Безбалочные перекрытия: виды, расчет, достоинства и недостатки

Опубликовал: Артур Канапацкий 0 243 Просмотров

Особенности

В подобных разделяющих этажи плитах важнейшую роль играет каркас, собираемый из металлических составляющих и расчёт возникающих нагрузок. В зависимости от величины нагрузки выбирается вид создаваемой межэтажной перегородки. Они могут быть следующих видов:

  • Монолитная, на основе силового каркаса из металла.
  • Деревянное перекрытие по металлическим силовых элементам.
  • Железобетонные сборные основания из плит.

Каждая разновидность имеет свои собственные плюсы и минусы. Однако, из всех названных типов деревянные будут как самыми легкими, так и наименее прочными. Если говорить об остальных двух типах, то монолитное основание по балкам из металла будет несколько сложнее собрать, но, оно позволит избежать использования тяжелой подъемной техники. Основания из железобетона будут собираться быстрее, но, использования тяжелого крана не избежать.

Принцип выполнения бетонного перекрытия

При выполнении монолитного перекрытие требуется изготовления прочной опалубки. В настоящее время вместо традиционной опалубки деревянной используются, как правило, опалубки предназначенных для многократного использования, выполненных из листов фанеры, алюминия, пластика. Армирование перекрытия-это задача для опытного исполнителя.

Армирование перекрытия укладывается строго по проекту — из стержней определенного диаметра и из определенного сорта стали

Для бетонирования лучше всего использовать готовые смеси с бетонных заводов: это обеспечит поддержание соответствующего класса бетона, а благодаря перекачивании смеси с бетоносмесителя прямо на место ускорит процесс работы.

Бетонирование перекрытия, смесь поступает под напором прямо с бетоносмесителя

Преимущества:

  • необходимые материалы можно легко купить у поставщиков;
  • форма перекрытий монолитных может быть необычной;
  • они имеют небольшую толщину;
  • внизу образуют ровную, однородную поверхность, что облегчает оштукатуривание;
  • обеспечивают хорошую звукоизоляцию;
  • для монтажа не требуется тяжелой техники.

Недостатки:

  • тяжелый физический труд на строительной площадке;
  • сложное армирование, требующее исполнителя высокой квалификации;
  • рутинная работа по установке опалубки и штамповки требующая значительного количества древесины (этот недостаток можно в значительной степени снизить благодаря применению элементов готовой опалубки).

Схема перекрытия монолитного

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:

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».

Читайте также:  Как заделать шов между плитами на потолке?

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.

Защита перекрытий

Противопожарная защита

Особые требования к строительным материалам и конструкциям предъявляют нормы противопожарной защиты. Конструкции из разных по своим свойствам материалов различают по способности задерживать огонь в течение некоторого времени (полуогнестойкие) и полностью останавливать его распространение (огнестойкие).

В жилищном строительстве, в частности в зданиях, где пол верхнего перекрытия расположен более чем в 7 м от уровня земли, конструкции междуэтажного перекрытия должны обладать по меньшей мере огнезадерживающими свойствами (продолжительность сопротивления огню — не менее 30 мин в опытных условиях). Бетоны, в том числе и легкие, огня не боятся, по крайней мере, успешно его сдерживают в течение 3—4 ч. Древесину обычно обрабатывают растворами, придающими ей эффект дают негорючие материалы, в частности гипсоволокнистые и гипсокартонные плиты, широко применяемые для облицовки помещений. При проектировании перекрытий по открытым деревянным балкам необходимо учитывать и то, что эти балки подвержены воздействию огня не только снизу, но и с боков, и соответственно располагать огнестойкую облицовку.

При определении параметров стойкости конструкций из цельной древесины (например, хвойной) скорость ее выгорания принимают равной 0,8 мм/мин. При расчете перекрытий по открытым деревянным балкам высотой 24 см при ширине пролета 580 см ширину балок с учетом огнестойкости увеличивают до 12 см и более.

Защита от климатических воздействий

В специальной защите от климатических воздействий деревянные конструкции наружной стены, плоской крыши, перекрытия чердачного (технического) этажа или мансарды с наклонными стенами при исправной кровле не нуждаются. Защита же древесины междуэтажного перекрытия важна только в помещениях с повышенной влажностью (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). Для всех приведенных конструкций невентилируемых перекрытий, в том числе и для открытых балок, вполне достаточна защита древесины лакокрасочными покрытиями или другой отделкой. Специальные химические средства здесь не нужны. В отдельной, специально устроенной вентиляции такое перекрытие не нуждается вовсе. При устройстве дощатых полов на лагах вентиляция желательна, и для этого в полу устраивают вентиляционные решетки или плинтусы с нащельниками.

Читайте также:  Как и чем восстановить шифер: реставрируем шиферную кровлю

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.

Виды каркасов

Строиться здания с безбалочными перекрытиями могут по разным технологиям. Каркасы таких домов бывают:

  • рамными;
  • связевыми;
  • рамно-связевыми.

В системах первой разновидности основные несущие функции по перекрытиям выполняют колонны и ригели, смонтированные в двух направлениях. Элементы каркаса в таких зданиях представляют собой жесткие рамы. Последние и воспринимают все нагрузки, действующие на постройку — как вертикальные, так и горизонтальные.

В связевых каркасах основные нагрузки приходятся на системы колонн и диафрагм, называемые также пилонами. Роль самих перекрытий в таких зданиях сильно возрастает. Помимо собственно вертикальных нагрузок, эти конструкции в данном случае воспринимают и горизонтальные, после чего передают их диафрагмам.

Комбинированные рамно-связевые каркасы используются обычно в несущих конструкциях из стали и монолитного железобетона. В данном случае системы диафрагм воспринимают 85-90% горизонтальных нагрузок. При этом при небольшом усилении они могут выдерживать их полностью, на все 100%.

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

Читайте также:  Как сделать ремонт пола в деревянном доме своими руками

Достоинства монолитного перекрытия, отличия от других типов

Среди значительных плюсов применения монолитного перекрытия при строительстве частного дома — возможность проведения работ без тяжелой техники, можно не привлекать подъемные краны или манипуляторы. Можно не привлекать и воспользоваться ручным трудом по замесу и подъёму бетона. Но, как правило, придётся использовать две вещи — авто-бетоносмеситель и бетононасос для доставки бетона в нужный заливаемый участок плиты.

Использование бетононасоса в устройстве монолитного перекрытия

С помощью монолита существует возможность перекрыть даже сложные с конструкционной точки зрения пространства, чего нельзя сказать о сборных железобетонных плитах. Если сравнивать монолит с перекрытием из дерева, то прочность будет далеко не на стороне последнего варианта. При невысокой толщине монолитного слоя он выдерживает практически все существенные нагрузки, и его прочность не поддается сомнению практически никогда. Огнестойкость монолит также имеет повышенную — к примеру, перекрытие второго этажа по деревянным балкам выдержит огонь 15 минут, монолитное — 65 минут и более.

Когда без устройства монолитного перекрытия не обойтись

Самым надежным вариантом перекрытия между этажами считается монолитное, выполняемое из бетона и арматуры. Существуют несколько случаев, при которых монолитное перекрытие при строительстве дома должно использоваться в обязательном порядке. Не секрет, что данный способ надежен на 100%, но при этом он еще и очень дорогой. В каких же ситуациях можно сэкономить и использовать менее дорогостоящий метод, а в каких – нельзя никак:

— К примеру, нет возможности доставки и монтажа сборных железобетонных плит, а также, если вы отказались от других вариантов;

— Особая конфигурация дома и стен в нем, при которой нельзя уложить необходимое количество перекрывающих плит, здесь требуется создание большого количества монолитных участков. Реализация проекта с монолитным перекрытием все-таки возможна, но потребуются дополнительные траты на подъемный кран и опалубку.

Когда без устройства монолитного перекрытия не обойтись

Монолитное перекрытие сложной формы

— Отрицательные условия могут стать причиной выбора только монолита, так как он прочен и практически в любых условияъ. К примеру, он спокойно выдерживает повышенную влажность, большие нагрузки, невозможность обеспечить нормальную гидроизоляцию. Смотрите стоимость плиты фундамента. Сейчас плиты перекрытия могут быть предварительно напряженными, стальные тросы применяются для армирования конструкции. Из-за большой прочности сечение практически не растягивается или имеет невысокие значения растяжения. Однако, такие плиты быстрее становиться хрупкими и поддаются коррозии.

— Если перекрытие совмещено с монолитным поясом – при идентичной цене пояса и сборного перекрытия, а также монолита, логичнее выбрать именно последний вариант. Проблемой могут стать трудоемкие грунтовые условия – высокая сейсмическая активность, просадочность и др.

Перекрытия

по профилированному листу

При строительстве частного дома наиболее актуальным способом перекрытия потолка является заливка по профилированному листу. В этом случае сначала укладываются швеллера в виде несущих балок, на них профилированный лист, а сверху заливается слой бетона в размере около 15 сантиметров. В этом случае бетонную стяжку делают слоем с высотой 5 сантиметров.

Опирают профлист или поверх балок, либо с примыканием к швелерам. В доме с таким перекрытием максимальный вес на квадратный метр не может превышать 150 килограмм.

Перекрытия

Интересно, что пол в случае с бетонированием на профилированный лист получается ровный, в отличие от поверхности потолка – её нужно дополнительно подготавливать под отделку.

Ребристое перекрытие

В частных домах не редко устанавливают и ребристое монолитное перекрытие, которое подразумевает укладку длинных ребер и слоя бетона между ними. Пустоты между ребрами заполняют специальными утеплителями, например:

  • Керамзитом.
  • Минеральной ватой.
  • Пенополистиролом.

Перекрытия

Высоту ребра в частном доме делают 20 сантиметров, этого достаточно, расстояния между ребрами около 5-10 сантиметров. Ширина ребра так же около 10 сантиметров. В случае с ребристым перекрытием используется стяжка, как и в других случаях – 5 сантиметров.

Установка ребристой плиты перекрытия считается простой и экономичной.

Расчёт плиты на сосредоточенную силу — 1 видео