Перекрытие по металлическим балкам

Перекрытие по металлическим балкам

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката. Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

В настоящее время в строительстве используется два типа перекрытий: балочные и безбалочные

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

  • двутавр номер 16 или 20;
  • швеллер высотой до 20 см;
  • уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

  • бетонная смесь для формирования цельной основы;
  • стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
  • строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

  • деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
  • полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
  • подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Вид несущих элементов при этом по большей мере зависит от особенностей конструкции здания

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

  • бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
  • сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

  • повышенной надежностью;
  • высоким запасом прочности;
  • длительным ресурсом эксплуатации;
  • увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

  • трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
  • необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Такие балки могут быть использованы для достаточно широких пролетов

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

  • общий вес;
  • нагрузочную способность;
  • площадь формируемой поверхности;
  • расстояние между балками;
  • ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

  • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
  • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

  • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
  • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Чтобы сделать перекрытия по металлическим балкам более надежными, последние часто оборачивают различными материалами, препятствующими доступу к ним влаги

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

  1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
  2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
  3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
  4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
  5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
  6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
  7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

  1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
  2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
  3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
  4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
  5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

Что такое металлические балки перекрытия, как их рассчитать и смонтировать?

foto43215-1 (8)

Перекрытия из металла являются конструкцией, используемой в качестве строительного материала при строительстве различных частных и промышленных объектов.

Перед покупкой материала необходимо произвести необходимые расчеты и убедиться, что для строительства объекта подойдут металлические элементы перекрытия.

Рассмотрим и разберемся с ними подробнее.

Что это такое и каких размеров бывают?

Балка является одним из основных элементов любой конструкции, ее функции – повысить устойчивость конструкции и укрепить ее. Балка (или ригель) состоит из полок и стенок различного размера, соединенных стыковыми швами с использованием сварки. Изготавливаются элементы на оборудованных предприятиях с использованием специальных станков.

Процедура изготовления осуществляется в несколько этапов, после чего готовое изделие проверяется на соответствие ГОСТам.

Металлические конструкции различаются по размерам, для удобства они имеют номера, с помощью которых можно подобрать необходимый материал для строительства.

foto43215-1 (7)

  • «10» — небольшое по размерам изделие, применяется в качестве перекрытия для укрепления подвижных элементов в строительстве. Возможно использовать как направляющую для небольших подъемников.
  • «12» — немного больший размер конструкции, выдерживающий большую нагрузку. Применяют за основу рам, используется в механизмах.
  • «14» — изделия данного размера могут использоваться в промышленном производстве для устройства в ж/б конструкции.
  • «16» — прочная конструкция, выполняющая роль полноценной опоры, может применяться для передвижения транспорта по цеху.
  • «18» — надежный опорный элемент, применяется при возведении зданий, обеспечит устойчивость большой площади.
  • «20» — большой элемент, который может служить основой для колонны или рамы. Часто используется в машиностроении.
  • «25» — изделие может служить опорой для больших кранов и крупногабаритных подъемных механизмов.
  • «30» — самая большая конструкция, не используемая в жилом строительстве. Является основой для подъемных механизмов.

Сфера применения

Металлические балки для перекрытий нашли свое применение в различных областях. Могут использоваться для:

  • Укрепления кровли в жилом и промышленном строительстве.
  • Создания межэтажных перекрытий.
  • Устройства опор и различных колонн в промышленных сооружениях и архитектурных зданиях.
  • Монтажа ангарных каркасов.
  • Шахтовых стволов.
  • Создания разнообразных железнодорожных вагонов.
  • Строительства мостов, эстакад.
  • Возведения металлических ферм.

На заметку: балки перекрытий из металла также можно использовать при строительстве малоэтажных частных домов.

Разновидности

Металлические конструкции отличаются по многим признакам. Это рекомендуется учитывать при выборе изделия.

По назначению

С помощью металлических балок можно создать качественное прочное перекрытие, выбрав один из вариантов.

foto43215-1 (6)

  1. Монолитное. В опалубку заливается бетон, производится усиление решеткой из арматуры. Поверхность получается бесшовной, отличается высокой прочностью.
  2. Монолитно-сборное. В этом случае помимо металлических балок используются бетонные блоки, которые укладываются на стальной профиль. Участки стыков заливаются бетоном.
  3. Составное. Используется комбинация материалов, то есть на несущие металлические изделия укладываются плиты, доски, панели. Этот вариант предполагает создание дополнительного утепления и звукоизоляции поверхности.

По материалу: стальные и алюминиевые

Металлические конструкции могут изготовляться из разных материалов. Самыми популярными являются стальные и алюминиевые балки для перекрытий.

    Стальные изделия изготавливаются из сплава стали способом холодного или горячего катания. Стальные конструкции бывают нескольких видов: уголок, швеллер, двутавр. Из преимуществ стальных балок можно выделить огнеустойчивость, устойчивость к гниению и внешним факторам, высокую прочность.

Основными недостатками являются: высокая стоимость, низкие показатели тепло и звукоизоляции, риск образования коррозии. Монтаж стальных конструкций невозможно осуществлять без привлечения специальной техники.

По конструкции

В современном строительстве применяют несколько разновидностей металлических балок, различных по конструкции.

foto43215-1 (5)

  1. Тавровые. Основное сечение представляет собой стенку и полку в виде буквы «Т».
  2. Двутавровые. Сечение металлопроката выглядит как буква «Н». Изделие отличается большей жесткостью, чем тавровое, за счет того, что с противоположной стороны имеет дополнительную полку.

Двутавровые элементы подразделяются на несколько видов, каждый из которых имеет маркировку:

  • Б – стандартные двутавры.
  • Ш – изделие с широкими полями.
  • У – узкополочные конструкции.
  • Д – среднеполочные изделия.
  • К – колонные балки. Ширина полки такого элемента может равняться высоте изделия.

Требования

Все требования, предъявляемые к балкам из металла, четко обозначены в ГОСТах и СНиПах. Основными требованиями являются:

  • Прочность. В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении изделия, показатели прочности могут отличаться, но они должны соответствовать значениям, указанным в нормативных документах.
  • Период эксплуатации. Металлические конструкции, согласно ГОСТ, должны прослужить минимум 80 лет.
  • Устойчивость к коррозии. Готовые элементы должны быть дополнительно обработаны составами, предотвращающими образование коррозии.

Характеристики

Балки перекрытий, в зависимости от технологии производства, имеют различные характеристики.

foto43215-1 (3)

  1. Двутавры с наклонными полками. Угол уклона 6-12 градусов. Основные параметры:
    • длина – 10-60 см;
    • ширина – 5,5-19 см;
    • толщина полки – 7,2 мм-1,8 см;
    • толщина стенки – 4,5мм-1,2 см.
  2. Двутавры с параллельными гранями (ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93) имеют иные характеристики:
    • длина — Б-1 – 100 Б-4;
    • толщина полок – 5,7 мм-3,3 см;
    • ширина профиля – 55 мм-32 см;
    • толщина стенки – 4,1 мм-1,95 см.
  3. Широкополочные металлические конструкции имеют следующие характеристики:
    • длина — 20Ш1- 70Ш5;
    • ширина профиля – 15-32 см;
    • толщина стенки – 6,0 мм- 2,3 см;
    • толщина полок – от 9 мм -3,65 см.
  4. Колонные балки имеют следующие показатели:
    • длина – 20 К1-40 К5;
    • ширина профиля – от 20 до 40 см;
    • толщина стенки – от 6,5 до 2,3 см;
    • толщина полок – 1-3,55 см.

Расчет

При планировании устройства потолка или пола с помощью металлических балок, рекомендуется грамотно выполнить необходимые расчеты.

Какие показатели учитывать?

foto43215-1 (2)

При проведении расчетов учитывается одновременно целый ряд факторов:

  • площадь строящейся поверхности;
  • общий вес;
  • расстояние между металлическими балками;
  • максимально возможную нагрузку;
  • ширину пролета.

Чем больше ширина пролета, тем высота металлических изделий должна быть больше.

Формулы

Расчет производится по прочности и жесткости изделия. Вычислив значения в таблицах ГОСТа можно найти необходимый номер проката.

Линейная нагрузка рассчитывается по формуле q = Q * p и используется в последующих расчетах.

  • q – величина линейной нагрузки;
  • p – шаг укладки балок;
  • L – длина перекрываемого пролета.

Максимальный момент сопротивления сечения балки (Wy) находится делением изгибающего момента на расчетное сопротивление материала.

  • q – линейная нагрузка на балку;
  • L – длина пролета;
  • E – модуль упругости материала
  • Jy – минимальный момент инерции.

Особенности процесса монтажа

Процедура устройства перекрытий с использованием металлических балок имеет определенные особенности, которые необходимо знать и четко соблюдать.

foto43215-1 (4)

  1. Обязательно наличие четкой схемы постройки с произведенными расчетами на прочность и изгиб изделий.
  2. К боковым граням балок крепятся бруски сечением 60х60, после чего размещается накат из досок.
  3. Накат накрывается слоем утеплителя, выполняющего функции звуко и теплоизоляции.
  4. Шаг между стальными балками не должен превышать 150 см, оптимальное расстояние – 100 см.
  5. Глубина опирания концов металлических конструкций на стены – максимум 25 см.
  6. Чтобы добиться большей звукоизоляции можно использовать не обычные, а пружинные скобы.

Плюсы и минусы применения в зданиях

Конструкции из металла обладают рядом преимуществ, благодаря которым материал широко используется:

  • повышенной прочностью;
  • огнестойкостью;
  • устойчивостью к внешним факторам;
  • повышенной надежностью;
  • большим периодом эксплуатации;
  • возможностью усилить уже построенное здание;
  • увеличенной несущей способностью.

Однако такие балки имеют и свои недостатки, которые также следует учитывать:

  • сложность проведения строительных работ;
  • необходимость задействовать тяжелую технику;
  • металл может подвергаться коррозии;
  • требуется производить сложные подсчеты, с чем у новичка могут возникнуть серьезные сложности.

Цены на все виды

В строительстве чаще всего используются двутавровые металлические балки. Средняя стоимость продукции представлена в таблице.

Наименование балки Длина Стоимость
двутавровая № 10 12 м 880
двутавровая № 10 Б-1 12 м 780
двутавровая № 12 12 м 900
двутавровая № 12 Б-1 12 м 660
двутавровая № 14 12 м 1050
двутавровая № 14 Б-1 12 м 740
двутавровая № 16 12 м 1300
двутавровая № 16 Б-1 12 м 980
двутавровая № 18 12 м 1280
двутавровая № 18 Б-1 12 м 1150
двутавровая № 20 12 м 1560
двутавровая № 25 Б-1 12 м 2150
двутавровая № 25 Ш-1 12 м 3500
двутавровая № 30 12 м 2600
двутавровая № 35 12 м 3300
двутавровая № 40 12 м 3500
двутавровая № 45 Б-1 12 м 5200

Заключение

Использование металлических балок перекрытия рационально и оправдано в области машиностроения и промышленности. В жилищном строительстве применять эти изделия невыгодно и затратно. Если все-таки решили купить металлические конструкции, то лучше выбирать алюминиевые, так как они больше всех подходят для малоэтажного строительства. Очень важно произвести правильные расчеты.

Устройство железобетонного междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

В [1] ссылаются на статистические данные «ЮНЕСКО» согласно, которым более 50% всех европейских жилых зданий было построено в период до 50-ых годов прошлого столетия. Необходимость проведения ремонта или реконструкции большого числа жилых домов сейчас ни у кого не вызывает сомнения. Так в Санкт-Петербурге действует региональная программа капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах Санкт-Петербурга, на которую предполагается выделить с 2017 по 2019 порядка 32 млрд. рублей [2].

Выполнение такого объема работ требует привлечения большого числа специалистов в области проектирования. В работе собраны проектные решения по устройству нового междуэтажного перекрытия с целью облегчения, уменьшения трудозатрат и оптимизации процесса проектирования. Стоит отметить, что приведенные проектные решения не являются обязательными к исполнению и носят, по мнению автора, исключительно рекомендательный характер, могут содержать ошибки, неточности. Применение того или иного решения должно соответствовать существующим нормам и подтверждаться расчетами.

Строительные конструкции старого жилищного фонда не только устарели морально– старые планировки и качество инженерного оборудования не соответствуют современным нормам, но и физически – отдельные конструкции доживают свой эксплуатационный период и не способны отвечать требованиям прочности, надежности, возложенным на них в момент строительства. Основными причинами физического износа [3] являются как время, длительный период использования, так и условия эксплуатации – несвоевременный и ненадлежащий уход, ремонт.

С дефектами и повреждениями, а также причинами их возникновения характерными для того или иного вида конструкций можно ознакомиться в [4].

Нас интересуют перекрытия. Наиболее частыми типами перекрытий в старых многоквартирных домах – перекрытия по металлическим и деревянным балкам. Конструкции перекрытий приведены на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам в старом фонде

Рисунок 2. Наиболее часто встречаемая конструкция междуэтажного перекрытия по металлическим балкам в старом фонде

При проведении капитального ремонта может обнаружиться, что существующие несущие балки находятся в аварийном состоянии и требуют замены. Тогда возникает необходимость устройства нового перекрытия. Наиболее простым в исполнении является железобетонное перекрытие по металлическим балкам с использованием профильного листа в качестве несъемной опалубки. Дальше будут рассмотрены решения по обустройству данного перекрытия.

Первым делом, необходимо выполнить монтаж металлических балок. Лучше использовать прокатные профили в качестве несущих балок. На рисунке 3 приведен узел опирания металлической балки на несущую кирпичную стену дома.

Рисунок 3 (а). Узел опирания балки на кирпичную кладку

Рисунок 3 (Б). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез А-А

Рисунок 3 (В). Узел опирания балки на кирпичную кладку. Разрез Б-Б.

Где, 1 –ребро жесткости; 2 – опорный лист.

Ребро жесткости монтируется для обеспечения устойчивости балки и предотвращения изгиба полки двутавра. Опорный лист необходим для распределения нагрузки на кирпичную кладку.

С другими вариантами устройства узла опирания можно ознакомиться в [5].

Пролет между несущими стенами порой достигает 6 и более м, и доставить металлическую балку на монтажную отметку цельной не представляется возможным из-за ее большого веса. Узкие подъезды, невозможность устройства подъемных механизмов и оборудования для подъема балок — все эти сложности, с которыми встречаются строители. Тогда возникает необходимость выполнить равнопрочный монтажный стык, приведенный на рисунке №4.

Рисунок 4. Равнопрочный монтажный стык балок.

Наиболее популярным является монтажный стык, в котором верхняя и нижняя пластины одинаковые по ширине и шире полок двутавра. Но в условиях стройки для удобства проведения сварочных работ верхнюю пластину можно сделать уже полки двутавра, тогда нижнюю следует увеличить. (Именно такой и стык приведен на рисунке 4).

Все металлические элементы должны быть защищены от коррозии. Типовое решение – слой грунта ГФ-021 и 2 слоя эмали ПФ-115. Также следует предусмотреть мероприятия по огнезащите металлических конструкций.

После монтажа балок приступают к устройству железобетонной плиты по верхней полке двутавра и межбалочного заполнения.

Преимущественным способом устройства ж/б плиты в старом фонде является использование профнастила в качестве несъемной опалубки. (Если проектировщиком принято решение применять профилированный лист еще и в качестве рабочей внешней арматуры следует учитывать требования, указанные в [6]).

Профилированные листы следует соединять между собой по продольным краям внахлест с помощью самосверлящих винтов или заклепок с шагом не более 500 мм. К несущим металлическим балкам следует крепить с помощью саморезов по металлу в каждом гофре на крайних опорах и через гофр в промежуточных.

Профильный настил следует подбирать в зависимости от шага балок таким образом, чтобы он смог выдержать нагрузку от веса плиты до тех пор, пока она не наберет прочность.

На рисунке 5 приведена возможная схема армирования перекрытия.

Рисунок 5. Схема армирования плиты перекрытия по профилированному листу.

Армирование состоит из продольных прутьев, уложенных в каждый гофр профлиста и верхней арматурной сетки с шагом 150-200 мм. Элементы каркаса соединяются либо сварным швом, либо с помощью стальной проволоки.

Рисунок 6. Перекрытие по металлическим балкам с использованием профилированного листа в качестве несъемной опалубки

Затухание звука в железобетонной плите перекрытия слишком мало, поэтому для обеспечения комфортных условий проживания и снижения уровня шума необходимо устройство дополнительной звукоизоляции. На рынке представлен широкий выбор тепло и звукоизоляционных материалов и в зависимости от бюджета можно подобрать требуемый материал. Для фиксации материала по нижней полке следует использовать профильный лист, либо отдельные профили. В качестве финишной отделки можно применить облицовочные панели из гипсокартона.

В конце пирог перекрытия будет выглядеть как показан на рисунке 7

Рисунок 7. Окончательный пирог перекрытия

Данное перекрытие позволит реализовать любую планировку при этом перегородки должны быть выполнены из легких материалов, например, из ГКЛ. С возможными вариантами перегородок можно ознакомиться в [7].

Стоит отметить, что устройство такого перекрытия может сопровождаться (в зависимости от типа изначального перекрытия) увеличением нагрузок на стены и фундамент. При замене перекрытия не только на одном этаже следует провести обследование и убедиться в способности стен, фундамента и основания выдержать проектные нагрузки.

Заключение.

Резкое увеличение объемов работ по капитальному ремонту и реконструкции, проводимых в старом фонде, свидетельствуют о необходимости разработки типовых решений.

В статье собраны проектные решения и рекомендации по устройству нового перекрытия, которые получили широкое применение при реконструкции задний. Все принимаемые материалы должны быть сертифицированы и соответствовать действующим нормативным документам.

Список литературы

1. Савйовский, В.В. Ремонт и реконструкция гражданский зданий / В.В. Савйовский, О.Н. Болотских. – Харьков: Издательский дом «Ватерпас» 1999. – 287 с.

2. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 08.12.2016 №1127 (краткосрочный план реализации региональной программы капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах в Санкт-Петербурге в 2017, 2018 и 2019 годах)

3. Рабинович Г.М. Дважды рожденный / Г.М. Рабинович. – Ленинград: Стройиздат, (Ленинградское отделение Ленинград, пл. Островского, 6) 1971. — 112 с.

4. Физдель, И.А. Дефекты и методы их устранения в конструкциях и сооружениях (2-ое издание, дополненное и исправленное) / И.А. Физдель. – М.: Стройиздат. 1970. – 175 с.

5. ЦНИИпроектстальконструкция. Серия 2.440-1 Выпуск 1. Рамные и шарнирные узлы балочных клеток и примыкания ригелей к колоннам / ЦНИИпроектстальконструкция, ВНИКТИстальконструкция Минмонтажспецстроя СССР, ВНИПИ Промстальконструкция – утвержден 15.12.1981 Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства)

6. ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова». СТО 0047-2005 Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование / ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», ЗАО «Хилти Дистрибьюшн Лтд» — М. 2005 – 63 с.

7. Компания Knauf. Каталог продукции. Перегородки [Электронный ресурс] — http://www.knauf.ru — каталог продукции фирмы Knauf. Подробнее: http://www.knauf.ru/catalog/complete-systems/partitions/

© 2012 — 2021 Петрозаводский государственный университет
Разработка и техническая поддержка — РЦ НИТ ПетрГУ
Продолжая использовать данный сайт, Вы даете согласие на обработку файлов Cookies
и других пользовательских данных, в соответствии сПолитикой конфиденциальности

Применение монолитного перекрытия по металлическим балкам

Современное строительство с успехом применяет монолитное перекрытие по металлическим балкам.

perekrytie

Для того, чтобы продлить срок службы жилого фонда, необходимо деревянные балки заменить на монолитные.

Использование данных строительных жб материалов удешевляет расчет стоимости возведения плиты перекрытия, так как используется меньшее количество металлической арматуры, а кроме того, толщина плиты снижается до 50 мм, снижаются трудозатраты, отпадает необходимость использовать грузоподъемную спецтехнику. Область применения ж/б очень широка: от перекрытия для террас, гаражей, домов в частном строительстве до коммерческого возведения недвижимости и реконструкции деревянного перекрытия в домах старой постройки.

К недостаткам можно отнести только необходимость дополнительной обработки металлических профилей перекрытия пожаростойкими и антикоррозийными составами.

Проектные работы

Raschet

Таблица расчета железобетонной балки перекрытия.

Любые строительные работы начинаются с проектирования и составления сметы. Проектирование подразумевает:

  • расчет материалов, которые потребуются для возведения металлического остова перекрытия;
  • подбор размеров балки и ее тип (двутавр, швеллер, труба с квадратным сечением);
  • расчет расхода бетонной смеси для перекрытия;

Чтобы выполнить правильный расчет, необходимо определить местоположение металлической балки. На бетонные перекрытия прямоугольных помещений экономичный вариант подразумевает монтаж параллельно короткой стене. Это поможет сэкономить расход на армирование, тем более что располагать металлические балки можно на максимальном расстоянии 2,5 метра.

Схема строительства монолитно-каркасного дома

Схема строительства монолитно-каркасного дома.

Какого типа будут использоваться балки для жб плиты перекрытия, зависит исключительно от нагрузок, которые они будут испытывать. Здесь учитываются расчет нагрузки на бетонные плиты перекрытия во время периода эксплуатации, а также вес перегородок верхнего этажа, строительных материалов для напольного покрытия и вес самого перекрытия. Задавая определенный шаг, то есть расстояние между швеллерами, рассчитывается их количество. Монолитные плиты перекрытия по металлическим балкам предусматривают равный шаг для всего жб монолита. Расчет наилучшего соотношения смогут сделать специалисты. Так как большое расстояние между элементами металлоконструкции перекрытия увеличивает расход бетонной смеси на монолитное жб сооружение, а слишком маленький шаг приведет к перерасходу балочной металлоконструкции.

Производя самостоятельный расчет, ориентируйтесь на правило: отношение длины балки должно быть вдвое больше расстояния между ними.

Монтажные работы

Montazh

Схема монтажа плиты перекрытия

После того как расчет будет окончен и будут выполнены работы по созданию металлического каркаса, приступают к формированию монолитной жб плиты перекрытия. Сразу надо предупредить, что данные работы выполняются исключительно руками профессионалов, так как требуют определенных навыков.

Если выполнение проектной сметы выполняли профессионалы, то они же делают точный расчет количества и определяют марку бетона, толщину перекрытия. Строительные компании не только подготовят проект, расчет, но и предоставят бригаду строителей для монтажных работ. Выбирая фирму-исполнителя, лучше всего ориентироваться на наличие опыта и положительных отзывов со стороны клиентов.

Бетонные межэтажные перекрытия больших размеров должны точно соответствовать расчетному проекту. Умение работать не только со строительными материалами, но и с технической документацией, говорит о высоком профессионализме рабочих. Не стоит доверять строителям, которые заявляют о ненужности проектных документов для перекрытия и работают, опираясь исключительно на свой опыт. Монолитное бетонное перекрытие должно быть полностью безопасным.

Не забудьте поинтересоваться, знаком ли строителям технологический процесс создания монолитного перекрытия. Ведь недостаточно просто развести бетонные смеси, залить и ждать до полной просушки. Хорошие специалисты знакомы с рядом профессиональных нюансов в монтаже перекрытия. Профессионалу должны быть знакомы термины “толщина защитного слоя”, “крепеж армированных стержней”, “монтаж опоры для монолита”, “местоположение швов”, “вибрирование бетона” и другие. Только точное соблюдение всех пунктов проекта позволит получить качественное и надежное перекрытие.

Требования к бетону

marki

Таблица марок бетона.

Марку и класс бетона, который будет использоваться для заливки перекрытия, выбирают еще на стадии создания проекта. Наиболее часто используются марки В15, В20, В25. Класс используемого бетона зависит от расстояния между балками внутри перекрытия. Чем больше шаг, тем выше должен быть класс бетона. Качество бетона зависит также от влагопроницаемости и морозоустойчивости. В частном доме для перекрытия применяют бетон с классом морозоустойчивости F50. В местах повышенной влажности (на открытых террасах, балконах) используют марку морозоустойчивости F75 и влагопроницаемости W2.

Профиль сечения металлических прутьев и марка используемой стали рассчитываются на стадии проектировки. Так как армирование бетона предохраняет перекрытие больших пролетов от растяжения, диаметр нижнего слоя арматуры имеет больший размер, чем верхний слой. Дополнительного усиления требуют места соединений плит с опорами.

Реконструкция старого жилого фонда

Деревянные перекрытия со временем приходят в негодность: они отсыревают от повышенной влажности, подвержены воздействию грибков, насекомых и микроорганизмов. Деревянные балки в доме старой постройки заменяются на монолитные перекрытия больших пролетов. Это позволяет продлить срок службы жилого фонда. Реконструкция и полная замена межэтажного перекрытия требует проведения подготовки. Необходимо очистить в доме соприкасающиеся этажи от мебели и жителей. На нижнем этаже под перекрытие устанавливаются стойки и балки. Только после соответствующего укрепления можно приступать к демонтажным работам: снимается напольное покрытие, удаляются деревянные лаги, изоляционная засыпка, доски чернового потолка, демонтируется электропроводка, защищаются оконные рамы и отопительная система от случайного повреждения, а затем только разбираются деревянные старые перекрытия.

После выполнения подготовительного этапа остаются голые деревянные балки на установленных опорах. Затем начинают выпиливать и удалять куски старого каркаса. Часть стены, соприкасающейся с удаляемым каркасом, пробивается отбойным молотком, и балки удаляются. На освободившееся место укладываются новые балки для жб монолита. Все пустоты стены после монтажа металлической конструкции заделываются цементно-песчаной смесью.

Демонтаж жб монолита

Схема демонтажа старого перекрытия.

Чтобы демонтировать межэтажное жб монолитное перекрытие, необходимо получить разрешение и точный расчет от Бюро технической инвентаризации (БТИ). Самостоятельно проводить такие работы категорически запрещается, так как перекрытие несет на себе нагрузку всего здания. Ее демонтаж приведет к тому, что сооружение просто сложится, как карточный домик. Первоначально необходимо установить опалубку под демонтируемым жб монолитом. Опалубка будет подпирать существующее перекрытие. Часть плиты, входящую в стену, категорически убирать нельзя. Это приведет к разрушению всей стены.

Если разрешение на перепланировку получено и все расчеты произведены, то надо отметить, что монолитное перекрытие – это лучшая межэтажная перегородка в современном строительстве. Характеристики жб монолита в несколько раз превосходят перекрытия, выполненные готовыми плитами. За счет монолитной структуры увеличиваются теплоизоляция, шумопоглощение помещения. Но главное, что такое перекрытие практически неуязвимо перед пластичными грунтами и выдерживает огромные нагрузки.

Создавая опалубку монолитного перекрытия, лучше всего использовать водостойкую фанеру. Она представит необходимую поверхность для заливки бетонной смеси. В качестве удерживающей колонны для перекрытия используйте телескопическую стойку, которая способна менять высоту по мере необходимости. Удерживает стойку от перекоса специальная тренога. Армированные профили для перекрытия необходимо соединить между собой вязальной проволокой. Сподручнее это делать при помощи крючка для арматуры. Укладывать арматуру внутри перекрытия необходимо с помощью фиксаторов, которые не допускают соприкосновения с фанерной опалубкой. Это гарантирует, что в дальнейшем арматура не будет оголена, а бетонное перекрытие полностью поглотит ее и защитит от коррозии.

Обратившись в специализированную строительную компанию, вы гарантированно получите профессиональный подход к решению вашей задачи. Вся проектная документация будет рассчитана специалистами высокого класса. Это позволит сэкономить на закупке лишних материалов, так как все будет приобретено согласно смете. Бригада рабочих выполнит строительство точно с учетом проекта. К тому же заданные работы будут выполнены точно в срок.

И не забывайте, что на сегодняшний день это лучшее межэтажное решение перекрытия!

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Во время ремонта или строительства частных домов немалую часть времени занимает возведение межэтажных перегородок. Они являются одной из основных частей любой постройки и выполнить работы необходимо очень качественно. Чтобы их собрать можно использовать различные технологии, но, чаще всего, в основе лежат несущие каркасы. В данной статье рассмотрим способы возведения и ремонта, при которых перекрытия опираются на металлические балки.

Особенности

В подобных разделяющих этажи плитах важнейшую роль играет каркас, собираемый из металлических составляющих и расчёт возникающих нагрузок. В зависимости от величины нагрузки выбирается вид создаваемой межэтажной перегородки. Они могут быть следующих видов:

  • Монолитная, на основе силового каркаса из металла.
  • Деревянное перекрытие по металлическим силовых элементам.
  • Железобетонные сборные основания из плит.

Каждая разновидность имеет свои собственные плюсы и минусы. Однако, из всех названных типов деревянные будут как самыми легкими, так и наименее прочными. Если говорить об остальных двух типах, то монолитное основание по балкам из металла будет несколько сложнее собрать, но, оно позволит избежать использования тяжелой подъемной техники. Основания из железобетона будут собираться быстрее, но, использования тяжелого крана не избежать.

Балочные перекрытия по деревянным балкам, по металлическим балкам. Монолитные перекрытия.

Балочные перекрытия собирают из несущих балок и заполнения между ними- наката. Балочные конструкции изготовляются на основе металлических, деревянных или железобетонных балок с последующей их отделкой всеми необходимыми элементами перекрытий.

Перекрытия по деревянным балкам.В настоящее время деревянные перекрытия допускается применять лишь в малоэтажных зданиях и только в районах, где лес является местным строительным материалом. Достоинства : лёгкость перекрытий, изготавливаемых из «деловых» пород древесины; простота и удобство монтажа балок; возможность обходиться без привлечения специальной техники (подъемника или крана),сравнительно невысокая стоимость. Недостатки — сгораемость, возможность загнивания и относительно малая прочность.

Деревянные балки могут иметь сплошное или составное сечение. Для опирания элементов (межбалочного заполнения- наката) по бокам балок прибивают бруски, называемые черепными.

Концы балок, заведенных в несущие стены, антисептируют, изолируют 2-мя слоями рубероида и анкеруют в каменных стенах. Заполнение между балками выполняют из щитового дощатого наката.

Деревянные перекрытия относятся к акустическим слоистым конструкциям. Для обеспечения звукоизоляции на накате располагают звукоизоляционный слой по водоизоляционной стяжке. Стяжка выполняется из рулонных материалов или по смазке глинопесчаным раствором. Для звукоизоляции используют минераловатные плиты или другие эффективные легкие пористые материалы.

1-деревянная балка,2-стальной анкер,3-черепной брусок,4-трехслойный щитовой накат,5-глиняная смазка,6 — звукоизоляционный слой,7-звукоизоляционная прокладка,8-дощатый пол толщиной 29 мм,9-штукатурка


По металлическим балкам. По сравнению с деревянными достаточно надежны и более долговечны, а также имеют меньшую толщину (экономят пространство), но подобные перекрытия возводят редко. Для заполнения проемов между балками можно использовать легкобетонные вставки, облегченные железобетонные плиты, деревянные щиты или деревянный накат. Масса 1 м2 такого перекрытия часто превышает 400 кг.

  • Металлической балкой можно перекрыть большие пролеты ( 4-6 метров и более).
  • Металическая балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям(гнили и т.д.).

Но перекрытия по металлическим балкам не лишены недостатков:

  • в местах повышенной влажности на металле образуется коррозия.
  • Кроме того, такие перекрытия имеют пониженные тепло- и звукоизоляционные качества. Чтобы смягчить этот недостаток, концы металлических балок обертывают войлоком.

В таких перекрытиях несущим элементом является прокатный профиль: двутавр, швеллер, уголки.


Между балками укладывают сборные железобетонные пустотелые плиты толщиной 9 см. По железобетонным плитам нанесен слой шлака и железобетонной стяжки толщиной 8-10 см. Расход стали высокий — 25- 30 кг/м2 в зависимости от марки стали, из которой изготовлены балки.

1 — «чистый» пол; 2 — дощатый настил; 3 — балка; 4 — сборная ж/б плита; 5 — гидроизоляция; 6 — сетка штукатурная; 7 — штукатурка.

Монолитные перекрытия.

Монолитные перекрытия взводятся на строительной площадке при помощи щитовой или туннельной опалубки. По своей, конструктивной схеме они могут быть:

  • ребристыми (балочными), состоящие из главных и вспомогательных балок, объединенных монолитной плитой;
  • кессонными с взаимопересекающимися балками одинаковой высоты;
  • безбалочными — в виде сплошной монолитной плиты, опираемой на вертикальные несущие конструкции.

Ребристые перекрытия состоят из плиты, второстепенных(ребер) и главных (прогонов) балок. Высота главных балок выше второстепенных. При квадратном плане перекрываемого помещения применяют вариант кессонного перекрытия, в котором все ребра, поддерживающие плиту перекрытия имеют одинаковую высоту. Все элементы перекрытия балочной (плиты и балки), а также безбалочной систем (плиты и колонны) жестко связанны между собой.

Монолитные безбалочные перекрытия работают по схеме многопролетной неразрезной конструкции, с опорами на несущие стены. Защемление несущих монолитных перекрытий осуществляется по контуру или по трем сторонам

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.

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.

Недостатки

У каждого из названных выше вариантов сооружений есть свои минусы. Так, для монтажа межэтажных перегородок из железобетонных элементов понадобится привлекать строительную технику в виде подъемного крана. Собирая монолитное перекрытие по металлическим балкам необходимо тщательно рассчитать и спроектировать все узлы конструкции, что не получится сделать без привлечения специалистов.

Кроме того, понадобится и опалубка, а также техника, которая обеспечит доставку и заливку бетона. При этом, потребуется создать специальный арматурный каркас, который будет отвечать за прочность создаваемой панели – без квалифицированного сварщика тут не обойтись и все это, приводит к увеличению расходов на строительство.

Собирая перекрытие при помощи металлической балки и досок нужно понимать, что такая конструкция будет менее надежной, чем железобетонные панели или же монолит. При этом, дерево становится потенциальным источником пожарной опасности.

Немаловажным моментом будет и вес всей создаваемой конструкции. Стены должны выдержать подобную нагрузку и расчёты опять же придется доверить специалисту, чтобы избежать ошибок, так как от этого будет зависеть ваша жизнь и прочность всей постройки.

Этот момент будет особенно важен тогда, когда производится усиление перекрытий балками, так как работы производятся снизу и опорой для устанавливаемых деталей станут стены. В них придется подготовить специальные проемы, в которые будут вставлены концы несущих деталей и обеспечить после монтажа гидро и теплоизоляцию опорных площадок.

Монолитные железобетонные перекрытия

Монолитные железобетонные перекрытия актуальны, если требуется обеспечить общую жесткость строения. Их используют в домах сложной формы, где невозможно применение типовых сборных конструкций перекрытий. Монолитные перекрытия изготавливают непосредственно на строительной площадке в несколько этапов:

  • устройство опалубки;
  • армирование;
  • замоноличивание конструкции;
  • распалубка.

Готовая конструкция представляет собой бетонную плиту, усиленную арматурным каркасом.

Арматурный каркас монолитного перекрытия

Монолитные перекрытия, помимо выполнения своих прямых функций, перераспределяют нагрузку от пола на несущие стены. В них арматурные стержни размещаются в нижней части плиты. Каркас располагают на расстоянии 3–5 см от стенок опалубки, чтобы бетон мог заполнить это пространство. Плиту обычно укладывают на несущую стену. При этом ширина поверхности, на которую она опирается, должна быть не менее 10–15 см. Значимый недостаток монолитных перекрытий — большая материалоемкость и длительность изготовления: после завершения всех работ такое перекрытие должно набирать прочность еще не менее 28 дней. На его изготовление потребуется внушительное количество материала для изготовление опалубки.

Конструкция монолитного железобетонного перекрытия

Опалубка — форма (деревянная, металлическая или из полимерных материалов), определяющая конфигурацию будущей железобетонной конструкции, предназначенная для укладывания бетонного раствора и размещения арматуры. Она может быть съемной — устанавливаемой на период твердения бетонной смеси; несъемной — включаемой в конструкцию.

Как производится монтаж

Наливные бетонные конструкции создаются в несколько этапов: подготовка стен, укладка несущих частей каркаса, установка опалубки или укладка профлиста, выполняющего эту роль, а последним этапом станет заливка бетона. После заливки, требуется от трех до шести недель на то, чтобы залитое основание высохло.

Сборное железобетонное основание чаще всего монтируется по двутавровым металлическим балкам и заключается в монтаже силовых элементов, с предшествующей подготовкой стен и укладки плит. Бетонные панели устанавливаются таким образом, чтобы их нижняя плоскость опиралась на широкую часть силовых деталей каркаса. В такой конструкции потребуется дополнительная звуко и теплоизоляция.

Если осуществляется усиление перекрытий, необходимо произвести расчёт габаритов, а также несущей способности монтируемых элементов и опорных площадок – они должны будут выдержать увеличенную нагрузку, так как подобные работы производятся в тех случаях, когда необходимо укрепить существующие перекрытия по причине возросшей нагрузки или ослабления имеющихся несущих элементов.

Все перечисленные способы обустройства и усиления перекрытий весьма сложны в исполнении. Если у вас нет специального опыта и строительных навыков, браться за подобную работу не стоит – лучше доверить все операции подготовленной строительной бригаде. Кроме того, без привлечения помощников все равно будет не обойтись – даже в случае с конструкциями, собранными из балок и дерева, вес отдельных элементов не позволит выполнить их монтаж самостоятельно.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: