Конструкционные элементы здания, выполненные из бетона (перекрытия, несущие стены), традиционно считаются более надежными и способными выдержать высокие статические нагрузки, чем те же элементы, выполненные из других материалов. В этой статье будет рассмотрена технология обустройства перекрытия (межэтажное, плоская кровля, основание на свайном фундаменте) по профилированному листу. Эта технология в ряде случае более привлекательна, чем использование готовых плит, изготовленных в заводских условиях.
Преимущества перекрытия с профнастилом
Профлист (речь в данном случае идет о модификациях, предназначенных для подобных целей, например, СКН127) способен решать задачи по созданию монолитного потолка за счет жесткости, а также прочности, низкого веса и коррозионной стойкости. Волновой срез профиля, который образует ребра жесткости, по окончании заливки бетоном и застывании увеличивает несущую способность, как самой плиты, так все конструкции здания в целом.
Профилированный лист является основой несъемной опалубки, благодаря чему сокращаются расходы бетона (ни к чему формировать толстую плиту) и, разумеется, арматуры. Схватываясь с бетоном, профлист берет на себя часть статической нагрузки, которой подвержено перекрытие. Для опоры во время заливки бетона может использоваться легкий каркас, поэтому снижаются расходы на фундамент – в этом случае можно отказаться от сплошного или ленточного фундамента, и обустроить столбчатый фундамент.
Поскольку бетон заливается прямо на профлист, не требуется сооружать сложную опалубку, которая также ведет к дополнительным затратам. Кроме того, за счет низкого веса плиты сокращаются расходы на стеновые материалы – можно вместо кирпича использовать пеноблоки или газоблоки, которые, будучи легкими, обеспечивают надлежащую теплоизоляцию помещений здания. При соблюдении технологических требований во время создания бетонной плиты, она получает необходимые прочностные показатели и противостоит эксплуатационным нагрузкам.
Нижняя поверхность, которая представляет собой потолок помещения, не требует отделки, устойчива к изменениям температуры и влажности, а также к воздействию высоких температур и огня. Профилированный лист, в силу низкого веса, легко транспортировать и, будучи частью строительной конструкции, он рассчитан на продолжительный срок эксплуатации. При монтаже профлист выгодно отличается от готовых заводских плит тем, что не требует привлечения грузоподъемной техники, а также простотой и скоростью монтажа.
Вот некоторые из наиболее значимых преимуществ обустройства плиты перекрытия профилированного листа относительно иных вариантов:
| Сокращение количества металла для создания балок | На 15% |
| Снижение трудозатрат | На 25-%-40% |
| Снижение массы плиты перекрытия | На 30%-50% |
| Размещение инженерных коммуникаций | Магистрали можно разместить в желобах |
| Нет дощатой опалубки | Ускорение работ |
Расчет перекрытия
При формировании проекта необходимо выполнить расчеты на основании рекомендаций СНиП, прежде всего речь идет о статье СТО 0047, на этом этапе привлечение профессионального проектировщика является обязательным требованием. Учитываются следующие параметры:
- Габариты постройки;
- Характеристики листа (толщина стали, высота профиля, ширина и длина);
- Шаг между балками;
- Нагрузка на опоры;
- Сечение арматуры, а также высота плиты рассчитываются с учетом предполагаемой нагрузки.
Толщина плиты исчисляется с учетом расстояния между направляющими из соотношения 1 к 30, в среднем диапазон толщины варьируется от 70 мм. до 250 мм. Кроме того, расстояние между направляющими также определяет высота профиля – чем эта профиль выше, чем расстояние должно быть меньшим, поскольку в желобах больше бетона и конструкция становится тяжелее. Расстояние должно быть подобрано так, чтобы профиль (с залитым бетоном) не прогибался. Профлисты фиксируются с железобетоном при помощи стержневых анкеров, которым также передается часть нагрузки.
Обустройство монолитного перекрытия
Бетонная плита состоит из основы, которой является профнастил, армирующего каркаса, роль которого играет стальная арматура, прикрепленная к металлической сетке, и бетонного раствора. Когда бетон затвердевает, образуется монолитная плита, общий вес которой равномерно распределяется на опоры – колонны, балки, а не только на стеновые конструкции.
Если же балки не используются, то вес приходится только на стены, что необходимо учитывать при проектировании перекрытия. Здесь перекрытие оказывает давление на стены и через них на фундамент, поэтому стены укрепляются путем монтажа балок швеллера (используется также двутавр), при этом края балок закрепляются в так называемых «карманах» стен, и сварочным соединением прикрепляются к закладным. Если листы фиксируются к балкам с внутренней части, шаг между несущими не превышает 1,5м.
Профлист можно крепить и сверху, в этом случае удобно располагать листы на полную длину, которая составляет 6 м. Безбалочный вариант не предполагает наличие точек опоры профлистов в центральной зоне помещения, таким образом, необходимым условием является армирование в объеме, что в значительной степени усиливает прочность монолитной конструкции. Армирующий каркас приваривается к основным опорам, которыми являются колонны и балки, а за счет бетонирования на плите образуется ровная поверхность.
Монтаж перекрытий
Основание из профлиста крепится по внутренней поверхности поперечных балок, после чего формируется опалубка, допустимый прогиб листа составляет 1 к 250 относительно расстоянию между балками. Перед заливкой бетоном под листы профнастила устанавливаются временные подпорки, которые обеспечат статичность конструкции плиты вплоть до застывания бетонной смеси. Поверх профлистов конструируется каркас из металлической арматуры, после чего происходит бетонирование плиты за один проход.
Поверхность заливки выравнивают при помощи инструмента в виде поперечной доски с вертикальной рукояткой. После того, как бетон набрал расчетную прочность, делается стяжка, когда она затвердеет, временные опоры удаляются. Монтаж перекрытия с основой из профанстила предполагает определенные нюансы. Армирующие металлические прутья, на которых присутствует ребристая насечка, закладываются в каждое углубление листа профнастила. Поверх прокладывается металлическая сетка, к которой перевязываются пруты стальной проволокой. Для крепления профилированного листа к балкам используется саморез-бур, длина которого составляет 3,2 см. (диаметр шляпки 5,5 мм.).
Метизные крепежные элементы закручиваются в балку без предварительной подготовки отверстий, режущая кромка метиза сама формирует углубление необходимой конфигурации. Шаг размещения саморезов составляет 20-40 см. – они закручиваются во впадинах профиля, которые прилегают к несущей балке, такой шаг обеспечивает необходимую жесткость и точность монтажа. Нахлест соседствующих профлистов осуществляется исключительно под балками, стыки на стыках шаг размещения саморезов составляет 2 см.
Армирование перекрытия
Каркас в плите работает на сжатие, за счет чего достигается марочная прочность конструкции. Для создания арматурной структуры используется сетка (сварная плоская), размер ячеек составляет 15 см. на 15 см. и арматура, которая размещается на дне каждого желоба (ребра жесткости). Перевязка арматуры с сеткой осуществляется стальной проволокой, можно использовать сварку, расстояние между участками перевязки составляет 20 см., при этом концы прутов, а также края сетки привариваются к колонная и балкам.
Арматура, используемая для создания каркаса, должен иметь следующие параметры: диаметр стального прута продольных прутов составляет 10 мм. – 12 мм. (применяется марка А 400С). Диаметр поперечных прутков составляет не менее 0,6 см. Для увеличения сцепления самого профнастила с бетоном на профиле листов делают насечки, которые дополнительно повышают сцепные свойства.
Внутри плиты стальные поверхности должны быть защищены слоем бетона, толщина которого превышает 4 см. Для этого армирующие прутья необходимо приподнять над поверхностью дна желоба (применяются пластиковые фиксаторы), а верхняя часть (над арматурой) также заливается бетоном на 30-40 см.
Заливка перекрытий
Очень желательно, чтобы перекрытие заливалось бетоном в один подход, в крайнем случае – заливаются отдельно целые пролеты будущей плиты. Лучше всего использовать готовые бетонные растворы, начиная с марки М300 или выше, при этом фракция щебня должна быть мелкая (до 5 мм), чтобы смесь проникала под арматуру, уложенную в опалубке.
При этом вибропрессование является обязательной процедурой. Все бетонные работы проводятся в теплую погоду, а если нужно выполнять работы в холода, в бетоне должны присутствовать пластификаторы, препятствующие замерзанию раствора до времени его естественного затвердевания. Раствор сначала заливается по перфорации профлиста (заполняются впадины), а затем по всей площади.
Для защиты от внешних воздействий раствор выравнивается специальным инструментом (гладилка) и проводится «железнение». В процессе затвердевания бетона плита перекрытия требует хода, который заключается в регулярном увлажнении, покрытии влагоемкими материалами. Все это необходимо предпринимать до момента, пока бетон не наберет 70% прочности, как правило, это происходит за 10-14 суток при условии сохранения температуры в пределах 20 градусов.
Чем ниже температура окружающей среды, тем больше времени требуется бетону для созревания, поэтому поверхность необходимо дополнительно утеплять. При соблюдении оптимальных условия затвердевания подпорки можно удалять примерно через 28 суток после заливки. Если обустраивается безбалочный монолит, толщина заливки должна быть не менее 25 см., если присутствует система балок, допускается толщина 7 см. (без учета высоты самого профиля).
Профлист марки СКН127
При создании перекрытия хорошо себя зарекомендовала марка СКН127, предназначенная в том числе и для создания монолитных плит. Это модифицированная версия европрофиля, известного под маркой Н126-978. Его рабочая ширина составляет 1100 мм. при габаритной ширине 1162 мм., толщина стали варьируется в пределах 0,7 мм. – 1,2 мм. Его преимущества особенно заметны в сравнении с профлистом марки Н114-750 – несущие характеристики профиля этих марок являются одинаковыми, однако экономическая выгода при замене этого профиля на СКН127 достигает 15%. Таким образом, СКН127 сегодня является оптимальным выбором для обустройства плит перекрытия, профиль выгодно отличается по балансу своих характеристик от профилированных листов других марок.
Заключение
Обустройство плит на профлисте – распространенный метод создания монолитной плиты между этажами при возведении дома. В случае корректного проведения инженерных расчетов конструкция демонстрирует необходимые показатели прочности и долговечности. Если сравнивать с плитами перекрытия, которые изготовляются в заводских условиях, перекрытия на профлисте обеспечивают сокращение расходов и сокращения общих сроков строительства.
