3,6 м и 10 шт. по 2,4 м.

Количество стоек

Телескопические инвентарные стойки устанавливают только под ригели с шагом 800–1000 мм. В нашем случае — пять линий по 5 метров — 25 метров. Делим на шаг — получаем количество:

  • Nстоек = 25 / 0,8 = 31,25 = 32 шт.

На каждую стойку приходится одна тренога и одна унивилка («корона»).

Совет. Подберите стойки максимальной высоты. Это даст удобство при разметке и установке горизонта. Стойка не должна быть выдвинута на максимум — чем больше вкладыша в штангу, тем она прочнее.

Расчет нагрузки на плиту и ее параметров

При расчете на перекрытие между этажами учитывается два типа нагрузок:

  • Постоянные – это нагрузки, которые воздействуют на конструкцию в течение всего времени эксплуатации, например, вес стен, помещений, расположенных выше.
  • Временные – это нагрузки, которые действуют определенный период времени, например, различная мебель или снег.

Толщина перекрытия, изготовленного из монолита, напрямую влияет на несущую способность. В правилах и нормах строительства (СНиП) указано, что для строительства жилых помещений нагрузка берется 150 кг/м2, при этом масса конструкции в расчет не берется. Также добавляется коэффициент по запасу прочности (берется 1,3), а после прибавляется, итогом будет являться 195 кг/м2. Толщина плиты из монолита по результату расчетов равна 200 мм.

Стандартный показатель, со стороны технологичности, применять не совсем верно. Поскольку расчет необходимо проводить индивидуально для каждого случая. Помимо значения толщины с помощью расчетов создается сечение из прутков. Это необходимо для каркаса, чтобы уменьшить амплитуду колебания при возникновении изгибающих моментов, а также усилий во время сжатия. Всеми расчетами занимается специалист, поскольку без необходимых знаний провести их не получится.

Балочные перекрытия

Балочные перекрытия могут быть изготовлены из деревянных, металлических или железобетонных балок с тепло- и гидроизоляционным заполнением.

Деревянные перекрытия

Самый популярный вид перекрытий в частом строительстве – перекрытия из деревянных балок. Для создания перекрытия между этажами дерево – вполне подходящий материал. Причиной использования дерева для перекрытия является также и тот факт, что для их монтажа не требуется привлечения подъемника или крана. Монтаж деревянных перекрытий производится обычно в каркасных и бревенчатых домах. Для деревянного перекрытия желательно использовать балки из различных видов древесины хвойных и лиственных пород.

Небольшой пролет для деревянного перекрытия играет важную роль – повышение прочности и жесткости. Дерево как материал имеет свойство деформироваться под нагрузкой, поэтому для повышения несущей способности, балки рекомендуют укладывать с интервалом от 0,7 до 1 м. Чем больше расстояние между балками, тем большего они должны быть диаметра.

При проектировании перекрытия из дерева, следует учитывать, что наиболее оптимальное соотношение сторон для балок 7:5. Пролеты между балками заполняют тепло- и звукоизоляционными материалами.

Помимо простоты монтажа и малого веса, деревянные перекрытия имеют существенный недостаток, как и любое дерево – подверженность горению. Поэтому для придания меньшей горючести и большего срока службы деревянные брусья и доски покрывают специальным защитным составом.

Детали перекрытий, которые соприкасаются с кирпичной стеной, желательно обмазать смолой и накрыть рубероидом. В кирпичных стенах проделывают углубления порядка 18 см для размещения балок, которые прикрепляют с помощью анкерных болтов, при этом делая теплоизоляцию перекрытия при помощи минеральной ваты или опилок. Затем делают гидроизоляцию с использованием гидроизоляционной пленки. После делают накат, 2 слоя пола – черновой и чистовой, и заканчивают настилом из фанеры. Важно знать также, что балки укладывают вдоль более короткой стены, чтобы сократить длину несущих балок.

Металлические перекрытия

За счет большей прочности металла, металлические перекрытия в сравнении с деревянные могут иметь меньшую ширину и толщину, что существенно экономит пространство. При этом не снижается несущая способность, которая в разы превосходит аналогичный показатель деревянных перекрытий.

Однако за такие достоинства, как увеличение показателей прочности и жесткости, металлическим перекрытиям приходится платиться недостатками. Главный из них – подверженность воздействию со стороны влаги: металл подвержен коррозии. К тому же такие перекрытия имеют более высокие показатели теплопроводности и хуже справляются с задачей звукоизоляции.

Железобетонные перекрытия

Такие балки используются, чаще всего, в многоэтажном строительстве и имеют большой вес, в результате чего создают большую нагрузку на стены и фундамент.

Балочные перекрытия

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

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

Из деревянных балок

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

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

Читайте также:  Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

Преимущества выбора деревянных перекрытий в доме:

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

Главным недостатком дома с деревянными перекрытиями считается высокая огнеопасность.

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

Технология монтажа

Балочные перекрытия

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

  • Установка деревянных балок. Предварительно следует провести тщательную обработку антисептиками и солнцезащитными средствами. Если опорой будет кирпичная, бетонная стена, газобетон или пеноблок, то концы балки требуют обмотки рубероидом в два слоя. На концах балок делают запил торцевой части под углом 60 градусов. После установки в пространство следует залить утеплитель, например, монтажную пену. Укладывают деревянные балки параллельно друг к другу, расстояние между балками должно быть одинаковое;

    Установка наката. Его создают из щитов, сделанных из досок. Накатные пластины крепятся к черепным брусьям с сечением 4х4 или 5х5 см. Предварительно их прибивают к боковым граням несущих балок. На накат закрепляется целый потолок;

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

Перед устройством изолирующей прокладки важно расстелить между балками пароизоляционную пленку. Это может быть толь или пергамин. Важно, чтобы концы заходили на несущие элементы на высоту не меньше 5 см.

Изолирующая прокладка должна быть более 10 см толщиной. Если разделяются холодные комнаты и помещения с отоплением, рекомендуемая толщина увеличивается вдвое.

Балочные перекрытия

Металлические балки

Эти конструкции считаются более надежными, в сравнении с деревянными балками. Благодаря небольшим размерам сечения сохраняется полезное пространство. При этом их используют нечасто. Для наполнения применяют плиты или легкобетонные вставки, из-за чего масса конструкции сильно увеличивается.

Преимущества:

  • С помощью металлических балок можно перекрыть широкие пролеты;
  • Хорошая устойчивость к насекомым, загниванию и плесени.
Балочные перекрытия

Недостатки:

  • Риск появления коррозии в областях высокой влажности;
  • Невысокие тепловые и звуковые характеристики.

Металлические балки для потолочного перекрытия кладут в гнезда на стенах, подготовленные перед началом работ. Промежутки заполняются пустотелыми железобетонными плитами 90 мм толщиной. Затем обустраивается песчано-бетонная стяжка. Ее толщина не должна превышать 100 мм.

Из железобетонных балок

Балочные перекрытия

Они распространены для пролетов до 7,5 м. Основное достоинство – возможность создать конструкции с широкими пролетами, что сложно сделать с металлическими или деревянными аналогами.

Железобетонные балки весят обычно более 100 кг. Поэтому потребуется задействовать подъемную технику, к примеру, автокран. Эту особенность многие рассматривают как недостаток.

Ригели кладутся с шагом в 600-1000 мм. В пространство устанавливаются блоки или легкобетонные плиты. Швы обрабатываются цементно-песчаным раствором. Для этого межэтажного перекрытия необходима изолирующая прокладка.

Балочные перекрытия

Расчет армирования монолитной плиты

В общем случае толщина плиты определяется количеством армирующей стали, которая в нее заложена. Плотность армирования , в свою очередь, зависит от предельной допустимой нагрузки и устойчивости к трещинообразованию. Избегая частных случаев, можно привести общий пример конструкции, демонстрирующей полное соответствие нормативным требованиям при достаточно высоком запасе прочности.

В частном строительстве железобетон укрепляют арматурой с периодическим профилем класса А400, он же А-III.

Диаметр прутьев в плитах толщиной:

Расчет армирования монолитной плиты
  • до 150 мм — не менее 10-12 мм;
  • от 150 до 250 мм — не менее 12-14 мм;
  • от 250 до 400 мм — не менее 14-16 мм.

Арматуру укладывают двумя сетками с размером ячеи 120-160 мм, толщина защитного слоя бетона от краев плиты — не менее 80-120 мм, а сверху и снизу не менее 40 мм. Направление укладки четырех рядов арматуры, начиная с нижнего: вдоль, поперек, поперек, вдоль. Для перевязки используется оцинкованная проволока толщиной не менее 2 мм.

Настил наката рекомендации

Для того чтобы сделать потолок первого этажа, необходимо сделать накат. Этот этап работы может быть осуществлен с использованием самых разнообразных материалов.

Схема настила наката.

В самом распространенном варианте вдоль боковой стороны балки прибиваются черепные бруски. Такие бруски должны иметь сечение 40*40 или 50*50 мм. Они не должны выступать ниже основной балки. Именно на них впоследствии будут крепиться ровные доски, толщина которых должна быть в пределах 10-25 мм. Для того чтобы подбить потолок, можно применять листы фанеры. Используя листовой материал, можно получить идеально ровный потолок. Минимальная толщина фанеры в таком случае должна быть не менее 8 мм

Очень важно контролировать, чтобы края листов ложились именно на середину балки

Вместо использования черепных брусков можно сделать специальные пазы в балках. Для того чтобы использовать такой метод, сечение балки должно продумываться заранее.

Как вариант настила нижняя часть элементов перекрытия может оставаться открытой, для этого черепные элементы прибиваются не вровень, а немного выше. Таким образом настил осуществляется между балками.

После того как накат будет сделан, можно приступать к укладке пола второго этажа. Если вместо второго этажа располагается чердак, то достаточно выполнение чернового пола. Если же на втором этаже располагается комната, то пол необходимо делать из качественного материала. Деревянные доски будут укладываться непосредственно на лаги.

План плит перекрытий

Важным этапом составления схемы является расчёт количества плит. Показатель определяется как сумма площадей перекрытий и площадь одной плиты. При разделении может получиться нецелое значение, округление проводится в большую сторону.

План плит перекрытий

При рассмотрении плана можно выбирать несколько типов перекрытий для разных этажей. Отличия часто закладываются в отношении помещений ниже планировочной отметки земли, но изменения можно вносить для каждого этажа по отдельности.

План плит перекрытий

Лучше черчение схемы плана перекрытий отдать в руки профессионалу. Сами работы под силу новичку или неквалифицированному рабочему, но чертёж требует понимания свойств ЖБ плит и правильных расчётов. Любая ошибка может обернуться разрушением строения. Архитектор учтёт особенности здания и поможет определить лучший план.

План плит перекрытий

План перекрытий – графическое изображение горизонтальных конструкцию, выполняющих несущую и ограждающую функцию

План плит перекрытий

Для перекрытия используют ЖБ балки с тавровым сечением и межбалочным заполнением (плиты из лёгкого бетона или пустотелые вкладыши). Длина балок колеблется в пределах 2,4-6,4 м. Опора на стену – от 150 мм. С обеих сторон концы заанкерованы в стену. Шаг определяется как размер заполнителя, обычно составляет 60, 80 см или 1 м.

План плит перекрытий

Если планируется закладывать деревянные перекрытия, ситуация значительно упрощается, так как оперировать придётся не тяжёлыми конструкциями, а легко перемещаемыми балками. При допущении погрешности в плане перекрытий, их легче устранить, результат ошибки не плачевный. Деревом может выполнять перекрытия даже новичок. Важно выбирать балки с пропиткой, а их укладка является простой процедурой.

План плит перекрытий

Балки из дерева способны перекрывать пролёт до 4,8 м. Высота бруса подбирается в диапазоне 5-10% от величины пролёта, а ширина находится в пределах 60-120 мм. Опорой межбалочных щитов являются черепные брусы 40-50 мм, которые прикрепляются к сторонам балок. Шаг балок принимают от 600 до 1500 мм, это оказывает определяющее значение на ширину щитов. Длина щитов рассчитывается исходя из длины досок.

План плит перекрытий

План плит перекрытий

Расчет опалубки удерживающей монолитные, бетонные перекрытия при заливке

Кто-то имея определенный строительства может произвести монтаж бетонного перекрытия исходя из своего жизненного опыта, или как говорится «на глазок». Мы же хотим вам предложить другой, пусть хоть и не институтский расчет, но который в высокой степени станет вашим успешным залогом удачного проведения работ.

Расчет опалубки для такого вида перекрытия стоит производить по основным трем параметрам:

1. Для продольной нагрузки на опоры удерживающие опалубку Первоначально необходимо рассчитать сечение опор под удерживающую опалубку. Это значение не столь критично? как последующие параметры, именно поэтому по нему у вас, скорее всего, не будет проблем. σ = N/F ≤ Rс где σ — внутренние нормальные напряжения, возникающие в поперечном сечении сжимаемой балки, кг/см2; N – масса нашей опалубки и заливаемой смеси, кг; F — площадь поперечного сечения колонны см2; Rс — расчетное сопротивление древесины сжатию по пределу текучести, кг/см2. (Для сосны расчетное сопротивление составляет 140 кгс/см2)

2. Для сгибания опор от нагрузки Также не стоит забывать и том факторе, что жесткость балки на изгиб меняется с ее длиной. Так при увеличении длины удерживающей балки, ее гибкость также увеличивается, а жесткость соответственно снижается. Для того, чтобы учесть этот фактор, необходимо площадь сечения балки принять с поправочным коэффициентом φ

σ = N/φF ≤ Rc

коэффициент будет зависеть от соотношения диаметра к длине, для облегчения расчетов, его можно принять из ряда ниже

L /d = 5 10 20 30 40 50 φ = 0.9 0.5

3. Для обеспечения целостности основания опалубки Последнее на что стоит обратить внимание это на прочность удерживающей опалубки, на которую будет разливаться бетон. Так опалубка должна выдерживать не только статическую массу бетона, но и динамическую нагрузку во время его заливки. Также, не стоит забывать о возможном временном переливе бетона на конкретное локальное место и о массе рабочего, который будет распределять бетон в ней. В итоге, допустимые толщины опалубки из фанеры, с запасом 1,5, при пролете не более 1 м, можно принять из ряда ниже.

Толщина фанеры 18 мм 21 мм

Толщина заливаемого слоя бетонного перекрытия до 9 см до 12 см

Теперь вы сможете не только залить бетонное перекрытие, но и предварительно рассчитать вспомогательные технологические элементы для его монтажа.

Укладка железобетонных перекрытий на стены

Технология укладки плит перекрытия на стену выбирается с учетом особенностей материала, из которого возведены стеновые конструкции.

Стены из газобетона

По контуру постройки из газобетонных блоков требуется возвести бетонный армопояс. Монолитная конструкция обустраивается на внешних несущих стенах, а также на внутренних, если они стоят на фундаментном основании.

Укладка железобетонных перекрытий на стены

Ключевые требования:

  • для армированного монолитного пояса применяют бетон В15 или более высокого класса прочности;
  • ширина пояса должна соответствовать ширине стены, но для стен шириной более 500 мм допускается уменьшить данный показатель армопояса на 100-150 мм;
  • плиты и пояс дополнительно соединяются при помощи сварки закладных деталей.

Глубина опирания при укладке плит на газобетонные блоки должна соответствовать нормативам:

  • от 40 мм при опирании по контуру:
  • от 50 мм для ЖБ изделий длиной до 4200 мм при опирании по двум сторонам;
  • от 70 мм для ЖБ изделий длиной более 4200 мм при опирании по двум сторонам.

Стены из кирпича

Стены из кирпича возводятся на полную толщину до запроектированной высоты потолка. Далее кладка выполняется только с внешней стороны здания, благодаря чему формируется ниша, куда будет уложен край плиты перекрытия.

Укладка железобетонных перекрытий на стены

Минимально допустимая глубина опирания по нормативам составляет 90 мм. Но при проектировании обычно предусматривают глубину опирания 120 мм (половина кирпича) и формируют нишу глубиной 130 мм, чтобы оставить термоизоляционный зазор, иначе перекрытие будет служить мостиком холода.

Для укладки плит перекрытия на кирпичную стену применяют тот же раствор, что использован для кладки кирпичей.