Расчет монолитного перекрытия

Общие сведения

Каждый человек при постройке дома сталкивается с проблемой перекрытий.

Схема сборно-монолитного перекрытия.

Тут есть 3 варианта решения проблемы — это дерево (кругляк и брус), плиты (пустотные и железобетонные) и монолитное перекрытие (полноценный монолит и на железных балках). Последний вариант считается самым надежным, хоть и при его изготовлении потребуется потратить больше всего сил, времени и денег. Первая трудность — это расчет монолитного перекрытия. Для этого потребуется в точности знать весь процесс строительства, чтобы быть уверенным в каждом используемом элементе. А он идет в строгой последовательности.

Пример полноценного монолита

• лист А3;
• карандаш с ластиком;
• рулетка;
• фанера ламинированная 20 мм и толще;
• молоток с гвоздями;
• балки деревянные (100*100) и распорки металлические (20 мм и толще);
• толь.

Схема сборной плиты перекрытия.

1. Составление плана рабочего места с указанием всех несущих конструкций. Нужно это для того, чтобы впоследствии не возникло сложностей с опорой.
2. Изготовление опалубки. Материал для опалубки подбирается специально по прочности и возможности простого демонтажа. На этом этапе следует заранее измерить внешний периметр площадки, где будет укладываться перекрытие. Все стыки должны быть идеально приложены один к другому, чтобы добиться максимальной прочности.
   Вертикальные пласты прибиваются не к ребру, а поверх донной части. Делается это для того, чтобы напор раствора не выдавил щиты вместе с гвоздями.
3. На втором этапе устанавливается система поддерживающих балок. Можно использовать как деревянные балки, так и металлические распорки. Деревянные балки устанавливаются по 1 на каждый м2, тогда как металлические распорки вдвое реже. После установки следует проверить каждую из них по отдельности. Если они пройдут проверку на все 100, можно приступать к следующему этапу. Если же проверка не пройдена, то необходима переустановка, вплоть до полной замены. Ведь они могут не выдержать давление бетона в 500 кг + энергия падения. После проверки самих балок следует подняться и пройтись по опалубке сверху. При желании можно и попрыгать: выдержит, значит, поддерживающая конструкция была выполнена хорошо.
4. Половая (она же в будущем потолочная) часть застилается толем либо любым другим гидроизолятором. При укладке следует сделать небольшой запас с каждой стороны по 5-7 см. После чего потребуется придавить чем-то тяжелым, чтобы материал не потерял свою форму.

Укладка арматуры

• прут для арматуры А500С;
• проволока мягкая;
• рулетка;
• болгарка.

Схема монолитного перекрытия.

На данном этапе происходит укладка арматуры. Первым делом следует учесть схему обрешетки: 2 уровня по 2 перпендикулярных слоя, где каждый последующий прут расположен в шаге 0,5 м от предыдущего. Выбор следует останавливать на достаточно прочном, но не самом тяжелом пруте для арматуры, как А500С.

Изначально укладываются пруты параллельно одной стене через каждые 0,5 м, затем они накрываются точно таким же слоем. Каждый стык намертво связывается мягкой проволокой. Когда работа по первой обрешетке закончена, используя данный пример, создается аналогичный второй слой из арматуры. Ни в коем случае не стоит их связывать между собой.

Нижняя обрешетка монтируется на 25 мм выше уровня опалубки, тогда как верхняя ровно настолько же ниже уровня края заливки. Для этого используются скобы из той же арматуры, что и сама обрешетка. Установка скоб производится в количестве 1 шт на 4 м2 (т.о. на площадку в 100 м2 потребуется 25 шт), а подвязывается обрешетка аналогичным способом — посредством мягкой проволоки. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы пруты арматуры касались дна либо верха, т.к. это не только снизит качество изготавливаемой плиты, но и значительно ослабит итоговый внешний вид.

После окончания монтажа арматуры всю конструкцию следует проверить на устойчивость, причем обследовать придется каждый отдельный прут. Данная работа не требует много сил, но может занять немало времени. Причем важно учитывать пример каждого отдельного прута, тогда получится изготовить качественную конструкцию.

Заливка основной плиты

Схема монтажа монолитного перекрытия.

• автомиксер с рукавом;
• цементный раствор (1 цемента 400 марки и выше, 3 песка, объем воды — по мере необходимости);
• лопата совковая;
• лопата штыковая;
• полиэтиленовая пленка;
• вода;
• фомка.

При заливке важно учитывать, что к данному процессу будет подключена техника, а по возможности еще и несколько человек. Автомиксер нужен по той причине, что вручную раствор лучше даже не пытаться замешивать, т.к. плита должна быть залита за 1 день. Это поможет избежать расслоения, следствием которого бывают трещины, а то и просто обвал. Обязательным условием для автомиксера является наличие рукава для подачи раствора на этаж.

Во время подачи смеси один человек постоянно двигается со шлангом в руках, а помощники перепахивают лопатами каждый уровень раствора. Требуется это для того, чтобы выпустить скопившийся в цементе воздух. Это существенно добавит прочности будущему перекрытию. Перепахивание самого нижнего слоя следует производить предельно осторожно, т.к. это может повлечь за собой разрыв гидроизоляции. Также стоит учитывать, что при движении под ногами будут мешаться пруты арматуры, которые следует осторожно обходить. Как бы прочно они ни были закреплены, о них можно споткнуться.

Движение и регулярное перенаправление потока раствора во время заливки требуется для того, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на поддерживающую систему, т.к. даже самый крепкий пример металлической распорки долго не выдержит давление. К тому же это даст помощникам возможность выполнить свою работу.

После того как заливка была осуществлена, следует накрыть всю плиту полиэтиленовой пленкой на 27-29 дней, причем первую половину срока ее потребуется слегка смачивать водой, чтобы раствор набрал максимальную прочность.

Спустя отведенное время следует убрать поддерживающую конструкцию, снять полиэтиленовую пленку, а уже потом вся опалубка демонтируется при помощи фомки. Тут усилий особых прилагать не придется, т.к. специфика покрытия фанеры не позволяет ей приставать к раствору.

Вариант монолита на двутаврах

Схема монолитного перекрытия с балками.

• балки (двутавры);
• фанера ламинированная 20 мм и толще;
• молоток с гвоздями;
• балки деревянные (100*100) и распорки металлические (20 мм и толще);
• толь;
• прут для арматуры А500С;
• болгарка;
• проволока мягкая;
• автомиксер с рукавом;
• цементный раствор (1 цемента 300 марки и выше, 3 песка, объем воды — по мере необходимости);
• лопата совковая;
• лопата штыковая;
• полиэтиленовая пленка;
• вода;
• фомка.

Данный вид монолита имеет огромное сходство с полноценным, но у него есть свои отличительные особенности. Для начала стоит обязательно учесть, что пример данной плиты более функционален, но из-за меньшего количества бетона и арматуры он не будет настолько прочным. Несомненным плюсом в свою очередь будет возможность укладывать такое перекрытие не только между 1 и 2 этажами, но и на цоколь, либо при создании многоэтажного дома.

Первым отличием будет начало работ. Первым делом выкладывается не опалубка, а балки. Размещают их через каждые 0,5 м, предпочтительно по самой узкой стороне либо так, чтобы при сращивании потери были минимальными. Пример такого сращивания удобнее всего приводить на самых популярных домах 10*10, где стык проходит ровно по центру, а вылет за пределы несущих стен минимален.

Вторым отличием будет высота опалубки, т.к. тут уже не надо будет 0,3 м, а вполне хватит 0,15-0,2 м. Связано это с тем, что уже нет такой острой необходимости в увеличении толщины для поддержания конструкцией самой себя. Как поддержка двутавры вполне справятся, но такое перекрытие уже не будет отличаться высокими изоляционными свойствами.

Исходя из второго пункта, следует, что количество арматуры будет уменьшено вдвое (из 2-х уровней до одного), как и количество бетона — на половину либо треть. Но время застывания останется ровно таким же, т.к. скорость набора прочности зависит не от количества бетона, а исключительно от времени. В данном случае особо опасливые люди используют тройную обрешетку из арматуры, которая позволяет дополнительно укрепить конструкцию, но данный вариант в соотношении цены и качества считается нерентабельным.

Балки потом удобно использовать для различных целей, но чаще всего они требуются для установки электропроводки и для создания подвесных потолков.

Образец формул расчетов

Для расчетов взят прямоугольный дом 10*15 м правильной формы, с заранее выставленным точным уровнем несущих стен, а высота опалубки на балках 0,15 м.

Фанера просчитывается по формуле площадь+периметр*высота. Таким образом, для данного дома потребуется 150+50*0,3 (0,15) = 165 (157,5) м. Чтобы быть более точным, следует разделить саму площадь и борта, т.к. они идут отдельными слоями, т.е. 150+15(7,5) м.

Гидроизоляция (толь) кладется по площади, но с запасом 5-7 см с каждой стороны, что даст полную гарантию качества.

Расчет арматуры производится самым сложным образом, но можно все сократить до формулы: площадь*4*количество уровней+скобы=150*4*2(1)+4%=1248(624) м.

Объем раствора вычисляется по обыкновенной формуле объема -5%. То есть длина*ширину*высоту-5% . В итоге, объем раствора будет 15*10*0,3(0,15)-5%=43(22) л. При учете среднего объема барабана у автомиксера в 8 м3 следует, что в первом случае потребуется примерно 6, а во втором 3 шт.

Полиэтилен желательно брать с запасом в 10 см с каждой стороны, что может повысить расходы. Но в этом случае можно будет прибить его гвоздями и уже не бояться, что из-за ветра его может сорвать.

При особом желании можно даже гвозди рассчитать с учетом небольшой погрешности. Для начала стоит учесть, что при создании опалубки они вбиваются через каждые 0,5м попарно, что необходимо для дополнительной прочности. При монтаже вертикальных щитов они вбиваются в случае с полноценными перекрытиями в каждый стык 2 раза попарно. В случаях с балками всего 1 раз. Итого, периметр*4+высота+полиэтилен (по 1 через каждый м периметра)=50*4+16(8)+50=266(258) шт.