Безбалочные перекрытия: виды, расчет, достоинства и недостатки

Сложно сегодня представить строительство, которое могло бы обойтись без применения бетонирования. Конструкции из железобетона присутствуют в фундаменте сооружений, в междуэтажных перекрытиях. Не лишним будет отметить, что в процессе строительства объектов разного назначения вместо сборного железобетона все чаще используют монолитный. В большей степени это касается зданий, имеющих металлический каркас.

Немного истории

Впервые безбалочные перекрытия были использованы при строительстве здания в 1902 г. в США инженером Орлано Норкорсом. В России такие конструкции также применялись еще в начале прошлого столетия. Первый такой дом у нас в стране был построен в Москве в 1908 г. Это было четырехэтажное здание склада молочных продуктов. Строилось оно под руководством инженера А. Ф. Лопейта. Особенностью зданий этого типа было то, что колонны в них имели расширенный верх. Таким образом увеличивалась площадь соприкосновения опор и плит и повышалась надежность монтажа. Поэтому в начале века перекрытия этого типа называли «грибовидными».

Немного истории

Технические преимущества

Монолитная плита перекрытия бывает разной геометрической формы. При ее заливке вам не придется ограничиваться какими-либо пропорциями или габаритами. Возможна реализация проекта любой сложности. Имея относительно небольшую толщину слоя, армированный бетон отличается максимальной прочностью. Чтобы сполна реализовать полезные качества этого материала, воспользуйтесь помощью компании «МонолитАртСтрой». Устройство монолитных перекрытий – одна из наиболее востребованных у нас услуг.

Ровная поверхность, которая получается после заливки, упрощает проведение отделочных работ. Железобетон имеет хорошую звукоизоляцию, что особенно важно при строительстве помещений жилого и офисного типа. Межэтажные перекрытия сооружаются непосредственно на здании, поэтому не приходится перемещать громоздкие готовые плиты. Это удешевляет и ускоряет строительство. Бетон не горит и не способствует распространению пожара. В нем нет слабых мест в виде швов и переходов.

Разновидности перекрытий

Горизонтальные плиты перекрытия главным образом необходимы для обеспечения разделения этажей конструкции. При этом одна сторона такой платформы служит полом для одного этажа, а другая — потолком. Перекрытия классифицируются по назначению:

  • Цокольные. Такие плиты отделяют первый этаж здания от подвала.
  • Межэтажные. Данные платформы перекрытия разделяют этажи здания на различные уровни.
  • Чердачные. Плиты перекрытия в этом случае отделяют то пространство, которое располагается под кровлей здания и остальную жилую часть здания.

Кроме того, плиты перекрытия имеют отличия еще и в зависимости от технологии изготовления:

  • Монолитные. Такие платформы отливаются прямо в месте их расположения и установки. Их особенностью является армировка стальными прутьями.
  • Сборные. Такие конструкции производятся на заводе, установка их осуществляется посредством использования отдельных элементов.
  • Сборно-монолитные. Особенностью конструкции является структура, которая состоит из пустых внутри блоков и облегченного варианта балок из металла.

Армирование монолитных плит следует проводить в домах, которые выстроены из кирпича или бетонных блоках ячеистого типа.

В каких случаях нужно именно монолитное перекрытие?

Монолитную конструктивную схему перекрытия в частном строительстве принимают по следующим технико-экономическим показателям:

  • сложная форма этажей здания в плане;
  • ограниченное место застройки, не позволяющее работать крупногабаритной технике;
  • стоимость сборного перекрытия, дополненного армопоясом, больше затрат на работы по замоноличиванию.
Читайте также:  Межэтажные перекрытия: виды и особенности

Согласно принятым стандартам пустотные плиты изготавливают прямоугольными. Соответственно, чем больше здание в плане отступает от квадратной или прямоугольной формы, тем больше при раскладке плит будет образовываться участков, подлежащих замоноличиванию.

В этом случае определяют затраты на перекрытие из железобетонных плит, суммируя стоимость конструкций, перевозки и монтажа. Если общая стоимость сборных железобетонных плит больше или равна стоимости монолитных работ, решение принимают в пользу монолитного перекрытия.

В некоторых условиях въезд на территорию строительной площадки ограничен или невозможен. Близкое расположение ЛЭП, мешающее работе крана, высокая плотность застройки участка создают трудности крупногабаритной технике. Монолитное перекрытие – единственно правильное решение в данном случае.

Армопояс необходим при возведении наружных стен строения из лёгких материалов. Опирать сборные железобетонные плиты на стены из ячеистых бетонов или похожих материалов с небольшой плотностью без устройства армопояса запрещено. Решение принимают, исходя из стоимости обоих вариантов строительства. Практически всегда преимущество остаётся за монолитным перекрытием.

Назначение и виды

Колонны бетонные могут выполнять не только несущую, но и декоративную функцию, являясь открытой опорой для террас, балконов, мостов. В качестве декоративного элемента они используются и в интерьерах.

Назначение и виды
Назначение и виды
Назначение и виды
Назначение и виды

Они могут отличаться формой сечения — быть квадратными, прямоугольными, круглыми или фигурными, с сечением, изменяющимся по длине. А в зависимости от способа изготовления колонны из бетона подразделяются на сборные и монолитные.

Назначение и виды
Назначение и виды
  • Сборные представляют собой конструкции, изготовленные на заводе и собираемые на месте строительства. Их основные преимущества – скорость монтажа и низкая цена.  К недостаткам можно отнести сложность транспортировки и установки, для которых требуется техника.
Назначение и виды
Назначение и виды

Сборные конструкции оснащены элементами для крепления к стенам и перекрытиям

Назначение и виды
Назначение и виды
  • Монолитная бетонная колонна полностью изготавливается на месте строительства путем заливки бетона в формы с армированием. Достоинство этого метода заключается в возможности изготовления более качественного и надежного конструктивного элемента. А главный недостаток – трудоемкость процесса и долгий период застывания бетонной смеси до набора требуемой прочности.
Назначение и виды
Назначение и виды

Строительство монолитного дома

Назначение и виды
Назначение и виды

Метод заливки используется как в промышленном и гражданском, так и в частном строительстве. При этом необходимо руководствоваться требованиями СНиП на бетонирование колонн.

Назначение и виды
Назначение и виды

Для справки. В первую очередь это СНиП «Несущие и ограждающие конструкции». А также ГОСТ 26633—91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые и ГОСТ 7473—94. Смеси бетонные.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

  • удобство и простота монтажа;
  • приемлемая стоимость;
  • незначительный вес изделия.

Недостатки:

  • высокий уровень огнеопасности;
  • подверженность поражению жуком-короедом;
  • возможное гниение конструкции с течением времени;
  • конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

Читайте также:  Как залить монолитное перекрытие своими руками?

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

  • допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
  • стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
  • огнеустойчивость.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • возможно образование коррозии;
  • низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
  • для монтажа требуется специальная техника.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

  • отсутствие прогибов;
  • повышенная несущая способность;
  • формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

  • сложность монтажа;
  • потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

  • отличные прочностные данные;
  • стойкость к деформированию;
  • незначительный вес.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • неудобство утепления плитным материалом.

Проектирование плитных оснований

Расчёт монолитной плиты фундамента строится на показателях несущей способности грунта и его водонасыщенности. Для этого на территории строительного участка выполняются геологические изыскания, используются рекомендации строительных нормативов.

Рассчитывается распределенная нагрузка на грунт от веса здания. Она не должна быть больше, чем несущая способность подстилающей породы. Для определения величины удельного давления на грунт необходимо вычислить вес всех материалов, используемых для возведения стен, перекрытий, кровли, а также снеговые, ветровые и полезные нагрузки. Суммировав полученные данных и разделив их на площадь опоры, находим показатель удельного давления. Он не должен превышать рекомендуемых нормативов, приведенных в СП «Основания зданий и сооружений» бывший СНиП В противном случае придется рассмотреть возможности:

  • расширения площади опоры плиты. Например, её можно вынести во все стороны на 0,5-1 м за площадь пятна проекции постройки;
  • замены подстилающей породы на гравийно-щебеночные отсыпки;
  • снижения массы здания – уменьшения этажности, отказ от тяжелых стеновых материалов в пользу облегченных;
  • изменения плитного основания на соответствующее местным условиям, например, свайное.
Читайте также:  Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

Важно! Рекомендуемая толщина монолитной плиты фундамента обычно находится в пределах 15-35 см. Однако точный её подбор, а также прочие расчеты лучше доверить профессионалу, так как любительские ошибки могут привести впоследствии к проседанию и даже разрушению дома.

Безкапительные перекрытия

Такая разновидность конструкций у строителей также является достаточно популярной. В данном случае элементы перекрытия опираются непосредственно на пилоны и колонны каркаса. Плиты в таких конструкциях чаще всего имеют постоянную толщину.

Реклама

Такие перекрытия при строительстве зданий начали использоваться в 1940 г. Особенностью безбалочных конструкций этого типа является уменьшенная площадь опирания плит на колонны. Для восприятия перерезывающих сил в данном случае дополнительно используется методика поперечного армирования безбалочных перекрытий. Стальные пруты значительно увеличивают прочность плит в районе примыкания их к опорам.

Также при проектировании зданий этого типа могут предусматриваться колонны большого диаметра. При использовании таких элементов увеличивается площадь соприкосновения опор и плит. А следовательно, нагрузки не могут разрушить перекрытие в районе колонн.

Преимущества и недостатки такого вида перекрытия

Из плюсов:

  • Несущая функция в разы выше по качеству, чем при использовании балок.
  • Свобода в планировании здания, как в плане соотношения сторон, так и в плане формы здания.
  • Прочный тип перекрытия хорошо подходит к специфике газобетонов.

Из минусов:

  • Занимает много времени как сама работа, так и процесс сушки.
  • Нужно специальное оборудование, техническое оснащение.
  • Необходим точный расчет нагрузки для определения параметров монолитной плиты.
  • Стоимость проекта будет значительно выше, чем при использовании дерева.

Нюансы:

  • Для укрепления верхней части стен, чтобы компенсировать нагрузку от плиты, выкладывают армирующий пояс, непрерывную конструкцию по всему контуру здания.
  • Чтобы проверить бетон на высыхание, нужно положить сверху кусок рубероида и через несколько часов проверить. Если материал с внутренний части увлажнился и имеет конденсат, то монолит ещё не готов, а если сухой, то отвердение прошло полностью и успешно.

Ознакомившись со всеми нюансами сооружения межэтажной монолитной плиты для газобетонного дома, вы можете выбрать взвешенно подойти к выбору способа перекрытия, взвесив все за и против, прикинув свои возможности по времени и бюджету.

Материалы

В качестве несъемной опалубки целесообразнее всего использовать профилированные листы марки Н (несущие) и НС (универсальные) с высотой волны (гофры) не менее 44 мм и с дополнительными ребрами жесткости в верхней части гофры. Такой материал предназначен для перекрытий с горизонтальным размещением и под небольшим углом. Для несъемной опалубки подходят листы от Н44 до Н156. Высота гофры пропорционально влияет на расстояние между несущими балками этажа. Чем выше волна, тем большую площадь будет иметь монолитная конструкция под профнастил, а также увеличивается шаг между опорами.

Арматура, которая применяется для создания армирующего каркаса, должна иметь оптимальную толщину 10-12 мм. Металлические прутья предназначены повышать устойчивость монолитного перекрытия к большим нагрузкам и деформациям.

Стальные балки в основном изготавливаются из двутавра и швеллера. Для создания опорных колонн применяются металлические трубы с круглым или квадратным сечением.

Производство бетона осуществляется на специализированных заводах, откуда готовый к укладке раствор доставляется на объект специализированной техникой бетономешалками. Чтобы перекрытие из профнастила было качественным и особо прочным марка бетонной смеси не должна быть ниже М300. Состав бетона соответствует СНиП