Стропильная система на плитах перекрытия

Важный этап строительства любого здания – установка межэтажных перекрытий. Они распределяют вес находящихся выше элементов строения, таких как крыша и стены, а также коммуникаций и деталей интерьера верхних этажей. Чтобы выдержать немалую нагрузку, нужны прочные перекрытия. В статье расскажем, какие виды балок применяют для разных частей здания, и рассмотрим, как правильно рассчитывать нагрузку и длину балочных перекрытий.

Сборное плитное перекрытие

В мало­этажном домостроении применяют готовые плиты перекрытий в основном трёх типов: ПК (с круглыми пустотами), ПБ (многопустотные безопалубочного формования) и ПНО (плиты настила облегчённые). Плиты ПК и ПБ выпускают толщиной 220 мм, при этом вторые отличаются более точной геометрией и лучшим качеством поверхности (их подвергают черновой шлифовке). Плиты ПНО, толщиной 160 мм, считаются оптимальными для частного строительства, так как меньше нагружают стены и фундамент, упрощают утепление кромочной зоны перекрытия и при этом по прочности (несущей способности) лишь незначительно уступают плитам типов ПК и ПБ. Заводы предлагают изделия десятков типоразмеров, хотя наиболее распространены плиты шириной 100, 120, 150 см, длина которых варьируется от 2,4 до 9 м с шагом 10 см (но это не значит, что пролёт величиной 9 м можно перекрыть без дополнительных опор).

Ширина опорной площадки для плит в стенах из кирпича должна составлять не менее 100 мм. При монтаже плиты укладывают на слой раствора. Если на пустотах отсутствуют заводские заглушки, следует заделать отверстия по торцам плит.

В домах из лёгких блоков (пенобетонных, полистиролбетонных, арболитовых, пористых керамических) для восприятия нагрузки от сборного плитного перекрытия заливают монолитный ж/б пояс шириной 200 мм и высотой 100–150 мм. 

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Даже такие строительные конструкции, как плиты перекрытия можно изготовить своими руками. Давайте рассмотрим устройство перекрытия для гаража. Перекрывать мы будем пролет длинной 4300 мм, поэтому плиты будут изготавливаться 4500 мм. С каждой стороны плита будет опираться на кирпичную стену по 100 мм.

Материалы для изготовления плиты

Как сделать плиты перекрытия своими руками? Для изготовления плиты нам понадобится:

  • профнастил Н75/750 х 4500 мм, он будет использоваться в качестве съемной опалубки;
  • деревянные доски высотой 150 мм и толщиной 25 – 30 мм;
  • арматура диаметром 16 мм;
  • сетка с ячейкой 100х100 диаметром 5 мм;
  • стяжка диаметром 8 мм, 2 штуки на одну плиту;
  • бетон класса В20.

Процесс изготовления плиты своими руками

Лист профнастила укладывается жесткое основание. Под лист нужно уложить поперечины (деревянные доски, 4 шт). Устраиваем опалубку из досок по периметру листа.

Укладываем арматуру в каждый лоток листа (5 шт). Защитный слой бетона должен быть 25-30 мм. К этим же прутам арматуры крепим петли (4 шт) для транспортировки плиты (в нашем случае поднятия ее на высоту уровня перекрытия гаража). В верхней части плиты укладываем сетку, которая тоже должна быть защищена слоем бетона 30 мм.

Для того, чтобы лист профнастила хорошо отставал от бетона его нужно смазать маслом (отработкой) или же покрыть полиэтиленовой пленкой. Расход бетона на одну плиту будет 0.4 м3. Бетон готовится в гравитационной бетономешалке, заливается и утрамбовывается вибратором. Извлекать плиту можно только через 7 дней, когда бетон наберет 70% прочности.

Также возможен вариант устройства перекрытия прямо на стенах. Укладываются листы профнастила, выполняется армирование и устраивается опалубка. Бетон поднимается краном в бадье и заливается сплошным слоем. Под перекрытие нужно установить подпорки на время набора прочности бетона. Такой способ будет более затратным, так листы профнастила остаются в перекрытии.

Сколько стоит изготовить плиту перекрытия?

Сейчас посчитаем затраты на изготовления плит общей площадью 29 м2 и высотой 150 мм. Затраты на бетон — 335 $, цена профнастила Н75 – 400 $, арматура – 235 $, услуги крана 135 $. В итоге получаем сумму 970 $. Такая стоимость будет если изготавливать плиту прямо на гараже, то есть профнасти остается под бетонным перекрытием.

Если же плиты перекрытия своими руками делать на земле, то стоимость перекрытия будет несколько дешевле, убираем стоимость листов профнастила. Итого получится 705 $.

Типы плит перекрытия

Перед тем как начать монтировать горизонтальную конструкцию необходимо выбрать тип. Железобетонные сборные конструкции выпускаются в виде:

  • многопустотных;
  • плоских (ПТ);
  • шатровых панелей с ребрами, расположенными по периметру;
  • с продольными ребрами.
Читайте также:  Демонтаж опалубки: сроки, рекомендации, нюансы

Чаще всего выбирают применение железобетонных многопустотных. Они выпускаются двух видов, в зависимости от способа изготовления:

  • круглопустотные (ПК);
  • непрерывного формования (ПБ).

Схема многопустотной плиты перекрытия с отверстиями

Круглопустотные плиты – проверенные временем изделия, которые применяются в строительстве уже несколько десятилетий. Под них разработано множество нормативных документов и правил установки. Толщина – 220 мм. Изделия устанавливаются по серийным размерам, что создает неудобства при индивидуальном строительстве.

Технология изготовления этих плит подразумевает использование многоразовых форм для заливки, а перед изготовлением нетиповых изделий сначала потребуется подготовить опалубку. Поэтому стоимость нужного размера может существенно возрасти. Типовые плиты ПК имеют длину от 2,7 до 9 метров с шагом 0,3 м.

Схема железобетонных изделий с размерами

Ширина железобетонных изделий может составлять:

Конструкции шириной 1,8 м приобретаются крайне редко, поскольку из-за большого веса сильно усложняется процесс установки в проектное положение.

ПБ используются практически так же, как и предыдущий тип. Но технология их изготовления позволяет придавать изделию любую длину. Толщина – 220 мм. Ширина как у серии ПК. Недостатком является небольшой опыт использования и необработанность нормативной документации.

В качестве доборных элементов к многопустотным плитам часто приобретают плоские ПТ. Они выпускаются толщиной 80 или 120 мм и имеют меньшие размеры, позволяющие перекрывать узкие коридоры, кладовки, санузлы.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Нюансы конструкции

Перекрытие, выполненное по балкам, представляет собой деревянные брусья, которые укладываются на определенном расстоянии друг от друга. Они определяют степень прочности и надежности всей конструкции. Обычно их обшивают (с одной стороны или с обеих) различными материалами плоской конфигурации. Это могут быть листы, панели или рейки. Внутри обустроенной данным способом конструкции между балок возникают пустоты, внутрь которых удобно закладывать утеплитель.

Еще одна особенность — это наличие деревянных балок, представляющих собой фрагменты пиломатериала. Крепление дополнительных элементов к деревянной конструкции производится очень просто. Элементами крепления могут служить саморезы или гвозди, приклеивать или врезать теплоизолятор не потребуется. Таким образом, процесс монтажа перекрытия с утеплением становится максимально простым и удобным.

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными , чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированну ю и гидроизолированн ую деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см. Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

Читайте также:  Укладки железобетонных плит перекрытия и перемычек

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционны й материал. В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Устройство и этапы монтажа перекрытия своими руками

Вес перекрытия распределяется на стены и балки, каждая из которых имеет собственный фундамент

Монолитную бетонную плиту перекрытия формируют профлисты, арматура и бетон. На практике применяют несколько вариантов таких конструкций:

  • Плита перекрытия опирается на каркас из балок – в этом случае нагрузка распределяется не на стены, а на опорные колонны, каждая из которых имеет собственный фундамент.
  • Плита перекрытия опирается на балки, закрепленные на стенах – тогда края металлических балок приваривают к закладным элементам, которые размещают в специальных «карманах» стен. В целом такая конструкция будет нагружать стены и фундамент.
  • Безбалочный вариант – профлисты не имеют точек опоры посередине. При использовании такой конструкции в обязательном порядке проводится объемное армирование, повышающее прочность монолитной плиты. При этом арматура соединяется с колоннами при помощи сварки. Чтобы улучшить равномерность распределения раствора в отдельных случаях используется съемная опалубка.

Монтаж перекрытия из профлиста и бетона начинают с подбора материалов:

  • для колонн подходят металлические трубы круглого или квадратного сечения;
  • в качестве балок используют швеллеры или металлические двутавровые балки;

Профнастил укладывают внахлест, соединяют анкерами, сверху монтируют арматуру

Профлист для перекрытия должен высотой гофры обеспечить необходимую жесткость при толщине от 0,8 до 1,5 мм. Такими параметрами обладают, например, профилированные листы марок Н60-Н114.

Профлисты укладывают с опорой на потолочные балки каркаса нахлестом в одну или две гофры. Места нахлеста при этом дополнительно скрепляют заклепками, размещая их с шагом 40 см друг от друга. Крепят профилированные листы в местах стыка с балками усиленными (бронебойными) саморезами 5,5х32. Закрепив профлисты, приступают к армированию перекрытия.

Для создания объемной армирующей структуры используется плоская сварная сетка с ячейками размером 15х15 см и продольные отрезки арматуры, уложенные на дно каждой волны профлиста. Соединяют их вертикальными связями с шагом не более 20 см, используя при этом перевязочную проволоку. Концы сетки и армирующих прутков приваривают к балкам и колоннам.

Материалы для продольного армирования — стальной (марка А400С) стержень диаметром 10-12 мм. Армирующая сетка изготавливается из продольных и поперечных стальных прутков диаметром 12 и 6 мм соответственно.

Для более прочного сцепления с бетоном на профлисты наносят специальные насечки («рифы»).

Далее металлические стержни приподнимают над поверхностью дна гофр на 2-4 см, используя для этого пластмассовые фиксаторы.

После армирования приступают к заливке конструкции жидким бетоном. Изготавливают его согласно СНиП «Несущие и ограждающие конструкции».

Перед тем как приступить к заливке, нужно установить под профнастил деревянные опоры, которые позволят избежать его прогиба под тяжестью бетона. Эти опоры убирают после того, как бетон застынет.

Перекрытие по профнастилу в готовом виде

Перекрытие должно бетонироваться сразу или по пролетам (в шахматном порядке). Затем залитый бетон уплотняют при помощи глубинного вибратора и выравнивают специальными гладилками. После выравнивания поверхность присыпают («железнят») сухим цементом, что защитит ее от внешних воздействий.

Застывающее перекрытие накрывают плотной тканью, которая постоянно увлажняется, чтобы предотвратить появление трещин в процессе схватывания. Процесс схватывания бетона может занять от 10 суток (летом) до 3-4 недель (зимой).

Стропильные конструкции скатных кровель

Стропильная система скатной кровли представляет собой каркас, на который монтируются все составляющие кровельного пирога: паро- и теплоизоляция, гидроизоляция и кровельный материал. Все ее элементы, как правило, изготавливаются из древесины, хотя отдельные детали могут быть выполнены и из металлического профиля. Конструкции применяемых на сегодняшний день стропильных систем могут быть самыми разнообразными, но все они состоят из одних и тех же элементов.

1. Мауэрлат

Принадлежность мауэрлата стропильной конструкции можно считать условной, это, скорее, элемент стены, сложенной из кирпича или бетонных блоков. Тем не менее, его функция неразрывно связана со стропильной системой крыши здания и заключается в распределении нагрузки от нее на кладку стены. Мауэрлат представляет собой брус квадратного профиля с длиной стороны сечения равной 15 см, который укладывается на стену сверху с прокладкой из двух слоев гидроизоляции.

В распорных стропильных системах, то есть таких, где стропило воздействует на мауэрлат с горизонтальным усилием (помимо вертикального), его крепят к стене весьма основательно, используя для этого заложенные в кладку шпильки или костыли. В безраспорных системах, где передаваемые стропилом усилия имеют только вертикальное направление, для фиксации мауэрлата используют более простой крепеж. Еще раз отметим, что мауэрлат применяется только в домах с каменными стенами.

Читайте также:  Как сделать отверстие в плите перекрытия

В постройках из древесины в этом качестве используют венцовые бревна, а в каркасных домах – элементы верхней обвязки стен.

2. Конек

Верхний опорный элемент, укладываемый по линии пересечения плоскостей противоположных скатов. Также его можно называть коньковым брусом или коньковым прогоном. В стропильных системах конек используется не всегда. Так называемые висячие стропила обходятся без этого конструктивного элемента.

3. Подконьковые стойки

Вертикально установленные деревянные брусья, служащие опорой коньку. Сами стойки, в свою очередь, опираются на внутреннюю несущую стену дома.

4. Стропило

Основной несущий элемент системы, который еще называют стропильной ногой. Стропило укладывают вдоль ската, при этом одним своим концом оно опирается на мауэрлат (или аналогичный по своей функции элемент), а другим – на коньковый брус или встречное стропило. В стропильных системах в зависимости от их конструкции могут применять различные разновидности стропил:

А) Наслонные стропила

Стропила данного типа применяются в конструкциях, имеющих коньковый прогон. На него опирается верхний конец стропильной ноги, в то время, как ее нижний конец опирается на мауэрлат. Наслонные стропильные конструкции возводят в тех домах, где предусмотрены внутренние несущие стены, на которые можно опереть стойки конька.

Б) Висячие стропила

В висячих системах встречные стропила упираются своей верхней частью друг в друга. При этом их нижние части соединяются с помощью горизонтальной доски или бруса, называемого затяжкой. Таким образом, два стропила и затяжка образуют треугольник, который устанавливается на противоположные стены дома.

При этом распорное усилие от стропил гасится затяжкой, работающей в данном случае на растяжение. Если затяжку установить выше основания стропил, она будет работать на сжатие, при этом вся конструкция превращается в распорную. В этом случае горизонтальный брус называют уже не затяжкой, а ригелем.

Достоинством висячих стропил является свободное чердачное пространство, которое можно использовать в качестве мансардного этажа.

В) Накосные стропила

Имеют место в четырехскатных крышах. Накосные стропила устанавливают вдоль линии пересечения двух соседних скатов (не противоположных), при этом каждое из них соединяет торец конькового бруса с одним из углов дома.

Г) Нарожники

Этот элемент также присутствует только в четырехскатных крышах. Представляет собой укороченную стропильную ногу, опирающуюся на мауэрлат и накосное стропило.

5. Обрешетка

На стропилах закрепляют настил из брусков или реек, называемый обрешеткой. Обрешетка служит основой для укладки всех элементов кровельного пирога. Если в качестве кровельного покрытия будет укладываться мягкий материал, например, гибкая черепица, то обрешетку делают сплошной. Для этой цели используют широкую доску или фанеру.

6. Подстропильные стойки, подкосы и раскосы

Эти элементы используются для подпирания слишком длинных стропил.

7. Лежень

Лежнем называют продольный деревянный элемент (доска или брус), который укладывается на плиты перекрытия или несущие стены и служит опорой для подконьковых и подстропильных стоек, а также раскосов и подкосов.

Что такое вальма

Конструкция вальмовой крыши представляет собой четырехскатную систему. В центре которой находится конек или просто точка соединения скатов. Скат кровли – наклонная поверхность,

Лучше всего такой тип подходит для покрытия зданий, в плане приближенных к квадрату, то есть имеющих большую ширину. При возведении нет фронтонов, стены по всему периметру одинаковой высоты. Оптимальным значением угла наклона в градусах станет значение от 20 до 45.

Основными ее частями являются:

  • скаты (при простой кровле прямоугольной или квадратной формы образуется 4 ската);
  • конек – самая верхняя часть кровли;
  • карниз – нижняя часть крыши.

Сборно-монолитные варианты

Процесс установки не нуждается в специальном оборудовании для подъема элементов конструкции в связи с их небольшим весом.

Есть два традиционных варианта: сборное перекрытие из круглопустотных плит либо монолитное перекрытие

Алгоритмом мероприятий предусмотрено:

  • Размещение опорных балок с интервалом 60-80 см.
  • Установка на полки балок полистиролбетонных или керамзитных блоков, формирующих опалубку.
  • Установка арматурной сетки.
  • Заливка бетонным раствором.
  • Затвердевание монолитной основы.
  • Утепление с использованием керамзита, базальтовой ваты и других материалов для тепловой изоляции.

Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?

Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура

754 ( % )

Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей!

4588 ( % )

Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом — частный дом.

4307 ( % )

Я — свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка!

431 ( % )

Назад

Достоинства конструкции:

  • увеличенная паро- и звукоизоляция;
  • повышенная прочность;
  • возможность выполнения монтажных работ без привлечения специальной техники.