Заливка бетона между плитами перекрытия. Монолитное перекрытие своими руками
По мнению участника форума ontwerper из Москвы, не так уж сложно сделать своими силами. Он приводит в качестве аргументов общеизвестные и малоизвестные соображения по их изготовлению. По его мнению, делать перекрытия своими руками выгодно по нескольким причинам:
- Доступность технологий и материалов;
- Удобство и практичность с архитектурной и инженерной точек зрения;
- Подобные перекрытия долговечны, пожаробезопасны и обладают шумоизолирующими качествами;
- Финансовая целесообразность.
Монолитные работы
Перед тем как заливать бетон ontwerper советует тщательно продумать весь процесс и прежде всего заказать бетон на заводе. Он лучше самодельного - там есть контроль качества и количества наполнителей, улучшающих бетон и долго не дающие ему расслаивается. Состав должен состоять из тяжелых заполнителей, иметь класс прочности В20-В30 (М250-М400), и морозостойкость от F50.
Не ленитесь и проконтролируйте по документам отпускные параметры, класс-марку и время до момента схватывания бетона.
Если вам нужно подать бетон на второй, третий этаж или на большое расстояние то сделать это без бетононасоса вам не удастся, а перекатывание бетона лопатами по бесконечным желобам очень тяжёлое и неудобное занятие.
В зимнее время бетон можно заказать с противоморозными добавками, учитывая, что добавки обычно повышают время набора прочности, некоторые из них провоцируют коррозию арматуры, но это допустимо, если добавка заводская.
ontwerper предпочитает зимой строительство не вести, и вам не рекомендует. В крайнем случае сами раствор не готовьте, воспользуйтесь заводским бетоном.
Монтаж опалубки
Главное назначение опалубки - выдержать массу свеженалитого бетона и не деформироваться. Для вычисления прочности нужно знать, что один 20 сантиметровый слой бетонной смеси давит на квадратный метр опалубки с силой 500 кг, к этому нужно добавить давление смеси при её падении из шланга, и вы поймете, что все элементы конструкции должны быть надёжными.
Для её изготовления ontwerper советует использовать фанеру 18-20мм ламинированную (с покрытием) или простую (но она сильнее прилипает). Для балок, ригелей и стоек опалубки следует использовать брус толщиной не менее 100х100 мм.
После её сборки нужно обязательно проверить горизонтальность всех конструкций. В противном случае в дальнейшем вы потеряете много времени и средств для исправления ошибок.
Армирование
Нижний - вдоль пролета, нижний - поперек пролета, верхний - поперек пролета, верхний - вдоль пролета.
Пролет – расстояние между опорными стенами (для прямоугольной плиты по короткой стороне). Самый нижний ряд укладывается на пластиковые сухарики, специально предназначенные для этого, их высота составляет 25-30мм. Верхний ряд – перекрывает его поперек и вяжется проволокой во всех пересечениях.
Затем на очереди – установка разделителя сеток – детали из арматуры с определенным шагом, её можно сделать по своему желанию. На разделители – верхняя поперек, - вязать, на нее верхняя вдоль, - вязать проволокой во всех пересечениях. Верхняя точка каркаса (верх верхнего стержня) должна быть ниже верхней грани стенки опалубки на 25-30 мм, или толщина бетона выше верхней арматуры на 25-30 мм.
После окончания армирования каркас должен представлять жёсткую конструкцию, которая не должны сдвигаться при заливке бетона из насоса. Перед заливкой проверьте соответствие шага и диаметра арматуры проекту.
Заливка бетона
После всей подготовки нужно принять и распределить по всей площади бетон, провибрировать его. Лучше всего плиту заливать целиком за 1 раз, если это невозможно, поставьте рассечки – промежуточные стенки внутри контура опалубки, ограничивающие бетонирования. Их делают из стальной сетки с ячейкой 8-10 мм, устанавливая ее вертикально и прикрепляя к арматуре каркаса. Ни в коем случае не делайте рассечек в середине пролета и не делайте их из доски, ППС.
Уход за бетоном
После заливки плиты её нужно укрыть, чтобы предотвратить попадание осадков, и постоянно поливать внешнюю поверхность, чтобы она была влажной. Приблизительно через месяц можно снять опалубку, а в случае крайней необходимости это можно сделать не раньше, чем через неделю и снимать только щиты. Для этого нужно осторожно снять щит, а плиту обратно подпереть стойкой. Стойки поддерживают плиту до её полной готовности, около месяца.
Прочность монолитного перекрытия: расчет
Он сводится к сравнению между собой двух факторов:
- Усилий, действующих в плите;
- Прочностью ее армированных сечений.
Первое должно быть меньше второго.
Стены на монолитную плиту перекрытия: рассчитываем нагрузки
Произведем расчеты постоянных нагрузок на монолитную плиту перекрытия.
Собственный вес плиты монолитной перекрытия с коэффициентом надежности по нагрузке 2.5т/м3 х 1.2 =2.75т/м3.
- Для плиты 200мм - 550кг/м3
Собственный Вес пола толщиной 50мм-100мм – стяжка – 2,2т/м2 х 1,2= 2,64т/м3
- для пола 50мм - 110кг/м3
Перегородки из кирпича размером 120мм приведите к площади плиты. Вес 1-го погонного метра перегородки высотой 3м 0.12м х1.2х1.8 т/м3 х 3м = 0,78т/м, при шаге перегородок длиной 4м получается примерно 0,78/4= 0,2т/м2. Таким образом приведенный вес перегородок = 300 кг/м2.
Полезная нагрузка для 1-й группы предельных состояний (прочность) 150кг/м3 – жилье, с учетом коэффициента надежности 1.3 примем. Временная 150х1,3= 195кг/м2.
Полная расчетная нагрузка на плиту - 550+110+300+195=1150кг/м2. Примем для эскизных расчетов нагрузку в - 1.2т/м2.
Определение моментных усилий в нагруженных сечениях
Изгибающие моменты определяют на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения– это середина пролета, другими словами – центр плиты.
Изгибающие моменты в квадратной в плане плите разумной толщины, шарнирно опертой - незащемленной по контуру (на кирпичные стены) по каждому из направлений Х,Y примерно могут быть определены как Mx=My=ql^2/23. Можно получить некоторые значения для частных случаев.
- Плита в плане 6х6м - Мх=My= 1.9тм;
- Плита в плане 5х5м - Мх=My= 1.3тм;
- Плита в плане 4х4м - Мх=My= 0,8тм.
Это усилия, которые действуют и вдоль и поперек плиты, поэтому нужно проверить прочность двух взаимно перпендикулярных сечений.
Проверка прочности к продольной оси
При проверке прочности к продольной оси сечения по изгибающему моменту (пусть момент положительный, т.е брюхом вниз) в сечении есть сжатый бетон сверху и растянутая арматура снизу. Они образуют силовую пару, воспринимающие приходящее на нее моментное усилие.
Определение усилия в этой паре
Высота пары может быть грубо определена, как 0.8h, где h – высота сечения плиты. Усилие в арматуре определим как Nx(y)=Mx(y)/(0.8h). Получим в представлении на 1 м ширины сечения плиты.
- Плита в плане 6х6м -Nx(y)= 11,9т;
- Плита в плане 5х5м - Мх=My= 8,2т;
- Плита в плане 4х4м - Мх=My= 5т.
Под эти усилия подберите арматуру класса A-III (А400) – периодического профиля. Расчетное сопротивление арматуры разрыву равно R=3600кг/см2. площадь сечения арматурного стержня при диаметре Ф8=0,5см2, Ф12=1,13см2, Ф16=2,01см2, Ф20=3,14см2.
Несущая способность стержня равна Nст=Aст*R Ф8=1,8т, Ф12=4,07т, Ф16=7,24т, Ф20=11,3т. Отсюда можно получить требуемый шаг арматуры. Шаг= Nст/ Nx(y)
- Плита в плане 6х6м для арматуры Ф12 Шаг=4,07т/ 11,9т=34см;
- Плита в плане 5х5м - для арматуры Ф8 Шаг=1,8/ 8,2=22см;
- Плита в плане 4х4м - Ф8 Шаг=1,8/ 5=36см.
Это армирование по прочности по каждому из направлений X и Y, т.е квадратная сетка из стержней в растянутой зоне бетона.
Кроме прочности необходимо уменьшить образование трещин. Для плит домов и жилых помещений пролетом до 6м толщиной 200мм, опертых по контуру (т.е. по четырем сторонам) при любом соотношении а/b можно принимать нижнее рабочее армирование из стержней А III по двум направлениям с шагом 200х200 диаметром 12мм, верхнее (конструктивное) - то же из Ф8, тоньше и меньше не следует.
Все это является частным случаем общего подхода, демонстрирующим специфику задачи, но для её реализации необходимо смотреть глубже и обращаться к специалистам.
Размещено участником FORUMHOUSE ontwerper.
Редактор: Адамов Роман
Оптимальное перекрытие в домах с кирпичными, бетонными и сложенными из отдельных бетонных блоков стенами — сборные плиты заводского изготовления. Но в домах со сложной конфигурацией не всегда возможно смонтировать готовые изделия стандартных размеров или подъезд тяжёлой грузоподъёмной техники к месту монтажа затруднён. В таких случаях приходится выполнять бетонирование конструкции непосредственно на месте. Рассмотрим, как правильно заливать плиты перекрытия в соответствии с действующими строительными нормативами и правилами, что обеспечит прочность, надёжность и долговечность конструктива.
Достоинства монолитного варианта
Несмотря на повышенную трудоёмкость выполнения работ, монолит имеет следующие преимущества перед готовыми сборными конструкциями:
- монолитная плита перекрытия, за счёт отсутствия швов, более равномерно распределяет нагрузки, передающиеся на стены и фундаментную часть;
- возможность перекрывать здания со сложной конфигурацией, большим количеством углов и различных закоулков;
- лёгкость устройства лоджий и балконов без необходимости укладки дополнительных элементов с обеспечением их надёжного закрепления;
- беспроблемный пропуск через перекрытие дымоходов и инженерных коммуникаций;
- ровность потолочных поверхностей и при полном отсутствии стыковочных швов;
- самостоятельное выполнение, без привлечения тяжёлых грузоподъёмных механизмов и рабочих бригад.
На что нужно обратить особое внимание при самостоятельном устройстве монолитного перекрытия
При продумывании как залить плиту перекрытия своими руками необходимо:
- Детально ознакомиться с технологиями выполнения работ.
- Рекомендуется заказать полный проект конструктива в проектной организации. В котором, конкретно для вашего дома, расчётным путём будут определены:
- оптимальные размеры и толщина конструктива;
- конструкция и способы сооружение опалубки;
- классы нужной арматуры, нужное количество и размеры, шаг её расположения и порядок армирования;
- объём и необходимый класс бетона, правила его укладки и уход в процессе твердения;
- мероприятие по технике безопасности.
Далее будут изложены основные рекомендации, если по каким-либо причинам заказать готовый проект не представляется возможным. Основной показатель — толщина плиты перекрытия, которая должна составлять одну 30-ю от величины перекрываемого пролёта. К примеру, в 6-ти метровых пролётах — 20-ть см.
Устройство опалубки
Могут применяться два следующим вида опалубок:
- инвентарные заводского изготовления, сборные элементы идеально подогнаны, что позволяет быструю и качественную сборку. В комплект входят телескопические опоры, позволяющие лёгкую установку опалубки на одном горизонтальном уровне. Стоимость таких конструкций высока, но их можно арендовать на время за умеренную цену;
- изготовленные на месте производства работ и применяемые в большинстве случаев.
Установка самодельной опалубки включает следующие работы:
- Установка вертикальных опорных стоек из бруса сечением ≥ 10 × 10 см или качественных брёвен диаметрами ≥ 10-ти см. Стойки устанавливаются на прочное основание, при необходимости на дощатые подкладки. Шаг расположения равен 1-му м с зазором от стен ≥ 20-ти см. Межрядовое расстояние ≤ 2-х м. Верх стоек выравнивается строго на одном горизонтальном уровне. Для исключения смещений выполняется раскрепление поперечными, продольными и диагональными связями.
- Монтаж ригелей из бруса, двутавровых балок или швеллера.
- Укладка сплошного палубного настила из плотно подогнанных обрезных досок толщиной ≥ 40-ка мм или 2-х см фанеры. Верх настила устраивается на уровне окончания кладки перекрываемого этажа. Вся поверхность, за исключением торцов стен, на которые будет ложиться монолит, застилается плотной полиэтиленовой плёнкой или рулонными гидроизоляционными материалами.
- По внешним кромкам торцов выкладываются бортики толщиной в полкирпича при высоте в два ряда, которые рекомендуется обить изнутри пеноплексом, или нашить щиты на необходимую толщину монолитной конструкции. Эти бортики будут служить вертикальными опалубочными стенками.
Армирование плиты перекрытия
В опалубку укладывается пространственный арматурный каркас из 2-х сеток. Армирование выполняется арматурными стержнями A-II или A-III диаметрами от 10-ти до 16-ти мм. Сетки вяжутся с ячейками ≤ 20-ти см с использованием тонкой вязальной проволоки. Соединение стержней по длине осуществляется с 40-ка см нахлёстом. Стыки выполняются с максимальным удалением друг от друга. Совпадение в соседних рядах недопустимо. Армирование должно заходить на кирпичные стены ≥ 15-ти см, а из лёгких бетонных блоков ≥ 25-ти см. При устройстве проёмов их кромки должны обрамляться арматурными стержнями.
Защитный слой бетона в плите перекрытия должен быть от низа нижней, верха верхней сеток и торцов арматурных стержней 25-ть мм. Для этого нижняя сетка укладывается на “сухарики” (тонкие бетонные параллелепипеды с заложенными внутрь отрезками вязальной проволоки) или специальные пластиковые фиксаторы. Для обеспечения фиксированного взаимного расположения сеток по высоте их соединяют стальными хомутами с загнутыми концами, расположенными через метр в шахматном порядке. Для надёжности фиксации можно дополнительно приварить арматурные коротыши. В продаже представлены готовые соединительные элементы для закрепления положения сеток относительно друг друга. Их устанавливают в разбежку с шагом в 40-к см. В промежутках на расстоянии 70-т см от несущих стен установка выполняется через каждые 20-ть см.
Верх необходимого бетонного слоя отмечается прочерчиванием линий по периметру опалубки.
Заливка плиты перекрытия
Перед бетонированием необходимо:
- ещё раз проверить надёжность и устойчивость установленной опалубки
- правильность и прочность армирования
- наличие и исправность инструментов и оборудования необходимого для укладки бетонной смеси
- установить необходимые закладные детали и короба обрамления устраиваемых проёмов для прохода дымоходов и пропуска инженерных коммуникаций.
Бетонирование рекомендуется выполнять без технологических перерывов, в один приём. Для этого оптимально заказать необходимый объём бетона В 25 на бетонном заводе с подвозкой автомобильными миксерами. Если имеется возможность размещения автомобильного крана с достаточной длиной и вылетом стрелы, то подачу смеси можно выполнять специальными туфельками. В противном случае придётся прибегнуть к применению бетононасоса.
Смесь равномерно распределяется полосами шириной до 2-х м с одинаковой толщиной, отсутствием разрывов и постепенным перемещением по всей площади. Уплотнение бетонной смеси выполняется при помощи глубинных вибраторов и поверхностных виброплощадок. Финишное выравнивание, с тщательным контролем толщины уложенного бетона, выполняется гладилками и штукатурными мастерками.
При большой площади укладки и невозможности осуществления укладки без перерыва, в местах действия неосновных нагрузок допускается устройство рабочих швов. Шов должен быть только вертикальным и строго перпендикулярным к плите, что обеспечивается укладкой реек на всю толщину плиты. Работы можно продолжать через сутки. В месте расположения шва металлическими щётками удаляется цементная плёнка до обнажения крупного заполнителя, арматура очищается от налипшего раствора, выполняется продувка сжатым воздухом и промывка водой под давлением.
После затвердения бетона, короба разбираются. Вся поверхность накрывается ровным слоем полиэтиленовой плёнки и смачивается в первые три дня. При температурах наружного воздуха ≥ 10°C готовая плита накрывается плотной тканью или мешковиной с постоянным увлажнением. Разборку боковых опалубочных элементов выполняют через три недели, а полный демонтаж через месяц.
Утепление чердачного перекрытия по плите выполняется укладкой на перекрытие пароизоляционного слоя, поверх которого укладывается утеплитель. В качестве утеплителя могут использоваться:
- пенополиуретан;
- экструдированный пенополистирол;
- пенопласт;
- минераловатные плиты;
- керамзит или опилки.
В зависимости от назначения чердака и вида утеплителя может устраиваться половое покрытие или устраиваться ходовые мостики.
Ч ем прочнее конструкции перекрытия, тем надежнее защита. Особенно хороши для этого бетонные плиты. Но чтобы уложить их требуется подъемный кран, использовать который и дорого, и не всегда возможно.
Альтернативой для устройства перекрытия будет применение монолитного бетона. Его укладку можно делать относительно небольшими порциями, вес которых позволяет работать вручную.
Но как добиться, чтобы самодельное перекрытие из монолитного бетона имело достаточную прочность и не стало трескаться или, того хуже, не обрушилось? Возможно ли это и как это сделать без применения сложных расчетов и формул? Да, возможно. Но давайте пойдем по порядку…
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Как устроено бетонное перекрытие
Для начала разберемся, как работает и как устроена бетонная плита перекрытия. Без этого некоторые моменты могут оказаться непонятны.
Прочность бетона, как и других каменных материалов, не одинакова в зависимости от направления нагрузки. Лучше всего он выдерживает сжатие, а хуже всего растяжение.
Причем разница настолько велика, что в расчетах прочности конструкций сопротивление бетона на растяжение обычно вообще не учитывают!
Но плита перекрытия опирается краями, а нагружается по всей поверхности. Как минимум собственным весом. Очевидно, она будет стремиться изогнуться. Если рассматривать сечение такой плиты, то в верхней части оно сжимается, а в нижней растягивается. Причем усилия будут максимальны вверху и внизу, а посередине сечения окажутся нулевыми (см. рис. 1).
Поскольку, как мы уже сказали, бетон отвратительно сопротивляется растяжению, его усиливают металлической арматурой. Без нее обычная плита сломалась бы даже под собственной тяжестью.
Арматура нужна не только внизу сечения. В плите перекрытия есть и другие места, которые испытывают растяжение, их так же нужно армировать. Как и какие напряжения возникают видно на рисунке 1.
Интересно: Парижский садовник Жозеф Монье который изобрел армирование, став таким образом «отцом» железобетона, тем не менее, был полным профаном в строительстве. Так, он до конца своих дней был уверен, что арматуру нужно укладывать в центре сечения изгибаемых конструкций. На самом же деле здесь она абсолютно бесполезна.
Подбираем армирование и марку бетона
Чем больше толщина плиты и крепость бетона, чем больше диаметр арматуры, тем перекрытие прочнее. Но одновременно тяжелее, и дороже.
Для сплошной части используем ОСП3 толщиной 16 мм. Она дешевле, чем водостойкая фанера, обычно используемая на стройке, а после пойдет для , на , черновые полы и т.п.
Схема расстановки балок и стоек при использовании инвентарной опалубки мы узнаем, когда будем её арендовать. Эта схема зависит как от нагрузки, так и типа оснастки.
Плиты перекрытия при монолитном строительстве могут быть изготовлены по заказу на предприятиях ЖБИ, доставлены на площадку и смонтированы с применением крана, согласно правилам укладки перекрытий.
В тоже время, современные технологии строительства позволяет создать монолитную конструкцию, непосредственно на месте ее расположения. Более сложная задача, поэтому строители используют этот метод, только если нельзя использовать готовые изделия: нестандартная планировка здания, нет возможности задействовать подъемную технику и т.д. Создать монолитную плиту можно так же и своими руками, при соблюдении всех технологий.
Расчет монолитного перекрытия
Монолитное перекрытие представляет собой плиту из бетона, армированную железом. Размеры плиты рассчитывают исходя из проектных параметров будущего сооружения.
Можно рассчитать толщину плиты самостоятельно, взяв за основу размер пролета, всегда принимаемого равным самой длинной стене. Соотношение длины и толщины принимают приблизительно 1 к 30, это должна быть минимальная толщина. Для пролета длиной 5 метров минимальная толщина должна быть 170 миллиметров, плюс 2-3 сантиметра для надежности. Максимальную толщину будущего перекрытия рекомендуют в 250 миллиметров. Отсюда следует, что самый длинный пролет, который можно закрыть без дополнительных опор составляет 9-9,5 метров. Более точные расчеты, все же, стоит доверить профессионалам.
Как изготовить монолитное железобетонное перекрытие своими руками
Основной задачей является создание опалубки для монолитного перекрытия, это самая ответственная часть работы. Данную конструкцию можно приобрести в готовом виде, взять в аренду в строительной организации. Но в малоэтажном строительстве достаточно широко распространены приемы самостоятельного создания опалубки перекрытий из досок, бруса, фанеры и других материалов. Сделать ее могут любые грамотные строители достаточной квалификации, что называется – «с прямыми руками».
Есть ли смысл покупать фабричную опалубку под плиту перекрытия? Когда потолок невысокий, не превышает 3,5 метров, самодельная конструкция будет достаточно надежной, обойдется не дорого, использованные материалы можно использовать вторично.
Для сборки опалубки для перекрытия потребуются:
- Тонкая фанера, ламинированная или простая, 2 сантиметра толщиной – для создания «палубы».
- Деревянный брус для вертикальных стоек и поперечных балок, на которых будет лежать «палуба».
- Доски деревянные различного размера – 50х150 мм или 50х120 мм, для бортов.
Ламинированная фанера дороже, но лучше отстает от бетона и поверхность бетона, после застывания, получается более гладкой.
Установка телескопических стоек
Брус для вертикальных стоек можно заменить специальными телескопическими стойками. Это один из секретов и нюансов опалубки для монолитного перекрытия своими руками, о других речь пойдет ниже. Телескопические штативы треноги есть смысл купить – они очень удобны, убыстряют процесс, по окончании строительства всегда можно продать за ту же цену.
Особенности, секреты и нюансы монтажа опалубки
- Шаг установки телескопических опор – 1 метр.
- Шаг вертикальных стоек из брусьев – 0,5 метра.
- Опалубку для монолитного перекрытия можно снимать через 2 недели после заливки.
- Фанеру можно заменить ДСП или тонкими досками, в этом случаи внешние поверхности тогда не получатся идеально ровными.
- Постелите на фанеру или доски «палубы» полиэтиленовую пленку, тогда после демонтажа дорогие стройматериалы будут «как новые».
- Поверхность после заливки нужно регулярно смачивать водой, методом разбрызгивания, так не будет трещин.
Правила армирования перекрытий и заливка бетоном
Укладка арматуры
После монтажа опалубки производят армирование. Для армирования одного кубического метра бетона при толщине плиты 15 сантиметров требуется около 20 килограмм арматуры, диаметром 10 миллиметров (для продольного армирующего каркаса) и 7 килограмм арматуры диаметром 8 миллиметров (для поперечного). Арматура укладывается шагом в 20 сантиметров, в два этажа, верхняя решетка держится на П-образных скобах, которые делают из этой же арматуры, Более подробно а правильном армировании читайте .
Заливку лучше всего производить автобетононасосом – так заливка пройдет быстро, в один прием, конструкция получится абсолютно монолитной. На бетоне лучше не экономить – купить готовый раствор, либо приготовить самим в бетономешалке, цемент не менее М400. Для лучшего уплотнения по бетону надо обязательно пройтись глубинным вибратором.
Плюсы и минусы
Преимущества данной технологии достаточно очевидны
- Создается равномерное давление на стены по всему периметру.
- Стоимость монолита меньше готовых ЖБ плит, опалубка плит покрытия разборная, материалы могут использоваться повторно.
- Не надо привлекать грузоподъемную технику (кран).
- Перекрытие можно сделать нестандартным, практически любой формы, если того требует проект дома.
Главный недостаток технологии перед использованием готовых ЖБИ – затраты времени. Приступать к тяжелым работам на стройке можно только после того, как конструкция окончательно стабилизируется по внутренней структуре, а это срок не менее месяца. Решать, насколько технология выгодна, предпочтительна – только вам самим.
Следует упомянуть и еще об одной технологии – создании монолитного перекрытия по профнастилу, которую также не сложно сделать своими руками. Заливка по профилированному листу, который можно использовать как и несъемную опалубку, создает дополнительные ребра жесткости, требует намного меньшего арматуры. В целом, уменьшается расход бетона, хотя такой метод нельзя назвать «бюджетным» из за стоимости профнастила.
Видео заливки перекрытия бетоном