Определение требуемой толщины перекрытия в доме. Экономическое сравнение перекрытий разного типа

При возведении частного дома важно правильно выбрать конструктивные решения его элементов. Одной из важнейших конструкций можно назвать перекрытие. Грамотно подобранная толщина плиты жб перекрытия в доме между этажами позволит обеспечить его надежность и безопасность.

Виды железобетонных конструкций и область применения

Монолитные плиты подходят для использования в массивных строениях из камня или кирпича. В кирпичном доме такое перекрытие создает диск, придающий зданию дополнительную жесткость. При укладке межэтажного ж/б перекрытия важно выбрать тип его изготовления:

• монолитное;
• сборное.

Оба этих способа распространены в настоящее время, но постепенно первый вытесняет второй. Главные недостатки монолитного перекрытия – стоимость опалубки и необходимость выжидания времени затвердевания бетона. К достоинствам можно отнести:

• высокая скорость укладки;
• уменьшение финансовых затрат;
• отсутствие необходимости в сложной грузоподъемной технике;
• возможность заливки плиты сложной конфигурации в плане;
• надежность и прочность.

Схема монолитной конструкции

К достоинствам сборной технологии относится:

• высокая скорость монтажа;
• нет необходимости ждать.пока бетон наберет прочность;
• надежность и прочность;
• более простая технология изготовления.

Недостатков у этого способа чуть больше, чем у предыдущего:

• большая масса отдельных элементов;
• возникает необходимость в грузоподъемной технике (автокран);
• ограниченное количество типоразмеров, сложность в перекрытии помещений необычных форм.

Схема сборного изделия

Выбор между технологиями, по которым будет возводиться перекрытие между этажами, зависит от предпочтений будущего владельца дома и экономических соображений. Если расстояния между несущими стенами далеки от стандартных, потребуется большое количество нетиповых изделий, что приведет к удорожанию стройки. В этом случае лучше остановиться на монолитном варианте.

Толщина плиты

Знать толщину плиты необходимо, чтобы рассчитать общую высоту перекрытия и пола. Это потребуется при вычислении высоты этажа, помещения и всего здания. Толщина перекрытия зависит от выбранного типа конструкции. Если принято решение использования монолитной технологии, она также зависит от нагрузок от людей, мебели, оборудования и конструкции пола.

Сборные плиты по сериям ПК и ПБ

Эти элементы чаще всего применяются в строительстве. Плиты ПК – круглопустотные. Укладываются между этажами, как в частных домах, так и в многоэтажных строениях. Плиты ПБ – достаточно новая технология, которая постепенно замещает серию ПК. Они могут выпускаться любой длины, вне зависимости от размеров, приведенных в нормативных документах. Отличаются способом изготовления – метод непрерывного формования. Имеют некоторые ограничения и не до конца изучены, но успешно применяются как в частном, так и в массово строительстве.

Схема конструкции размером 220 мм

Толщина плиты стандартная. Составляет 220 мм. Чтобы вычислить общую высоту перекрытия с конструкцией пола необходимо прибавить к этому значению:

• толщину бетонной стяжки, примерно 30-50 мм;
• при необходимости звукоизоляции или утепления толщину теплоизоляционного материала (30-50 мм для звукоизоляции, 100-150 мм для теплоизоляции);
• напольное покрытие (зависит от типа, самая большая высота будет для деревянного пола, самая маленькая для линолеума или керамической плитки);
• конструкция потолка.

В сумме высота бетонного перекрытия в частном доме с конструкцией пола при использовании плит серии ПБ или ПК составляет примерно 300 мм.

Плиты серии ПТ

Эти элементы в большинстве случаев применяются в качестве доборных к сериям ПБ и ПК. Укладка таких плит между уровнями производится в тех местах, где расстояние между стенами не позволяет уложить крупноразмерные изделия. Имеют небольшие габариты в плане, что позволяет перекрывать небольшие пролеты. Плиты подходят для укладки над коридорами, санузлами, хозяйственными помещениями и кладовками. Опирание можно выполнять по всем сторонам.

Изделия железобетонные для жилых и общественных зданий

Толщина изделия 80 или 120 мм. Суммарная высота жб перекрытия с элементами пола – 150-200 мм в зависимости от типа напольного покрытия.

При использовании выравнивают с изделиями ПК и ПБ по верхнему краю пола.

Неровности исправляют с помощью конструкции потолка.

Перекрытие по профлисту

Достаточно распространенный способ для частного домостроения. В этом случае профилированный лист служит в качестве опалубки и несущего элемента монолитной плиты. Основные элементы конструкции:

Конструкция изделия по профлисту

• несущие балки (двутавры, швеллера или уголки с большой шириной полки);
• профлист, который укладывается по балкам (волны должны располагаться перпендикулярно по отношению к несущим элементам);
• слой бетонного раствора.

Все толщины подбираются в зависимости от полезной нагрузки. Для частного дома можно привести средние значения монолитной плиты между пространствами, расположенными в разных горизонтальных уровнях:

1. Высота балок (двутавра или швеллера) для пролетов до 5-6 метров составляет примерно 220-270 мм.
2. Высота волны профнастила плюс толщина бетонного слоя зависит от шага между несущими балками и планируемой нагрузки. В качестве минимального значения для монолитной плиты частного дома можно привести 150 мм.
3. Бетонная стяжка, толщина которой составляет 30-50 мм.
4. При необходимости добавляют слой утеплителя от 30 до 150 мм в зависимости от назначения его укладки.
5. Конструкция чистого пола. Толщина зависит от типа напольного покрытия.

Опирание профилированного листа может происходить двумя способами:

• поверх несущих балок;
• с примыканием к ним.

В первом случае в толщину учитывается полная высота двутавра или швеллера, а во втором толщина жб перекрытия существенно уменьшается. Минимальная высота приведена для небольшой нагрузки.

По нормативным документам, вес, который приходится на перекрытия в частном доме, составляет 150 кг на квадратный метр.

При расчете это значение необходимо увеличить на коэффициент надежности 1,2. Для более серьезных нагрузок применяют усиленный профлист и большую толщину слоя бетона.

Ребристое монолитное перекрытие

Для частного дома можно применять еще одну технологию изготовления основания для пола. Ребристая жб плита представляет собой длинные ребра, перекинутые по длинным сторонам помещения и тонкий слой бетона между ними. Пространство между ребрами заполняется утеплителем (керамзит, минеральная вата, пенополистирол и том подобное).

Толщина монолитной плиты вычисляется из следующих значений:

1. Высота ребра. Для частного домостроения в большинстве случаев достаточно толщины 200 мм. При этом толщина участка между ребрами может быть 50-100 мм. Ширину ребра подбирают примерно 100 мм.
2. Толщина цементно-песчаной стяжки . Принимается в пределах 30-50 мм.
3. Конструкция пола. Толщина зависит от напольного покрытия и в среднем находится в пределах 10-50 мм.

Ребристое перекрытие, так же как и по профлисту, позволяет снизить расход бетона при сохранении достаточно большой толщины. Изготовление ребер – сложная задача. Использования профнастила позволяет создать перекрытие с ребристой поверхностью без лишних трудовых затрат.

Грамотный выбор и расчет толщины плиты из бетона позволит рассчитать высоту помещений, расход бетонной смеси и определить финансовые и трудовые затраты еще на стадии проектирования объекта. В случае со сборными перекрытиями толщина для всех элементов стандартная.

Перекрытия представляют собой сплошные ж/б конструкции армированного типа. Их применение актуально при повышенных весовых нагрузках, прежде всего – в многоэтажных домах. В частном строительстве к их главным преимуществам относят возможность сокращения затрат на монтаж за счет самостоятельного выполнения отдельных или всех этапов работ при минимальном задействовании спецтехники. Технология считается трудоемкой, для исключения ошибок расчет плиты стоит доверить специалистам. Полученные параметры обязательно учитываются при подготовке основного проекта дома.

Условно все разделяются на сборные (сплошные или пустотелые, изготовленные на заводе), часторебристые (ячеистого типа с участками из облегченного материала или пустых блоков) и монолитные. Последние ценятся прежде всего за отсутствие швов, этот вариант выбирается при бетонировании многоэтажных зданий, заливке полов или разграничении этажей в индивидуальных постройках. В зависимости от конструктивного исполнения и способа монтажа разделяются на: балочные, безбалочные (наиболее востребованная при строительстве частных домов разновидность с гладкой поверхностью), с несъемной опалубкой (одновременно выполняет роль теплоизоляционной прослойки) и уложенные на стальной настил. Последние ценятся за уменьшение трудоемкости и возможность снижения толщины и массы.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

2. Возможность опирания на колонны. Это дает больше свободы в процессе планировки в сравнении с вариантом закладки сборных плит перекрытия из готовых заводских элементов стандартного размера.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены М max = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Основные этапы монтажа

Укладка начинается с расчета и закупки стройматериалов (в идеале – используются данные проекта). Подготавливаются опалубочные конструкции: щиты из толстой влагостойкой фанеры, металла или пластика, брусья и телескопические подпорки (1 шт/м2), оборудование для приготовления, подачи и уплотнения бетона, инструмент для загиба арматуры и специальные подставки. При необходимости по периметру несущих стен закладывается армопояс, такая потребность возникает при возведении перекрытий в доме из газобетона.

Основные этапы включают:

• Сборку и установку опалубки.
• Размещение армокаркаса.
• Заливку монолитной плиты бетоном, уплотнение и выравнивание.
• Влажностной уход за раствором, укрывание, демонтаж опалубки через 28 дней.

1. Требования к опорам и щитам.

Монтаж подразумевает заливку бетона в герметичную горизонтальную опалубку, предпочтение отдается специальным сборно-разборным конструкциям. Щиты в принципе несложно сделать самому из фанеры толщиной не менее 20 мм (доски лучше не использовать из-за сложностей при подгонке). Обязательным условием является установка телескопических металлических стоек (при возведении перекрытия первого этажа дома они заменяются стационарными опорами). При их отсутствии допускается замена бревнами диаметром не менее 8 см, но следует быть готовыми к проблемам при подгонке уровня.

Для поддержки щитов укладывается ригель – продольный брус сечением не менее 10×10 см, при необходимости опалубка усиливается поперечными элементами (такая ситуация чаще всего возникает при работе с самоделками). Щиты укладывают без зазоров, края плотно упираются в стену. При монтаже вертикальных конструкций учитывается величина захода на несущие системы. Для исключения риска протекания дно застилается пленкой, герметичные заводские разновидности многократного использования смазываются для облегчения процесса снятия. Этап завершается проверкой уровня, отклонения недопустимы.

2. Что нужно учесть при армировании?

Усиление металлом – главное требование технологии. Предусматривается расстояние от края бетона до металла не менее 25 мм. Соединение стыков обвязывается проволокой с сечением 1,2-1,5 мм, сварка не допускается. Для развода сеток используются заранее подготовленные фиксаторы: из стали толщиной не менее 10 мм, с интервалом до 1 м, аналогичные элементы размещаются на торцах. Армирование монолитного железобетонного перекрытия завершается закладкой соединителей, обеспечивающих равномерное восприятие нагрузки на всю систему – через 40 см возле стен, через 70 от нее, с последующим шагом в 20.

3. Нюансы бетонирования.

Главное требование технологии – непрерывность процесса, в идеале раствор заказывается на заводах и заливается с помощью соответствующего оборудования. Рекомендуемая толщина слоя бетона – 20 см, что в большинстве случаев совпадает с высотой самого перекрытия. Минимальная марка составляет М200, с целью усиления теплоизоляционных свойств и облегчения веса часть крупнофракционного высокопрочного наполнителя может заменяться керамзитом, но такой способ требует одобрения специалистами (проверки прочности).

Отверстия для подвода коммуникаций и вентиляционных каналов закладываются до начала заливки, сверление застывшей монолитной плиты относится к нарушениям. Этап завершается обязательным уплотнением бетона с помощью глубинных вибраторов. Правила ухода за поверхностью в целом стандартные, но обильно поливать конструкцию водой нельзя, в отличие от фундамента или вертикальных стен она смачивается более аккуратно.

Расценки

Стоимость заливки при обращении в профессиональные фирмы варьируется от 4000 до 9000 рублей/м3 (при условии использовании опалубки заказчика). Итоговая величина затрат зависит от выбранной схемы армирования, высоты расположения будущей плиты (от уровня грунта или от отметки предыдущей горизонтальной опоры) и ее толщины, способа размещения (на колонны или несущие стены), общего объема работ. В перечень услуг строительных фирм входит установка и демонтаж опалубочных конструкций, сборка армокаркаса согласно подготовленного заранее проекта (оплачивается отдельно), непрерывное бетонирование и уход за уложенной смесью: полив, укрывание, при необходимости – прогрев. Преимуществом обращения к профессионалам является обязательный контроль качества, проводимый по окончании набора прочности.

К плюсам закладки перекрытия своими руками относят сокращение расходов на оплату работ – до 30 % как минимум. Для заливки используются простые стройматериалы – бетон и арматура, экономия на них недопустима. Объем раствора рассчитывается исходя из толщины и площади плиты, длина и вес металла – по составленной заранее схеме армирования. Аренда опалубочных конструкций обходится дорого: минимальная цена за м2 – 400 рублей в месяц (снимать ее раньше нельзя).

К дополнительным затратам при выполнении работ своими руками относят потребность в спецтехнике и тары для поднятия раствора наверх (бадьи-туфельки и крана или бетононасоса). Это не является проблемой при обустройстве сплошных полов на цокольных этажах дома, но в остальных случаях без соответствующего оборудования не обойтись. Это объясняется главным требованием технологии – непрерывным процессом бетонирования, монолитные перекрытия с отдельными латками, застывшими в разные дни, уступают по качеству залитым за один раз. Минимальные затраты при выполнении всех этапов самостоятельно составляют 3200 рублей на 1 м2 при толщине плиты в 20 см.

В этой статье мы расскажем о том, какие бывают способы возведения монолитного перекрытия, а также вы узнаете о достоинствах и недостатках этих способов. Статья расскажет об основных требованиях к толщине и армированию элементов железобетонного перекрытия.

Армированный бетон — материал практически вечный. Из него создают множество конструктивных элементов — балки, стены, перемычки. Одним из самых сложных, на первый взгляд, изделий является перекрытие. Однако трудоёмкость возведения полностью компенсируется эксплуатационными свойствами готового изделия.

Достоинства монолитного перекрытия:

1. Наибольшая несущая способность из известных материалов.
2. Самый долговечный из широкодоступных материалов.
3. Относительно дешёвое сырьё (для бетона).
4. Для выполнения работ не требуется высокой квалификации всей бригады (достаточно 1-2 ведущих специалистов).
5. Комбинированные функции: основа пола второго этажа, армопояс, связь всех стен между собой.
6. Правильно устроенная монолитная конструкция исключает появление деформационных дефектов («ступени», перекосы, трещины).

Недостатки перекрытия из бетона:

1. Трудоёмкость возведения. Работа связана с устройством горизонтальной опалубки высокой прочности и жёсткости.
2. Задействован сопутствующий материал, который после бетонирования может стать непригодным — фанера, доска отбортовки, стойки (деревянные).
3. Большой вес конструкции — необходимы мощные стены и фундамент.
4. Высокая теплопроводность бетона — все открытые снаружи участки необходимо утеплить.
5. Бетонное перекрытие возможно только на каменных стенах.

Железобетонные перекрытия подойдут для капитальных строений, рассчитанных на большой срок службы, а также для помещений, в которых предусмотрена существенная статическая и динамическая нагрузка — цеха, гостиницы, общежития (с перегородками из каменного материала).

В частном строительстве монолитные плиты перекрытия обычно устраивают по кирпичным стенам, т. к. стены из бетона гораздо более сложные в возведении, чем кирпичные.

Толщина монолитного перекрытия

Из-за большого удельного веса бетона (2400 кг/м 3) изделия из него получаются тяжёлыми. Массу изделия можно уменьшить за счёт уменьшения части бетона в конструкции, то есть просто сделать её тоньше. Жёсткость при этом компенсируется армированием. Достаточная толщина ж/б элементов:

• несущих стен — 160 мм
• перекрытий — 200 мм
• перегородок — 100 мм

Толщина указанных элементов будет считаться достаточной только при соблюдении правил армирования . Расчёты и многолетняя практика показали, что существует оптимальный баланс массы, объёма, сечения и несущей способности ж/б элементов. Об этом читайте ниже в разделе «Армирование перекрытий». Достаточная толщина кирпичной стены — 380 мм (1,5 кирпича).

Опалубка перекрытий

Как и любой ж/б элемент, перекрытие требует установки формы для бетона — опалубки. Поскольку перекрытие имеет значительные размеры по площади и находится на высоте, опалубка для него имеет вид стола: сплошная плоскость, заполняющая пространство между несущими стенами (и колоннами) на пространственно жёсткой раме из стоек и откосов. Опалубка бывает трёх видов, но одно требование неизменно для любого из них — надёжное основание.

Инвентарная опалубка

Комплект заводских изделий, в который входят:

1. Стойки — винтовые выдвижные домкраты, длиной до 4 м.
2. Оборудование для стоек — «треноги» в нижней части для устойчивости отдельно стоящего домкрата и «короны» в верхней для посадки балок стола.
3. Деревянные балки — заводские клееные изделия двутаврового профиля высотой 200 мм и длиной до 4,2 м.
4. Ламинированная фанера — листы фанеры толщиной 18-24 мм, размером 1220х2440 мм, покрытые устойчивой плёнкой, предназначенные для создания плоскости перекрытия. Покрытие выдерживает до 40 циклов бетонирования.

Такой набор является профессиональным — инвентарной опалубкой строят высотные жилые дома. Он надёжен, удобен и рассчитан на постоянную эксплуатацию. Приобретение набора для устройства одного перекрытия не оправдает себя — все изделия стальные и стоят недёшево. Выходом может стать аренда опалубки. Специалисты фирмы сами рассчитают необходимое количество каждого из элементов для вашего объекта.

Несомненными достоинствами такого подхода являются скорость установки опалубки и удобство работы, а также качество плоскости. К недостаткам можно отнести риск задержки срока аренды.

Самодельная опалубка

Все элементы «стола» для перекрытия можно выполнить самостоятельно из дерева и некоторых металлических деталей.

К этому методу прибегают в случае, когда основные элементы — стойки, балка и материал плоскости (фанера или доска) есть в наличии. Это и служит основным достоинством метода — использование подручного материала. Очевидные недостатки:

1. Трудоёмкое возведение, требующее развитых навыков плотника.
2. Большой отход материала — до 20% станет непригодным.
3. Проблематичная регулировка по высоте (установка «в горизонт»).

Комбинированный метод

Предусматривает частичное использование элементов инвентарной опалубки и пиломатериала.

В этом случае можно использовать заводские стойки с треногами и коронами, а балки и настил опалубки сделать из доски. Либо арендовать ламинированную фанеру, а раму «стола» собрать из подручного леса. Комбинаций может быть множество.

Армирование перекрытия

Для устройства арматурного каркаса висячего ж/б перекрытия толщиной 200 мм используется зеркальная сетка из арматуры А3 Ø 16 мм с ячейкой 150-180 мм. При использовании бетона, приготовленного на месте, рекомендуем усилить каркас, применив меньший шаг стержней — 150 мм. Если бетон заводской, допускается шаг до 200 мм. В местах опоры и примыкания элементов (опора на стену, колонну, капитель) рекомендуем сделать усиления — добавить стержни.

Бетонирование перекрытия

Существуют правила бетонирования, которые следует соблюдать беспрекословно, чтобы не подвергнуть конструкцию разрушению в дальнейшем:

1. Укладка бетона в перекрытие должна быть произведена за один раз. При длительном простое при бетонировании уложенный бетон может схватиться, и новый не сможет смешаться с ним. В итоге получится граница, по которой может пойти трещина.
2. При бетонировании в прохладный период (0...+5 °С) используйте специальные антиморозные присадки. Больше о зимнем бетонировании читайте в этой статье .
3. Обязательно используйте вибраторы — глубинные или поверхностные. Без вибрирования бетон имеет 40-50% проектной прочности. Больше информации о бетонировании вы найдете в нашей статье .
4. Опалубка перекрытия демонтируется не ранее 28 дней после укладки бетона.

Железобетонные перекрытия являются наиболее надежными и долговечными и поэтому в настоящее время находят по­всеместное применение в гражданском строительстве.

По способу устройства они бывают:

■ монолитными,

■ сборными и

■ сборно-монолитными.

Простейшим видом монолитного желе­зобетонного перекрытия является гладкая однопролетная плита . Такое перекрытие, имеющее толщину 60... 100 мм в зависимости от нагрузки и величины пролета, применяют для помещений с размерами сторон до 3 м.

При больших пролетах устраивают балочные перекрытия , которые могут быть:

■ сборными и

■ монолитными.

Так, если необходимо перекрыть помеще­ние, имеющее размеры 8 х 18 м (рис. 6.4), устраивают балки пролетом 8 м с шагом 6 м.

Рис. 6.4. Железобетонное монолитное ребри­стое покрытие: 1 - главная балка, 2 - второстепенная балка, 3 – плита.

Эти балки называют главными . По ним через 1,5...2 м устраи­вают так называемые второстепенные балки , имеющие пролет 6 м. По верху укладывают плиту толщиной 60... 100 мм. Таким образом, конструкция пере­крытия получается ребристая. Высота главной балки ориентировочно может быть принята 1/12...1/16 пролета, а ши­рина 1/8... 1/12 от расстояния между ося­ми. В ребристых перекрытиях 50...70% бетона расходуется на плиту. Если данный вид перекрытия выполнен моно­литным, то необходимо в сжатые сроки осуществить устройство опалубки, прове­дение арматурных работ и укладку бето­на. Это один из недостатков данного ви­да перекрытия.

Если высота главных и второстепенных балок принята одинаковой, то такой вид перекрытия называют кессонным (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Общий вид железобетонного монолитного кессонного перекрытия.

Применение их связано в ос­новном требованиями решения интерьера помещения.

Сборные железобетонные ребристые перекрытия гораздо экономичнее моно­литных, так как позволяют повысить индустриальность строительства, сократить трудозатраты и сроки производства строительно-монтажных работ. Важным требованием устройства сборных пере­крытий является сокращение числа мон­тажных элементов. Лучшим вариантом служит тот, когда применяются плиты размером на комнату.

Особым видом балочного железобетон­ного перекрытия является перекрытие по балкам, располагаемым в одном напра­влении с шагом 600... 1000 мм, и заполне­нием между ними из гипсо- или легкобетонных плит, армированных деревянными брусковыми каркасами (для междуэтажных перекрытий) или сварными стальными сетками (для чердачных).

Нередко вместо наката применяют так­же двухпустотные камни-вкладыши высо­той 250 мм и длиной 195 мм. Зазоры ме­жду камнями и балками тщательно за­делывают цементным раствором, что способствует повышению жесткости пере­крытия и звукоизоляции.

Элементы балочных перекрытий имеют относительно небольшую массу, и поэто­му их используют при строительстве зда­ний, оснащенных кранами малой грузо­подъемности.

Безбалочные монолитные железобетонные перекрытия (рис. 6.6.4) представляют собой плиту тол­щиной 150...200 мм, опирающуюся не­посредственно на колонны, в верхней ча­сти которых устроены утолщения, назы­ваемые капителями.

Рис. 6.6.4. Железобетонное монолитное без­балочное перекрытие:

а - обший вид, б - схема опирания плиты на ко­лонну, 1 - плита, 2 - капитель, 3 - колонна.

Сетка колонн при безбалочном перекрытии принимается квадратной или близкой к квадрату с раз­мером сторон 5...6 м. Весьма эффек­тивным является устройство сборных безбалочных перекрытий.

Наибольшее распространение в гра­жданском строительстве получили плитные перекрытия . Основными несущими элементами плитных перекры­тий являются различные виды железобе­тонных панелей-настилов, изготовляемых из бетона.

В зависимости от конструк­тивных схем зданий они бывают (рис. 6.7):

■ из панелей, опирающихся кон­цами на продольные несущие стены или на прогоны, уложенные вдоль здания;

■ из панелей, опирающихся концами на попе­речные стены или прогоны, уложенные поперек здания;

■ из панелей, опирающих­ся на несущие стены или прогоны по трем или четырем сторонам;

■ из панелей, опирающихся по четырем углам на ко­лонны каркаса.

Рис. 6.7. Конструктивные схемы плитных перекрытий:

а - с продольными линиями опор, б - с поперечными линиями опор, в - с опиранием по трем или четырем сторонам (по контуру), г - с опиранием по четырем точкам (углам), 1 - панели перекрытия, опирающиеся на несущие стены, 2 - внутренняя продольная или поперечная несущая стена, 3 - наружная несущая стена, 4 - панель перекрытия, опирающаяся на прогон, 5 - прогоны, 6 - колонны, 7 - панель перекрытия размером на комнату, опирающаяся на колонны, 8 - наружная ненесущая стена.

Минимальная глубина заделки настилов в кирпичных стенах 120 мм, в блочных и панельных - 100 мм с каждой стороны.

Сборные железобетонные плиты пере­крытий в ходе их установки жестко за­делываются в стенах с помощью ан­керных креплений и скрепляются между собой сварными или арматурными связя­ми. Швы между плитами замоноличивают раствором. Таким образом, полу­чаются достаточно жесткие горизон­тальные диски, увеличивающие общую устойчивость зданий.

Плиты перекрытия бывают:

■ сплошного сечения,

■ ребристые (рис. 6.8) и

■ пустотные (рис. 6.9).

Рис. 6.8. Сборные железобетонные панели перекрытий: а - сплошная однослойная, б - сплошная двухслойная, в - часторебристая с ребрами вверх, г - часторебристая из двух вибропрокатных скорлуп, д - шатровая с ребрами по контуру, 1,2 - монтажные петли.

Рис. 6.9. Многопустотные панели перекрытий : а - с круглыми пустотами, б - панели, изготовляе­мые на установках с бетонирующими комбайнами, в - панели с овальными пустотами, 1 - верхний слой, 2 - средний слой, 3 - нижний слой.

Сплошные однослойные панели предста­вляют собой железобетонную плиту постоянного сечения с нижней поверх­ностью, готовой под окраску, и верхней ровной, подготовленной для устройства пола, имеют толщину 100... 120 мм с многослойной конструкцией пола и 140 мм с наклейкой по плите линолеума на упругой основе. При пролетах более 6 м применяют однослойные сплошные предварительно напряженные плиты тол­щиной 140 мм, в которых звукоизоляция от воздушного шума обеспечивается массой самой плиты.

Применяют также слоистые сплошные панели (см. рис. 6.8, б), представляющие собой железобетонную плиту постоянного сечения, нижний слой которой изготовлен из прочного бетона, где располагают арматуру, работающую на растяжение, а верхний слой из более лёгкого и менее прочного бетона. Эти плиты могут быть и трёхслойные.

Ребристые панели могут быть с рёбрами, располагаемыми и вниз и вверх. При расположении рёбер вверх конструкцию плиты и пола целесообразно компоновать на заводе, что повышает коэффициент сборности и снижает трудозатраты на строительной площадке.

Для повышения звукоизолирующей способности перекрытия применяют слоистые конструкции, в которых чистые полы устраивают по звукоизоляционным слоям.

На рис. 6.10, а - д показаны схемы слоистых перекрытий.

Рис. 6.10. Конструктивные схемы перекрытий: а - со слоистым покрытием пола, б - с раздель­ным полом, в - с раздельным потолком, г - раздель­ное перекрытие из двух несущих панелей, д - с раздельным потолком и слоистым покрытием пола, 1 - несущая панель перекрытия, 2 - теплый звукоизолирующий слоистый пол, 3 - покрытие пола, 4 - панель основания раздельного пола, 5 - панель раздельного потолка, б - несущая панель пола.

Так, устройство воздушной прослойки (рис. 6.10, г) тол­щиной 80... 100 мм, расположенной ме­жду двумя несущими панелями или ме­жду несущей частью перекрытия и кон­струкцией акустического потолка (рис. 6.10, в, д) или пола (рис. 6.10, б), по­зволяет обеспечить необходимую звуко­изолирующую способность перекрытия. Для этого применяют перекрытия из па­нелей с ребрами вниз и устройством раз­дельного потолка.

Эффективными в этом отношении являются часторебристые панели , состоя­щие из двух вибропрокатных скорлуп (см. рис. 6.8, г), одна из которых образует основание под чистый пол, а другая слу­жит потолком. Сплошная воздушная прослойка и звукоизоляционные проклад­ки между плитами обеспечивают необхо­димую звукоизоляцию перекрытия.

Многопустотные панели широко при­меняют для устройства перекрытий. Из­готовляют их чаще всего из бетонов классов В15 и В25 длиной от 2,4 до 6,4 м и шириной от 0,8 до 2,4 м при толщине 220 мм.

Панели бывают с

■ круглыми и

■ овальными пустотами.

Плиты с оваль­ными пустотами несколько экономич­нее по расходу бетона, но трудоемки в изготовлении. Необходимо иметь в виду, что стоимость пустотных панелей сравнительно высока.

Применяют также шатровые панели (см. рис. 6.8, д), которые имеют вид плиты, обрамленной по контуру ребрами, обращенными вниз в виде карниза. Изго­товленные размером на комнату, они по­зволяют исключить из конструктивной схемы здания ригели и другие балочные элементы, а благодаря малой толщине позволяют снизить высоту этажа, не уменьшая вы­соты помещения.

При строительстве общественных зда­ний часто возникает необходимость устройства перекрытия при пролетах 9, 12 и 15 м. Для этого применяют:

■ ре­бристые предварительно напряженные плиты длиной 9 м, шириной 1,5 м и вы­сотой ребра 0,4 м (рис. 6.11, а);

■ предвари­тельно напряженные панели типа ТТ-12 и ТТ-15 для пролетов соответственно 12 и 15 м (рис. 6.11, б, в).

Такие плиты позво­ляют повысить сборность строительства и сократить трудозатраты по устройству перекрытий.

Рис. 6.11. Плиты-настилы для пролетов 9, 12 и 15 м: 1 - монтажные петли, 2 - продольные ребра, 3 - поперечные ребра.

Среди множества конструктивных элементов частного дома перекрытие является одним из самых ответственных и сложных для проектирования, монтажа узлов. Именно тут неопытные строители допускают, пожалуй, наиболее опасные ошибки, именно по обустройству этой системы задаётся больше всего вопросов.

1. Почему стоит выбрать дерево

В любом здании перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, которая выступает основой для создания пола. Кроме того, будучи перевязанным с несущими стенами дома, оно обеспечивает строению поперечную стабильность, равномерно распределяя возможные нагрузки. Поэтому к надёжности этой конструкции предъявляются самые высокие требования.

Вне зависимости от того, какой материал используется при строительстве дома, в частном секторе наибольшее распространение получили как раз деревянные перекрытия. Их часто можно увидеть в различных каменных коттеджах, и вполне очевидно, что в деревянном строительстве (бревно, брус , каркасная и каркасно-щитовая технология) такому решению - альтернативы не существует. Тому есть множество объективных причин. Рассмотрим достоинства и недостатки перекрытий из древесины.

В частном малоэтажном строительстве перекрытия монтируются в нескольких вариантах:

• Готовая железобетонная плита,
• Монолитная железобетонная плита,
• Готовые железобетонные балки,
• Балки и фермы из металлопроката,
• Перекрытие из пиломатериалов.

Плюсы

Или почему деревянные перекрытия так популярны.

• Небольшая масса. Применяя доску или брус, мы не перегружаем несущие стены и фундамент. Вес перекрытия в разы меньше, чем у бетонных или металлических конструкций. Обычно не требуется привлечение техники.
• Минимальные сроки выполнения работ. Минимальная трудоёмкость среди всех вариантов.
• Универсальность. Подходит для любых зданий, в любых условиях.
• Возможность монтажа при минусовых и очень высоких температурах.
• Отсутствие «мокрых» и грязных процессов.
• Возможность получения любого уровня теплоизоляционных и звукоизоляционных характеристик.
• Возможность использования полостей для прокладки инженерных коммуникаций (электросеть, отопление, водоснабжение, канализация, слаботочка…).
• Сравнительно невысокая цена сборного каркасного перекрытия из пиломатериалов, как по стоимости деталей/комплектующих, так и по оплате труда подрядчика.

Минусы

Минусы у деревянной перекрывающей системы из дерева довольно условны.

• Сложность выбора сечения материалов и конструктивных решений для обеспечения расчётной несущей способности.
• Необходимость выполнения дополнительных противопожарных мероприятий, а также обеспечения защиты от влаги и вредителей (антисептирование).
• Необходимость покупки звукоизолирующих материалов.
• Строгое соблюдение технологий во избежание строительных ошибок.

2. Какой материал использовать для сборки

Деревянное перекрытие - всегда состоит из балок. Вот только сделанными они могут быть из самых разных пиломатериалов:

• Бревно оцилиндрованное до 30 см в диаметре.
• Брус четырёхкантный.
• Доска большого сечения (толщиной от 50 мм, шириной до 300 мм).
• Несколько досок относительно небольшой толщины, скрученных пластями друг к другу.
• Двутавровые балки, верхний и нижний пояс которых выполнен из обрезной строганной доски/бруска, а вертикальная стенка - из OSB-3, фанеры или профилированного металла (деревянно-металлическое изделие).
• Замкнутые короба из листовых материалов (фанера , ОСП).
• СИП-панель. По сути, это - отдельные секции, в которых балки уже обшиты и имеют внутри изолятор.
• Различной конструкции фермы, позволяющие перекрывать большие пролёты.

Наиболее простыми для монтажа, а также наиболее дешёвыми и удобными для выполнения последующих операций считаются варианты, когда балки перекрытия выполнены из обрезных пиломатериалов.

Ввиду очень высоких требований, предъявляемых к несущим способностям, долговечности и геометрическим отклонениям, в качестве заготовок необходимо рассматривать пиломатериал первого сорта. Возможно применение изделий, относящихся ко второму сорту по ГОСТ, которые не имеют критичных геометрических отклонений, пороков и дефектов обработки, способных снижать прочностные характеристики и срок службы готовых деталей (сквозные сучки, свилеватоть, косослои, глубокие протяжённые трещины…).

В данных конструкциях исключено применение мёртвой древесины (сухостой, валежник, горельник) из-за недостаточной прочности и множественных поражений разрушающими древесину болезнями и насекомыми. Также большой ошибкой будет купить брус или доску «с воздухом», «с армянским размером», «ТУ» - ввиду заниженных сечений.

Это должен быть исключительно здоровый материал из зелёной ели или сосны, так как хвоя ввиду своей смолистости и строения массива намного лучше переносит изгибающие нагрузки и сдавливание, нежели большинство лиственных пород, причём имея относительно невысокую удельную массу.

В любом случае обрезной пиломатериал должен быть освобождён от остатков коры и лубовых волокон, обработан антисептиком и антипиреном. Лучше всего тут покажет себя сухая строганная пилопродукция, но материал естественной влажности (до 20 процентов) при нормальной обработке тоже активно (а главное - результативно) используют, тем более что цена обрезного бруса или доски такого типа заметно ниже.

3. Как выбрать размер балок и с каким шагом их расставить

Длина балки рассчитывается таким образом, чтобы она перекрывала имеющийся пролёт и имела «запас» для обеспечения опоры на несущие стены (о конкретных цифрах допустимых пролётов и захода в стену читайте ниже).

Сечение доски/бруса определяется в зависимости от расчётных нагрузок, которые будут оказываться на перекрытие в процессе эксплуатации здания. Нагрузки эти разделяют на:

• Постоянные.
• Временные.

К временным нагрузкам в жилом доме относят вес людей и животных, которые могут передвигаться по перекрытию, перемещаемых объектов. К постоянным нагрузкам относят массу самих пиломатериалов конструкции (балки, лаги), заполнения перекрытия (утеплитель/шумозащита, изоляционные полотна), подшива (накат), черновых и чистовых настилов, финишного напольного покрытия, перегородок, а также встроенных коммуникаций, мебели, оборудования и предметов обихода...

Также не стоит упускать из виду возможность складирования предметов и материалов, например, при определении несущих способностей перекрытий нежилого холодного чердака, где могут храниться ненужные, редко используемые вещи.

В качестве отправной точки берётся сумма постоянных и временных нагрузок, и к ней обычно применяется коэффициент надёжности 1,3. Точные цифры (в том числе сечение пиломатериалов) должны определять специалисты согласно положениям СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», но практика показывает, что значения нагрузок в частных домах с деревянными балками получаются примерно идентичными:

• Для межэтажных (в том числе под жилой мансардой) и цокольных перекрытий суммарная нагрузка составляет порядка 350 - 400 кг/м2, где доля собственного веса конструкции составляет около 100 килограмм.
• Для перекрытия ненагружаемого чердака - около 130 - 150 кг/м2.
• Для перекрытия нагружаемого нежилого чердака до 250 кг/м2.

Очевидно, что безусловная безопасность ставится во главу угла. Тут учтён хороший запас и рассматривается вариант не столько распределённых нагрузок на всё перекрытие (в таких количествах они практически нереальны), сколько возможность локальной нагрузки, способной привести к прогибам, вызвавшим в свою очередь:

• физиологический дискомфорт жильцов,
• разрушения узлов и материалов,
• потерю конструкцией эстетических свойств.

К слову, определённые значения прогибов допускаются нормативными документами. Для жилых помещений они могут составлять не более 1/350 части от длины пролёта (то есть 10 мм на 3-х метрах или 20 мм на шести метрах), но при условии, что выше перечисленные ограничивающие требования не нарушены.

При выборе сечения пиломатериалов для создания балки обычно руководствуются соотношением ширины и толщины бруса или доски в пределах 1/1,5 - 1/4. Конкретные цифры будут зависеть, прежде всего, от: нагрузок и длины пролётов. При самостоятельном проектировании можно воспользоваться данными, полученными на основании расчётов при помощи онлайн-калькуляторов или общедоступных таблиц.

Оптимальное усреднённое сечение балок деревянного перекрытия, мм

Пролёт 3 м Пролёт 3,5 м Пролёт 4 м Пролёт 4,5 м Пролёт 5 м Пролёт 5,5 м Пролёт 6 м

Как видим, чтобы увеличить несущие способности перекрытия - достаточно выбирать пиломатериал с большей шириной или большей толщиной. В том числе можно собирать балку из двух досок, но так, чтобы полученное изделие имело сечение не меньше расчётного. Нужно также отметить, что несущие свойства и стабильность деревянного перекрытия возрастают, если применять поверх балок лаги или различного рода черновые полы (листовые настилы из фанеры/ОСП или из обрезной доски).

Ещё одним способом улучшить силовые качества перекрытия из дерева - это уменьшить шаг расстановки балок. Инженеры в своих проектах частных домов определяют в разных условиях дистанцию между балками от 300 мм до полутора метров. В каркасном строительстве шаг балок ставят в зависимость от шага расстановки стоек, чтобы под балкой находилась стойка, а не просто прогон горизонтальной обвязки. Практика показывает, что наиболее целесообразными с точки зрения практичности и стоимости конструкции является шаг в 600 или 1000 мм, так как он лучше всего подходит для последующего монтажа утеплителей и шумоизоляции враспор (изоляционные материалы как раз имеют такой форм-фактор плит и рулонов). Такая дистанция также создаёт оптимальное расстояние между точками опоры для монтажа лаг пола, устанавливаемых перпендикулярно балок. Зависимость сечения от шага хорошо видно по цифрам таблицы.

Возможное сечение балок перекрытия при изменении шага (суммарная нагрузка на квадратный метр порядка 400 кг)

4. Как правильно устанавливать и закреплять балки

С шагом мы определились - от 60 сантиметров до метра будет золотой серединой. Что касается пролётов, то лучше всего ограничиться 6-ю метрами, в идеале: четыре-пять метров. Поэтому проектировщик всегда старается «положить» балки вдоль меньшей стороны дома/помещения. Если пролёты слишком велики (более 6 метров), то прибегают к установке несущих стен или опорных колон с ригелями внутри дома. Такой подход позволяет применить пиломатериалы меньшего сечения и увеличить шаг расстановки, снижая тем самым массу перекрытия и его стоимость для заказчика при тех же (или лучших) несущих характеристиках. Как вариант, создаются фермы из более лёгкого пиломатериала с применением металлических перфорированных крепежей, например, гвоздевых пластин.

В любом случае балки выставляют строго горизонтально, параллельно друг другу, с выдержкой одинакового шага. На несущие стены и прогоны деревянная балка должна опираться не менее чем на 10 сантиметров. Как правило, используют 2/3 толщины наружной стены со стороны помещения (чтобы торец балки не выходил на улицу и оставался защищённым от промерзания). В деревянных стенах делают врубку, в каменных - оставляют проёмы во время кладки. В местах касания балок несущих конструкций необходимо уложить изолирующие материалы: демпферные упругие прокладки из резины/войлока, несколько слоёв рубероида в качестве гидроизоляции и т.п. Иногда применяют обжиг скрываемых впоследствии участков балки или их обмазку битумными мастиками/праймерами.

В последнее время всё активнее для создания перекрытия используются специальные перфорированные кронштейны «держатели/опоры бруса», которые позволяют монтировать балку встык со стеной. При помощи данного типа кронштейнов также собирают узлы с поперечными ригелями и усечёнными по длине балками (проём для лестничного марша, проход дымохода и прочее). Достоинства такого решения очевидны:

• Получаемое Т-образное соединение очень надёжное.
• Работа выполняется быстро (врубки делать не приходится, выставлять единую плоскость намного проще).
• Мостиков холода по телу балок не образуется, ведь торец удаляется от улицы.
• Есть возможность купить пиломатериал меньшей длины, так как не нужно заводить брус/доску внутрь стены.

В любом случае очень важно после подгонки пиломатериалов по размеру тщательно антисептировать торец балки.

5. Какие изоляционные прослойки нужно использовать внутри деревянных перекрытий

Чтобы ответить на этот вопрос, прежде всего, следует разделить перекрывающие конструкции (в круглогодично обитаемом доме) на три отдельных типа:

• Цокольное перекрытие,
• Межэтажное,
• Чердачное.

В каждом конкретном случае набор пирога будет отличаться.

Межэтажные перекрытия в подавляющем большинстве случаев разделяют помещения, в которых температурный режим схожий или близкий по значению (если есть покомнатная/поэтажная/зонная регулировка отопительной системы). К таковым также стоит отнести чердачное перекрытие, которое отделяет жилую мансарду, так как это помещение отапливается, а утеплитель располагается внутри кровельного пирога. По этим причинам теплоизоляция тут не нужна, но очень актуальным становится вопрос борьбы с шумами, воздушными (голоса, музыка…) и ударными (шаги, перестановка мебели…). В качестве звукоизоляции в полости перекрытия укладываются акустические волокнистые материалы, созданные на основе минеральной ваты, а также под обшивки устилаются полотна звукоизоляционных мембран.

Цокольная конструкция предполагает, что под перекрытием находится грунт или подвал, погреб, цокольный этаж. Даже если внизу будет оборудовано эксплуатируемое помещение, то этот вид перекрытия нуждается в полноценном утеплении, свойственном ограждающим конструкциям конкретной климатической зоны и конкретного здания с его неповторимым тепловым балансом. Согласно нормам, в среднем для Московской области толщина современного утеплителя с хорошими показателями теплопроводности будет составлять порядка 150-200 мм.

Аналогичные требования по теплоизоляции предъявляются к чердачному перекрытию, над которым нет отапливаемой мансарды, ведь именно он будет главным барьером на пути тепловых потерь через крышу здания. Кстати, ввиду большего перетока тепла через верхнюю часть дома, толщина утеплителя тут может потребоваться больше, чем в других местах, например, 200 мм вместо 150-ти или 250 мм вместо 200-от.

Применяют пенопласт, ЭППС, минеральную вату плотностью от 35 кг/м3 в плитах или нарезанную матами из рулона (подходит та, что допускается к использованию в ненагружаемых горизонтальных конструкциях). Укладывают теплоизоляцию между балками, как правило, несколькими слоями, с перевязкой стыков. Нагрузка от утеплителя передаётся на балку через черновой подшив (часто он крепится к балкам посредством черепных брусков).

Там, где в конструкциях работает ваттный утеплитель/звукоизолятор, его следует защитить от увлажнения. В цокольном перекрытии влага может в виде испарений подниматься от грунта или из подвала/погреба. В межэтажные перекрытия и чердачные может попадать водяной пар, который всегда насыщает воздух жилых помещений в процессе бытовой деятельности человека. В обоих случаях снизу под утеплителем нужно простелить строительную пароизоляционную плёнку, которой может выступать обычный или армированный полиэтилен. Но, если теплоизоляция выполняется с помощью экструзионного пенополистирола, не имеющего сколько-нибудь значимого уровня водопоглощения, то пароизоляция не понадобится.

Сверху утеплители и волокнистые звукоизолирующие материалы защищают водонепроницаемыми полотнами, в качестве которых могут выступать мембраны или неперфорированная гидроизоляция.

Надёжный гидробарьер особенно актуален в помещениях с повышенной влажностью: кухня, прачечная, ванная комната… В таких местах его расстилают поверх балок, обязательно с перехлёстом полос на 100-150 мм и проклейкой шва. Полотна по всему периметру помещений в обязательном порядке заводят на стену - на высоту не менее чем 50 мм над финишным покрытием.

Перекрытие, которое в дальнейшем будет облицовано кафельной плиткой, есть смысл дополнять черновым настилом пола из водостойких листовых материалов - различного типа цементосодержащих плит, желательно шпунтованных. По такому сплошному настилу можно провести дополнительную обмазочную гидроизоляцию, выполнить тонкослойное выравнивание плоскости нивелирмассой или сразу укладывать плитку.

Можно избрать другой вариант - собрать из обрезной доски сплошной настил, уложить гидробарьер, залить тонкослойную стяжку (до 30 мм), смонтировать лпитку.

Существуют также современные клеевые составы (и эластичные затирки), позволяющие производить облицовку плиткой деревянных оснований, в том числе подвижных и нагреваемых. Поэтому часто тут реализуются кафельные полы по влагостойкой фанере или ОСБ.

Важно! Учитывая возрастающие нагрузки (общие или локальные - крупная ванна, чаша джакузи, напольный котёл…), расчёт сечения и шага балок под такими помещениями нужно выполнять индивидуально.

При желании, полы в санузле или на кухне деревянного дома можно укомплектовать греющим кабелем или трубами водяного контура отопительной системы. Их монтируют как в стяжках и слое плиточного клея, так и между лагами в заведомо созданной воздушной прослойке. При любом выбранном варианте перекрытие должно быть хорошо утеплённым, чтобы не греть потолок комнаты снизу, желательно укомплектованным гидроизоляцией с отражающим фольгированным слоем.