Технология монолитного участка между плитами перекрытия. Отверстия и вырезы в железобетонных плитах перекрытий Усиление проемов в перекрытиях

Лестницы являются сложными конструкциями, функцией которых является не только украшение дома, но и обеспечение безопасного спуска и подъема. Если вы начали строительство нового дома, то расположение лестниц, скорее всего, уже учтено в проекте здания. В таком случае заранее оставляется проем в перекрытии, где в дальнейшем разместят лестницу. Однако, бывает так, что при проектировании здания не были учтены некоторые детали, поэтому проемы в перекрытиях под новую лестницу приходится делать в уже готовом полу.

Решение вырезать проем в перекрытии должно сопровождаться тщательным расчетом, иначе возможны самые непредсказуемые последствия.

Такое происходит если, например, проектом не был предусмотрен вход на чердак, нет лестницы для спуска в подвал или подпол, лестница на второй этаж ведет не из холла, а из спальни. В таких случаях необходимо сделать проем в плите перекрытия и разместить на его границах новые балки.

Приступая к изготовлению отверстия, тщательно продумайте его расположение, при этом нужно знать, что площадь пола существенно изменится. Для нормального поворота на лестнице при входе и выходе с нее между нижней и верхней ступенями и стеной должно оставаться место, имеющее ширину не меньшую, чем ширина лестницы. Удобнее всего размещать лестницу так, что бы проем в плите перекрытия располагался вдоль балок.

При постройке лестницы не следует пренебрегать строительными нормами, которые определяют минимальную ширину и просвет лестницы.

Если проем делается в деревянном перекрытие, то идеальным вариантом будет если он будет вырезаться вдоль балок.

Ширина лестницы, ведущей в одну комнату, должна составлять не менее 60 см, если лестницу используют для доступа к нескольким помещениям, например, в несколько спален, располагающихся на верхнем этаже, то она должна быть шире. Длина стандартного отверстия под лестницу должна быть такой, что бы между ступенями и потолком имелось достаточное пространство.

Строительные правила гласят, что высота между крайней балкой, ограждающей проем в плите перекрытия и ступенями, не должна быть меньше 2 м. Чем больше просвет, тем удобнее использовать лестницу, например, для переноски мебели. Размеры отверстия в плите также зависят от типов лестниц. Винтовая или складная лестница потребует меньшего пространства, чем прямая. Определив размеры, следует прибавить к ним по 5 см со всех сторон, для последующей отделки проема. Для того чтобы сделать отверстие в перекрытии, необходимо снять часть напольного покрытия, разрезать балки и убрать часть потолка. Доски, снятые с пола или потолка, можно будет применить для отделочных работ. С их помощью можно скрыть выступающие продольные и поперечные балки.

Вырезка в деревянном перекрытии

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

Вырезать проем в ЖБ конструкциях достаточно сложно. Кроме того, есть определенные ограничения вибрационных воздействий, способных привести к появлению трещин.

• циркулярная пила;
• деревянные балки;
• металлические уголки;
• саморезы;
• шуруповерт.

Если проем будет создаваться внутри помещения, балки, образующие его, будут закрепляться между балками междуэтажных перекрытий. Последовательность работ следующая. В самом начале нужно подрезать рядовую в том месте, где будет делаться отверстие под лестницу. Если проем имеет недостаточный размер, можно подрезать еще одну балку, но больше 2-х подрезать нельзя.

После этого нужно установить спаренные балки параллельно рядовым. К первым будут крепиться короткие спаренные балки, формирующие лестничный проем. Далее к ним крепятся короткие, функцией которых является обеспечение дополнительной жесткости отверстия в пространстве. Высота и толщина спаренных балок должна соответствовать габаритам основных.

Все детали скрепляются между собой при помощи металлических уголков и саморезов. Можно приобрести и специальный крепежный профиль. Если проем будет располагаться возле кирпичной стены, балки должны быть прикреплены одним концом в стену по рассмотренной выше технологии.

Устройство в железобетонной плите перекрытия

Для изготовления проемов в железобетонном перекрытии вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

Конечно же, лучше проемы планировать еще при устройстве дома, но, если устройство проема неизбежно — лучше доверить это профессионалам.

• металлические профили;
• металлические уголки;
• сварочный аппарат;
• деревянные доски;
• бетонная смесь;
• арматурные стержни;
• проволока;
• веревка;
• штукатурная сетка.

Вырезать отверстия в железобетонном перекрытии намного сложнее, чем в деревянном. Лучше всего об этом позаботиться при изготовлении плит. Проемы в железобетонной плите необходимо обрамлять стальными профилями: уголками, двутаврами или швеллерами.

Лестничные проемы занимают намного меньше места, чем плиты, поэтому образовавшиеся с двух сторон отверстия заливают бетоном. Вдоль плиты перекрытия размещают металлические балки, расположенные по принципу, схожему с процессом изготовления отверстий в деревянном перекрытии. Между собой балки скрепляются с помощью сварки, сделанная из металлических профилей рама будет опираться на стену.

После того как были рассчитаны размеры вырезаемого проема, следует добавить к ним еще по 5 см с каждой стороны. Это понадобится для последующей отделки.

После ее установки можно начинать армирование монолитных участков. Нижняя часть опалубки изготавливается прямо на земле, к месту установки ее подтягивают при помощи веревок. В качестве балок могут быть использованы доски, поставленные ребром, а также арматурные стержни больших размеров. После того как на них накинуты проволочные петли, а между ветвями проволоки установлены монтажки, можно закручивать проволоку.

Щит опалубки притягивают и прижимают к расположенным рядом плитам перекрытия. Для того что бы цементный раствор не вытекал, щит прикрывают полиэтиленом. После этого можно начать армирование участка и заливку его бетоном. Проволочные скрутки оставляют в теле бетона. Изготавливая стальную раму, рожки продольных профилей (полки) нужно направить внутрь перекрытия. Это упростит изготовление монолитных участков. Расположение полок профилей, которые лежат поперек, не столь важно.

Однако, если планируете отделать проем деревом, лучше направлять их внутрь монолитного участка. Для того что бы скрыть металл, рама приподнимается на 2-3 см выше низа плит перекрытия. При этом во время изготовления монолитного участка цемент затечет под профили и скроет металл. Он будет держаться надежно долгое время, если на нижние полки металлических профилей наварить металлические коротыши, закрепив на них штукатурную сетку.

Иногда для того, что бы сэкономить средства на металлических профилях, вместо сварной конструкции применяют безбалочную схему, не имеющую продольных балок. Проем оформляют металлическими уголками. Они опираются на края расположенной рядом плиты перекрытия. Но при установке широкой лестницы этот способ лучше не использовать.

Технология армирования проемов в монолитных железобетонных плитах в отечественной нормативной документации освещена достаточно скупо. В пособии по проектирванию "Армирование элементов монолитных железобетонных зданий" (Москва, 2007) в разделе Армирование в местах отверстий сказано: Отверстия значительных размеров (более или равные 300 мм) в монолитных железобетонных стенах и плитах должны окаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей арматуры (того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной. Отверстия до 300 мм специальными стержнями не окаймляют. Вязаная рабочая и распределительная арматура вокруг таких отверстий сгущается - два крайних стержня ставятся с промежутком 50 мм. При армировании плиты сварными сетками отверстия до 300 мм в арматуре рекомендуется вырезать по месту, при этом разрезанные стержни целесообразно отгибать в тело плиты.

В Руководстве по проектированию железобетонных конструкций с безбалочными перекрытиями (Москва, 1979) в п. 3.13. сказано: Одиночные отверстия с максимальным размером до 700 мм устраиваются в перекрытии без местного утолщения плиты. Ослабление плиты отверстием следует компенсировать дополнительно укладываемой вдоль краев отверстия арматурой. Если к краю плиты, примыкающему к отверстию, приложены сосредоточенные силы, а также в случаях, когда сборная плита существенно ослаблена отверстиями (на 50 % и более), рекомендуется усиливать плиты вдоль краев отверстий жесткой арматурой или предусматривать утолщение плит, или окаймлять отверстия ребрами. Жесткость окаймляющих ребер должна быть не менее жесткости сечения участка плиты, занятого отверстием. Утолщение (усиление) части пяты, примыкающей к отверстию, рекомендуется выполнять из условия равенства жесткостей сечения, ослабленного отверстием, и без учета ослабления. При прямоугольных отверстиях по углам этих отверстий в плите следует укладывать по 2 - 4 арматурных стержня диаметром 10 - 14 мм, располагая их в плане под углом 45° к сторонам отверстия.

Требование косвенного армирования углов проемов для восприятия продолных нарузок в плитах и предупреждения образования трещин содержится в руководстве по проектированию железобетонных изделий (S. N. Sinha Handbook of Reinforced Concrete Design, 2008. Также косвенному армированию подлежат и круглые проемы в плитах.

В зарубежной нормативной документации (шведские строительные нормы ВВК 04, польские строительные нормы PN-B-03264) приводятся следующие требования к армированию отверстий и проемов в монолитных железобетонных плитах:
Отверстия и проемы диаметром (стороной) 150 мм и менее не требуют усиления. Отверстия от 150 до 450 мм требуют усиления П-образными хомутами (поперечной арматурой) по периметру проема, соедияющие два слоя армирования. В зарубежных источниках длина хомутов определяется как три толщины плиты, а в отечественных как две толщины плиты (СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003, пункт 10.4.9). Отверстия (проемы диаметром) (строной) 450 мм до 900 мм - требуют обрамления проема двойной сгущенной арматурой по периметру и укладкой косвенной угловой сдвоенной арматуры. Отверсти или проемы со стороной более 90 см требуют усиления плиты внутренними скрытыми балками, либо подпорными балками.
Максимальный размер проема по разным источникам может составлять до 1/4 наибольшей стороны плиты, либо не более 1/3 наименьшей строны плиты. Минимально допустимая толщина

В зависимости от планировки дома лестница может располагаться в специально отведенной под нее лестничной клетке либо непосредственно в жилых и подсобных помещениях дома. Если лестница располагается в лестничной клетке (рис. 31), то балки, поддерживающие лестничные площадки, обычно устанавливаются после возведения стен. Для этого в кирпичных стенах оставляют штробу либо широкие ниши. Концы деревянных балок при установке их в стену делаются со скосом и оборачиваются рулонными гидроизоляционными материалами, например, рубероидом или промазываются горячей битумной мастикой. Гидроизоляцией обрабатываются только боковые поверхности балок, торец балки должен быть открытым и не касаться стены! Скашивание балки делается для лучшей отдачи ею водяных паров, а гидроизоляция боковых поверхностей - для предотвращения намокания балки от стен. Для выравнивания балок в проектную отметку под их концы могут быть установлены деревянные выравнивающие подкладки. Они же предотвратят смятие древесины балок, увеличивая площадь их опирания на стену. Выравнивающие подкладки полностью покрывают антисептиками, например, их предварительно купают в битумном праймере - смеси расплавленного битума и солярки. После установки и выравнивания балок в проектное положение, ниши (или штробы) закладываются кирпичом и затираются раствором. Боковая гидроизоляция балки должна выступать из плоскости стены, ее лучше слегка подрезать, чем допустить загнивание конца балок от соприкосновения незащищенной древесины с кирпичными стенами.

Рис. 31. Установка деревянных балок в лестничной клетке из кирпича или других штучных стеновых материалов

Если проем расположен в центре помещения, возникает потребность в закреплении висящих концов обрезанных балок обрамления проема с другими несущими балками перекрытия. Обрезанные деревянные балки закрепляют с помощью двух коротких спаренных поперечных балок. Поперечные балки должны иметь толщину и высоту, равную соответствующим параметрам основных балок, и прикрепляются к ним болтами и угольниками либо специальными металлическими профилями. Балки, обрамляющие лестничный проем устанавливаются спаренными, к ним прикрепляются короткие балки, формирующие проем, а уже к ним обрезанные балки перекрытия (рис. 32). С одной стороны лестничного проема допускается обрезать не более двух балок перекрытия.

рис. 32. Устройство лестничного проема в деревянном перекрытии

Если проем расположен в перекрытии рядом с каменной стеной, поперечные балки одним концом заделываются в стену. Узел опирания балки на кирпичную стену решается аналогично узлу опирания площадочной балки. Посадочное место впоследствии оштукатуривается.

В отличие от проема в деревянном перекрытии, который можно выпилить в уже готовой конструкции, проем в перекрытии из железобетонных плит должен быть оставлен заранее, еще в процессе изготовления этого перекрытия.

Контур проема обрамляется стальными профилями: швеллерами, двутаврами или конструкцией из уголков. Для создания монолитных участков, образующихся с одной или обеих сторон контура лестничного проема, вдоль плит перекрытия размещают стальные балки, аналогично балкам в деревянном перекрытии. Их опирают на противостоящие стены, а между ними вставляют две поперечные балки, формирующие проем (рис. 33). Крепление стальных балок между собой производят на сварке. Полученная таким образом стальная рама опирается на противоположные стены так же, как и все остальные плиты перекрытия. Внутри этой рамы оставляется проем под лестницу, а по краям выполняются армированные монолитные участки. Направление полок профилей продольных балок лучше делать внутрь монолитного участка, это упрощает изготовление бетонного монолита. Расположение полок профилей поперечных балок не имеет значения, но при декорировании проема древесиной иногда их лучше направить внутрь лестничного проема.

рис. 33. Устройство лестничного проема в перекрытии из железобетонных плит

Всю стальную раму нужно приподнять на 20–30 мм относительно нижней плоскости плит перекрытия, тогда при устройстве монолитного участка цементное молоко затечет под профили и скроет металл. Для того чтобы впоследствии этот слой цемента не отвалился и не обнажил стальной профиль, на его нижнюю полку нужно наварить проволочные коротыши и с их помощью закрепить на балках штукатурную сетку.

Иногда в целях экономии стальных профилей вместо конструкции с продольными несущими балками из швеллеров или двутавров используют безбалочную схему. В такой конструкции продольные балки отсутствуют, а проем оформляют стальными уголками, опирающимися своими полками на лежащие рядом плиты перекрытия. Эта конструкция частично переносит вес монолитного участка и лестницы на лежащие рядом плиты перекрытия. После проверки расчетом несущей способности плит перекрытия такую конструкцию можно применять на небольших монолитных участках. Для устройства широких лестничных проемов ее лучше не делать.

Армирование монолитных участков назначается по проекту либо по расчету. Нижний щит опалубки изготавливается на земле и подтягивается веревками к месту установки. Где его проволочными скрутками прикрепляют к балкам, несущим опалубку. В качестве балок могут быть использованы доски, установленные на ребро либо толстые арматурные стержни или ломики. Проволочные петли накидывают на эти балки, вставляют между ветвями проволоки монтажки и начинают закручивать проволоку. Таким образом, щит опалубки притягивается и прижимается к лежащим рядом плитам перекрытия. Во избежание вытекания цементного молока щит накрывают полиэтиленовой пленкой или пергамином. Производят армирование монолитных участков и заливку бетонной смеси. Проволочные скрутки навсегда остаются в теле бетона. При распалубливании их концы, выступающие из монолита, срубаются или обрезаются болгаркой.

Даже в профессиональных схемах раскладки перекрытий часто встречается монолитный участок между плитами в зданиях сложной конфигурации. Забетонировать этот кусок гораздо проще, чем отлить сплошную плиту, так как нижний, верхний уровень заданы по умолчанию, отсутствует боковая опалубка, достаточно нижнего щита. Одним из вариантов является использование сборно-монолитного перекрытия СМП.

Технология монолитного участка перекрытия

В индивидуальном строительстве чаще используются плиты стандартной высоты 220 мм. Это необходимо учесть при армировании самодельного участка, обеспечив минимально возможный защитный слой 15 – 30 мм. Если монолитный участок между перекрытиями будет выступать над соседними, потребуется увеличение толщины стяжки при отделке полов.

Заводские перекрытия имеют пустоты, в которых удобно протягивать электрокабель. В самодельной плите коммуникации необходимо замуровать перед заливкой, чтобы не долбить бетон позже. Данная методика часто применяется для изготовления люков. Если проемы для лестниц вырезаются в плитах, изготовленных промышленным способом, нарушается схема армирования, конструкция теряет несущую способность, становится опасной для эксплуатации.

Опалубка

Монолитный участок между плитами заливается на щит, который необходимо подпереть снизу стойками. Простейшие расчеты сечений пиломатериалов – самый бюджетный вариант для индивидуального застройщика, показывают, что для опалубки могут использоваться доски, брус с минимальными размерами:

В этом случае конструкция выдержит вес бетонного перекрытия без провисания, изменения геометрии.

Монолитный участок между перекрытиями по умолчанию имеет боковую опалубку, которой являются торцы ж/б изделий, уложенных на место. Остается разместить под нижней поверхностью доски, заведя их края под существующие плиты ПК, проконтролировать плоскостность, отсутствие прогиба в любую сторону. Для этого необходимо выполнить действия:

После чего, между крайними стойками монтируются остальные столбы, обеспечивающие горизонтальность балок, прогонов, досок палубы. При выборе древесины 2 сорта прочность изгиба пиломатериала недостаточна. Кроме нижней обвязки столбов досками 25 мм, необходимой для предотвращения сдвига при заливке, дополнительно используется аналогичная обвязка на уровне 1,3 – 1,5 м. Все столбы сшиваются «дюймовкой» поперек, вдоль, образуя жесткую пространственную конструкцию.

Для облегчения распалубки используются наращиваемые стойки:

• они изготавливаются меньше проектной высоты
• наращиваются кусками в верхней части, которую достаточно открутить при демонтаже

При распалубке вначале демонтируются нижние бруски стоек, затем снимаются балки с верхними кусками стоек. После чего, демонтируется палуба с прикрученными к ней прогонами. В дальнейшем весь пиломатериал пригоден для строительства стропильной системы. Если выбрать древесину I сорта, можно сократить расходы доски «дюймовки» на обвязку стоек в средней части.

При необходимости фиксации элементов опалубки к существующим стенам лучше использовать анкеры с металлическими гильзами. Они легко извлекаются из кладки после распалубки в отличие от дюбель-гвоздей, пластмассовые элементы которых извлечь из стены практически невозможно.

Палуба

На этом этапе монолитный участок между плитами оснащается палубой поверх прогонов. Края досок заводят под существующие плиты перекрытия, середина лежит на балках, что обеспечивает жесткость конструкции.

Щели между досками запениваются изнутри опалубки (сверху), доски укрываются полиэтиленовой пленкой. Это позволит сохранить воду в бетоне, облегчит распалубку, предотвратит растрескивание плиты перекрытия. Дощатая конструкция удобна для разводки инженерных систем – отверстия любого диаметра высверливаются коронками, сверлами без проблем на любом участке.

При ширине пустотного участка меньше 1 м часто используется технология без стоек, балок:

Палуба притягивается проволочными закрутками через брус к нижним плоскостям уложенных плит, армируется, заливается по стандартной технологии. Не рекомендуется пробивать в торцах плит отверстия для арматуры, так как они ослабляют конструкцию пустотных изделий ПК. Проволочные хомуты обрезаются УШМ при распалубке заподлицо, часть остается внутри монолитного куска.

Для повышения ресурса перекрытия используется арматура не ниже A-III периодического сечения (горячекатаная) диаметра 10 – 16 мм. Основными нюансами армирования являются:

Для вязки стыков ячеек применяется проволока 1 – 2 мм, узлы создаются ручными, механическими крючками, самодельной оснасткой, установленной в шуруповерт либо специальным вязальным пистолетом.

Участок между плитами может армироваться готовой либо связанной на месте эксплуатации сеткой. В первом случае снимают размеры продольных, поперечных стержней с учетом 4 см защитного слоя с каждой стороны. Сетки вяжутся на ровных площадках, укладываются на палубу поверх пленки на прокладки 15 – 30 мм. Чаще применяются бетонные бруски 10 х 10 см либо пластиковые подставки с крестообразными прорезями для арматуры.

Для верхнего слоя эти приспособления не годятся ввиду небольших размеров. Здесь используются хомуты, скобы, столики разных форм, конструкций. Основной задачей этих элементов является поддержка верхней сетки в проектном положении (на 15 – 30 мм ниже плоскости плиты).

Для изгибания арматуры применяются самодельные приспособления. Например, кусок 50 – 70 см трубы с приваренным к одному его краю оправкой 10 – 15 см обеспечит необходимый радиус (5 диаметров прутка), позволит снизить усилие.

Участок между плитами может содержать узлы ввода инженерных систем. Закладные, пустотообразователи устанавливаются после или перед армированием в зависимости от места расположения, конфигурации, размера. Например 11 см крестовину канализации лучше смонтировать до укладки сеток, гильзы для стояков водопровода можно устанавливать на любом этапе.

Пустотообразователи сложной формы необходимы для специфических коммуникаций. Поэтому их обычно изготавливают из пенопласта, пенополистирола, нарезая куски одинакового формата для достижения нужной длины из 5 см листа.

Для жесткой фиксации, отсутствия подвижек легких полимерных фитингов, пенополистирольных пустотообразователей при заливке перекрытия используется технология:

• заглушки надеваются на фитинг
• фиксируются саморезами снизу сквозь палубу
• либо заглушка прикручивается шурупами сверху
• затем на нее надевается фитинг

На эти участки, заливаемые самостоятельно, могут опираться внутренние лестничные марши. Для них необходимо:

• выпустить арматуру нижней сетки
• изготовить ступень для опирания ж/б конструкции марша с ответным посадочным местом
• установить опалубку для лестничного проема/люка

Для выпуска арматуры потребуется изготовить пропилы в деревянном щите перемычки цепной пилой. Надеть доску на арматуру, пропустив ее в пропилы, запенить оставшиеся щели. Ступени, выемки создаются прикручиванием к опалубке узких планок изнутри.

Заливка

Перед укладкой бетона между плитами перекрытия рекомендуется загрунтовать торцы существующих плит для повышения адгезии. Основными рекомендациями для бетонных работ являются:

Бетону противопоказан солнечный ультрафиолет, жаркая засушливая погода, мороз. Укрывание мешковиной, опилками, песком позволяет смачивать поверхность без разрушения. Пленка летом защищает от солнечных лучей, зимой обеспечивает принцип термоса, сохраняя образующее при гидратации цемента с водой тепло.

Марка бетона выбирается в соответствии с нормативами СП 63.13330 для ж/б конструкций:

• плотность – 1 800 – 2 500 кг/м 3
• прочность сжатия – от В7,5

Водонепроницаемость, морозостойкость для конструкций, эксплуатируемых внутри помещений, особого значения не имеет. При самостоятельном изготовлении бетона необходимо учесть, что вероятность растрескивания резко снижается, если используется наполнитель различных фракций с непрерывным рядом зерен. Песок не должен превышать 1/3 от всего объема заполнителя.

После заливки между плитами перекрытия, вновь изготовленным участком могут остаться наплывы. Их шлифуют алмазной оснасткой для УШМ («болгаркой») тарельчатого типа. Если в проект заложен наливной, теплый пол, стяжка, выравнивание стыков не обязательно. Для лучшего сцепления двух соседних ж/б конструкций в боковых гранях заводских плит могут изготавливаться штробы при наличии соответствующего инструмента.

Эти выемки при укладке бетона заполняются смесью, две плиты получаются практически монолитными. Качество нижней грани плиты обычно уступает заводским аналогам, поэтому чаще применяется отделка натяжными, уровневыми потолками.

Подобная технология очень удобна при изготовлении люков или лестничных проемов. Эти технологические отверстия можно усилить диагонально расположенными возле них стержнями, резко повысив прочность железобетона. Если вырезать люк в заводской плите, нарушается целостность арматурных сеток, что ослабляет конструкцию по умолчанию. Это особенно актуально при смещении проема в середину плиты.

Технология монолитного участка самодельного перекрытия позволяет заполнять пустоты при раскладке плит без снижения конструкционной прочности. Даже без предварительного натяжения арматуры плиты обладают высоким ресурсом при соблюдении указанных требований.