Балки перекрытия — виды, особенности, устройство

Сборно-монолитные перекрытия разработаны и применяются в различных вариантах уже не один десяток лет. Несущие балки могут быть из армированного бетона, из дерева с усилением арматурой, для теплоизоляции могут применяться вкладыши из пенополистирола. Балкой перекрытия для больших пролетов может служить ферма или арка из стали. Число производителей элементов для сборно – монолитных перекрытий все растет, появляются все новые бренды и модификации.

Виды монолитного перекрытия из железобетона

Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.

Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.

Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.

Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.

Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.

Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.

Балконные плиты, выполненные совместно с монолитным перекрытием и являющиеся его частью, обладают большей прочностью и долговечностью по сравнению с их сборными аналогами.

Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.

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.

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.

  • 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.

Сборные конструкции оснащены элементами для крепления к стенам и перекрытиям

  • 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.

Строительство монолитного дома

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

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.

Читайте также:  Как сделать фундамент из плиты

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».

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.

Достоинства решения

Металл позволит создать практически не подверженную влиянию внешних факторов несущую основу. Такие каркасы не боятся огня, практически не подвержены воздействию влаги и очень прочны. Кроме того, металлическими деталями можно произвести усиление плит перекрытия в уже построенном здании, хотя, процесс это непростой.

Читайте также:  Технология укладки фундаментных блоков (ФБС)

При создании монолитного варианта не потребуется использовать тяжёлую технику для перевозки бетонных панелей – они отливаются прямо на месте. То же самое можно сказать и про межэтажные плиты, сделанные на основе профлиста – сами листы не слишком тяжелые, а бетон заливается уже на месте.

Если же техника есть и разделительная межэтажная плита будет состоять из отдельных железобетонных панелей, то скорость возведения постройки значительно возрастет, по сравнению с монолитными основаниями, но, без техники будет уже не обойтись.

Виды ↑

perekritie-2perekritie-1

По технологии устройства различают:

  • монолитное балочное перекрытие;
  • безбалочное – это один из самых распространенных вариантов, расходы на материалы здесь меньше, поскольку нет необходимости закупать балки и обрабатывать перекрытия.
  • имеющие несъемную опалубку;
  • по профнастилу. Наиболее часто такую конструкцию используют для создания терасс, при строительстве гаражей и других подобных сооружений. Профлисты играют роль несгибаемой опалубки, на которую заливают бетон. Функции опоры будет выполнять каркас из металла, собранный из колонн и балок.

Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

  • чертежи, в которых указаны точнейшие размеры сооружения. Допустимая погрешность – до миллиметра;
  • расчет монолитной плиты перекрытия, где учтены создаваемые ею нагрузки.

Профилированные листы позволяют получить ребристое монолитное перекрытие, отличающееся большей надежностью. При этом значительно сокращаются затраты на бетон и стержни арматуры.

На заметкуВсе монтажные работы выполняются по специально составленным технологическим картам на устройство монолитного перекрытия. Его еще называют основным технологическим документом, предназначенным как для строительных организаций и проектных бюро, так и для мастеров , непосредственно связанных с выполнением монолитных ж/б работ.

Армирование

Для придания прочности монолитному перекрытию выполняется его армирование.

  1. На опалубку монтируется арматурный каркас из стальных прутьев. Сечение их должно быть 10 или 12 мм. Он представляет собой сетку с ячейками, каждая сторона которых 200 мм. Пруты связывают между собой специальной вязальной проволокой, толщина которой не меньше 1,5 мм. Поскольку обычно длины арматурных прутов не хватает на всю протяженность каркаса, то их соединяют между собой внахлест 400 мм, тоже связав проволокой.
  2. Арматурная сетка должна устанавливаться таким образом, чтобы её опирание на стену составляло 150 мм, если стена выполнена из кирпича, и 250 мм, если стена возведена из газобетонных блоков.
  3. Для максимального усиления требуется две арматурных сетки. Их располагают таким образом, чтобы верхняя и нижняя сетки находились от нижнего и верхнего края монолитной плиты на расстоянии не менее 30 мм.
  4. Чтобы правильно соблюсти это расстояние для нижней сетки, под неё с шагом 100–120 мм подкладывают фиксаторы из пластмассы.
  5. Монолитное покрытие, толщина которого 200 мм, наиболее всего подходит для пролета 6 м. Это выходит из расчета 1:30. В нем за 1 принимается толщина перекрытия, а за 30 – ширина всего пролета. Исходя из этой толщины плиты, верхняя арматурная сетка устанавливается таким образом, чтобы потом быть утопленной в бетон на глубину 20 мм.
  6. Для разведения сеток на определенные расстояния делаются специальные фиксаторы при помощи гибочного инструмента. Вертикальные фиксаторы устанавливают на расстоянии одного метра друг от друга, а торцевые – на расстоянии 0,4 м. Это дает дополнительное усиление монолитного перекрытия. Фиксаторы, соединяющие между собой верхнюю и нижнюю сетку, тоже устанавливаются с шагом 0,4 м.
Читайте также:  Гидроизоляция и пароизоляция потолка при теплом и холодном чердаке

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.

Технология проведения работ

Если вами будут укладываться перекрытия между этажами в частном доме из дерева, то первоначально элементы обрабатываются антисептиком. При их опирании на бетонную или каменную стену концы оборачиваются двумя слоями рубероида, а балка заводится в подготовленное гнездо. При этом элемент не должен доходить до задней стенки на 3 сантиметра, конец балки следует сделать скошенным. Оставшееся свободное пространство заполняется теплоизоляцией, заменить которую можно монтажной пеной.

Выполнение расчетов нагрузочной способности

Все нагрузки, которые действуют на монолитный железобетон во время эксплуатации, делятся на следующие разновидности:

  • постоянно действующие усилия. К ним относятся нагрузки, которые создаются весом коробки строения, массой находящихся внутри здания перегородок, а также конструкцией кровли;
  • нагрузки переменного характера. Их величина определяется весом инженерных сетей, массой отделочных элементов, мебели. От количества людей внутри строения также зависит величина временных нагрузок.

Нагрузочная способность монолитных плит зависит от толщины железобетонного массива. Для обеспечения требуемого запаса прочности плиты при нагрузке 500 кг на 1 кв. м необходимо выдержать толщину железобетонного массива, равную 0,2 м. Величина нагрузки плиты перекрытия, определяется на основании специальных расчетов. Важно учитывать условия эксплуатации плит, чтобы не допустить их растрескивания.

Как и все, что касается строительства, монолитное перекрытие начинается с проекта

На точность прочностных расчетов влияют следующие факторы:

  • размер расчетных усилий, действующих на единицу площади перекрытия;
  • маркировка используемого бетонного раствора;
  • толщина формируемой плиты из армированного бетона;
  • длина и ширина конструкции, перекрывающей пространство между этажами.

На основании расчетов определяется размер сечения арматуры, которая демпфирует изгибающие моменты и усилия растяжения. Без специальной инженерной подготовки самостоятельное выполнение расчетов проблематично. Поручите расчетные операции профессиональным строителям или выполните вычисления в онлайн-режиме с помощью специального калькулятора, размещенного на профессиональных сайтах.

Изготовление пустотных плит

Конструктивно плиты ПК представляют собой параллелепипед с пустотами в виде труб, расположенными продольно. Изготовление плит с круглыми пустотами регламентируется ГОСТом 9561-91. Изделия производятся методом заполнения бетоном металлоформы для пустотных плит, в которую также укладывается арматура. Конструкция формы для пустотных плит предусматривает специальные отверстия, в которые помещаются пуансоны (пустотообразующие трубы). Пустоты позволяют облегчить всю конструкцию плиты и сэкономить бетон.

Предварительно с помощью специального оборудования формы для плит ПК укладывают на вибростол. Когда арматура напряжена и пуансоны находятся внутри формы, конструкция заполняется бетоном и накрывается пригрузом. Вибростол включается, и начинается уплотнение бетона. Когда бетон уплотнился до необходимой степени, пригруз снимается, пуансоны извлекаются из формы, а форма отправляется в пропарочную камеру для того, чтобы ускорить процесс набора распалубочной прочности. Через 8-10 часов пустотные плиты вынимают из пропарочной камеры и отправляют на склад.