Как правильно сделать монолитное перекрытие по профнастилу

Быстрый рост популярности этого вида перекрытий объясняется целым рядом преимуществ:

• Возможность применения любого профнастила.
• Дополнительное армирование конструкции.
• Снижение общей нагрузки на фундамент здания.
• Возможность использования технологии в зданиях и сооружениях любого типа.
• Увеличение прочности, надежности и долговечности конструкции.
• Сокращение расхода бетона и арматуры при создании перекрытия.

Требования к материалу

К монолитным перекрытиям всегда выдвигается два самых главных требования, которым материал должен обязательно соответствовать. Во-первых, профлисты должны быть высоконадежными. Во-вторых, особо прочными.

Профиль обязательно должен выдержать вес жидкой бетонной смеси (когда она высохнет и станет прочной, она сама будет удерживать свой вес).

Профлисты не слишком хорошо сцепляются с бетонной смесью, поэтому в монолитном перекрытии они практически не участвуют. С целью усиления сцепления по профилю производится выполнение «рифов» — специальных насечек, благодаря которым бетон и профлисты станут одним целым, а металл возьмет на себя роль внешних арматур.

Для перекрытий выбираются профлисты, на которых есть дополнительные ребра жесткости. По высоте профиля и можно определить эту самую жесткость. Так, чтобы сделать работу, подойдут листы, высота волн которых не менее 60 мм, толщина листов – от 0.7 мм.

Выбирая листы для монолитного перекрытия профнастилом, учитывайте, для каких целей оно будет служить. Например, чердачному перекрытию придется испытывать меньшую нагрузку, нежели межэтажному, поэтому в первом случае подойдут профили, которые имеют меньшие показатели жесткости и прочности.

Достоинства профлистов

На сегодняшний день профлисты являются оптимальным вариантом для перекрытий. Ведь его невозможно деформировать нагрузкой, на него не воздействует агрессивная внешняя среда. Несомненным «плюсом» такого материала является его относительно невысокая стоимость. Да и ассортимент довольно широк, как в отношении размера, так и расцветки. Кроме того, материал легко монтировать, он легок, прочен, удобен при транспортировке, отличается долгим сроком службы, неприхотлив в уходе и абсолютно универсален.

При помощи профлистов мы легко получаем ребристые сечения перекрытий, что делает их еще более прочными.

При использовании данной технологии перекрытия нагрузки на основания остаются равномерными. Как мы знаем, нагрузки любого здания приходятся на фундамент. Как сделать его более прочным? Вы можете залить больше бетона. А можете поступить еще мудрее и применить в качестве перекрытия профлисты. Таким образом будет устроен не ленточный фундамент, а колонный, где каждая колонна получит нагрузку только от своего металлического каркаса.

Немаловажным фактором сегодня для всех, кто занялся строительством, является время, за которое возводится здание. Чем быстрее оно будет возведено – тем лучше. Профлисты очень просты в плане монтажа. Чтобы работать с ними, вам не понадобятся серьезные оснащения строительных площадок специальной техникой. А это – несомненное достоинство: выполнить работу можно за несколько дней, что существенно сократит конечный срок сдачи здания в эксплуатацию.

Технология несъемной опалубки

В строительстве технология несъемной опалубки весьма относится к числу популярных. Помимо монолитных перекрытий на ее основе делают фундаменты и стены. Рассмотрим, как выглядят основные этапы работ по монтажу несъемной опалубки из профнастила

1 этап. Расчет перекрытия по профнастилу и смета

Перекрытия принимают на себя нагрузку от деятельности, которая будет разворачиваться в здании и сами создают нагрузку на всю конструкцию в целом. По этой причине проектирование перекрытия по профнастилу является обязательным подготовительным этапом.

Для расчета нагрузки используются СНиП 2.03.01-84 «Железобетонные и бетонные конструкции», СНиП II-23-81 «Стальные конструкции», а также специальное пособие: «Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом» (Москва , Стройиздат, 1987).

Расчет и смету на монолитное перекрытие по профнастилу в целях безопасности, а также для удобства и экономии времени лучше заказать у профессионального проектировщика. В нем будет указано, какой профнастил для перекрытий нужно выбрать, по какой схеме укладывается арматура, какой должна быть толщина перекрытия по профнастилу и т.п. Благодаря проекту вы будете знать, какое количество материала, рабочих, спецтехники потребуется для выполнения работ.

2 этап. Монтаж профнастила для опалубки перекрытий

Профлист укладывается с опорой на потолочные балки каркаса нахлестом в одну или две волны. Наилучшим вариантом считается опора на 3 и более балки (это стоит учесть при выборе длины профлиста для несъемной опалубки.

Закрепление выполняется при помощи усиленных саморезов 5.5 на 32 мм. Место нахлеста профлистов дополнительно скрепляются заклепками. Торцевая опалубка из дерева должна иметь высоту по толщине будущего слоя бетона.

3 этап. Армирование перекрытия по профнастилу

Для армирования перекрытия используется металлический прут, уложенный сеткой. Шаг линий определяется проектом. Пруты скрепляются и приподнимаются над слоем профнастила с помощью пластиковых фиксаторов.

4 этап. Заливка перекрытия по профнастилу

Рекомендации по изготовлению бетонной смеси для несъемной опалубки содержатся в СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции». Жидкий бетон подается на опалубку через стальной шланг, подключенный к бетононасосу.

При большой площади заливка производится отдельными участками (разделены направляющими), в шахматном порядке сразу на всю толщину перекрытия. Шахматный порядок обеспечивает равномерное распределение нагрузки по каркасу здания.

После заливки выполняется уплотнение бетона. Для этого используется специальный инструмент – глубинный вибратор. С его помощью выгоняются пустоты и воздушные пузыри, которые образовались при заливке. В результате на поверхности должна появиться белесоватая жидкость – «бетонное молоко».

Застывающее перекрытие закрывают плотным материалом, который периодически увлажняется. Это предотвратит появление трещин и позволит бетону постепенно набирать прочность. Через 3-4 недели произойдет почти 100% схватывание бетона, однако он будет набирать прочность еще несколько лет.

В следующих видео показана заливка бетона и его выравнивание виброрейкой:

Устройство монолитного перекрытия

Профилированные листы, арматура и бетон — составляющие, которые формируют монолитную бетонную плиту перекрытия. Такая конструкция, если она опирается на балочный каркас, распределяет нагрузку на колонны, а не на стены. Каждая колонна имеет свой фундамент. Другой вариант, когда поперечные балки не укладываются или, если устанавливаются, опираются на стены.

В таком случае монолитному перекрытию предстоит нагружать стены сооружения и фундамент. Металлические балки — двутавр (швеллер). Их края укрепляются в «карманах» стен (колонн) и привариваются к закладным. К балкам листы могут крепиться на внутреннюю полку, тогда расстояние между опорами для коротких листов выбирается не более 1,5 м. На швеллеры/двутавры профилированный материал также может устанавливаться на внешнюю полку сверху так, чтобы можно было размещать листы длинной до 6-ти м.

Они устанавливаются внахлест по длине. Под серединой листовых элементов размещается стационарная балка. Волны профиля должны быть перпендикулярны балкам, а расширениями гофра ориентируются вниз.

При безбалочном варианте устройства гофролисты не будут иметь точек опоры посередине помещения. Обязательный элемент — объемное армирование, которое значительно повышает прочность монолита. Арматура соединяется сваркой с балками и колоннами. Для распределения раствора может ставиться внешняя съемная опалубка. Бетонирование формирует ровную поверхность плиты.

Монолитное перекрытие по профнастилу своими руками ↑

Подготовка ↑

Заливка бетона по профлисту требует технически грамотного подхода к начальному этапу работы. Предварительно необходимо:

рассчитать усилия на основе точных размеров будущей постройки,

рассчитать с требуемым запасом прочности материал, из которого изготавливают каркас; подобрать вид металлопрофиля, определиться с размерами листа и толщиной материала; провести расчет сортамента арматуры, которая предназначена для устройства несущего каркаса.

Таким образом, подготовительный расчетный этап позволяет выяснить, какой необходим сортамент, номенклатуру металлических балок и колонн. Для колонн в качестве базового материала используют трубы из стали профильного сечения. Для изготовления балок используют металлические швеллера. От точности расчета монолитной системы зависит устойчивость всей конструкции.

Монтаж опалубки ↑

При выборе длины профнастила учитывают ряд важных моментов:

чтобы лист в дальнейшем не прогибался, опор должно быть три вместо двух; при коротких пролетах заливать бетон будет проще, так как давление при этом будет меньше.

Для крепления профлиста на металлическую основу обычно пользуются специальными саморезами , оснащенными усиленным буром. Благодаря такому усилению, саморез с легкостью проникает в швеллер. Причем совсем необязательно его заранее просверливать. Не зря же такой крепеж называется еще бронебойным.

Конструкция находится под воздействием очень высоких нагрузок, достаточно вспомнить, что бетон (чаще всего марки М-350) для заливки почти в 2,5 раза тяжелее, чем вода. Надежность опалубки во многом зависит от способа крепления профлистов. Листы рекомендуется крепить в местах соприкосновения с балкой бронебойными саморезами с шагом порядка 40 см. В местах нахлестов также следует зафиксировать отдельные листы друг с другом. Крепление выполняют саморезами меньшего размера и меньшим шагом – порядка 25 мм. Завершив укладку профиля, приступают к армированию перекрытия по профнастилу.

Специфика армирования ↑

Наличие несъемной опалубки не обеспечивает плите дополнительную прочность, в то время как в процессе эксплуатации бетон находится под воздействием больших нагрузок как на изгиб, так и на сжатие. Чтобы избежать возможных осложнений, сооружают внутренний каркас из металлических прутьев, которые укладывают во впадины профлиста. Выполняют также «верхнее» армирование, уложив трубы по гребням листов Таким образом, из продольных и поперечных составляющих создается объемный арматурный каркас. Его элементы либо сваривают, либо соединяют стальной проволокой.

Заливка бетона ↑

До начала бетонных работ профнастил усиливают дополнительными подпорками, которые устанавливают между опорными балками в середине пролетов. Профлист после этого не будет выгибаться под весом удерживаемой бетонной смеси. Опоры убирают не раньше, чем заливка успеет набрать марочную прочность. Бетон заливают поэтапно, так как забетонировать весь объем за раз проблематично. За рабочий день рекомендуется бетонировать конкретный пролет. Бетон должен выстояться пока не достигнет рабочий прочности. Летом он созревает, то есть набирает марочное значение примерно на 80%, за 10–11 суток, зимой же – за месяц. Поскольку при отрицательной температуре бетон набирает прочность значительно дольше, то заливку рекомендуется проводить в теплое время года. В жаркую погоду бетонную поверхность увлажняют водой, чтобы не дать ей растрескаться и обеспечить созревание состава.

Особенности конструкции

В нашем случае монолитное перекрытие представляет собой несъемный опалубок из профильного настила, на который укладывается цементный раствор, вся конструкция опирается на специальные несущие опоры (каркасные сооружения), которые состоят из прочных и жестких металлических колонн, балок, лаг. Таким образом, основная нагрузка от перекрытия из профнастила подается на эти опоры, а не на стены, благодаря чему можно не бояться того, что материал и конструкция стен не выдержит такого тяжелого «соседства сверху». Такая система позволяет соорудить стены даже из очень легкого материала, типа ракушника, пеноблоков и прочих.

Также данная опорная система позволяет вместо очень затратного, дорогого и сложного ленточного фундамента первого этажа, установить более экономный и простой вариант – стаканный тип опоры дома. Каждый такой «стакан» будет удерживать определенную колонну, благодаря чему не будет общей нагрузки на пол, кроме того, Вы получите огромную экономию строительного материала. Нужно отметить, что под стены все равно придется сделать ростверк, он может выполнять практически по всей толщине стены, но учитывайте небольшое отклонение.

Конструкция и описание

Перекрытия из профнастила имеют три варианта конструкций:

1. Ребристые перекрытия с плитами и второстепенными балками.
2. Ребристые перекрытия с плитами.
3. Перекрытие без балок.

Перед тем как выбирать соответствующую конструкцию, нужно разобраться с некоторыми вопросами. Первый: уточнить размеры будущего сооружения, второй: рассчитать, какую нагрузку будет производить само перекрытие. Имея эти данные можно сразу определить, какого размера будут возводиться балки и металлические колонны.

Что касается колонн, то они изготавливаются из металлических труб квадратного или круглого сечения. Блоки же делаются из швеллеров и металлических двутавровых балок. При проектировании важно не забыть о закладных в столбах и стенах, карманах и др.

В зависимости от того, какой тип профилированного листа будет применен, такое и выбирается расстояние между балками. Расстояние между балками будет меньшим, если высота стенового профильного листа будет больше.

Если монолитное перекрытие по профнастилу будет межэтажным, то оно будет одновременно и потолком, и полом для двух этажей, поэтому конструкция должна быть прочной и долговечной. Большее внимание уделяется расчету всей несущей конструкции, так как неправильное планирование, а в дальнейшем неправильный монтаж может привести к разрушению всего сооружения.

Если человек планирует самостоятельно установить перекрытие по профнастилу, то ему необходимо уточнить все данные у продавца-консультанта или производителя материала. Ими должны быть указаны все характеристики, несущие способности, рекомендации по необходимым материалам и видам профилированного листа.

Сложные моменты

Одним из важнейших этапов работ является теоретический расчет. От того, насколько правильно он выполнен, зависит надежность всего сооружения. Если вы не являетесь специалистом в данном вопросе, то лучше всего обратиться к профессионалу, поскольку есть несколько важных моментов, в которых новичок легко допустит ошибку:

• Выбор материала конструкции каркаса. На самом деле профилей существует несколько типов и на «авось» положиться в этом случае нельзя. Точный ответ о подходящей опалубке, в которой будет создаваться монолитное перекрытие по профнастилу, даст лишь анализ будущей конструкции и выполнение непростых расчетов.
• Вид и толщина профнастила. От этого зависит надежность создаваемой опалубки. Если толщина будет слишком маленькой, то могут возникнуть нежелательные деформации, которые приведут к нарушению толщины плиты, а значит, повлияют и на ее эксплуатационные характеристики, причем не в лучшую сторону.
• Выбор сечения арматуры и расчет структуры внутреннего каркаса. Выше мы приводили пример выбора арматуры, но он показывает лишь соотношение между этими элементами. Для создания действующего проекта потребуется детально продумать технологию устройства «скелета» из металла, а также выполнить расчеты поведения готовой железобетонной плиты под действием нагрузок.

Подводя итоги, отметим, что перекрытие по профнастилу, технология монтажа которого описана выше, является не единственным возможным вариантом. В качестве альтернативы могут использоваться и обычные пустотные панели, и даже классическая заливка бетона в специальную опалубку. Использование профнастила целесообразно в том случае, когда работы ведутся в зоне частной застройки и тяжелая техника просто не может подобраться к месту установки плит.
Если перекрытие по профнастилу заливается с использованием автобетононасоса, то дальность подачи раствора может достигать нескольких десятков метров по прямой.

Устройство и этапы монтажа перекрытия своими руками

Монолитную бетонную плиту перекрытия формируют профлисты, арматура и бетон. На практике применяют несколько вариантов таких конструкций:

• Плита перекрытия опирается на каркас из балок – в этом случае нагрузка распределяется не на стены, а на опорные колонны, каждая из которых имеет собственный фундамент.
• Плита перекрытия опирается на балки, закрепленные на стенах – тогда края металлических балок приваривают к закладным элементам, которые размещают в специальных «карманах» стен. В целом такая конструкция будет нагружать стены и фундамент.
• Безбалочный вариант – профлисты не имеют точек опоры посередине. При использовании такой конструкции в обязательном порядке проводится объемное армирование, повышающее прочность монолитной плиты. При этом арматура соединяется с колоннами при помощи сварки. Чтобы улучшить равномерность распределения раствора в отдельных случаях используется съемная опалубка.

Монтаж перекрытия из профлиста и бетона начинают с подбора материалов:

• для колонн подходят металлические трубы круглого или квадратного сечения;
• в качестве балок используют швеллеры или металлические двутавровые балки;

Профлист для перекрытия должен высотой гофры обеспечить необходимую жесткость при толщине от 0,8 до 1,5 мм. Такими параметрами обладают, например, профилированные листы марок Н60-Н114.

Профлисты укладывают с опорой на потолочные балки каркаса нахлестом в одну или две гофры. Места нахлеста при этом дополнительно скрепляют заклепками, размещая их с шагом 40 см друг от друга. Крепят профилированные листы в местах стыка с балками усиленными (бронебойными) саморезами 5,5х32. Закрепив профлисты, приступают к армированию перекрытия.

Для создания объемной армирующей структуры используется плоская сварная сетка с ячейками размером 15х15 см и продольные отрезки арматуры, уложенные на дно каждой волны профлиста. Соединяют их вертикальными связями с шагом не более 20 см, используя при этом перевязочную проволоку. Концы сетки и армирующих прутков приваривают к балкам и колоннам.

Материалы для продольного армирования – стальной (марка А400С) стержень диаметром 10-12 мм. Армирующая сетка изготавливается из продольных и поперечных стальных прутков диаметром 12 и 6 мм соответственно.

Для более прочного сцепления с бетоном на профлисты наносят специальные насечки («рифы»).

Далее металлические стержни приподнимают над поверхностью дна гофр на 2-4 см, используя для этого пластмассовые фиксаторы.

После армирования приступают к заливке конструкции жидким бетоном. Изготавливают его согласно СНиП 3.03.01-87«Несущие и ограждающие конструкции».

Перед тем как приступить к заливке, нужно установить под профнастил деревянные опоры, которые позволят избежать его прогиба под тяжестью бетона. Эти опоры убирают после того, как бетон застынет.

Перекрытие должно бетонироваться сразу или по пролетам (в шахматном порядке). Затем залитый бетон уплотняют при помощи глубинного вибратора и выравнивают специальными гладилками. После выравнивания поверхность присыпают («железнят») сухим цементом, что защитит ее от внешних воздействий.

Застывающее перекрытие накрывают плотной тканью, которая постоянно увлажняется, чтобы предотвратить появление трещин в процессе схватывания. Процесс схватывания бетона может занять от 10 суток (летом) до 3-4 недель (зимой).