Монолитные перекрытия по двутавровым балкам

Основным элементом чердачных и межэтажных перекрытий во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

Подробный обзор

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Преимущества и недостатки по сравнению с плитами перекрытия

Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.

Важно!Для газобетонных стен в независимости от вида перекрытия всегда необходим армопояс!

В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.

Плюсами деревянных балок являются:

  1. Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
  2. Небольшая масса.
  3. Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
  4. Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
  5. Большой ассортимент в выборе.
  6. Простота установки балок.

Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:

  1. Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
  2. Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
  3. Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).

Важно!Несмотря на такие значительные отрицательные качества, дерево все равно выбирают намного чаще, и вот почему: специальные составы для пропитки древесины смогут продлить срок службы, уберечь от гниения и воспламенения. А малая прочность искореняется благодаря использованию большего количества балок и уменьшения шага прокладки.

Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:

  1. Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
  2. Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.

Как видите, все недостатки связаны лишь с ценой. Чтобы принять окончательное решение, ознакомьтесь со статьей про плиты перекрытия в газобетонном доме.

Технология строительства перекрытий по балкам

Любое перекрытие обычно опирается на спаренные швеллеры, квадратную трубу или двутавры. Двутаврами называются несущие элементы составных балок из профильной стали, которые служат дополнительным усилением конструкции.

Укладку балочных перекрытий производят в несколько вариантов:

  1. перпендикулярное положение балок между собой;
  2. если плита не гладкая, а ребристая – балки ложатся перпендикулярно ребрам.
Читайте также:  Межэтажные перекрытия: виды и особенности

Балки есть разные:

  • основные;
  • второстепенные (они уступают в диаметре).

Железобетонное перекрытие может состоять из нескольких слоев и рядов.

Расположение стальных балок тоже может быть разное: они могут просто подпирать перекрытие, а могут быть частью плиты, находясь внутри. Монолитные перекрытия двутавр часто используют при установке каркасов с большими пролетами. Номер проката (10, 12, 14…) указывает размер и разновидность двутавра.

Схема несъемной двутавровой опалубки

Соответственно ГОСТу 8239-89, толщина двутавра для пролета составляет 4.5 мм (№10) — 12 мм (№60).

Схемы укладки балочных монолитных перекрытий:

  • балка на 2-х опорах, нагрузка распределена;
  • балка на двух опорах, но локализация нагрузки в центре;
  • консольная балка с распределением нагрузки;
  • консольная балка, нагрузка падает на конец балки.

Преимущества монолитного перекрытия на двутаврах

Металлический двутавр в монолитном перекрытии имеет ряд преимуществ:

  • при выборе балки 30Б общий вес конструкции способен уменьшиться на 10%;
  • бистальная балка (совмещение высококачественной прочной стали с малоуглеродистой) стоит дешевле;
  • точность расчетов тоже позволяет сэкономить расходы.

Очень важно грамотно составить проект. Устройство монолитного перекрытия на двутаврах должны производить профильные специалисты, тогда надежность конструкции не вызовет малейших сомнений. Обратившись в компанию «ПрофСопСтрой» вы сможете оговорить все пожелания, относительно планировки здания создания индивидуального дизайна. В конечном итоге конструкция будет отвечать всем строительным нормам. Оформить заявку можно в режиме онлайн.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Основные типы и методы усиления деревянных перекрытий приведены в порядке увеличения трудозатрат и длительности на выполнение работ.

Тип усиления без изменения условий работы

Усиление деревянными накладками

Способ применяется в том случае, когда дерево повреждено. Накладки устанавливаются с двух сторон от балки из бруса (по бокам или сверху и снизу), максимально плотно к ней и скрепляются (затягиваются) насквозь болтом. При этом важно обработать поврежденный участок и накладки противогрибковым раствором. В критическом случае, если участок поврежден сильно – его лучше удалить. Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине.

Усиление пролетов металлическими накладками (пластинами) или прутковыми протезами

Стальные пластины используются вместо деревянных, описанных выше. Металл также нужно обработать антикоррозионным раствором. Схема устройства показана на рисунке.

Усиление перекрытия углеволокном (углепластиком)

Современная технология усиления (армирование углеродным волокном). Углеволокно (ленты, листы, пластины, нити, ткань) наклеивается в несколько слоев, пока не будут достигнуты требуемые показатели жесткости балки. Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Усиление балок углеволокномУсиление балок углеволокном – схемаУсиленные балки углеродным волокном

Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами

Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее.

На схеме ниже показана технология усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Монтаж пруткового протеза

Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.

  1. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.

  2. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)

  3. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.

  4. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиление с изменением услой работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов

 Тип изменение условий работы конструкций

Изменение схемы работы

Нестандартные решения

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е., распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы.

Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки

Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок

Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения.

Читайте также:  Дефекты плит перекрытия в эксплуатации

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Поделиться:

  • Facebook
  • Telegram
  • Twitter
  • Pinterest

Характеристики деревянных двутавровых балок

Технические характеристики двутавра для перекрытий обеспечиваются материалом изготовления и формой. Сочетание дерева и стружечной плиты исключает такие недостатки древесины как склонность к усадке, но при этом обеспечивает прочность, превышающую жесткость и прочность цельного бруса такого же размера.

Конструкционные особенности изделий следующие:

  1. Перегородки двутавровой балки выполняются из многослойной фанеры. Этот материал стоек к влаге и температурным воздействиям. Кроме этого, он же обеспечивает неизменную высоту балки, так как при изготовлении фанеры ее составляющие наклеивают так, чтобы волокна были перпендикулярны друг другу. Толщина перегородки варьируется от 24 до 27 мм.
  2. Полки балки выполняют из древесины, обработанной антисептическими пропитками. Это гарантирует неподверженность гниению и грибкам.
  3. Перегородка устанавливается в пазы, сделанные в полках. Такое крепление обеспечивает механическую прочность основания.
  4. Все детали склеивают клеем – водостойким и термостойким. Деревянные двутавровые балки перекрытий очень долговечны, так как нечувствительны к высокой влажности или нагреву.
  5. Готовую деревянную балку обрабатывают водоотталкивающей краской, чтобы увеличить ее стойкость к действию воды.

Важно! Стойкость к нагрузке определяется толщиной перегородки и шириной полки. Эти сведения приводятся в описании двутавра для перекрытий.

Этапы строительства монолитной плиты перекрытия

Начинается строительство с составление чертежа будущей конструкции плиты. А именно, расчета толщины перекрытия, подсчета веса арматуры необходимой для армирования, марки используемого бетона. На эти параметры влияют многие факторы, которые следует учесть при составлении чертежа, самостоятельно это делать не советую, лучше заплатить проектировщику и он произведет все расчеты, а вы будете спать спокойно.

На начальном этапе возводятся вертикальные несущие опоры строения, на которые будет опираться перекрытие. Это могут быть колонны, стены из бетона или кирпича, а также и газосиликатного блока необходимой плотности.

Установка опалубки под бетонные стены.

После возведения несущих опор устанавливается горизонтальная опалубка под перекрытие необходимого размера, с запасом от 30 см, для установки борта. В состав опалубки входят телескопические стойки, треноги, короны, ригеля и ламинированная фанера. Процесс монтажа опалубки проводится в следующем порядке:

  1. Устанавливаются треноги. Их функция фиксировать стойки в необходимом месте в вертикальном положении.
  2. Расстановка и крепление стоек к треногам. Изначально стойки выдвигаем на необходимое расстояние, в зависимости от высоты будущего перекрытия, с учетом ригелей и фанеры, например: если перекрытие высотой 3 метра, то стойку выдвигаем на 258 см, то есть 300 см отнимаем 2 ригеля по 20 см и фанеру 2 см. На стойки надеваем короны.
  3. Монтируем несущие ригеля в короны стоек. Они должны выступать минимум 15 см, за корону.
  4. Раскладка поперечных ригелей и выравнивание опалубки по уровню, с помощью нивелира или лазерного уровня.
  5. Укладка фанеры. Шаг ригелей в пределах 40-60 см, при толщине перекрытия 15 – 22 мм. Этот параметр зависит от толщины используемой фанеры и от толщины будущей плиты.
  6. Установка борта, края перекрытия. Бывают случаи, когда пробиваются по краю плиты только гвозди в качестве ориентира для армирования, а бортовая опалубка устанавливается позже, так как она может мешать процессу армирования.

Сборка горизонтальной опалубки под плиту перекрытия.

После установки опалубки выполняется армирование плиты перекрытия, укладывается арматура нижнего и верхнего слоя, по проекту и соединяется между собой проволокой, образуя железный каркас (подробнее процесс армирования разберём ниже).

На следующем этапе плиту бетонируют. С помощью крана и колокола для подачи бетона, либо бетононасосом. При укладке бетонной смеси её обязательно следует уплотнять вибратором, заливка производится беспрерывно, плита должна быть монолитной (бывают исключения при больших объёмах, могут устанавливаться отсечки, обязательно согласовывается с проектировщиком). В жару следует накрыть плиту клеёнкой и периодически поливать водой, чтобы бетон не пересыхал, в зимний период на арматурный каркас крепят обогрев.

Процесс бетонирования монолитной плиты бетононасосом.

После того как плита перекрытия наберёт необходимую прочность, производится демонтаж опалубки, места стыков листов фанеры, при необходимости шлифуют.

Профильное и обычное перекрытие

Железобетонное перекрытие по профнастилу предполагает заливку с использованием опалубки. Благодаря монолитному перекрытию можно получить готовый потолок. При этом не надо будет проводить дополнительные работы, связанные с отделкой или доработками.

Любое перекрытие из профнастила зависит от профилей. Именно с их помощью можно сделать сечение ребристым. При этом значительно повышается надежность перекрытия. Кроме того, существенно снижаются финансовые расходы на арматуру и бетон. Это позволяет сэкономить на строительстве.

Читайте также:  Чердачный люк: как сделать люк на чердак своими руками

Сущность плана перекрытия из профнастила выражается в том, что материал выполняет функцию неснимаемой опалубки. На нее, в свою очередь, будет залит бетон. При этом в качестве опоры выступает металлический каркас, который состоит из колонн и балок. Благодаря использованию конструкции, можно смело возводить стены из легких материалов, которые обладают небольшой прочностью.

Перекрытие из профнастила межэтажное возлагает определенную нагрузку на каркас из металла. При этом нагрузка на стены существенно снижается.

Полезно: Вы можете использовать пеноблочный или газобетонный материал для теплоизоляции стен. Разумеется, при условии, что вы имеете готовое перекрытие по профнастилу.

Перекрытия из профнастила между этажами обладают очень важным преимуществом. При строительстве массивного здания необходимо изготавливать ленточный фундамент. Его использование предполагает большие расходы на различные строительные материалы.

Нагрузка переносится с перекрытия на каркас – это значительно облегчает стены. В этих условиях снижается нагрузка и на сам фундамент. Поэтому можно заменить ленточный фундамент на колонный. При этом на изготовление такого каркаса не надо будет тратить большое количество средств. Таким образом, вы сэкономите не только финансы, но и время.

При использовании колонного фундамента, следует помнить, что каждая из колонн сможет выдержать нагрузку только со своей стороны. Это связано с их расположением при перекрытии. Оголовки – места фундамента, где располагаются более легкие стены. Они заливаются небольшим ростверком. Чтобы рассчитать сечение, необходимо учесть толщину стен и расстояние между колоннами, которые составляют фундамент.

Можно ли прокладывать инженерные коммуникации в сборно-монолитном перекрытии?

Когда перекрытие полностью готово, можно прокладывать коммуникации, выполняя штробы в блоках со стороны нижнего этажа. Другой вариант – проводить коммуникации в толще цементно-песчаной стяжки, сооружаемой поверх плиты перекрытия. Некоторые строители прокладывают систему тёплого пола и канализацию, в монолитной части перекрытия. То есть закладывают их ещё до бетонирования, зачастую подрезая для этого блоки. Тем самым экономят на стяжке.

Но это не лучшее решение, поскольку оно может привести к снижению несущей способности перекрытия. Например, при устройстве тёплого пола толщина всей плиты уменьшается на величину диаметра труб – как правило, 16 мм. Кроме того, трубы фиксируют к арматурной сетке, и она может деформироваться под весом такого перекрытия. Наконец, если случится авария тёплого пола, пострадает всё перекрытие. Поэтому коммуникации в стяжке предпочтительнее.

Полную информацию о технологии возведения дома из газобетона можно получить на бесплатном курсе по строительству из YTONG

В нашем каталоге вы можете найти армированные ступени, изготовленные из газобетона YTONG.

*СНиП «Нагрузки и воздействия»

Подготовка к строительству

Для полного представления всех этапов проведения дальнейших работ необходимо создать очень точный чертеж. Внешняя сторона стены будет играть роль периметра в чертеже в связи с тем, что именно она будет выполнять функцию опоры.

Понадобятся такие материалы, как:

Схема монтажа плиты перекрытия.

  • аппарат для сварки;
  • лист бумаги формата а3;
  • гвозди и молоток;
  • ластик и простой карандаш;
  • перфоратор;
  • строительный уровень;
  • один из многочисленных видов гидроизолятора;
  • вспомогательные балки;
  • металлические распорки, балочные подпорки, которые необходимо будет чередовать в качестве дополнительной поддерживающей системы;
  • ламинированная фанера;
  • строительная рулетка.

В первую очередь необходим монтаж железобетонных перекрытий для того, чтобы в дальнейшем не возникло проблем с опалубкой. Временами придется использовать сварочный аппарат для их сращивания. В случае если ЖБ балки будут монтироваться только над одним определенным помещением, балки перекрытия нужно сращивать с уже имеющейся стеной с использованием сварочного аппарата и перфоратора. Размер шага будет зависеть от общего бюджетного проекта и составлять от 1 до 2,5 м, ведь чем больше ЖБ балок, тем прочнее и надежнее будет конструкция.

Фанера устанавливается параллельно двутавру, она будет выполнять функцию опалубки. Все крепления должны соответствовать определенным стандартам, быть прочными и оставаться съемными. Так как монолит не относится к категории стандартных, без каких-либо потерь его можно сократить в два раза, при этом он все равно останется усиленным. После чего можно начинать монтировать поддерживающую систему, подразумевающую использование либо металлических распорок, либо деревянных балок. Нелишним по окончании установки будет проверить каждую балку в отдельности на прочность. Любые металлические изделия рано или поздно будут подвержены деформации, а деревянные элементы будут сохранять свой внешний вид до последнего. Пройдитесь по опалубке и проверьте полное отсутствие даже малейшего колебания.