В случае, когда в строящемся доме будет больше одного этажа, вопрос об укладке перекрытий избежать не получится. Ребристое монолитное перекрытие — один из оптимальных вариантов.
Функционально на него возложена задача, разделять этажи и нести полезную нагрузку в виде собственного веса, людей и мебели, находящихся на них. Следовательно, его прочность и несущая способность должна быть достаточной, но при этом крайне желательно снизить их общий вес, поскольку избыточные нагрузки нежелательны ни для стен, ни для фундамента.
Для облегчения веса с сохранением прочностных характеристик используются самые разные конструкции, в том числе и, так называемые, ребристые перекрытия.
Конструкционные особенности ребристого монолитного перекрытия
Давайте разберемся, что из себя представляет данный вид конструкции и каковы перспективы его применения в частном строительстве.
Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, которые могут идти в одном или двух направлениях, и плиты, соединенной с балками в единую конструкцию (т.е. работают балки совместно с опирающейся на них плитой). Применяются такие конструкции при строительстве зданий с большими пролетами (промышленных зданий, торговых центров, метрополитена, водоохранных, хозяйственных сооружений и т.д.).
двунаправленное ребристое перекрытие
опалубка для ребристого перекрытия
Применение взамен плоской ж/б плиты обусловлено уменьшением расхода бетона при возведении перекрытия и, как следствие, снижением нагрузки на несущие стены и фундамент. Снижение нагрузки на несущие конструкции здания позволяет архитекторам создавать более интересные по своему дизайну сооружения.
Не второстепенным фактором является и уменьшение затрат на заливку бетона и армирование. Для создания ребристых перекрытий используют бетон класса В15-В25 и арматуру следующих классов: А240, А300, А400, В500. Выбор класса зависит от реализации конкретной конструктивной задачи.
Изготовление данного вида межэтажных плит ничем не отличается от других железобетонных конструкций, за исключением принципа использования специальной съёмной опалубки. Принципиальную схему и внешний вид конструкции вы можете видеть на рисунке. Именно за счет формы опалубки создаются в итоге «ребра».
ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ
Межэтажные перекрытия по деревянным балкам — экологичность совмещённая с экономией.
С общими понятиями мы разобрались. Теперь поговорим о применимости ребристых монолитных перекрытий при строительстве коттеджей и загородных домов для постоянного проживания. В сети существует достаточно большое количество информации о создании подобных конструкций своими руками. Такое внимание к наличию «ребер» в межэтажном ж/б перекрытии определяется, прежде всего, желанием сэкономить на его строительстве. Однако при этом стоит учитывать следующие моменты:
- Необходим грамотный расчет конструкции;
- Строительные компании предлагают в прокат съёмную опалубку и стойки, необходимые для изготовления ребристых плит, однако заказ в аренду такой опалубки обойдется гораздо дороже, чем для классической монолитной плоской плиты, что может в итоге нивелировать экономию на бетоне;
- Создание опалубки своими руками (например, из досок или плит ОСБ) довольно длительный и трудоемкий процесс, т.е. вам придется учитывать и высокую трудоемкость работы;
- Кроме того внешний вид потолка с балками впишется не во всякий интерьер. Возможно, его придется впоследствии зашивать гипсокартоном или другими материалами.
двунаправленное ребристое монолитное перекрытие
перекрытие по профнастилу
ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ
Правильно уложенные железобетонные балки перекрытия сделают конструкцию надежной.
Технические параметры и описание плит
Ребристое перекрытие выпускается в виде цельнолитой плиты со вспомогательным продольным элементом, выполняющим функцию балки, которая работает на изгиб. Если необходимо минимизировать действие очень высокой нагрузки, прибегают к поперечным ребрам. Интересно то, что бетон покидает площадь растяжения и локализуется в местах сжатия, и именно поэтому несущий элемент перенаправляет нагрузку наиболее корректно. Для экономии цементного материала и уменьшения толщины плиты ребристый элемент армируется, при этом его прочностные качества остаются на требуемом уровне.
Железобетонные плиты
Чаще всего эти перекрытия устанавливают на промышленных объектах и чердаках внушительных по площади комплексов. Главное условие, выдвигаемое при монтажных работах, – соблюдение шага несущей стены, который по максимуму может составлять 6 м. В жилом фонде такие элементы не используются по причине того, что здесь наблюдается недостаточность нижней поверхности для обшивки. Специалисты рассчитывают конструкцию в специальной программе, расшифровывающей составленные схемы. В промышленных масштабах плиты производятся из разнотипного бетона:
- легкого;
- тяжелого;
- силикатного.
Продольный и поперечный разрез плиты
Исходя из данной информации, мы можем выделить следующие детали с напряженной арматурой:
- верхняя плита с плоской конфигурацией;
- особые материалы-оболочки со сводчатой поверхностью.
Маркировка
Маркировка товара содержит следующие составляющие:
- Буквенные и цифровые символы, расшифровывающие параметры (размеры, вес).
- Коэффициент несущей способности.
- Характеристики арматуры (класс, тип).
- Марка и тип бетона.
- Дополнительные свойства (при их наличии).
В качестве примера расшифруем следующую информацию на изделиях: 2П1– 3, Ат — VI П-1.
Первые три символа говорят нам о типоразмере панели (2П1). Цифра 3 указывает на разделение элементов перекрытия по несущей способности. Затем расшифровывается класс арматуры (предварительно напряженной). Символ П свидетельствует об использовании легкого бетона, а символ Т обозначает тяжелый тип. Последний цифровой символ расшифровывает конструктивные особенности изделия:
- 1 – в плиты интегрированы дополнительные закладные;
- 2 – боковые ребра содержат технологические отверстия по 210 мм;
- 3 – такие же отверстия, но 210 и 700 мм.
Монтаж ребристых перекрытий может проводиться по разным технологиям и неважно, какой метод будет задействован – без автомобильного или башенного крана здесь обойтись не получится. Чтобы правильно зацепить плиту за крюк, обеспечивают наличие специально предназначенных монтажных петель, которые обязательно проверяются перед установкой на предмет целостности и надежности, а также учитывается их необходимое количество. При установке несущих элементов на их посадочные места нельзя отступать от монтажной технологии ни на шаг.
Этапы строительства своими руками
Окончательная конструкция ребристого монолитного перекрытия должна представлять собой плиту, совершенно ровную сверху, и в нижней части имеющую балочную усиливающую конструкцию. Причём плита и балки заливаются одновременно, образуя едино-монолитную конструкцию, из-за чего она набирает максимально возможную прочность.
Чаще всего при самостоятельном возведении в качестве опалубки используются специальные короба, изготовленные из ударопрочного пластика. Изготовить опалубку можно и из листов пенопласта, скрепленных между собой. Они укладываются на специально сооружённом настиле, который снизу подпирается стойками – это предотвратит провисание настила с момента залива бетонной смеси и до её полного схватывания.
На настил и стойки с целью экономии можно пустить лес, который впоследствии будет использоваться для строительства кровли. Более дорогим вариантом будет инвентарная опалубка.
Проёмы, которые образуют балки, прокладываются по всей длине арматурным каркасом, состоящим из прутов арматуры диаметром 12-16мм (в зависимости от предполагаемых нагрузок) и обвязки (примерно 6-8мм). Вся верхняя плоская часть усиливается арматурной сеткой (в 2 слоя) с шагом 10-20см.
Арматуру укладывают так, чтобы со всех сторон ее закрывал защитный слой бетона не менее 20 мм в толщину. После того, как все составные части будущего перекрытия уложены и надёжно закреплены стойками, начинается заливка бетона.
Идеальным считается то перекрытие, плоскость которого была залита за один раз, поэтому самостоятельное замешивание раствора в бетономешалке крайне нежелательно. Это приведёт к тому, что плита не будет иметь одинаковую прочность по всей площади а, следовательно, появятся аварийно-опасные места.
Для того, чтобы получить надёжное перекрытие с максимальным запасом прочности используйте покупной бетон, доставляемый на стройплощадку в «миксере» (самостоятельно довольно сложно соблюсти правильную дозировку всех составляющих бетонной смеси). Таким образом, вы сможете залить плиту за один раз, и она получится абсолютно надёжной.
Армирование плиты
Подбор арматуры в SCAD реализован на основе методики М.И. Карпенко [6], которая описывает деформирование железобетона с трещинами на основе математической модели анизотропного сплошного тела. Основой указанного метода служит теория деформирования железобетона с трещинами при плоском напряженном состоянии, согласно которой деформации и в элементе с трещинами зависят не только от нормальных, но и от сдвигающих усилий. Особенности железобетона отображаются в закономерностях, которые устанавливают связь между усилиями и перемещениями, и на которых основывается аппарат расчета плит и оболочек. Оболочка имеет все шесть степеней свободы, а плита — лишь три: вертикальное перемещение и два поворота. Подбор арматуры можно выполнять не только по прочности, но и для 1-й (трещины не допускаются) и 3-й (ширина раскрытия трещин ограничена) категорий трещиностойкости. Естественно, площадь арматуры, подобранной только по прочности, будет меньше, поскольку ширина трещин не контролируется (отсутствует дополнительная арматура для обеспечения допустимой ширины раскрытия трещин).
Как уже сказано, расчет по традиционной методике не позволяет проконтролировать величину подобранной арматуры с учетом фактора трещиностойкости: сказываются ограничения самой методики и сделанные предположения.
Вывод
Ребристое перекрытие позволяет получить прочную конструкцию, разделяющую этажи, при грамотном проектировании и выполнении. Конструкционные особенности позволяют сэкономить строительный материал и облегчить нагрузки на стены и фундамент дома, однако процесс возведения опалубки будет гораздо более трудоемким и дорогим, чем при других вариантах перекрытия, что также стоит учитывать.
Такой вариант перекрытия, выполненный своими руками, подойдет скорее тем, у кого много свободного времени и рабочих рук. В остальных случаях, на наш взгляд, эффективнее будет приобрести заводские ж/б плиты. А на небольшие пролеты более рациональным решением будет просто заливка плоской плиты.
Цена работы
Если заказать устройство конструкций бригаде рабочих, стоимость 1 м³ обойдется около 5 т.р. Если они будут использовать свое оборудование и материалы, цена возрастет до 12.5 т.р. Если реализовать бетонные перекрытия своими руками, расходы составят около 6-6.5 т.р/м³.
Также можно ознакомиться с подробной последовательностью работ по возведению монолитных перекрытий (видео-материалы содержат все рекомендации).
О создании монолитных ребристых перекрытий своими руками рассказано в видео:
