Определение несущей способности железобетонной балки

Вместе с этим не стоит забывать о том, что монолитные балки из железобетона довольно сложно устанавливаются с использованием подъемных кранов-многотонников. В этом случае можно дополнительно привлекать специальную технику, которая позволит выполнить строительство более быстро и достаточно качественно.

Основные требования предъявляемые к перекрытиям

  • Перекрытия должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать нагрузку как от собственного веса, так и полезную (мебель, оборудование, находящиеся в помещении люди и т.п.). Величина полезной нагрузки на 1 м2 перекрытия устанавливается в зависимости от назначения помещения и характера его оборудования. Для чердачных перекрытий полезная нагрузка должна быть не больше 105 кг/м2, а для цокольного и междуэтажного перекрытия 210 кг/м2.
  • Перекрытие должно быть жестким, то есть под действием нагрузок не давать прогибов (допустимая величина от 1/200 для чердачных перекрытий до 1/250 пролета для междуэтажных).
  • При монтаже перекрытия должна предусматриваться достаточная степень его звукоизоляции, величина которой устанавливается нормами или специальными рекомендациями по проектированию зданий того или иного назначения. Для этого необходимо тщательнее закрывать щели в местах стыковки материала, во избежании перехода звука из соседних помещений, расположенных выше или ниже.
  • Перекрытия, разделяющие помещения с разницей температур от 10 гдадусов (например, отделяющее холодный подвал от первого этажа или чердак от первого этажа), должны удовлетворять требованиям теплозащиты, то есть необходимо увеличивать слой теплоизоляции.
  • Ни одна конструкция перекрытий, особенно деревянных, не может противостоять длительному воздействию огня, но у каждого материала существует свое значение предела огнестойкости. Предел огнестойкости железобетонных перекрытий — 60 мин; деревянных перекрытий с засыпкой и нижней оштукатуренной поверхностью — 45 мин; деревянных перекрытий, защищенных штукатуркой, около 15 мин; деревянных перекрытий, не защищенных несгораемыми материалами, еще меньше.

Монтаж перекрытий

Балочные перекрытия (см. схему ниже) состоят из балок 3, щитов 2 перекрытия, утеплителя (звукоизолятора) 7. Перед устройством перекрытий необходимо разбить оси укладываемых балок и проверить горизонтальность опор под их укладку. В том случае, когда кирпичные, бетонные опоры под укладку, балок имеют разницу в уровнях, необходимо ее устранить путем нанесения раствора на опоры и выравнивания их.

Междуэтажное деревянное перекрытие

1 — черепной брусок балки, 2 — щиты перекрытий, 3 — балка, 4 — слой гидроизоляции (толь), 5 — лага, 6 — доски пола, 7 — слой звукоизоляции, 8 — листы гипсокартонные. До укладки концы балок длиной 750 … 800 мм, опирающиеся на стены (каменные), со всех сторон антисептируют пастой. Их можно покрыть смолой или битумом и обернуть двумя слоями толя или рубероида. В отапливаемых каменных зданиях концы балок 3 (см. схему ниже) перекрытий укладывают в стену 1 на глубину 180 … 200 мм и заделывают наглухо раствором 2, причем торец балок должен отстоять от стены не расстоянии 30 мм. Концы балок зарезают на "ус" (со скосом).

Укладка (опирание) балок на стены

а — на наружную стену при глухой заделке, б — на наружную стену при открытой заделке, в — на внутреннюю несущую стену впритык, г — на внутреннюю несущую стену вразбежку, 1 — наружная стена (каменная), 2 — слой раствора, 3 — балка, 4 — гвозди, 5 — анкер (накладка металлическая), 6 — два слоя толя на мастике, 7 — внутренняя несущая стена, 8 — слой толя на мастике. При укладывании деревянных балок из сырой древесины на наружные каменные стены толщиной 65 см и более гнезда для балок не заделывают, а оставляют открытыми. В деревянных рубленых домах балки врубают между верхними венцами сковороднем или полусковороднем, что придает зданию большую устойчивость. Балки кладут параллельно одна другой. Расстояние между ними проверяют шаблоном. Горизонтальность укладки балок выверяют уровнем. После укладки, выверки и закрепления балок гвоздями укладывают щиты перекрытия (наката). Щиты кладут между балками на черепные бруски и крепят к ним гвоздями, забиваемыми в планки щитов наискось. После укладки и закрепления щитов по ним укладывают слой толя или рубероида, а по нему — утеплитель. В панельных перекрытиях деревянные панели имеют ширину 600 и 1200 мм, длину 3000 и 3600 мм. Панели собирают в виде рам на гвоздях. Плиты (облицовку) к раме можно крепить на клею с гвоздевой запрессовкой. Гвоздями крепят плиты к раме с шагом 250 … 300 мм, а при гвоздевой запрессовке без клея с шагом 100 … 150 мм. Конец панели нужно обрабатывать антисептической пастой и под него на стену уложить два слоя толя или рубероида на битумной мастике. Швы, образуемые между параллельно уложенными панелями, закрывают вкладышами. Панели укладывают так, чтобы их концы опирались на деревянные стены не менее чем на 60 мм, проверяют правильность укладки, после чего скрепляют их между собой гвоздями, забиваемыми наискось через вкладыш. Затем по ним настилают полы.

Читайте также:  Несущая способность плиты перекрытия пустотные

Замена пришедших в негодность перекрытий

Нередко в домах, где не применялись специальные пропитки, деревянные перекрытия гниют, что создаёт опасность для проживающих. Конечно, можно их заменить снова на древесину, однако сборные монолитные конструкции будут значительно надёжнее и долговечные. К тому же, если использовать в качестве блоков из полистирол-бетона. А вот установить бетонные перекрытия из железобетонных плит в этом случае не получится. Ведь завести их внутрь краном не получится, а вручную и вовсе невозможно. К тому же вес плит довольно велик и фундамент частного дома их просто не выдержит.

Замена пришедших в негодность перекрытий
Замена пришедших в негодность перекрытий

Монтаж сборно-монолитных перекрытий можно производить даже в уже отстроенном помещении

Замена пришедших в негодность перекрытий
Замена пришедших в негодность перекрытий

Пошаговая инструкция монтажа сборных монолитных перекрытий

Замена пришедших в негодность перекрытий
Замена пришедших в негодность перекрытий
Иллюстрация Описание действия
Блоки для подобных перекрытий имеют малый вес, однако по причине большого количества придётся нанимать технику для их перевозки и разгрузки. Хотя, удалив фиксирующие ленты, выгрузить их из кузова грузовика можно и вручную.
Для начала необходимо собрать опалубку и установить временные опоры. По окончании монтажа они убираются, хотя некоторые, не мешающие проходу через дверные проёмы, можно и оставить. Они пригодятся при утеплении стен.
Установив продольные балки необходимо смонтировать опоры и для них. Сегодня подобный материал можно взять в аренду. Купить же такие трубы практически невозможно, да это и не требуется. Они понадобятся лишь на 3-5 дней.
Следующим шагом можно располагать опорные балки с тригонами. Сделать это несложно, однако здесь требуется внимательность. Каждая из них должна заходить на стену не менее чем на 12-15 см.
Для того чтобы изначально не производить множество замеров, между парами (с обеих сторон) нужно установить по одному блоку. К тому же, это позволит не вымерять угол установки каждой из балок.
Когда все балки установлены, укладываем блоки как можно плотнее друг к другу. Это не позволит бетону протечь в щели.
После того, как блоки уложены, они накрываются дорожной сеткой. На стыках она размещается внахлёст, при этом ещё и крепится к тригонам при помощи вязальной проволоки.
Заливку бетона лучше всего производить при помощи насоса – так слой будет равномерным. Если работа выполняется вручную, лучше выполнять её частями, устанавливая съёмную опалубку для каждой из них.
По окончании монтажа должна получиться ровная поверхность, которая практически не уступает железобетонным перекрытиям, но, при этом, значительно легче.
Замена пришедших в негодность перекрытий
Замена пришедших в негодность перекрытий

Таким образом, можно сделать вывод, что подобная работа под силу даже начинающему домашнему мастеру, не имеющему квалификации и опыта в подобных работах.

Замена пришедших в негодность перекрытий
Замена пришедших в негодность перекрытий

Технические требования для перекрытий

Межэтажные конструкции состоят из следующих элементов:

балки;брусья;слой из доски;тепло- и звукоизоляционный слой;пленка гидроизоляции;чистовая доска;вентиляционная щель;плинтуса.

Для конструкций перекрытия рекомендованы следующие требования:

Если этажи, между которыми монтируют перекрытия, имеют температурный перепад более 10 градусов, то необходимо прокладывать теплоизоляционные материалы. Чаще всего это случается между жилыми этажами и подвалом или чердаком. В таких помещениях без теплоизолятора не обойтись. Независимо от типа древесины, балки конструкции должны обладать высокой прочностью. Им необходимо выдерживать нагрузку конструкции, интерьера помещения и людей. Но помимо этого веса должен быть еще определенный запас. Следует помнить, что показателем минимальной нагрузки на такие перекрытия является 210 кг/кв. м. Для чердачных цифра начинается от 100 кг.К деревянным конструкциям применяют значение прогиба. Оно должно быть менее 4 мм на один метр. Показатель рассчитывается следующим образом длину доски делят на 250 и получают максимальное значение прогиба. Для покрытия, на котором планируется укладка плитки, показатель делят не на 250, а на 400. Для чердаков цифру делят на 200. Звуковой предел для материалов не должен быть больше 50 децибел. Это стоит учесть при выборе звукоизоляции. Теплоизоляторы способны значительно скрадывать шум. Звуки не должны проходить сквозь перекрытия и расчете материалов перекрытий важно также учитывать длину деревянных балок. Она не должна быть более 5 метров. Для чердаков – 6. Однако редко можно встретить деревянные конструкции более 6 метров. Если площадь комнат превышает 6 метров, под балки устанавливают опоры.

Обратите внимание! Древесина относится к классу легко воспламеняемых материалов. Кроме того, она подвержена гнилостности, грибкам и различным бактериям. Поэтому материалы для перекрытий перед монтажом поддаются обязательной обработке. Минимальный набор пропиток состоит из антипиренов и антисептиков.

Состав и функции бетонных блоков

Используя в строительстве такую систему, архитекторы и дизайнеры имеют большие перспективы для творчества. У них появляется возможность перекрытия больших площадей и при этом использовать минимальное количество опор. Например, если применить бетонокерамзит, то вес перекрытия снижается почти на 25%. Во время того как производится расчет такого перекрытия, архитектор берет во внимание все достоинства модульного каркасного строительства. Это дает ему возможность перекрывать большие площади и использовать нестандартные и оригинальные решения.

Используя в кессонном перекрытии пустотелые бетонные блоки, можно существенно сократить количество опор, существенно снизить вес перекрытия.

Сборно-монолитное кессонное перекрытие состоит из пустотелых бетонных блоков. Они имеют размер от 20х20х60 см до 30х30х80 см. Блоки кладут на поверхность так, чтобы три рядом уложенных блока образовывали геометрическую фигуру, закрытую со всех сторон. Сделав расчет, можно увидеть, что если применить пустотелые блоки габаритами 20х20х60 см, то толщина перекрытия может увеличиться до 25 см, а слой монолитного бетона над блоками составит примерно 6 см.

Читайте также:  Проектирование монолитного железобетонного перекрытия

Некоторые бетонные плиты и блоки выполняют функцию опалубки (несъемной), и их оставляют в перекрытии. Они формируют в растянутой зоне вертикальные ребра, а в сжатой конструкции – сплошной настил. В надопорной зоне (в местах сопряжения с колоннами) перекрытие необходимо выполнить при помощи сплошной монолитной плиты. Именно здесь происходит армирование плиты стержнями, которые связаны с арматурой колонн. Сверху блоков необходимо уложить арматурную сетку. В той части, где расположена сплошная монолитная плита, на блоки опираются арматурные стержни, прошедшие армирование.

На опалубки перекрытия укладывают бетонные блоки группами. При этом расстояние между ними должно быть от 12 до 15 см. Опалубка представляет собой настил из дерева, который опирается на телескопические стойки, балки (из дерева или металла) и обрешетку.

Серия и маркировка

В законодательстве прописаны маркировки и серии для всех железобетонных балок, которые обязательно проставляются на продукте или в сопроводительной документации. Преимущественно в качестве каркаса используются профили прямоугольного типа, которые маркируются буквой P.

Однополочные разновидности имеют индекс PO. Если заказывались двухполочные балки — маркировка должна иметь вид РД. Если в конструкции балок отсутствуют полки, об этом свидетельствует идентификатор РБ. Если назначение железобетонного элемента сводится к строительству балкона, элемент определяется к классу РКП.

Дополнительно на конструкции указываются особенности элемента, устойчивость к негативным влияниям влаги, ультрафиолета и сейсмическим колебаниям.

Расчет конструкции перекрытия в деревянном доме

Именно от того, на сколько правильно будет проведен расчет предполагаемой нагрузки, можно создать качественную надежную конструкцию, которая будет выполнять свои основные функции и прослужит очень долгое время.

Чаще всего балки в помещении укладываются по направлению самой короткой стены. Это дает возможность сделать пролет минимальным. Шаг между балками будет зависеть в первую очередь от размера сечения. В среднем этот размер составляет 1 метр. Делать расстояние меньше не стоит, так как это только увеличит расход материала и трудоемкость работы.

Схема монтажа балок перекрытия.

Лучше отдать предпочтение балкам с большим сечением, нежели сделать перекрытие с небольшим шагом и слабым перекрытием.

Основные размеры балок при определенном размере пролета:

  • 2200 мм пролет – сечение 75*100 мм;
  • 3200 мм пролет – сечение 100*175 мм или 125*200 мм;
  • 500 мм пролет – сечение 150*225 мм.

Если перекрытие делается между первым этажом и чердаком, то шаг между материалом должен быть таким же, но сечение балок может быть выбрано значительно меньше. Это связано с тем, что нагрузки на чердаке будут значительно меньше, чем на полноценном этаже.

Этапы и особенности монтажа

Технологически устройство перекрытия по деревянным балкам нельзя назвать сложным. Главное внимание следует уделить выравниванию балок по горизонтали и качеству заделки их концов в массив стены. Просто положить брусья на кладку и заложить их кирпичом нельзя. Необходимо обеспечить им надежную связь со стенами и качественно защитить древесину от гниения.

Этапы и особенности монтажа

Варианты заделки балок в зависимости от материала кладки, вида стеновых конструкций (наружная, внутренняя, дымоход) и способы их крепления приводятся на рисунках.

Длина опорной части балок в кирпичной и блочной стене должна составлять не менее 16 см (в деревянной 7-8 см). Если вместо бруса используются спаренные доски, поставленные на ребро, то их заделывают в кладку не менее, чем на 10 см.

Этапы и особенности монтажа

Боковые части балок, контактирующие со стеной, оборачивают 2 слоями пергамина или 1 слоем рубероида. Опытные мастера обрезают торцы брусьев под углом (60-70°) и оставляют неизолированными, при этом не забыв обработать их антисептирующим составом на ровне с остальной частью. Так обеспечивается «дыхание» древесины, обернутой гидроизоляцией.

При монтаже перекрытия по бокам у каждого бруса оставляют небольшие зазоры (3-5 см), заполняемые минватой или паклей. В пространство между торцом каждой балки и стеной тоже ставят теплоизолятор. Так устраняют «мостик холода» возникающий за счет уменьшения толщины кладки.

Этапы и особенности монтажа

При устройстве перекрытий в стенах из газобетонных и арболитовых блоков рекомендуется использовать открытую заделку. В этом случае концы балок так же подрезают под углом, антисептируют и оклеивают их толем на мастике, оставляя свободными торцы.

Наружную стенку гнезда утепляют войлоком или минватой и вставляют в него короб, сделанный из кусков антисептированной доски. Его высота выбирается такой, чтобы над балкой образовался воздушный зазор (2-3 см). Через него в помещение в зоне плинтуса будет выходить водяной пар, накапливающийся в древесине. Такое решение предохраняет опорную часть балки от загнивания.

Этапы и особенности монтажа

Брусья перекрытия опирают на армированный пояс, который используется для повышения пространственной жесткости блочной кладки.

Во внутренние несущие стены балки заделывают закрытым способом. Для увеличения жесткости перекрытия их через три связывают между собой стальными анкерными пластинами.

Этапы и особенности монтажа

Участок балки, примыкающий к дымовому каналу, изолируют асбестом или другим негорючим материалом. Основной защитой от возгорания здесь служит кирпичная разделка (утолщение кладки трубы) толщиной 25 см.

В деревянных домах монтаж балочных перекрытий выполняют двумя способами:

Этапы и особенности монтажа
  • Врубкой в бревенчатые венцы;
  • Через стальную фасонную пластину (стульчик), фиксируемую к стене с помощью резьбовых шпилек.
Читайте также:  Как утеплить потолок и чердачное перекрытие

Если верхний этаж или чердачное помещение не будет жилым (отапливаемым), то необходимо выполнить утепление деревянных перекрытий. Для этого в пространство между балками укладывают утеплитель (минвату, эковату), предварительно расстелив по подшивке потолка слой пароизоляции.

Этапы и особенности монтажа

Использовать для этой работы пенопласт не следует по трем причинам:

  • Он не пропускает водяной пар, и древесина под ним загнивает;
  • Не изолирует ударный шум;
  • Является проблемным с точки зрения экологичности.
Этапы и особенности монтажа

Конструктив утепленного перекрытия приводится на схеме.

Аналогично выполняется утепление перекрытия первого (цокольного) этажа. Разница между ними заключается в том, что подшить балки снизу из неглубокого подполья довольно сложно. В этом случае строители поступают иначе. К боковым граням балок они подбивают черепной брусок (5х5 см). На него укладывают антисептированный дощатый настил. Он служит опорой для плитного утеплителя, размещаемого в промежутках между брусьями. Под минвату подкладывают пароизоляцию. Сверху по балкам также настилают пароизоляцию. После этого к ним крепят лаги и по ним уже монтируют чистовой пол.

Этапы и особенности монтажа

Минватную плиту следует ставить между брусьями как можно плотнее, чтобы исключить продувание пола. Для лучшей изоляции все стыки утеплителя обрабатывают монтажной пеной.

Контроль горизонтальности установки брусьев выполняют с помощью пузырькового уровня, уложенного на ровную длинную доску. Для выравнивания используют обрезки досок, защищенне битумной мастикой. Их подкладывают под торцы брусьев.

Этапы и особенности монтажа

Полотна пароизоляции следует стелить с нахлестом не менее 10 см и проклеивать строительным скотчем все стыки.

Для снижения ударного шума перед монтажом лаг пола второго этажа по балкам укладывают звукоизолирующую ленту толщиной 5 мм. Гидроизолирующую пленку под лаги ставят только в том случае, если помещение второго уровня будет жилым. Она защитит утеплитель от попадания воды при мытье пола. Технология ее монтажа аналогична укладке пароизоляции.

Этапы и особенности монтажа

Завершающий этап устройства деревянного перекрытия – монтаж чернового пола из досок, фанеры или плит OSB при помощи саморезов. После завершения этой работы настилают чистовое покрытие из ламината, линолеума, паркета и выполняют финишную отделку потолка.

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК

Конструкционное решение перекрытий по технологии ЛСТК. Уменьшить время монтажа и себестоимость монтажных работ перекрытий различных видов позволят новейшие технические решения с использованием легких стальных тонкостенных конструкций ЛСТК. В этих конструкциях применяются стальные оцинкованные профили для возведения междуэтажных перекрытий и покрытий в различных зданиях и сооружениях, построенных из ЛСТК, ЛМК, бетона, блоков или дерева, также эти конструкции можно использовать при замене и реконструкции деревянных перекрытий, для устройства наружных или внутренних балконов.

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК

Междуэтажное перекрытие из ЛСТК

Преимущества применения металлических тонкостенных профилей Z и C образного сечения:

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК
  • особая конструкция поперечного сечения обеспечивает высокую прочность
  • высокая экологичность позволяет применять конструкции в жилых и общественных зданиях
  • снижение стоимости возведения благодаря низкой трудоемкости, отсутствие грузоподъемных машин на монтаже, менее массивная конструкция фундамента
  • профили в перекрытии не скрипят и не шумят при ходьбе по ним
  • широкая область применения в строительстве
  • длина балок длиной до 6 м позволяет перекрывать широкие пролеты
  • монтаж профилей в любое время года
  • быстрое выполнение строительных работ
  • прочность и устойчивость конструкций

Мансардный этаж из легких металлоконструкций Общий вид междуэтажного перекрытия ЛСТК

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК

Междуэтажное перекрытие ЛСТК здания

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК

Металлическими Z и C образными профилями можно перекрыть пролет до шести метров. Сечение профилей представляет собой форму латинских букв Z и C шириной 6 мм, высота профилей бывает от 150 мм до 250 мм. Необходимый шаг балок в перекрытии 600 мм, профили изготавливаются на заводах способом холодного деформирования, механическая нагрузка на перекрытие такой конструкции допускается 500 кг/см 2 , профили имеют точные геометрические размеры без отклонений.

Конструкция перекрытия из ЛСТК

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК

После монтажа профилей перекрытия с определенным шагом они обшиваются с двух сторон стальным профилированным листом толщиной от 0.5 до 0.7 мм, и далее на нем устраивается конструкция пола. Низ балок перекрытия зашивается обрешеткой из шляпного профиля. Между балками на нижний слой профлиста для утепления и звукоизоляции укладываются минераловатные плиты и листы гипсокартона. В необходимых случаях сверху на профлист укладывается бетонная смесь на арматурную сетку. Чистовая облицовка пола на перекрытии выбирается в зависимости от назначения помещения – это может быть плитка, линолеум, паркет или ламинат, уложенные на вспененную подложку для дополнительной звукоизоляции.

Устройство перекрытий на большом объекте

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛСТК

Перекрытия с применением легких стальных тонкостенных конструкций соответствуют предъявленным в нормативных документах значениям по звукоизоляции, которые составляют 53 Дб для жилых домов, общественных зданий, зданий административного назначения и гостиниц. Звукоизоляцию от ударного шума можно обеспечивать, выбирая достаточно изолирующие материалы для конструкции пола. Для уменьшения уровня ударного шума, например, можно использовать линолеум толщиной более 3 мм, при укладке паркета или ламината использовать подложку толщиной 20 мм.

Перекрытие в жилом доме

Чердачное покрытие с применением технологии легких стальных тонкостенных конструкций будет представлять собой профили сечением 150х0.7 мм или 200х0.7 мм, опертые через расстояние не более 600 мм с устройством стальных диагональных связей между основными балками. Теплоизоляционные плиты укладываются на нижний слой профлиста, присверленного на обрешетку из шляпного профиля. Сверху на утеплитель укладывается конструкция кровли.