Оптимальное перекрытие по несъемной опалубке из профлиста: рекомендации по выбору толщины материала

При перекрытии по несъемной опалубке из профлиста толщина должна быть определена исходя из расчетов нагрузок и условий эксплуатации здания. Она зависит от размеров перекрытия, типа профлиста и требований к прочности конструкции.

Таким образом, перед выбором толщины профлиста необходимо провести все необходимые расчеты и учесть все условия эксплуатации здания для обеспечения его надежности и долговечности.

Несъемная опалубка для перекрытий из профлиста

Важный этап в строительстве и при выполнении монолитных работ — выбор необходимых материалов. Качество и прочность монолита зависят от правильности установки опалубки. Если при установке этой конструкции допущены ошибки, то это может привести к проблемам в процессе строительства.

Для выполнения строительных работ максимально качественно необходимо учитывать особенности опалубки. Далее описаны преимущества таких конструкций и дана информация, которая поможет избежать распространенных ошибок в процессе строительства.

Использование профнастила для опалубки

Профнастил широко применяется в строительстве для создания кровли и облицовочных работ. Его высоко ценят за прекрасные качественные характеристики и удобство в использовании. Этот материал придает необходимую прочность и жесткость монолиту. Профильный лист — оптимальный выбор для использования в качестве опалубки при установке монолитных перекрытий между этажами или для обустройства плоской кровли.

Несъемная опалубка из профлиста

Применение несущего профлиста позволяет выдерживать большие нагрузки, экономя на армировании монолита и расходе бетона. Особенно важно это для строительства промышленных зданий и крупных комплексов.

Учитывая резкий рост цен на металл, стоимость профнастила в калькуляторе может быть указана неправильно!

1. Главная
2. Полезные советы
3. Технология использования несъемной опалубки из профлиста для монолитных перекрытий

Каталог продукции

• Профнастил
• Гофролист (волна 15)
• Профнастил С-8-1150
• Профнастил С-10-1100 несимметричный
• С-10-1100 симметричный профнастил
• С-20-1100 профнастил
• С-21-1000 профнастил
• НС-35-1000 профнастил
• НС-44-1000 профнастил
• H-57-750 профнастил
• Н60-845 профнастил
• Н75-750 профнастил
• Профнастил Н114-750
• Металлочерепица
• Металлочерепица Monterrey
• Штакетник
• Евроштакетник полукруглый
• Штакетник прямоугольный
• Штакетник полукруглый узкий
• Доборные элементы
• Доборные элементы на заказ
• Ендова
• Карнизная планка
• Конёк кровли
• Отлив для окна
• Отлив для цоколя
• Уголок
• Внутренний уголок
• Наружный уголок
• Круглая водосточная система
• Саморезы
• Саморезы металл — металл 5,5х19 цинк
• Саморезы металл — металл 5,5х19 RAL
• Саморезы металл — дерево 4,8х35 цинк
• Саморезы металл — дерево 4,8х35 RAL

Перекрытие по профлисту

Монолитное перекрытие из бетона или железобетона с несъемной опалубкой из профилированного листа представляет собой конструкцию с монолитной плитой, установленной на профлистах, которые выполняют функцию несъемной опалубки и внешней арматуры. После заливки плиты перекрытия профилированный лист остается в составе монолитной конструкции. Для несъемной опалубки часто используется трапециевидный профлист или профнастил. Благодаря сложной геометрии профлиста достигается прочное сцепление металла с бетонной смесью, используемой при укладке монолитной бетонной плиты.

Для создания монолитного перекрытия на профлисте можно использовать металлические балки, изготовленные из швеллера или двутавра, а также кирпичные или бетонные стены в качестве опор. Иногда монолитное перекрытие на профилированном листе может быть установлено на стены из газоблока и передавать нагрузку через монолитный железобетонный армированный пояс.

Для обеспечения совместной работы опорных балок и прогонов из швеллера или балки при переопирании монолитного перекрытия используются анкерные стержни (стад болтов), которые привариваются (закрепляются) по всем несущим балкам согласно проекту на перекрытие.

Изначально этот тип перекрытия был спроектирован Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона при Госстрое СССР в 1987 году для использования в промышленных зданиях. Однако в настоящее время перекрытие по профлисту стало популярным и в гражданском строительстве. Это можно объяснить несколькими причинами.

1. Нет необходимости устанавливать дорогостоящую опалубку для перекрытия, что позволяет экономить средства застройщика и сокращает время на монтаж опалубки.
2. Используя этот тип опалубки, трудозатраты уменьшаются на 25%.
3. Уменьшается нагрузка на балки и, следовательно, на всю конструкцию здания.
4. Масса монолитной плиты уменьшается.
5. Жесткость перекрытий увеличивается (при горизонтальных нагрузках).
6. Толщина перекрытия уменьшается, что приводит к значительной экономии бетонной смеси.
7. Меньше используется арматуры при устройстве перекрытия.

Однако у монолитного перекрытия из профлиста есть и недостатки. Вот некоторые из них:

• Перекрытие плохо справляется с агрессивной средой (профлист), что исключает возможность его применения в цокольных этажах и на улице.
• Звукоизоляция уменьшается по сравнению с обычным бетонным (монолитным) перекрытием.

При устройстве монолитных работ с использованием несъемной опалубки из профлиста в цоколе и подвалах рекомендуется покрывать их защитной краской, так как оцинкованный металл, из которого изготовлен профлист, подвержен быстрому окислению.

Одним из недостатков монолитного перекрытия из профлиста при возведении общественных зданий является его горючесть. Поэтому необходимо предпринять все необходимые противопожарные меры при установке монолитного перекрытия с использованием профлиста.

Пример одного из расчетов допустимой нагрузки на ЖБ плиты

Для примера необходимо учесть следующие данные: периметр в плане 3,02×10,64 м, временная нагрузка и параметры сопротивления арматуры и бетона. В соответствии с основным СНиП 2.01.07 временная нагрузка составляет 150 кг/м2.

Информацию о сопротивлении бетона Rb = 7,71 МПа и арматуры Rs = 366 МПа для железобетонной конструкции можно найти в СНиП 2.03.01, который был выпущен в 1984 году. В данном случае имеется 6 балок, расположенных на расстоянии 1,77 метра друг от друга, что рассчитывается по формуле:

• L=10,64:6 = 1.77 м.

Также проводится расчет минимальной толщины конструкции:

• L/35= 1.77/35=0.050.

Берется значение 80 мм для просвета от армоконструкции до верхнего среза монолитной поверхности, а также проводится сбор нагрузок на 1 квадратный метр монолитной конструкции. Постоянная нагрузка рассчитывается следующим образом:

• собственный вес монолитной конструкции: 200 x 1.2 = 240;
• от стяжки — 60 мм: 110×1.2 = 132;
• от перегородки: 300×1.2 = 360.
• 150×1.3 = 195.
• Всего — 927 кг/м2.

Дополнительный запас также учитывается:

• Начальное давление qр = 1000 кг/м2,
• Нормативное давление qн = 1000:1.1=900 кг/м2.

Затем определяется расчетный момент изгиба плиты:

• Момент М= qр x L2 /11 = 1000×22/11 = 363 кг.м

Для среднего пролета плиты:

• Момент М = qн x L 2 /8=1000×22/8 = 500 кг.м

Так как плита имеет толщину менее 150 мм, допускается выполнять только нижнее армирование при соблюдении условий: m ≤ R. При этом предпочтительнее использовать арматуру АIII. Значение сопротивления арматуры для бетона В15 определяется по таблицам. Результат R = 0,440.

• m = M/Rbbh20=500000/770000x1x0.0452 = 0.320
• b = 1.0 м – в соответствии с условиями расчета, это ширина полосы монолитной конструкции;
• h0 = 0.08 – 0.034 = 0.046 м – от верха перекрытия до центра сечения арматуры.

Это условие выполняется, потому что значение полученного результата αm = 0,320 ниже установленного нормативного показателя αR = 0,440.

Предельные значения коэффициентов ξ и А0

Таблица для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения, армированных одиночной арматурой

После изучения таблиц мы получаем информацию о значении ζ = 0,800 при αm = 0,320. Теперь мы можем рассчитать площадь арматурной сетки:

Аs = М/(Rs• ζ•h0 ) = 500/(36500000•0,800•0,046) = 0,0003805 м2 = 3,80 см2.

Площадь поперечного сечения арматуры на 1 м ширины плиты, мм 2

Из таблицы видно, что для балки используется арматура диаметром: D = 10 мм с шагом 200 мм.

Затем определяется линейная нагрузка на несущую балку длиной L = 2м:

• Мн = 900•2 = 1800 кг/м;
• Мр = 1000•2 = 2000 кг/м.

Пролет балки составляет 3.02 м с глубиной опирания — 0,2 м.

• Lр = 3.02 м+0.2+0.2=3.42 м.

Наибольший момент в сечении балки: Мн = qн x L2 /8.

• Мн = 1800•3.422/8 = 2924 кг•м.
• Wтр = Мр /1,12R = 2924/(1,12•21) = 124 см3.

Согласно таблице подбираются следующие параметры:

• двутавр N 18;
• W = 143 см3;
• I = 1290 см4.

Далее проверяется соответствие выбранного двутавра требуемой прочности:

• Wтр = Мр/1,12W = 2924/(1,12•143) = 18,25кН/см2,
• что менее R = 21 кН/см2, поэтому условие выполняется.

Осуществляется проверка на прочность балки:

• Формула L/(10EI) = 2924•342/(10•21000•1290) = 0,00369, что меньше чем 1/250 = 0,004.

Условие выполняется, следовательно, двутавр N 18 подходит для использования с этой монолитной плитой.

Возожные сложности в выполнении расчетов

Расчеты должны быть выполнены без ошибок, так как их присутствие может привести к разрушению конструкции или даже всего здания. Это происходит из-за того, что неправильно учтенные нагрузки могут перегрузить опоры и стены дома. Поэтому важно избегать таких ошибок. Вот некоторые из них, которые могут быть допущены инженерами во время расчетов:

• неправильное сборка нагрузок;
• несоответствие марки профлиста заявленной;
• слишком низкая толщина арматуры;
• слишком большой пролет между опорами;
• недостаточная толщина железобетонной плиты.

Квадратные изделия используют в качестве основных опор, а для балок – швеллера или двутавры. В малоэтажном строительстве возможно использование монолитных плит без балок. Использование заводских перекрытий увеличивает затраты на строительство и время работ. Установка железобетонных плит из профлиста, наоборот, упрощает процесс сборки и строительство здания. Это экономичная конструкция, которая имеет долгий срок службы.

Монтаж

При проведении сборки столбами, могут использоваться металлические трубы с квадратным или круглым сечением. Для балок же используются металлические швеллеры и двутавровые профили. Особенно важно правильно подобрать профнастил для перекрытий, учитывая категорию. На основе этой категории выбирается подходящее сечение балки и шаг укладки.

Таким образом, для профилей с большей высотой необходим более мелкий шаг. Если требуется точный расчет межбалочного шага, рекомендуется проконсультироваться с работником производителя профнастила.

Можно рассмотреть пример правильного расчета. Например, межбалочный шаг составляет 300 см. Был приобретен профнастил типа ТП-75 с толщиной листа 0,9 мм. Для определения необходимой длины материала следует учитывать его опору на 3 балки, что позволит избежать деформации листа.

Для того чтобы закрепить листы с балками, рекомендуется использовать 32-миллиметровые саморезы, также известные как бронебойные. Они имеют усиленное сверло, которое позволяет закрепить швеллеры без использования дрели. Эти крепления используются на месте соединения балки с профлистом.

Если изделие укладывается на 3 балки, оно должно быть закреплено к ним в 3 точках, а если на 2 балки — то в 2 точках соответственно. Здесь также можно использовать бронебойные саморезы, но 25-миллиметровые, с шагом между ними 400 мм. Этот этап является последним в процессе опалубки.

Следующим шагом будет процесс армирования плиты. Этот этап позволит увеличить прочность материала путем добавления другого материала. Армирование профнастила происходит с использованием проволоки. Созданный таким образом каркас, расположенный внутри конструкции, способствует увеличению нагрузочной способности бетона.

Для формирования объемной структуры используются продольные прутья толщиной 12 миллиметров, которые укладываются в каналы профлистов.

Элементы каркаса обычно соединяют проволокой из стали, иногда также используется сварка, но это происходит не очень часто.

После того, как проведено армирование, можно начинать укладывать бетон без лишних проблем. Важно не заливать слой более 80 миллиметров. Лучше всего использовать бетон марки М-25 или М-350. Однако перед заливкой необходимо подготовить профнастил, смонтировав под него доски, чтобы избежать просадки под весом бетонной смеси.

Такие опоры следует убрать сразу после высыхания бетонной массы.

Следует отметить, что лучше провести бетонирование за один раз. Однако, если площадь работ очень велика и нет уверенности, что справиться за сутки, то лучше заливать по пролету.

Время сушки бетонной смеси будет зависеть от погодных условий и температурных показателей. При благоприятных погодных условиях и достаточной теплоте процесс займет не более 10 дней. Кроме того, при жаркой погоде необходимо постоянное увлажнение бетона. Если работы выполняются в холодное и влажное время года или зимой, то срок сушки увеличивается до 4 недель.

Инструкцию по укладке профнастила вы найдете в представленном ниже видео.

Расчет перекрытия

• Метод перекрытия с использованием профнастила заключается в установке опалубки из металлического профиля, на которую устанавливается арматурный каркас.
• Нагрузка, передаваемая на бетонную плиту через монолитное перекрытие на металлических балках, переносится на опорные балки и фундамент.
• Выбор типа и марки профнастила для перекрытий, сечения металлической арматуры и размеры бетонной плиты зависят от пролета между опорами и эксплуатационной нагрузки. Чтобы рассчитать толщину плиты, обычно используется соотношение ее к пролету, которое составляет один к тридцати. Таким образом, при длине пролета в 6 метров толщина бетонного слоя должна быть не менее 20 см.

• Расчет перекрытия по профнастилу определяется нагрузками, весом конструкций и размерами здания. Эти параметры влияют на профиль и сечение балок, колонн и фундамента.
• Для таких систем требуется проектная документация и расчет прочности в соответствии с соответствующими СниП, особенно относящимися к стальным или бетонным конструкциям.
• Из-за сложности такого расчета, проектировщики часто используют специальные программы. Документация для монолитного бетонного перекрытия из профнастила включает в себя план, чертежи опалубки, армирования (обычно в формате dwg) и спецификацию материалов.

Монолитное перекрытие по профнастилу своими руками

Подготовка

Для того чтобы правильно заливать бетон по профлисту, необходимо тщательно подойти к начальному этапу работ. В первую очередь нужно:

• произвести расчеты с учетом точных размеров будущего строения,

Важно заранее узнать у производителя все эксплуатационные характеристики профлистов.

• рассчитать необходимую прочность материала, из которого будет изготавливаться каркас, с запасом;
• выбрать подходящий металлопрофиль, определиться с размерами листа и толщиной материала;
• произвести расчет арматуры, которая будет использоваться для укрепления несущего каркаса.

Поэтому, подготовительный этап расчетов позволяет определить необходимый ассортимент и номенклатуру металлических балок и колонн. Для колонн используются трубы из стали профильного сечения в качестве основного материала. Для изготовления балок применяются металлические швеллеры. Устойчивость всей конструкции зависит от точности расчета монолитной системы.

Важное замечание

Шаг балок в основном зависит от типа используемого профнастила, а точнее от высоты его профиля. Чем она больше, тем меньше выбирают шаг балок.

Монтаж опалубки

• При выборе длины профнастила следует учитывать несколько важных моментов:
• для предотвращения прогиба листа важно, чтобы было три опоры вместо двух;
• при коротких пролетах заливка бетоном будет проще из-за меньшего давления.

Для крепления профлиста на металлическую основу обычно используются специальные саморезы с усиленным буром. Благодаря этому усилению, саморез легко проникает в швеллер, и не требуется предварительное сверление. Не зря же такой крепеж называется бронебойным.

Рекомендуем

Учитывая большое количество точек крепежа, для завертывания саморезов рекомендуется использовать шуруповерт или дрель на небольших оборотах.

Этот элемент подвергается воздействию очень больших нагрузок. Не забывайте, что бетон (обычно марки М-350) для заливки весит почти в 2,5 раза больше, чем вода. Надежность опалубки во многом зависит от способа крепления профлистов. Листы рекомендуется закреплять в местах контакта с балкой бронебойными саморезами с интервалом около 40 см.

В местах нахлестов также следует соединить отдельные листы друг с другом. Крепление выполняется саморезами меньшего размера и с более коротким интервалом — около 25 мм. После завершения укладки профиля можно приступить к армированию перекрытия с использованием профнастила.

Специфика армирования

Отсутствие съемной опалубки не гарантирует дополнительную прочность плите, поскольку бетон в процессе эксплуатации испытывает большие нагрузки как на изгиб, так и на сжатие. Для предотвращения возможных проблем внутри нее устанавливают металлический каркас, состоящий из прутьев, уложенных в профилированные листы. Также проводится "верхнее" армирование, при этом трубы укладываются вдоль гребней листов. В итоге, объемный армированный каркас образуется из продольных и поперечных элементов, которые либо сваривают, либо соединяют стальной проволокой.

Заливка бетона

• Перед началом бетонных работ профнастил укрепляют дополнительными опорами, размещенными между опорными балками в середине пролетов. Это позволяет избежать изгибания профлиста под весом заливаемого бетона. Опоры удаляют только после того, как бетон приобретет необходимую прочность.
• Заливку бетона рекомендуется проводить поэтапно, так как забетонировать весь объем за один раз достаточно сложно. В течение рабочего дня рекомендуется забетонировать только определенный пролет.
• Бетон должен выдержать определенное время, чтобы достичь необходимой прочности. Летом процесс созревания, то есть достижения марочной прочности, занимает около 80%, при этом занимает от 10 до 11 дней, зимой же – около месяца. Учитывая, что бетон при низких температурах затвердевает значительно дольше, рекомендуется проводить заливку в теплое время года.
• Во время жаркой погоды рекомендуется увлажнять бетонную поверхность, чтобы предотвратить ее трещание и обеспечить нормальное отвердевание.

Дополнительная рекомендация

Если существует риск заморозков при укладке монолитной конструкции, то рекомендуется выбирать бетон с противоморозными добавками сразу. Такой бетон сохраняет свои свойства при низких температурах, а также существуют специальные технологии, сокращающие время его застывания. Естественно, стоимость такого бетона будет выше.