Сталебетонные перекрытия – это относительно новые строительные конструкции, которые с каждым днём набирают всё большую популярность в сфере гражданского и промышленного строительства. Суть идеи, заложенной в устройство сталебетонной плита (СБП), заключается в применении профнастила в двух вариациях. Профилированный лист исполняет одновременно две роли: арматурного каркаса и несъёмной опалубки. На сегодня применяют три марки профнастила, обладающие своими преимуществами и недостатками – это профили СКН-50Z, СКН-90Z и Н-75.
Особенности сталебетонных плит перекрытий с профнастилом
Сталебетонные перекрытия – это альтернатива традиционным монолитным плитам, где требуется большое количество бетонного раствора и арматуры. В СБП за счёт использования профнастила эти величины занимают меньше места в общем объёме плиты. Также для формирования монолитного перекрытия нужно монтировать опорно-опалубочный каркас, который обычно берут в аренду и затрачивают много времени, как на монтаж, так и его демонтаж.
Особенность сталебетонных перекрытий состоит в том, что на этапе бетонирования профлист служит опалубкой, удерживающей снизу бетонный раствор с арматурной сеткой. После набора несущей способности бетона профнастил включается в работу, как арматура. По сравнению с железобетонным монолитом монтаж СБП происходит в более короткие сроки. Несущая способность профнастила позволяет заливать бетон без установки поперечных и продольных балок, щитов из досок, металла или строительной фанеры, а также многочисленных треножных металлических стоек.
Отличительной особенностью стального профилированного листа для монолитных перекрытий является наличие рифов – выступов на боковых гранях профиля. Рифы нужны для более полной передачи нагрузок через профлист на опорные балки. По наличию этих выступов всегда можно определить назначение профнастила. Монтаж сталебетонных перекрытий обладает следующими достоинствами:
- сокращение потребления арматурной стали на 15%;
- существенное уменьшение трудозатрат;
- нагрузка на вертикальные ограждения (стены) от СБП по сравнению с монолитным железобетоном меньше на 30 – 50%;
- возможность скрытой прокладки коммуникаций в гофре профлиста;
Наиболее популярные направления применения сталебетонных перекрытий с профнастилом – это:
- многоуровневые парковки;
- торгово-развлекательные комплексы;
- спортивные залы;
- логистические центры;
- особняки и жилые дома;
- цеха предприятий.
Особую роль играют сталебетонные перекрытия на строительстве высотных зданий и сооружений, где стремятся уменьшить вес каждого конструктива.
Варианты профнастила для сталебетонных перекрытий
Профнастил для сталебетонных перекрытий – это продукт холодной прокатки заготовок из рулонной стали. Монолитное перекрытие по профлисту является простым, быстрым и недорогим вариантом СБП. По сути это своеобразный строительный пирог. На балки по обе стороны пролёта опирают профилированное стальное полотно, в углубления между выступами заполняют продольными арматурными стержнями. Затем арматурную сетку приваривают к стад-болтам (крепёж профнастила к опорным балкам) и всю конструкцию заливают бетоном.
Такое конструктивное решение позволяет устраивать монолитные перекрытия с существенной экономией бетонного раствора и арматуры. Это происходит за счёт того, что обращённые вниз продольные пустоты профнастила остаются незаполненными.
В качестве несъёмной опалубки сталебетонных перекрытий используется только тот профнастил, в марке которого присутствует литера «Н» - Несущий. В Российской Федерации нормативными документами регламентируется применение трёх марок металлического профилированного листа – это СКН-50Z, СКН-90Z и Н-75. Высота профиля определяет величину слоя бетонного раствора. В случае потребности увеличения слоя бетонного раствора, плиту по периметру обшивают досками нужной высоты.
Независимо от марки настил крепят к стальным балкам сваркой либо специальными стад-болтами (анкерами). Продольную арматуру из прутков Ø 12 мм периодического профиля укладывают в каждый проём профлиста. Сверху опускают арматурную сетку из гладких стержней Ø 6 мм. Сетку или приваривают сваркой или привязываю к продольной арматуре вязальной проволокой.
Все параметры армирования - это результат инженерного расчёта в каждом конкретном случае. В статье марки профнастила, диаметры и профили стержней носят рекомендательный характер. При перекрытии небольших пролётов до 3 метров достаточно простых рекомендаций, а вот на строительстве промышленных или гражданских большепролётных объектов потребуется точный расчёт проектной организации.
Заливка несъёмной армированной опалубки производится за один раз или с одним перерывом не более часа. Это нужно для того, чтобы при схватывании раствора из двух слоёв не образовался между ними шов. В противном случае застывший бетон начинает работать не как единый монолит, а как два отдельных конгломерата, что приводит впоследствии к разрушению плиты. Поэтому при больших объёмах бетонных работ заказывают бетоновоз с насосом и производят заливку бетонным раствором один раз.
Для подстраховки профлист подпирают временными опорами, пока бетон не обретёт несущую способность (30 дней после заливки). Этим снижают вероятность прогиба профильного полотна. Чтобы в бетоне не образовались раковины, при заливке его уплотняют вибратором.
Характеристика профиля СКН-50Z и СКН-90Z
Профнастил марки СКН-50Z и СКН-90Z – профилированные оцинкованные стальные листы с высокими трапециевидными волнами, которые придают изделиям жёсткость и высокую несущую способность. Это позволяет выдерживать конструкциям большие статичные нагрузки. Профлисты обеих марок используют в строительстве, как несъёмную опалубку в монолитных плитах перекрытия.
Профнастил изготавливают методом холодного проката из рулонной стали на гибочных станках. В поперечном разрезе хорошо видны широкие основания с двумя продольными канавками, перемежающиеся высокими трапециевидными гребнями. Характерной особенностью профилей является зигзагообразная выпуклая штамповка на боковых гранях волн.
СКН-50Z-600
Марка профлиста СКН-50Z-600 расшифровывается следующим образом:
- СК – стальные конструкции;
- Н – несущий;
- 50 – высота волны 50 мм;
- Z – наличие выштамповки на боковых стенках (форма - зизгзаг);
- 600 – полезная ширина 600 миллиметров.
Полная ширина: листа составляет 640 мм (по 20 мм напуска с обеих сторон). Профиль получают прокатом листовой оцинкованной стальной ленты в рулоне. СКН-50Z-600 изготавливают из рулонной стали разной толщины от 0,6 мм до 1,2 мм. Чем больше ширина перекрываемого пролёта, тем больше толщина профнастила. Перед прокаткой стальная полоса имеет ширину 1100 мм. Длина профлиста может быть длиной от 2 до 12 метров. В некоторых случаях изделие может быть длиной 18 метров.
Чем толще профнастил, тем больше становится несущая способность сталебетонной плиты. Например, пролёт 12 м перекрывают плитой с профнастилом толщиной не менее 0,9 мм.
При расчёте сталебетонной плиты проектировщики должны учитывать вес одного погонного или квадратного метра профлиста СКН-50Z-600 при определённой его толщине. Это можно узнать из следующей таблицы.
| Толщина листа, мм | Вес 1 п.м., кг | Вес 1 кв.м., кг |
|---|---|---|
| 0,6 | 5,6 | 9,4 |
| 0,7 | 6,6 | 10,9 |
| 0,8 | 7,4 | 12 |
| 0,9 | 8,2 | 13,7 |
| 1,0 | 9,1 | 15,2 |
| 1,2 | 10,8 | 18 |
Оцинкованный профнастил марки СКН-50Z - это оптимальный вариант несъёмной опалубки для монолитных плит перекрытий с практически бессрочным сроком службы.
СКН-90Z-1000
Марка профлиста расшифровывается точно так же, как и предыдущий вид профнастила за исключением того, что вместо числа «50» указан индекс «90». То есть – это тот же оцинкованный профнастил, но с высотой профиля 90 мм. СКН-90Z-1000 изготавливают путём холодной прокатки рулонной стали шириной 1400 мм профилегибочным оборудованием. Вся ширина прокатанного листа составляет 1070 мм с учётом 35 мм нахлёста с обеих сторон. Полезный поперечный размер настила равен 1000 мм. Профлист поставляется длиной от 2 м до 12 м, иногда 18 м.
Для изготовления СКН-90Z-1000 используют сталь толщиной от 0,6 мм до 1,2 мм. В расчёте несущей способности сталебетонной плиты учитывают такие параметры несъёмной опалубки, как толщина листа, вес одного погонного и квадратного метра. Эти параметры представлены в следующей таблице.
| Толщина листа, мм | Вес 1 п.м., кг | Вес 1 кв.м., кг |
|---|---|---|
| 0,6 | 7,2 | 7,2 |
| 0,7 | 8,3 | 8,3 |
| 0,8 | 9,4 | 9,4 |
| 0,9 | 10,5 | 10,5 |
| 1,0 | 11,6 | 11,6 |
| 1,2 | 13,7 | 13,7 |
В сталебетонных плитах с профлистом СКН-90Z и СКН-50Z в процессе эксплуатации важно вовремя предотвратить проявления коррозионных процессов. Оцинкованная поверхность профнастила может быть повреждена в силу ряда причин, поэтому места появления ржавчины надо обрабатывать антикоррозионными препаратами.
Характеристика профиля Н75
В марке профнастила Н75 литера «Н» означает то, что изделие относится к несущим конструкциям повышенной прочности. Число 75 означает высоту профиля в мм в поперечном разрезе. Профлист обладает такими качественными характеристиками, которые позволяют его использовать, как несъёмную опалубку в сталебетонных плитах перекрытия на строительстве гражданских и промышленных объектов.
Настил Н75-750 изготавливают путём холодной прокатки рулонной оцинкованной стальной полосы на профилегибочном оборудовании. Профлист дополнительно покрывают полимером или краской. Такие изделия используются в качестве кровельного покрытия или вертикального ограждения в виде забора. Для создания монолитных перекрытий применяют только оцинкованные профили Н75-750. Число 750 в марке профнастила означает его полезную ширину в мм. Общая ширина листа 800 мм включает по 25 мм напуска с каждой стороны.
Площадь подошвы между волнами меньше площади гребня, что способствует увеличению несущей способности несъёмной опалубки Н75. Этому же служат рёбра жёсткости вдоль центральной оси подошвы в виде канавки и уступы по сторонам пяты гребня. Профнастил изготавливают из стали толщиной от 0,55 мм до 1,0 мм. В зависимости от величины данного параметра меняется вес 1 погонного и квадратного метра изделия, что видно в нижеследующей таблице.
| Толщина листа, мм | Вес 1 п.м., кг | Вес 1 кв.м., кг |
|---|---|---|
| 0,55 | 8,0 | 6,0 |
| 0,6 | 8,5 | 6,0 |
| 0,7 | 9,9 | 7,4 |
| 0,8 | 11,0 | 8,2 |
| 0,9 | 12,2 | 9,0 |
| 1,0 | 13,5 | 10,0 |
Чем больше толщина профлиста, тем больше его вес и несущая способность. Оцинкованный Н75 поставляется на реализацию листами длиной до 12 м. В исключительных случаях для лучшего эстетического восприятия сталебетонных плит перекрытия снизу в качестве несъёмной опалубки применяют профнастил Н75 с матовым или глянцевым покрытием из полиэстера или окрашенный в цвета, выбранные заказчиком.
Конкурентные преимущества профиля СКН-50Z и СКН-90Z в сравнение с Н75
В связи с тем, что сталебетонные перекрытия приобретают большую популярность, на рынке стройматериалов значительно возрос спрос на профнастил для использования его в качестве несъёмной опалубки. Это профлист трёх марок: СКН-50Z-600, СКН-90Z-100 и Н75-750. Лидерство, судя по отзывам проектировщиков, отдано первым двум видам профилированного настила. Их преимущества перед профилем Н75 состоят в следующем.
- При одинаковых толщинах стального листа 1 м2 профнастила марки СКН тяжелей Н75, что делает его более стойким при одинаковых нагрузках.
- В профиле Н75 на боковых гранях отсутствуют рифы (змеевидные выпуклости), что делает такие изделия менее прочными по сравнению с СКН.
- Несмотря на то, что 1 кв.м СКН стоит больше, чем 1 кв.м Н75, общая стоимость СБП с несъёмной опалубкой СКН ниже чем с Н75 за счёт значительно меньшего объёма арматуры.
- Нормативный документ «Стандарт организации СТО 57398459-29-2008 (СТП/ПП/29)», утверждённый приказом руководителя «Группы Предприятий «Стальные конструкции» от «19 » ноября 2008 г. № 22, обосновывает применение стальных гнутых профилей только 2-х марок: CKH90Z-1000 и CKH50Z-600 в качестве несъёмной опалубки сталебетонных перекрытий.
Заключение
Неправильный расчёт СБП может привести к обрушению перекрытий. Для плит длиной до 4,5 метров не требуется точный расчёт, достаточно надёжно закрепить профлист и залить бетоном продольные пазухи профлиста. Большепролетные сталебетонные плиты должны быть рассчитаны лицензированными проектными организациями, несущими ответственность за качество и надёжность СПБ.
Дмитрий Дёмочкин
Эксперт в области строительства с многолетним опытом. Окончил МГТУ им. Н.Э. Баумана по направлению Машиностроительные технологии. Специалист по строительству высотных и большепролетных зданий и сооружений. На практике знаю, что проектирование и возведение таких зданий и сооружений кардинально отличается от типовых проектов.
