В данной статье мы подробно рассмотрим разнообразные типы перекрытий и материалы, из которых они изготавливаются. Особое внимание уделяется плитам перекрытия, применяемым в частных домах.

Плиты перекрытия – это конструкции, разделяющие смежные помещения по высоте и образующие этажи. В частных домах такие плиты отделяют жилые помещения от чердачных и подвальных.

Главные требования, которые предъявляются к перекрытиям

Рассмотрим, какие требования предъявляются к плитам перекрытия:

1. Высокая прочность, достаточная для выдерживания нагрузок как от собственного веса, так и полезных (например, создаваемых мебелью, оборудованием, находящимися в помещении людьми).
2. Величина полезной нагрузки плиты на один квадратный метр поверхности может усиливаться в зависимости от назначения помещения или от характера его оборудования. Например, для чердачных перекрытий полезная нагрузка составляет не более 105 килограмм на квадратный метр, а для цокольного или междуэтажного перекрытия аналогичный показатель составляет 210 килограмм на квадратный метр.
3. Высокая жесткость, чтобы под действием нагрузок не происходило прогибов (допустимая величина составляет от 1/200 пролета для чердачных перекрытий и 1/250 пролета для междуэтажных перекрытий).
4. При установке перекрытия нужно предусмотреть достаточную степень его звукоизоляции. Эта величина диктуется нормами, а также специальными рекомендациями.
5. Перекрытия, которые разделяют помещения с разницей температур в 10 градусов (к примеру, подвал и теплое жилое помещение), должны удовлетворять требованиям теплозащиты. Соответственно, они должны иметь увеличенный слой теплоизоляции.
6. Поскольку ни одна конструкция перекрытий (особенно деревянных) не способна выдерживать длительный контакт с огнем, каждый материал имеет свое значение предела огнеупорности. Например, для конструкций из железобетона этот показатель составляет 60 минут, для деревянных перекрытий с нижней оштукатуренной поверхностью и засыпкой – 45 минут, для деревянных перекрытий, которые покрыты штукатуркой – 15 минут, а для незащищенных деревянных конструкций – не более 5 минут.

Толщина плиты

Знать толщину плиты необходимо, чтобы рассчитать общую высоту перекрытия и пола. Это потребуется при вычислении высоты этажа, помещения и всего здания. Толщина перекрытия зависит от выбранного типа конструкции. Если принято решение использования монолитной технологии, она также зависит от нагрузок от людей, мебели, оборудования и конструкции пола.

Сборные плиты по сериям ПК и ПБ

Эти элементы чаще всего применяются в строительстве. Плиты ПК – круглопустотные. Укладываются между этажами, как в частных домах, так и в многоэтажных строениях. Плиты ПБ – достаточно новая технология, которая постепенно замещает серию ПК. Они могут выпускаться любой длины, вне зависимости от размеров, приведенных в нормативных документах. Отличаются способом изготовления – метод непрерывного формования. Имеют некоторые ограничения и не до конца изучены, но успешно применяются как в частном, так и в массово строительстве.

Классификация видов перекрытий

На современном строительном рынке существует четыре основных вида плит перекрытий в зависимости от предназначения и локализации:

1. Междуэтажные (разделяют жилые этажи, в том числе и мансардный);
2. Подвальные (для разделения подвала от жилого этажа);
3. Цокольные (разделяющие жилой этаж и холодное подполье);
4. Чердачные (для разделения жилого этажа от неотапливаемого чердака).

В зависимости от конструктивного решения несущей части перекрытия делится на:

1. Балочные (в состав входят несущие балки и заполнитель);
2. Безбалочные (изготавливаются из однородных элементов, например, панелей-настилов и плит-настилов).

Рассмотрим более подробно каждый тип.

Перекрытия на основе балок из дерева

При строительстве частных домов чаще всего используется именно этот тип перекрытий. Чаще всего перекрытия с деревянными балками используются для деревянных и каркасных домов.

Для деревянных балок используется ограничение по ширине пролета (комнаты). Они применяются для:

1. Междуэтажных перекрытий (если ширина пролета равна 5 метрам);
2. Чердачных перекрытий (в чердачном помещении, которое не используется) с шириной пролета 6 метров.

Для сравнения, металлические балки используются при любой ширине проемов.

Деревянное перекрытие изготавливается из балок на основе древесины хвойных и лиственных деревьев. На верхней стороне балок делают настил, который также служить полом. Конструкция балочного перекрытия включает:

1. Балки;
2. Пол;
3. Накат;
4. Слой утеплителя.

Если дом имеет прямоугольную форму, лучше всего перекрыть пролет по направлению вдоль короткой стены.

А теперь рассмотрим схему укладки плит перекрытия вдоль короткой стены. Для того, чтобы балки под весом перекрытия не прогнулись, их кладут на определенном расстоянии. Сечение балки нужно определять исходя из приходящейся на нее нагрузки.

К примеру, Вам нужно построить перекрытие размером 3,0х4,0 метра. Для этого используются деревянные балки сечением 6х20 см. Укладка проводится к стене размером 3 метра. Если перекрытие междуэтажное, шаг между балками составит 1,25 метра, а для чердачного перекрытия – 1,85 метра. Соответственно, чем больше будет ширина пролета будущего перекрытия, тем меньше будет шаг между балками, поскольку на большую площадь перекрытия придется больше нагрузок.

На расстояние между балками также будет влиять толщина половых досок. Если они имеют толщину 28 мм или меньше, шаг между балками должен составлять не более 50 см.

Как работать с пустотными плитами

В первую очередь, важна правильная перевозка, загрузка и хранение плит. Если они производились с нарушениями существующих технологий, вы получите треснувшую или отколовшуюся плиту, работать с которой будет невозможно.

Транспортируют плиты на грузовых машинах. Идеально, если время транспортировки совпадет со временем укладки плит. Тогда вы сможете «брать» краном плиту прямо с машины, что практически исключает вероятность того, что плита будет сломана из-за неправильной разгрузки.

• Плиты перекрытий требуют особого складирования: между сложенными плитами укладывают по краям деревянные бруски.
• Особое внимание стоит уделить самой нижней плите и ее защите от соприкосновения с землей. Если планируется длительное хранение сложенных плит, нижнее основание нужно сделать высоким.
• Если нижняя плита в стопке коснется из-за проседания основания серединой земли, она наверняка лопнет. За ней полопаются и остальные плиты.
• Деревянные прокладки должны находиться друг над другом вертикально.
• Высота штабеля не должна превышать двух с половиной метров. Это приблизительно 10 плит в штабеле.

Если вы планируете монтировать плиту, даже если она треснула, стоит постараться максимально снизить нагрузку на то место, где образовалась трещина. Если повреждение слишком велико, лучше не использовать такой материал в строительстве, или же обрезать плиту, сделав из нее короткую.

Основные преимущества и недостатки деревянного перекрытия

Главное преимущество заключается в быстром и простом монтаже деревянных перекрытий даже в труднодоступных местах. При этом нет необходимости в применении специальных средств, Вы можете обойтись без крана или другой техники.

Деревянное перекрытие также стоит дешево. Оно имеет малый удельный вес и является экологичным.

Главным недостатком этого материала является высокая огнеопасность и горючесть. Кроме того, в некоторых случаях возможно загнивание или заражение жуком-короедом.

Перекрытия по балкам из металла

Главное преимущество металлических балок в сравнении с деревянными – это более длительный срок эксплуатации и высокая прочность. Кроме того, такие балки обладают меньшей толщиной, за счет чего проводится экономия пространства. Тем не менее, такие перекрытия строятся нечасто.

При заполнении проемов между балками применяются вставки из легкого бетона, а также:

1. Деревянный накат;
2. Деревянные щиты;
3. Железобетонные плиты.

Масса одного квадратного метра перекрытия нередко превышает 400 килограмм.

Другими преимуществами металлических балок стали:

1. Возможность перекрытия больших пролетов (от 4 до 6 метров и даже больше);
2. Негорючесть металлической балки, а также ее устойчивость к биологическим воздействиям.

Тем не менее, перекрытия по металлическим балкам имеют определенные недостатки:

1. При условии высокой влажности на них образуются коррозионные налеты;
2. Низкие теплоизоляционные и шумопоглощающие качества.

Для того, чтобы избавиться от второго недостатка, концы балок из металла обволакивают войлоком. Основным несущим элементом в перекрытиях является прокатный профиль:

1. Швеллер;
2. Двутавр;
3. Уголки.

Между балками проводят укладку сборных пустотелых плит из железобетона. Их толщина составляет 9 см. на плиты наносят слой шлака и железобетонной стяжки толщиной от 8 до 10 см. Расход стали достаточно высокий и составляет от 25 до 30 килограмм на метр квадратный. Все зависит от марки стали, из которой изготовлены балки.

Перекрытия из железобетонных балок

Такие перекрытия монтируются на пролетах от трех до 7,5 метров. Однако здесь не обойтись без специальной подъемной техники. Вес балок составляет от 175 до 400 килограмм.

Преимуществом использования железобетонных балок является возможность перекрывать большие пролеты. Ну а необходимость применения грузоподъемного оборудования является значительным недостатком.

Железобетонные балки укладываются на расстоянии 600-1000 мм. Заполнение межбалочного пространства устраивают в виде легкобетонных плит или пустотелых легкобетонных блоков (при дощатых полах или паркетных используют плиты, а при полах из линолеума или паркету по бетонному основанию — пустотелые блоки).

Швы между балками и плитами заполняют цементным раствором и затирают. Чердачные перекрытия обязательно утепляют, междуэтажные — звукоизолируют, цокольные перекрытия также утепляют.

Сборные перекрытия из железобетона

Такие перекрытия очень популярны в кирпичных домах. Для их установки используются два вида панелей:

1. Сплошные (изготавливаются из легкого бетона);
2. Многопустотные.

Многопустотные панели отличаются наличием круглых отверстий, которые служат также в качестве «ребер жесткости». Панели подбираются в зависимости от ширины перекрываемого пролета и несущей способности.

Преимуществом железобетонных плит является высокая прочность и возможность использования с полезной нагрузкой более 200 килограмм на квадратный метр.

Бетон устойчив к высокой влажности и сырости, он не требует ухода.

Однако такие изделия имеют и недостатки:

1. При монтаже перекрытия из железобетонных плит необходима грузоподъемная техника.
2. Не всегда есть возможность купить готовые ЖБИ плиты необходимого размера, поскольку в заводских условиях производятся плиты стандартного размера.

Монтаж железобетонных плит перекрытия проводится на слой цементного раствора марки М-100. Плиты опираются на стены толщиной более 250 мм, опирание должно быть не более 100 мм. Позаботьтесь об очистке швов между плитами от мусора, после чего заполните их цементным раствором.

Перекрытие своими руками

Материал, инструмент и техника

• Для работы потребуются заказать миксеры с бетоном, бетононансос (если требуется поднимать раствор на высоту), строительный вибратор для раствора. Также, если бетонная смесь не покупная, а делается самостоятельно, то и бетономешалка.
• Для арматуры необходимо закупить специальные металлические пруты и вязальную проволоку, а для опалубки – деревянный брус, доски и влагостойкую фанеру.
• Для заливки нужен будет готовый бетон или его обычные компоненты в виде цемента, воды, очищенного песка и мелкого щебня 5-20 мм.

Переход от процесса возведения стен к созданию плиты перекрытия происходит на этапе полного их доведения до намеченной высоты. Начинают с опалубки.

Как сделать опалубку?

Сначала делают опалубку, которая выглядит как огромная ванна-форма для последующего наполнения цементным раствором. Её сооружают из устойчивых к влажности фанерных листов и вертикально установленных опорных частей.

В качестве опорных элементов вместо древесного бруса можно использовать специальные металлические трубчатые стойки телескопического типа. А вместо фанерных листов можно взять доски, выложив по тому же принципу.

Опоры для опалубки ставят из расчета такой прочности, которая бы удерживала не только её вес, но и залитого туда бетона вкупе с весом арматурной составляющей.

Итак, последовательность работ по опалубке для монолита:

• Сооружение опор. Здесь нужно очень внимательно выверять уровень, так как даже небольшое отклонение по высоте губительно скажется на прочности. Каждая стойка предполагает нагрузку от минимальной в 300 кг до оптимальной в полтонны.
• Делается отступ от стен на 20-25см, между стойками соблюдается метровое расстояние.
• Кладка балок поперёк предполагаемой плиты перекрытия, их крепят к стенам и пришивают в тех местах, где они соприкасаются со стойками, чтобы создать максимальную стабильность и устойчивость при заливке и высыхании.
• Размер балки подбирают такой, чтобы бетонная масса не создала прогиба в дне опалубки сверх допустимой меры в 1/150 пролета.
• На созданную основу выкладывают доски или фанерные листы, которые дополнительно изолируют плёнкой. Зазоры между досками можно ещё и запенить для большей надёжности.
• На этом же этапе идёт закладка труб для электропроводки и вентиляции.
• Опалубка готова и можно переходить к сооружению армирующей сетки.

Требования к арматуре

• Берут металлические пруты с сечением от 8 мм до 10 мм.
• Делают сетку, скрепляя их проволокой не более полутора миллиметров в сечении и не менее 1,2 мм.
• Арматура ставится на двух уровнях – на верхнем ярусе, создавая эффект растяжения, и на нижнем, работая на сжатие.
• Делаются отступы между арматурной сеткой и опалубкой в 20-25 мм для того, чтобы соблюсти оптимальную толщину бетонной прослойки в этих зонах перекрытия.
• Верхний ярус армирования должен быть на расстоянии 100 мм от нижнего.
• Полученный промежуток оснащают фиксаторами дистанционной разновидности с опорными лапками.
• Прут с сечением 10 мм допускается при необходимости нарастить не более, чем на 480 мм.
• Пруты арматуры в ярусах скрепляют по шахматному принципу.

Как армировать

1. Нижняя часть арматуры укладывается продольно, а поверх неё устанавливается поперечный ряд прутов с двухметровым шагом.
2. Третий ряд опять кладут продольным способом, придерживаясь метрового шага.
3. Берут проволоку с достаточной мягкостью и проходят все места пересечения прутьев, тщательно связывая их.
4. На нижний слой арматуры крепят под углом в 15° фиксаторы из пластика на метровом расстоянии друг от друга.
5. Так заполняют армирующей сеткой нижний ярус и после этого приступают к созданию верхнего яруса точно по такому же принципу.
6. Каждые 40 см края обоих ярусов скрепляют специальными соединителями.

Заливка бетоном

Требования к прочности¸ качеству, толщине:

• Допустимо использовать только добротный бетон, обычно берётся М200 или ещё более качественные материалы. Качество бетона – это залог необходимой прочности перекрытия.
• Толщина плиты рассчитывается от минимальной в 15 см до максимальной в 30 см.
• Заливку не делают при температуре ниже +5°С. Если ситуация не оставляет выбора, тогда дополняют состав специальными добавочными средствами, обогревают раствор перед использованием.

Заливка:

1. Маркируют высоту заливки.
2. Сама процедура происходит за один раз. Полный объём бетона при помощи бетононасоса непрерывно заливается в форму. В противном случае, если заливают в несколько приёмов, перекрытие утратит прочность.
3. Бетон разравнивают по форме опалубки.
4. Обязательно используют строительный вибратор для удаления воздушных пузырьков из состава. Без вибрационной проработки не обойтись. Сила тяжести самого бетона недостаточна для нужного уплотнения, требуется обязательно подвергнуть состав вибрационному воздействию, так как только в этом случае он спрессуется до положенной нормы и воедино схватится с армирующей сеткой.

Важно!

Для полноценного отвердения и достижения пика прочности бетон сушат 27-28 суток.

После полного отвердения работы по строительству возобновляют.

Монолитные железобетонные перекрытия

Могут быть различной формы. Монолитные железобетонные перекрытия представляют собой сплошную монолитную плиту толщиной 8—12 см из бетона марки 200, опирающуюся на несущие стены. Вес квадратного метра монолитного перекрытия толщиной 200 мм составляет 480-500 кг.

Монтаж монолитных перекрытий проводится в несколько этапов:

1. Стальные несущие балки монтируются на подготовленные места;
2. Проводится устройство подвесной деревянной опалубки из необрезной доски;
3. Монтируется арматура (которая имеет диаметр от 6 до 12 мм);
4. Плиты перекрытия бетонируются при помощи бетона марки М-200.

Монолитные железобетонные перекрытия не требуют проведения дорогих погрузочно-разгрузочных работ. Бетонная поверхность имеет более высокое качество и не требует заделки швов. Кроме того, возникает возможность реализации сложных архитектурно-планировочных решений.

Главный недостаток – это необходимость установки деревянной опалубки по всей площади будущего перекрытия. Впрочем, вовсе нет необходимости вставлять всю опалубку сразу. Выполняйте перекрытие отдельными пролетами, переносите опалубку по мере схватывания бетона.

Прежде чем приступить к монтажу перекрытия, необходимо соорудить опалубку (ее покупают в готовом виде или берут в аренду), которая состоит из:

1. Телескопических стоек;
2. Треног;
3. Унивилок;
4. Балок;
5. Настила;
6. Фанеры.

Опалубка из деревянных и алюминевых балок позволяет производить опалубливание перекрытий любой конфигурации — прямоугольной, консольной и даже круглой.

На верхнюю деревянную часть балки накладываются листы фанеры, образующие опалубку для заливки бетона. Далее устанавливают и крепят арматурный каркас. Концы стальных прутьев длиной 60-80 см загибаются и перевязываются проволокой с арматурой. Затем по всей площади перекрытия производят бетонирование на высоту 10-30 см. Полное сцепление бетона происходит через 28 дней.

Напряженно-деформированное состояние перекрытия.

Для понимания принципов работы монолитного перекрытия и способах армирования нужно проанализировать напряженно-деформированное состояние плиты. Например, защемленная плита размером 12 на 6 м, толщина 20 см. Нагрузка составляет 500 кг/м2.

Если посмотреть на изополя перемещений перекрытия, можно заметить, что центральная часть подвержена большей деформации.

На мозаике напряжений так же заметно, область красного цвета соответствует растяжению плиты в нижней части, а область синего цвета сжатие плиты в нижней части.

Это учитывается при армировании плиты. На картинке расчета армирования показана площадь армирования. Центральная часть низа плиты подвержена большему растяжению, поэтому нуждается в большем армировании. Верхняя часть плиты подвержена растяжению у торцов, поэтому в этой зоне армируется сильней.

Какие бывают плиты перекрытий?

Существует несколько видов плит перекрытий, которые могут быть использованы при строительстве зданий и сооружений:

1. Железобетонные плиты перекрытий – это наиболее распространенный тип плит, который обладает высокой прочностью и долговечностью. Они могут быть с пустотным ядром или без, и используются как для жилых, так и для коммерческих зданий.

2. Перекрытия из пенобетона – такие плиты имеют низкую массу, что делает их удобными для строительства. Они могут быть использованы для перекрытия небольших пролетов в жилых зданиях.

3. Деревянные плиты перекрытий – дерево используется в качестве материала для плит перекрытий в частных домах и коттеджах. Они обычно дешевле, чем железобетонные плиты, но менее прочные и требуют большего ухода.

4. Металлические плиты перекрытий – такие плиты изготавливаются из металлических листов и обладают высокой прочностью. Они широко используются для промышленных и коммерческих зданий.

5. Монолитные плиты перекрытий – это плиты, которые изготавливаются на месте строительства из железобетона и являются частью монолитного перекрытия. Они используются в промышленных и коммерческих зданиях с большой нагрузкой на перекрытие.