Расчет монолитного перекрытия по профлисту пример


Монолитное перекрытие по профнастилу в частном доме, пример расчета, чертежи

В строительстве малоэтажных зданий широко применяется технология изготовления монолитного перекрытия по профнастилу. Опирание осуществляется на несущие стены или металлические балки в продольном направлении. Современные способы устройства позволяют ускорить процесс установки и снизить показатели трудоемкости.

Оглавление:

  1. Описание конструкции
  2. Правила расчета
  3. Технология монтажа

Что представляет собой перекрытие?

Его изготовление требует проведения обработки поверхности, при том, что профнастил практически исключает этот этап. По факту монолит обустраивается по методу несъемной опалубки, что также помогает сэкономить трудозатраты на демонтаже щитов. Технология привлекательна тем, что это нестандартное решение эффективно при возведении гаражей, хозпостроек или террас.

Лист имеет такую форму, которая позволяет создать бетонную систему повышенной прочности. Она будет лучше сопротивляться деформациям, что обеспечивает надежность всего здания. Нижняя часть перекрытия приобретает ребристую форму с ребрами жесткости. На практике такой способ снижает расход арматуры и смеси, однако это не вредит прочностным характеристикам.

Несмотря на то, что конструкция получается относительно нетяжелой, ее устройство возможно только для зданий с кирпичными или блочными стенами. Перед ее изготовлением следует провести соответствующие расчеты по размерам и использованию материалов. Рекомендуется доверить этот этап профессионалу, так как от этого зависит надежность и долговечность создаваемого элемента дома.

Пример расчета монолитного перекрытия

Изготовление осуществляется посредством сооружения опалубки из профнастила, на которую сверху укладывается арматурная пространственная сетка. Опорами служат продольные металлические балки. Именно на них плита передает всю нагрузку от вышележащих конструктивных систем здания. После чего усилия распространяются на несущие стены и фундамент.

Профиль листа, толщина изготовляемого изделия и сечение арматурных стержней рассчитываются исходя из фактической нагрузки и размера пролетной части между опорными элементами. Зачастую толщина монолитной плиты составляет 1:30 от длины. То есть если последний параметр равен 6 м, то слой бетонного раствора должен быть не менее 200 мм.

Нюансы расчета размеров:

  1. На этом этапе в основу берутся габариты возводимого сооружения, расчетные сосредоточенные и распределенные нагрузки, а также собственный вес перекрытия. Тогда можно определить профиль и сечение металлических балок и колонн и характеристики фундамента.
  2. Так как монолитное перекрытие является особо важной конструктивной частью здания, монтажные работы должны проводиться на основании соответствующих проектных документаций. Сам расчет прочностных характеристик рекомендуется делать согласно нормативным документам СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.03.01-84 «Железобетонные и бетонные конструкции».
  3. Для устройства опорных колонн рекомендуется использовать круглые или квадратные гнуто-сварные профили, а для балок – швеллеры или двутавры. Однако выбор сечения напрямую зависит от пожеланий застройщика.
  4. Безбалочные варианты можно монтировать только для малоэтажных зданий. При этом профнастил должен иметь большие ребра жесткости (более 20 мм), что соответствует маркам НС35, НС100.
  5. Далее проводится расчет усилий от перекрытия. Он не всегда получается точным, поэтому возможна погрешность не более 0,5 кг. На основе результатов определяется поперечное сечение балочных элементов.
  6. Важно своевременно определить вид листа. Используя кровельный материал с гофрой большой высоты, пролет балок должен быть значительным. Если волна достаточно мелкая, то для обеспечения жесткости расстояние уменьшается.

Стоит обратить внимание на толщину металлического изделия, так как это сильно влияет на несущую способность. К примеру, если шаг опор составляет 3 м, то размер профлиста должен быть не менее 0,8 мм. Очень важно правильно рассчитать его габариты. Если они будут недостаточны, произойдет сильный прогиб, деформация или даже полное обрушение под давлением бетонного раствора.

Технология устройства перекрытия

Основывается на выполнении следующих этапов:

  • Создание опалубки из профнастила.
  • Сооружение пространственного каркаса из арматуры.
  • Заливка смеси.
  • Уход.

1. Установка опалубочной системы.

Металлические элементы крепятся к опорным балкам посредством бронебойных саморезов размером от 32 мм. Для исключения прогибающих деформаций под действием бетона рекомендуется установить временные опоры в пролетной части. Их количество зависит от длины перекрытия, высоты гофры и толщины профнастила. Демонтаж стоек разрешается проводить только после набора прочности.

2. Монтаж арматурного каркаса.

Для повышения несущей способности монолитного перекрытия используется каркас, изготовленный из продольных и поперечных арматурных стержней. Длинные элементы укладываются в гофру листа, а короткие поперечные позволяют возвысить сетку на определенном уровне (зачастую не более 20 мм), чтобы она полностью закрывалась раствором.

Стержни, располагающиеся между балок, должны иметь обязательно цельный вид. В тех местах, где профлист опирается на несущие конструкции здания, а также на балки в крайних точках, арматура доводится непосредственно до самого края. Максимальная погрешность этого показателя может составлять не более 20 мм, в противном случае под давлением бетона и других усилий нагрузка будет перераспределяться на металлические полотна.

Сетка арматуры изготавливается на строительной площадке и имеет ячейки 20х20 см. Стержни используются диаметром от 4-6 мм и соединяются между собой при помощи сварки или оцинкованной проволоки. Иногда застройщики заказывают готовый каркас по соответствующим размерам.

3. Бетонные работы.

Перед началом заливки плиты монолитной конструкции следует провести подготовку поверхности. Опалубка из профнастила очищается от постороннего мусора, промывается водой и просушивается. Можно воспользоваться несколькими способами заливки:

  • Передвижным или стационарным бетононасосом.
  • Ленточным транспортером.
  • Бадьей, которая подается на определенную высоту при помощи стрелового крана.

Такие методы обеспечивают заливку за один раз. Строительная гладилка позволяет выровнять всю плоскость, а уплотнение осуществляется с помощью глубинного вибратора. Рекомендуется поверхность плиты железнить, для чего понадобится сухой цемент. Также он позволит защитить ее от внешних воздействий. Если нет возможности провести заливочные работы одновременно, тогда плита разбивается на несколько участков или пролетов, после чего постепенно укладывается смесь. Однако при проведении такой технологии каждый слой необходимо фиксировать, чтобы знать, когда снимать те или иные опоры.

Согласно нормативным документам монолитная конструкция должна заливаться с учетом перекрывания верхнего горизонта волн:

  • В безбалочном типе толщина бетона должна составлять более 250 мм, причем измерения проводятся от нижней части гофры.
  • В балочном – около 75-80 мм, но размеры замеряются от верхнего края профлиста.

4. Уход.

Погодные условия сильно влияют на технологический процесс изготовления. Для предотвращения образования трещин, снижающих несущую способность, необходимо постоянно следить за состоянием бетона, проводить увлажнение и укрытие специальными материалами, поддерживающими влажность до 70%. Укладку рекомендуется проводить в теплое время при температуре выше +5°C. Если температура будет варьироваться в пределах +20-25°C, полное затвердевание может настичь в течение 15 дней.

Если температура воздуха 0°C и ниже, то в состав смеси должны содержаться противоморозные наполнители. Они прибавляют к стоимости, однако обеспечивают завершение работ и набор прочности в холодное время года. Также следует утеплить поверхность сборно-монолитного перекрытия, чтобы период застывания не превышал 28-30 дней.


 

Перекрытие по профнастилу монолитное: расчет и монтаж


Современные технологии позволяют производить строительные работы всё дешевле и быстрее. Наибольшей популярностью сейчас пользуется монолитное перекрытие по профнастилу, позволяющее не только сократить стоимость и сроки строительства, но и значительно снизить трудоёмкость работ. Технология применяется к зданиям любой формы и размера, достаточно грамотно и скрупулёзно провести расчет перекрытия по профнастилу.

Инструменты и материалы для работ

В работе с монолитным перекрытием вам пригодятся следующие инструменты и материалы:

Основание из профиля
  • цемент;
  • песок;
  • емкость;
  • бетономешалка;
  • лопата;
  • профнастил;
  • саморезы;
  • арматура;
  • опалубка;
  • мастерок.

Что такое профнастил и где он применяется?

Профнастил представляет собой оцинкованный стальной гофрированный лист. Волнистость этот материал приобретает путём холодного проката.  Иногда на материал также наносится дополнительное антикоррозийное покрытие, повышающее дополнительно его внешнюю привлекательность.

Профнастил для перекрытий применяется для облицовки стен, создания кровли, строительства заборов, ограждений, ангаров и бытовок. Можно выделить следующие типы профлиста, выпускаемые современной промышленной отраслью:

  • тип С – профиль для стен;
  • тип НС применяется для настила и строительства стен;
  • Н – несущий тип, применяемый для кровли (как плоской, так и одно- и двускатной) и перекрытий.
Несущий профлист

Профилированный металлопрокат типа Н имеет наибольшую несущую способность, что и позволяет применять его для кровли. Высота профиля также наибольшая среди прочих разновидностей. К примеру, в профиле Н35-1000-0,7 – 35 – это высота профнастила в миллиметрах, 1000 – ширина, а 0,7 – толщина.

Специфика расчёта материала

При проведении расчета нужно в обязательном порядке учитывать габариты постройки, вес всей конструкции, а также коэффициент нагрузки на перекрытие и параметры фундаментного основания дома. Виды металлических опор и колонн будут выбираться в соответствии с параметрами постройки.

Перекрытие по профлисту будет иметь такую толщину, какой будет требовать уровень эксплуатационной нагрузки. Параметры опалубки и сечение металлических крепежных стержней также зависят от степени нагрузки, а также от длины пролета между балками опор.

Перекрытие по профнастилу, включающее профиль и плиту, будет иметь ширину в пропорции 1: 30 (по отношению к длине пролета).

Проектирование конструкции

Перед началом строительных работ необходимо подготовить все проектные документы согласно СНиП II-23-81. В силу того, что застройщикам без специального инженерного образования крайне трудно выполнить расчёт конструкции, проводимый по этим документам, было создано специальное ПО, при помощи которого, любой желающий может создать рабочую документацию и выполнить все расчёты. Кстати говоря, при помощи той же программы можно выполнить чертежи опалубки и арматуры, а также посчитать общие затраты на материалы.

Не закончив предварительно работу с документацией и расчётами, монолитное перекрытие по профнастилу строить не рекомендуется, ведь в таком случае велика вероятность, что вероятная нагрузка на перекрытие или же кровлю (плоскую или со скатами) будет высчитана неверно, вследствие чего деформируется либо постройка, либо сам профлист.

Кроме того, стоит заранее рассчитать шаг между опорными балками, который варьируется в зависимости от типа профнастила (к примеру, тип Н, используемый для плоской кровли, нуждается в частом шаге между опорными балками, ведь высота этого профиля выше остальных – целых 35 мм.). Это связано с тем, что прочность бетонной заливки будет невысока.

После того как все расчёты будут произведены, можно начинать строить монолитное перекрытие по профнастилу, которое реально выполнить собственноручно, но для этого вам понадобятся специальные инструменты и высокотехничное оборудование.

Устройство монолитного перекрытия по профнастилу

Готовый потолок – вид снизу

Главный этап возведения перекрытия из железобетона – подготовка и заливка опалубки. Готовая монолитная конструкция в дальнейшем может использоваться как потолок, не нуждающийся в дополнительной отделке и декорировании.

Второе немаловажное звено монолитного перекрытия – профили. Именно благодаря им достигается ребристое сечение, в разы повышающее уровень надёжности перекрытия. Также благодаря использованию профилей можно сократить расходы на армирование конструкции, что сократит общие расходы на строительство.

Перекрытие из профнастила представляет собой, по сути, несъёмную опалубку, опорой для которой как раз и является металлический каркас. В силу того, что общая конструкция имеет внушительный вес и прочность, материалы для стен можно применять более легкие, не опасаясь за крепость постройки, ведь за неё отвечает каркас из металла.

Нагрузка переносится на плоскую часть каркаса, что еще сильнее облегчает нагрузку на стены и фундамент. Таким образом, можно даже дополнительно сэкономить и построить дешевый и быстро возводящийся колонный фундамент.

Основные этапы монтажа

Прежде чем делать расчёт длины листа профнастила, стоит учитывать, что его опора должна обеспечиваться сразу на 3 опорные балки, дабы в будущем лист не перегибался и не деформировался.

Крепление профиля

Фиксация профиля с помощью саморезов

Если расчеты были предварительным этапом, то первым этапом будет крепление листов к металлическому основанию. Это делается при помощи саморезов с усиленным буром. При этом крепеж свободно может зайти в швеллер даже тогда, когда отверстие там не делалось специально.

Крепления нужно сделать везде, где профлист соприкасается с балкой опоры, ведь общая нагрузка на конструкцию будет довольно высокой.

Армирование

Следующий этап работ – армирование. Арматура – это каркас, который помогает бетонной заливке выдерживать сильные нагрузки. Структура арматуры будет состоять из 12-миллиметровых продольных прутьев, укладываемых в каждую из волн профнастила. Если требуется еще больше усилить конструкцию, можно добавить поперечные прутья арматуры (толщиной в 6 мм). Арматурный каркас соединяется сваркой или стальной проволокой.

Укрепление конструкции

Заливка перекрытий

Следующий этап – заливка перекрытий. Сорт бетона должен быть наивысшим, кроме того, всю заливку нужно произвести за один раз. Замес бетона лучше не делать самостоятельно – надёжней будет заказать готовый и залить его при помощи спецтехники (бетононасос и транспортер).

Заливка раствора

Выравнивание

После заливки перекрытия его необходимо тщательно выровнять. Предварительно нужно добавить несколько подпорок, страхующих профнастил от прогиба под тяжестью бетонной заливки. Дополнительные опоры устанавливаются между основными опорными балками.

Советы по работе с бетоном

Только лишь бетон окрепнет (на это потребуется почти месяц), опоры можно устранить. Заливка производится лишь при температуре выше нуля, ибо при минусовой температуре велика вероятность, что сохнуть он будет еще дольше.

Если по каким-либо причинам работы приходится проводить при очень низкой температуре, стоит купить бетон с дополнительными добавками, которые помогут смеси окрепнуть.

Если приходится работать в сухую и жаркую погоду, то, для того чтобы предотвратить появление трещин, залитый состав потребуется периодически увлажнять. Если во время проведения работ могут возникнуть заморозки, то рекомендуется заказать смесь со специальными добавками. Она может набрать необходимую прочность даже при низкой температуре.


Перекрытие по профнастилу монолитное: монтаж, плюсы и минусы

В современном строительстве активно применяются передовые технологии и материалы. Так, одним из популярных решений является профнастил для перекрытий. Подобное изобретение обладает массой эксплуатационных достоинств.

Преимущества перекрытия с профнастилом

Перекрытие по профнастилу характеризуется следующими плюсами:

  1. Невысокая стоимость материала и монтажных работ. Поскольку установить перекрытие несложно своими руками, финансовые затраты остаются минимальными. Сам материал продается по доступной цене.
  2. Возможность реализации любых архитектурных решений и монтаж разных геометрических форм.
  3. Процесс заливки относительно простой и исключает необходимость опалубки. Использование гребней снижает расходование бетонной смеси, что тоже положительно влияет на конечную стоимость работ.
  4. Завершить монтаж системы сможет даже неопытный новичок.
  5. Готовое перекрытие легче конструкции из железобетона со съемной опалубкой, при этом прочностные свойства остаются на высшем уровне. В результате система не оказывает на основание больших нагрузок и остается эффективным решением для старых построек. Еще с помощью профлиста можно достичь грамотного распределения усилий.
  6. Являясь незаменимой составляющей монолитной конструкции, профнастил принимает на себя роль армированного каркаса.
  7. Показатели толщины перекрытия определяются местом его эксплуатации. Чтобы они соответствовали требуемым стандартам, нужно выполнить ряд расчетов.
  8. Готовая плита обладает хорошей прочностью, а наличие металлического профиля усиливает конструкцию и придает повышенную степень жесткости.
  9. На рынке доступны разные марки и типы профнастила. Это расширяет возможности выбора и позволяет найти оптимальный вариант для любых условий применения.
  10. Материал характеризуется повышенной устойчивостью к воспламенениям. Показатели огнестойкости равны 30 минутам, а если речь идет о монолитной системе с армированным пролетом — 45 мин.
  11. Перекрытия между этажами характеризуются усиленной опалубкой, которая позволяет обустроить потолок без отделочного слоя или других монтажных работ.
  12. Профнастиловые разработки незаменимы для помещений с металлическим каркасом. Для связывания колонн используется арматура, делающая каркас жестким и устойчивым к различным негативным воздействиям.

За счет небольшого веса, жесткости и устойчивости к коррозийным процессам профнастил пользуется большой популярностью и применяется для строительства построек разного назначения.

При связывании с бетонной смесью он берет на себя часть нагрузок, приходящихся на плиты перекрытия. Монолитный элемент фиксируется на легком несущем каркасе, что снижает расходы на формирование оснований и покупку стеновых материалов. В их качестве используются легкие газоблоки или пеноблоки. Раствор бетона заливают на профнастил без применения сложной опалубки.

Если соблюдать основные правила эксплуатации и вовремя обслуживать конструкцию, она будет демонстрировать лучшую прочность и устойчивость к негативным воздействиям.

Еще плиты на основе профлистов характеризуются минимальным весом и выглядят аккуратно. Устанавливая подобное решение в своем доме, можно не беспокоиться об отделочных или изоляционных слоях.

Материал удобен в эксплуатации и легко транспортируется.

Расчет перекрытия

Собираясь соорудить перекрытие из профнастила, необходимо провести некоторые расчеты, руководствуясь требованиями и нормами СНиП, СТО и др. Важно обращать внимание на габариты помещения, величину шага монтажа поперечных балок, их длину, возлагаемую нагрузку и свойства несущего материала. Еще следует обращать внимание на тот факт, что каждый лист вдоль длины опирается на 3 балки, а с учетом планируемой нагрузки определяется толщина армированных элементов и высота плиты.

Толщина конструкции выбирается с учетом пропорции 1:30, которая зависит от дистанции между поперечинами. Монолитный элемент может обладать толщиной 70-250 мм.

С помощью сокращения шага пролета можно предотвратить проблему прогибания листов. Еще нужно учитывать вес полезной нагрузки, которую принимает межэтажное перекрытие. В качестве нормы используется показатель 150 кг/м², к которому прибавляется 33%.

Рассчитывая монолитное перекрытие, следует точно определить испытываемые расчетные нагрузки и вес конструкций. Эти параметры влияют на тип профиля и толщину опорных балок.

Устройство монолитного перекрытия

Устройство монолитного перекрытия по профнастилу предусматривает наличие железобетонного элемента.

Ключевыми составляющими перекрытия из профнастила является профлист, армирующий каркас и бетон. Подобное изделие основывается на балочном каркасе, а нагрузка распределяется не на стеновые конструкции, а на колонны. У каждой колонны имеется собственный фундамент.

Перекрытие по профнастилу монолитное представляет собой конструкцию, которая подразумевает получение формообразующей поверхности и расширяет возможности строителей в реализации сложных проектов и геометрических форм.

В зависимости от высоты размещения перекрытия выбирается подходящая стойка для опалубки. Телескопические изделия бывают индивидуальными и рамными. Если высота большая, лучше воспользоваться опалубочной башней, а толщину перекрытия расширить до 1000 мм.

При небольшой высоте допускается применение изделий толщиной 300 мм. Чтобы получить сложную конфигурацию, нужно задействовать деревянную клееную балку с разной длиной.

Основные этапы монтажа

Монолитное перекрытие по профлисту обустраивается посредством соединения перфорированных листов с поперечными балками. Дальше происходит монтаж опалубки, подразумевающий верхнюю фиксацию листов. Чтобы залить бетонную смесь под поверхность материала нужно обустроить временные опоры, гарантирующие неподвижное состояние всей конструкции.

На настиле располагают металлическую арматуру и бетонируют нижний накат. Дальше выполняется выравнивание потолка и напольного покрытия. Когда перекрытие получит требуемую степень жесткости, временные опоры можно демонтировать.  При выборе безбалочного крепления необходимо учитывать некоторые нюансы.

В первую очередь, армирующий каркас нужно будет поместить вдоль каждого углубления профлиста. Потом его соединяют с металлической сварной сеткой с помощью проволоки. Поверх этого наносится цементная стяжка.

Крепление профиля

Если все расчеты были выполнены правильно, первым этапом будет фиксация профлистов на металлической основе. Для этой цели задействуются саморезы и усиленный бур. При этом крепежный механизм может зайти в швеллер даже при отсутствии специальных отверстий.

Чтобы усилить прочность конструкции, крепления нужно установить везде, где это возможно.

Армирование

Процедура армирования подразумевает обустройство внутреннего каркаса из металлических прутьев в монолитном бетоне, что гарантирует повышенные прочностные свойства. Для организации объемной структуры задействуется сварная сетка с ячейками 15 х 15 см и отрезки арматуры, соединяющиеся с помощью вертикальных связей или сварочного оборудования. Допустимый шаг объемной перевязки не должен превышать 20 см.

В качестве армирующего элемента задействуется стальной стержень толщиной 10-12 мм марки А400С. Внутреннюю часть плиты из стали обрабатывают бетоном, чтобы защитить ее от негативных воздействий.

Заливка перекрытий

Заливка перекрытия по профнастилу бетоном делается по мере необходимости за один раз. Если подобная возможность отсутствует, необходимо зафиксировать временной промежуток, за который материал будет схватываться. Рекомендуется применять готовые бетонные смеси под марками М300 или выше с мелкофракционным щебнем (до 5 мм). Такой материал сможет заполнить все пустоты в опалубке и усилить конструкцию. Необходимо осуществить вибропрессование.

Работы по бетонированию осуществляются при плюсовых и минусовых температурных значениях. Во втором случае необходимо выбирать такие марки бетона, которые имеют в своем составе специальные пластификаторы. В первую очередь смесь нужно залить в перфорацию профлиста, а потом распределить по всей площадке. Если листы будут фиксироваться на внутренней полке двутавра, смесь лучше залить до уровня верхней полки.

Перед тем, как создать бетонное перекрытие профнастила для опалубки перекрытий, необходимо выполнить ряд подготовительных работ. В первую очередь, следует очистить опалубку от любых загрязнений, помыв ее водой и просушив.

Чтобы подать бетонную смесь, можно использовать следующие методы и инструменты:

  1. Стационарный или передвижной бетонный насос.
  2. Ленточный транспортер.
  3. Строительную бадью, для поднятия которой используется кран.

Подобный метод позволит залить смесь за один заход. Для выравнивания всей поверхности используется строительная гладилка. Слой бетона уплотняется с помощью глубинного вибратора, а с целью «железнения» поверхности задействуется сухой цемент.

Специфика бетонирования напрямую зависит от погодных условий. Чтобы предотвратить образование трещин, негативно влияющих на бетонную структуру, необходимо регулярно обслуживать несущий профнастил для перекрытий, увлажняя его и защищая влагоемкими материалами. Укладка перекрытия в Москве возможна при температуре не меньше +5°С. Процесс затвердевания летом может занять 1-2 недели при температурном диапазоне 15-20 °С.

При опускании температурных значений до нулевой отметки или ниже, в смесь бетонная нужно добавить специальные пластификаторы. Их наличие повышает стоимость материала, но дает гарантии на благополучную фиксацию конструкции.

Руководствуясь существующими строительными нормами и требованиями, бетонную плиту нужно возвышать над волнами профильных листов не меньше чем на 5 см. Если используется дополнительная стяжка, значение можно уменьшить до 30 мм.

Выравнивание

Для выравнивания раствора используются гладилки и сухой цемент, обеспечивающий надежную защиту от негативных воздействий. Минимальные показатели толщины, которыми должен обладать безбалочный профнастил для перекрытия, составляют 250 мм.

Особенности обслуживания материала заключаются в постоянном увлажнении и укрывании влагоемкими материалами, пока не появится 70% прочность.

В холодный период процедура созревания камня занимает больше времени. Если условия созревания соответствуют комфортным, временные опоры можно демонтировать меньше чем за месяц, переходя к следующему этапу обрабатывания профлиста.

Перекрытие по профнастилу монолитное: монтаж, плюсы и минусы

Профильное и обычное перекрытие

Железобетонное перекрытие по профнастилу предполагает заливку с использованием опалубки. Благодаря монолитному перекрытию можно получить готовый потолок. При этом не надо будет проводить дополнительные работы, связанные с отделкой или доработками.
Любое перекрытие из профнастила зависит от профилей. Именно с их помощью можно сделать сечение ребристым. При этом значительно повышается надежность перекрытия. Кроме того, существенно снижаются финансовые расходы на арматуру и бетон. Это позволяет сэкономить на строительстве. 
Сущность плана перекрытия из профнастила выражается в том, что материал выполняет функцию неснимаемой опалубки. На нее, в свою очередь, будет залит бетон. При этом в качестве опоры выступает металлический каркас, который состоит из колонн и балок. Благодаря использованию конструкции, можно смело возводить стены из легких материалов, которые обладают небольшой прочностью.
Перекрытие из профнастила межэтажное возлагает определенную нагрузку на каркас из металла. При этом нагрузка на стены существенно снижается.

Полезно: Вы можете использовать пеноблочный или газобетонный материал для теплоизоляции стен. Разумеется, при условии, что вы имеете готовое перекрытие по профнастилу.

Перекрытия из профнастила между этажами обладают очень важным преимуществом. При строительстве массивного здания необходимо изготавливать ленточный фундамент. Его использование предполагает большие расходы на различные строительные материалы.
Нагрузка переносится с перекрытия на каркас – это значительно облегчает стены. В этих условиях снижается нагрузка и на сам фундамент. Поэтому можно заменить ленточный фундамент на колонный. При этом на изготовление такого каркаса не надо будет тратить большое количество средств. Таким образом, вы сэкономите не только финансы, но и время. 
При использовании колонного фундамента, следует помнить, что каждая из колонн сможет выдержать нагрузку только со своей стороны. Это связано с их расположением при перекрытии. Оголовки – места фундамента, где располагаются более легкие стены. Они заливаются небольшим ростверком. Чтобы рассчитать сечение, необходимо учесть толщину стен и расстояние между колоннами, которые составляют фундамент.

Основные сведения

Заливка перекрытий с основой из профлиста представляет собой создание монолитной плиты, обладающей повышенной прочностью, запасом надежности. При изготовлении используется оцинкованный профилированный лист, материал с полимерной защитой, являющийся основой. Она выполняет функцию стационарной опалубки, заливаемой бетонным раствором. Силовую нагрузку воспринимают металлические каркасы.

Перекрытия на базе профлиста и бетонного раствора, при правильном расчете и в соответствии со всеми правилами проектирования, имеют продолжительный срок эксплуатации и высокую прочность. Соблюдение всех необходимых требований и пропорций определяет надежность постройки и безопасность людей, находящихся в здании.

Преимущества перекрытия с профнастилом

Применение профлиста (марка «Н») решает задачи строительства благодаря легкости, жесткости, прочности и коррозионной стойкости. Материал в профиль — волна, формирующая ребра жесткости, которые после отливки бетонной плиты повышают ее несущую способность и конструкции в целом. Лист является несъемной опалубкой, поэтому снижаются расходы арматуры и бетона.

Если он связывается с бетоном, снимает на себя часть нагрузки с плиты перекрытия. Такие монолитные элементы могут опираться на легкий несущий каркас, что удешевляет формирование фундаментов (достаточно столбчатого варианта) строений. Снижаются расходы на стеновые материалы — применяются легкие и теплые газоблоки и пеноблоки. Бетонный раствор заливается на профнастил, не требующий сложной опалубки.

При правильном уходе бетонная плита имеет высокие прочностные показатели, эффективно противостоит воздействию природных условий. Подобные железобетонные плиты имеют сниженную массу. Потолочная поверхность конструкций имеет готовый экстерьер, устойчивый к изменениям температурно-влажностного режима и действию огня. Материал опорной основы удобно транспортировать, он неприхотлив в эксплуатации и рассчитан на длительный период применения. На несущем каркасе профилированный лист монтируется просто, быстро, без применения грузоподъемной техники.

Расчет перекрытия


Чертеж монолитного перекрытия по профнастилу.

К проекту обязательно составляются чертежи, а расчеты делаются в соответствии с рекомендациями СНиП, СТО 0047 -2005 (лучше с помощью профессионалов). Учитываются габариты постройки, величина шага установки поперечных балок, их длина, нагрузка на них и на колонны, характеристики несущего профлиста (ширина, длина, толщина изделий, высота профиля). Следует исходить из того, что каждый лист вдоль своей длины должен опираться на 3 балки. Исходя из планируемой нагрузки на перекрытие, рассчитываются сечение арматуры и высота плиты.

Ее толщина определяется из масштабного отношения 1:30, зависящего от расстояния между поперечными балками. Монолитная бетонная плита может иметь толщину от 70 до 250 мм. Вес, который будет иметь монолитное перекрытие, определит тип и количество металлических колонн, параметры их фундамента, тип балок, величину нагрузки на одну колонну. Глубина волн листового профиля влияет на расстояние между балками: чем она больше, тем чаще устанавливаются балки, так как увеличивается масса бетона в углублениях профиля при нецелесообразности увеличения толщины плиты.

Сокращение шага пролета позволяет исключить прогиб листов. Следует учесть вес дополнительной полезной нагрузки, которую примет межэтажное перекрытие — за норму принято 150 кг/м2, которую следует увеличить на 33%. Общая величина эксплуатационной нагрузки рассчитывается с погрешностью до 0,5 кг.

Из нее определяются размеры поперечного сечения и длина балок. Вертикальные стержневые анкеры позволяют объединить профилированные листы и железобетон, что передает им часть нагрузки. Для пролета шириной в 3 метра потребуется материал толщиной не менее 0,9 мм. На практике вычисления сведены в программное обеспечение, позволяющее формировать рабочую документацию.

Вернуться к оглавлению

Особенности монолитной конструкции

Межэтажное перекрытие из профнастила отличается от обычной конструкции специальным опалубочным усилением, позволяющим получить готовый потолок, не требующий дополнительной отделки.

Возможность применения разнообразных типов профилированного листа при возведении перекрытий является достаточно важным преимуществом

Достоинства:

  • возможность снижения расхода бетонной смеси, связанная с наличием «волн» различных размеров;
  • уменьшение количества материала для армирования;
  • увеличение прочности основания;
  • снижение массы конструкции;
  • равномерное перераспределение нагрузки;
  • возможность использования легких стеновых материалов, в том числе пено- и газобетонных блоков.

Профлист для перекрытий применяется относительно недавно. Метод перекрытия по профнастилу предполагает использование опалубки и бетона. За короткий период времени технология стала востребованной.

Один из отличительных моментов – возможность сооружения колонного фундамента конструкции, заменяющего традиционный ленточный. Нагрузка, которую воспримет каждая колонна, передается только конкретной частью каркаса.

Монолитная железобетонная основа представляет собой цельную плиту, забетонированную на профлисте. Опоры конструкции – кирпичные стены, бетон, железобетонные элементы, стальной каркас. Плита заливается пролетом длиной от 1,5 до 6 метров. Размер бетонной полки над поверхностью листов определяется расчетным путем, составляет не менее 30 мм. Если в бетонируемой поверхности выполнены проемы, укрепите вокруг них монолитный массив путем приварки в местах отверстий дополнительной арматуры.

Профлист, применяемый в качестве арматуры, должен иметь оцинкованное или какое-либо другое покрытие, которое обеспечит ему устойчивость к возникновению коррозии

Устройство монолитного перекрытия


Возможные схемы расположения листов для монолитного перекрытия по профнастилу.

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.

Подготовительный этап

Для того чтобы качественно залить бетонное перекрытие по профнастилу, важно технически грамотно подойти к начальной стадии работы. Рассчитайте усилия с учетом точных размеров постройки. Чтобы не допустить ошибку при выполнении расчётов, уточните эксплуатационные характеристики профилированных листов у производителя.

Подготовительный этап играет определяющую роль, требует специального подхода, инженерных знаний и умения выполнять необходимые расчеты. До начала монтажа следует:

  • Выполнить расчет материала, необходимого для изготовления каркаса, обладающего необходимым запасом прочности.
  • Подобрать вид профильного листа, определить размеры листа и толщину материала.
  • Рассчитать сортамент арматуры, предназначенной для изготовления несущего каркаса.

Расчетная часть позволяет определить сортамент, номенклатуру колонн и металлических балок. Базовый материал, применяемый для колонн, – стальные трубы профильного сечения. Балки изготавливаются из металлических швеллеров. Точность расчета монолитного основания определяет устойчивость конструкции объекта.

Монолитные перекрытия следует строить строго по разработанным и утвержденным чертежам и планам

Советы по монтажу опалубки

Технология работ предусматривает армирование балок и опорных колонн. Используются металлические трубы различного сортамента, асбестовые опоры. Металлический швеллер, двутавр применяются, как балки.

В зависимости от размеров гофр на листе изменяется шаг балок. С увеличением высоты волны уменьшается интервал между балками. Например, расстояние между балками для профильного листа марки TП–75 с толщиной 0,9 мм составляет 3 метра.

Контролируйте, не допускайте прогиба листов, устанавливая их на три опорных балки. Крепление осуществляйте саморезами, оснащенными усиленным буром. Помните о необходимости фиксации стыков, обеспечьте интервал между бронебойными саморезами  – 40 сантиметров.

После завершения устройства опалубки приступайте к армированию перекрытия по профнастилу.

Специфика армирования

Благодаря армированию происходит повышение прочностных характеристик одного материала с помощью другого, обладающего увеличенной жесткостью. Если говорить о профнастиле, то армирование выполняется стальной проволокой. Силовой контур, находящийся внутри конструкции, позволяет бетону воспринимать повышенные нагрузки. Продольные прутки диаметром 12 мм образуют каркас. Укладка осуществляется по каналам листов. Детали каркаса сваркой либо проволокой крепятся между собой.

Когда профнастильная опалубка будет сооружена, можно приступать к выполнению бетонирования

Рекомендации по бетонированию

Если опалубка из профнастила и металлических профилей установлена и выполнено армирование, приступайте к заливке бетона. Применяйте бетонную смесь марки М350. Последовательность мероприятий:

  • До заливки бетона профнастил для перекрытий усильте дополнительными балками – опорами, установленными по осям пролетов. Они поддержат основу в процессе заливки раствора. После затвердевания смеси их демонтируйте.
  • Бетонирование осуществляйте поэтапно. В течение рабочего времени старайтесь забетонировать конкретный пролет, так как проблематично сразу заполнить бетоном весь объем.
  • Дайте выстояться бетону до достижения рабочий прочности. Цикл созревания летом составляет 10 суток, а при отрицательной температуре – один месяц.
  • Увлажняйте поверхность бетона водой в жаркий период года. Это позволит предотвратить растрескивание, обеспечит созревание состава.

Если правильно произведены расчёты, выбраны профильные листы, установлен арматурный каркас и выполнено бетонирование, то прочность конструкции будет на должном уровне.

Возможные риски

Являясь универсальными, перекрытия по профлисту обладают недостатками. В процессе выполнения работ могут возникнуть непредвиденные моменты:

  • увеличенный расход бетонного раствора;
  • недостаточная жесткость конструкции перекрытия;
  • срыв сроков строительных мероприятий;
  • непредвиденное увеличение сметной стоимости строительства объекта.

Производя монтаж и заливку, нецелесообразно экономить на услугах проектировщиков и квалифицированных специалистов. Сложная и ответственная конструкция требует высокого уровня инженерных расчетов, разработки детального проекта работ.

Материалы для создания монолитного перекрытия

Профнастил — вид листового металлопроката, отличающийся наличием на поверхности рифления. Поверхность листа покрывается полимерами или оцинковывается. Такое покрытие выполняет защитную функцию, делая профлист надежным и долговечным материалом. Применяются профилированные листы в самых разных сферах.

На рынке материал представлен тремя типами:

  • С — для стен.
  • НС — для стен и перекрытий.
  • Н — несущий, для кровли и перекрытий.

Максимальной несущей способностью обладает профилированный лист типа Н. Он прочен, надежен и легко выдерживает вес жидкого бетона. Для того чтобы профлист начал играть роль внешней арматуры, необходимо, чтобы металл и бетон образовали одно целое. С этой целью на профиле листа выполняются специальные рифы, усиливающие сцепление.

Основные этапы монтажа

Монолитное перекрытие по профлисту обустраивается посредством соединения перфорированных листов с поперечными балками. Дальше происходит монтаж опалубки, подразумевающий верхнюю фиксацию листов. Чтобы залить бетонную смесь под поверхность материала нужно обустроить временные опоры, гарантирующие неподвижное состояние всей конструкции.

На настиле располагают металлическую арматуру и бетонируют нижний накат. Дальше выполняется выравнивание потолка и напольного покрытия. Когда перекрытие получит требуемую степень жесткости, временные опоры можно демонтировать.  При выборе безбалочного крепления необходимо учитывать некоторые нюансы.

В первую очередь, армирующий каркас нужно будет поместить вдоль каждого углубления профлиста. Потом его соединяют с металлической сварной сеткой с помощью проволоки. Поверх этого наносится цементная стяжка.

Крепление профиля

Если все расчеты были выполнены правильно, первым этапом будет фиксация профлистов на металлической основе. Для этой цели задействуются саморезы и усиленный бур. При этом крепежный механизм может зайти в швеллер даже при отсутствии специальных отверстий.

Чтобы усилить прочность конструкции, крепления нужно установить везде, где это возможно.

Армирование

Процедура армирования подразумевает обустройство внутреннего каркаса из металлических прутьев в монолитном бетоне, что гарантирует повышенные прочностные свойства. Для организации объемной структуры задействуется сварная сетка с ячейками 15 х 15 см и отрезки арматуры, соединяющиеся с помощью вертикальных связей или сварочного оборудования. Допустимый шаг объемной перевязки не должен превышать 20 см.

В качестве армирующего элемента задействуется стальной стержень толщиной 10-12 мм марки А400С. Внутреннюю часть плиты из стали обрабатывают бетоном, чтобы защитить ее от негативных воздействий.

Заливка перекрытий

Заливка перекрытия по профнастилу бетоном делается по мере необходимости за один раз. Если подобная возможность отсутствует, необходимо зафиксировать временной промежуток, за который материал будет схватываться. Рекомендуется применять готовые бетонные смеси под марками М300 или выше с мелкофракционным щебнем (до 5 мм). Такой материал сможет заполнить все пустоты в опалубке и усилить конструкцию. Необходимо осуществить вибропрессование.

Работы по бетонированию осуществляются при плюсовых и минусовых температурных значениях. Во втором случае необходимо выбирать такие марки бетона, которые имеют в своем составе специальные пластификаторы. В первую очередь смесь нужно залить в перфорацию профлиста, а потом распределить по всей площадке. Если листы будут фиксироваться на внутренней полке двутавра, смесь лучше залить до уровня верхней полки.

Перед тем, как создать бетонное перекрытие профнастила для опалубки перекрытий, необходимо выполнить ряд подготовительных работ. В первую очередь, следует очистить опалубку от любых загрязнений, помыв ее водой и просушив.

Чтобы подать бетонную смесь, можно использовать следующие методы и инструменты:

  1. Стационарный или передвижной бетонный насос.
  2. Ленточный транспортер.
  3. Строительную бадью, для поднятия которой используется кран.

Подобный метод позволит залить смесь за один заход. Для выравнивания всей поверхности используется строительная гладилка. Слой бетона уплотняется с помощью глубинного вибратора, а с целью «железнения» поверхности задействуется сухой цемент.

Специфика бетонирования напрямую зависит от погодных условий. Чтобы предотвратить образование трещин, негативно влияющих на бетонную структуру, необходимо регулярно обслуживать несущий профнастил для перекрытий, увлажняя его и защищая влагоемкими материалами. Укладка перекрытия в Москве возможна при температуре не меньше +5°С. Процесс затвердевания летом может занять 1-2 недели при температурном диапазоне 15-20 °С.

При опускании температурных значений до нулевой отметки или ниже, в смесь бетонная нужно добавить специальные пластификаторы. Их наличие повышает стоимость материала, но дает гарантии на благополучную фиксацию конструкции.

Руководствуясь существующими строительными нормами и требованиями, бетонную плиту нужно возвышать над волнами профильных листов не меньше чем на 5 см. Если используется дополнительная стяжка, значение можно уменьшить до 30 мм.

Выравнивание

Для выравнивания раствора используются гладилки и сухой цемент, обеспечивающий надежную защиту от негативных воздействий. Минимальные показатели толщины, которыми должен обладать безбалочный профнастил для перекрытия, составляют 250 мм.

Особенности обслуживания материала заключаются в постоянном увлажнении и укрывании влагоемкими материалами, пока не появится 70% прочность.

В холодный период процедура созревания камня занимает больше времени. Если условия созревания соответствуют комфортным, временные опоры можно демонтировать меньше чем за месяц, переходя к следующему этапу обрабатывания профлиста.

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,

ВажноОчень важно заранее уточнить у производителя эксплуатационные характеристики профлистов.

  • 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.

На заметкуШаг балок зависит в основном от вида используемого профнастила, точнее от высоты его профиля. Чем она  больше, тем меньшим выбирают шаг балок.

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.

РекомендуемУчитывая достаточно большое количество точек крепежа, используйте для закручивания саморезов шуруповерт или дрель, которую выставляют  на небольшие обороты.

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.

РекомендуемЕсли при устройстве монолитной системы возможны заморозки, то правильнее изначально выбирать смесь с противоморозными добавками. Такая бетонная смесь набирает прочность и при отрицательной температуре. К тому же ряд специальных технологий позволяют значительно сократить время его схватывания. Конечно, стоимость состава при этом повышается.

Устройство перекрытия

Перекрытие по профлисту

Для перекрытий подходит профнастил, имеющий дополнительные ребра жесткости. Высота волны должна быть не менее 60 мм, а толщина листа без внешнего защитного покрытия — не менее 0,7 мм. Единственное исключение из этого правила — создание чердачного перекрытия, так как на него приходится значительно меньшая нагрузка, чем на межэтажное.

Перед проведением работ проводится расчет перекрытия по профлисту с учетом следующих характеристик:

  • Размеры здания.
  • Нагрузки на балки и колонны.

При расчете монолитного перекрытия по профилированному стальному листу не учитываются данные на трещинообразование в нижней части конструкции. Обязательно нужно помнить про вероятность смятия ребер или деформации, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. Расчет верхней части плиты выполняется с учетом всех данных, как это делается при проектировании традиционных сборных железобетонных конструкций. Так как в процессе эксплуатации есть вероятность прогиба плиты, возможный размер определяется исходя из расчетных постоянных и временных нагрузок на конструкцию.

Анализ этих данных позволяет подобрать оптимальные размеры металлокаркаса. Монтаж конструкции очень прост, и сделать его можно, не прибегая к помощи специалистов. Но расчет всегда должен выполняться профессионалами, так как любая ошибка может привести к тому, что конструкция просто не выдержит нагрузки во время эксплуатации.

Монтаж балочной конструкции

Технология устройства монолитного перекрытия по профнастилу подразумевает использование балок и колонн. С этой целью подойдут металлические трубы, двутавры и швеллера. Расстояние между соседними балками определяется исходя из размеров и формы профиля листа. При значительной высоте профиля шаг между балками может быть уменьшен.

Лист профилированного металлопроката рекомендуется укладывать не менее чем на 3 балки, одна из которых находится в центре конструкции, а две другие — по сторонам.

Профнастил для монолитных перекрытий

К основанию балки профнастил крепится саморезами с усиленным буром, позволяющим не просверливать отверстия в швеллере или двутавре. У специалистов такие саморезы получили название «бронебойных», что соответствует их техническим характеристикам. Крепление выполняется только в местах соприкосновения профнастила с балкой. Дополнительная фиксация производится в местах стыка листов. Здесь можно применять саморезы на 25 мм. Шаг между саморезами должен быть около 40 см. По ширине листы стыкуются с нахлестом, а по длине встык. Гофры листа должны быть ориентированы вниз. На стадии возведения обязательно должна быть проверена жесткость стального профилированного листа и ее соответствие расчетным проектным параметрам.

Далее выполняется армирование конструкции. Арматура укладывается в гофры в продольном и поперечном направлениях. Вязка арматуры выполняется проволокой. Не рекомендуется использовать сварку для создания арматурного каркаса. Для формирования защитного слоя используются фиксаторы. Защитный слой необходим для того, чтобы минимизировать риск выхода арматуры из бетона и воздействия на нее негативных факторов окружающей среды. Тип и размер фиксаторов выбирается в зависимости от проектной толщины защитного слоя. После создания металлоконструкции можно заливать перекрытие бетоном.

Для того чтобы профилированные листы хорошо выдержали вес жидкого бетона, необходимо дополнительно укрепить металлоконструкцию до момента полного застывания.

Монтаж каркаса

С этой целью применяются дополнительные опоры. Минимальная толщина перекрытия должна составлять 7–8 см. Бетонирование лучше выполнять по пролетам. После полного застывания бетона на одном пролете убираются дополнительные опоры. Время полного созревания бетона может сильно отличаться в зависимости от температуры окружающей среды. В теплое время года конструкция полностью высыхает примерно за 10 суток. При отрицательной температуре для этого может потребоваться более месяца.

В соответствие со СНиП 3.03.01-87, перед бетонированием поверхность профлиста должна быть очищена от любых загрязнений, масел, мусора, цементной пыли и т. д. Поверхность промывается водой непосредственно перед заливкой бетонной смеси. Смесь заливается слоями, которые не должны иметь разрывов и перепадов толщины. Уплотнение бетона осуществляется вибраторами. При выполнении этой работы необходимо следить за тем, чтобы инструмент не воздействовал на профлист, арматуру и другие элементы конструкции. Следующий слой заливается только после того, как схватится предыдущий.

Монтаж безбалочной конструкции

Монтаж безбалочной конструкции несколько отличается от описанной технологии. Сначала под нижними краями опалубки и наката делаются временные дополнительные опоры. В выемки профнастила укладывается строительная арматура с периодическим профилем. Выполняется заливка перекрытия бетоном. Устройство монолитной безбалочной конструкции завершается чистовой отделкой. На полу делается цементная стяжка, а потолок отделывается, как правило, гипсокартонными листами.

Бетонное покрытие

Для бетонирования конструкции может применяться готовый бетон или цементно-песчаная смесь. Заливку обязательно нужно сопровождать прессованием смеси. Безбалочное перекрытие должно иметь толщину не менее 25 см, считая от нижнего края профлиста. Приступать к отделочным работам можно только после того, как бетон полностью затвердеет, и будут демонтированы дополнительные опоры.

При выполнении расчета безбалочной конструкции необходимо учитывать, что наиболее опасными для них считаются полосовые и сплошные нагрузки. В первом случае нагрузка будет распределяться через пролет, а во втором — по всей площади перекрытия. Расчет осуществляется с учетом этих факторов методом предельного равновесия. Безбалочные конструкции наиболее рационально делать квадратными. Устройство прямоугольного безбалочного перекрытия выполняется таким образом, чтобы соотношение сторон друг к другу было 1:5. В противном случае лучше возводить перекрытие с дополнительной опорой на балки.

Источники

  • https://kryshadoma.com/profnastil-proflist/profnastil-dlya-perekrytiy.html
  • https://pobetony.ru/bloki-i-perekrytiya/perekrytie-po-proflistu/
  • https://kladembeton.ru/tehnologija/zalivka/betonirovanie-po-profnastilu.html
  • https://proflistinfo.ru/prof/vybor/monolitnoe-perekrytie-po-profnastilu-kak-sdelat
  • https://1beton.info/maloetazhnoe/perekritie/monolitnoe-po-profnastilu
  • https://stylekrov.ru/monolitnoe-perekrytie-po-profnastilu.html

[свернуть]

Бетонное перекрытие по профнастилу: расчет, монтаж и заливка

Создание бетонных конструкций за пределами заводов стало повсеместным явлением. Бетонируются фундаменты, несущие стены и перекрытия. Популярным в малоэтажном строительстве становится устройство железобетонных перекрытий по профнастилу. Конструкции, где профлист является несъемной опалубкой, имеют высокую несущую способность, прочность и другие достоинства.

Преимущества перекрытия с профнастилом

Применение профлиста (марка «Н») решает задачи строительства благодаря легкости, жесткости, прочности и коррозионной стойкости. Материал в профиль — волна, формирующая ребра жесткости, которые после отливки бетонной плиты повышают ее несущую способность и конструкции в целом. Лист является несъемной опалубкой, поэтому снижаются расходы арматуры и бетона.

Если он связывается с бетоном, снимает на себя часть нагрузки с плиты перекрытия. Такие монолитные элементы могут опираться на легкий несущий каркас, что удешевляет формирование фундаментов (достаточно столбчатого варианта) строений. Снижаются расходы на стеновые материалы — применяются легкие и теплые газоблоки и пеноблоки. Бетонный раствор заливается на профнастил, не требующий сложной опалубки.

При правильном уходе бетонная плита имеет высокие прочностные показатели, эффективно противостоит воздействию природных условий. Подобные железобетонные плиты имеют сниженную массу. Потолочная поверхность конструкций имеет готовый экстерьер, устойчивый к изменениям температурно-влажностного режима и действию огня. Материал опорной основы удобно транспортировать, он неприхотлив в эксплуатации и рассчитан на длительный период применения. На несущем каркасе профилированный лист монтируется просто, быстро, без применения грузоподъемной техники.

Вернуться к оглавлению

Расчет перекрытия

Чертеж монолитного перекрытия по профнастилу.

К проекту обязательно составляются чертежи, а расчеты делаются в соответствии с рекомендациями СНиП, СТО 0047 -2005 (лучше с помощью профессионалов). Учитываются габариты постройки, величина шага установки поперечных балок, их длина, нагрузка на них и на колонны, характеристики несущего профлиста (ширина, длина, толщина изделий, высота профиля). Следует исходить из того, что каждый лист вдоль своей длины должен опираться на 3 балки. Исходя из планируемой нагрузки на перекрытие, рассчитываются сечение арматуры и высота плиты.

Ее толщина определяется из масштабного отношения 1:30, зависящего от расстояния между поперечными балками. Монолитная бетонная плита может иметь толщину от 70 до 250 мм. Вес, который будет иметь монолитное перекрытие, определит тип и количество металлических колонн, параметры их фундамента, тип балок, величину нагрузки на одну колонну. Глубина волн листового профиля влияет на расстояние между балками: чем она больше, тем чаще устанавливаются балки, так как увеличивается масса бетона в углублениях профиля при нецелесообразности увеличения толщины плиты.

Сокращение шага пролета позволяет исключить прогиб листов. Следует учесть вес дополнительной полезной нагрузки, которую примет межэтажное перекрытие — за норму принято 150 кг/м2, которую следует увеличить на 33%. Общая величина эксплуатационной нагрузки рассчитывается с погрешностью до 0,5 кг.

Из нее определяются размеры поперечного сечения и длина балок. Вертикальные стержневые анкеры позволяют объединить профилированные листы и железобетон, что передает им часть нагрузки. Для пролета шириной в 3 метра потребуется материал толщиной не менее 0,9 мм. На практике вычисления сведены в программное обеспечение, позволяющее формировать рабочую документацию.

Вернуться к оглавлению

Устройство монолитного перекрытия

Возможные схемы расположения листов для монолитного перекрытия по профнастилу.

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.

Вернуться к оглавлению

Монтаж перекрытий из профнастила

Балочное перекрытие формируется креплением перфорированных листов на внутренние/внешние полки поперечных балок. Затем формируется опалубка, когда выбрано верхнее крепление листов. Параметры допустимого прогиба профлиста, составляющие 1:250, определяют длину пролета наката. До заливки бетона под поверхность профнастила подставляются временные опоры, обеспечивающие неподвижность конструкции.

На настиле размещается металлическая арматура, выполняется бетонирование нижнего наката путем одного прохода по желобу. Поверхности потолка и пола выравниваются. После набора перекрытием прочности временные опоры снимаются. Монтирование безбалочного монолита предусматривает некоторые нюансы.

Так, длинные армирующие пруты (с регулярной ребристой насечкой на поверхности) укладываются вдоль каждого углубления профилированных листов. Они проволокой вяжутся с металлической сварной сеткой, которая укладывается на профиль сверху. Заливка делается за один проход. После твердения сверху бетонное основание укрывается цементной стяжкой. Монтируется несущий профнастил марок от Н60 до Н114, обеспечивающий высотой профиля необходимую жесткость материала при толщине 0,8 – 1,5 мм.

Профилированные листы крепятся саморезами-бурами длиной 3,2 см (шляпка 5,5 мм). Такие метизы закручиваются без предварительного сверления, пробуривая полку швеллера. Закручиваются они через 20 – 40 см (в каждую впадину профиля, прилегающую к балке), что обеспечивает точность и пространственную жесткость монтирования. Продольный нахлест листов на стыках делается только над поверхностью балок (величина 40 – 60 мм). Стыки прокручиваются саморезами через 2 см.

Вернуться к оглавлению

Армирование

Армирование перекрытия по профнастилу.

Внутренний металлический каркас в монолитном бетоне обеспечивает работу на сжатие, что обеспечивает марочную прочность плиты. Объемная арматурная структура формируется из плоской сварной сетки с ячейками 15 х 15 см и уложенных на дно каждого ребра жесткости продольных отрезков арматуры, которые объединяются вертикальными связями перевязочной проволокой или сваркой. Шаг объемной перевязки 20 см. Концы металлических прутков и сетки привариваются к балкам и колоннам.

Для армирования берется стальной стержень диаметром 10 – 12 мм (марка А 400С). Сетка может создаваться из продольных прутков диаметром 12 мм и поперечных — 0,6 см. Чтобы профнастил сам стал внешней арматурой, на профиле создаются насечки («рифы»), которые сцепляют его с бетоном.

Сталь внутри плиты защищается слоем бетона толщиной до 4 см. Для его создания используются специальные пластиковые фиксаторы, приподнимающие металлические стержни над поверхностью дна ребер жесткости на 20 – 40 мм. Сверху арматура покрывается бетоном также на 20 – 40 мм.

Вернуться к оглавлению

Заливка перекрытий по профнастилу

По возможности перекрытие бетонируется за один раз сразу или целыми пролетами перекрытия. Если это невозможно, точно фиксируется график с учетом времени схватывания материала. Целесообразно пользоваться готовым бетоном марок от М300 и выше с мелкой фракцией щебня (до 5 мм), способной проникнуть в опалубке под арматуру. Вибропрессование обязательно.

Бетонные работы делаются при положительных температурах воздуха, при отрицательных — бетон должен содержать антиморозные пластификаторы. Сначала раствор заливают в перфорации листа, а затем по площадке. При креплении листов на внутреннюю полку двутавра смесь заливается до уровня верхней полки.

Раствор выравнивается гладилками и «железнится» сухим цементом для предохранения от внешних воздействий. Минимальная толщина безбалочного перекрытия 250 мм (считая от нижнего края профиля), в балочном исполнении — 70 – 80 мм (без учета высоты профиля). Уход за материалом включает регулярное увлажнение и укрывание влагоемкими материалами до набора 70% прочности (10 – 14 суток при 20 град.).

В холодную погоду созревание камня значительно удлиняется, его поверхность следует утеплять. При оптимальных условиях созревания камня временные опоры убираются через 28 дней. Материал готов к последующей обработке.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Перекрытия из железобетона по профилированному листу — популярный способ изготовления монолитных плит в строительстве. При правильных расчетах и исполнении подобные конструкции обеспечивают высокие показатели надежности, прочности и долговечности на фоне снижения затрат и сокращения сроков работ.

Рекомендации «Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом»

Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформация

Монолитные планы этажей | Монолитно-купольный институт

Для дома-купола вашей мечты наша библиотека включает планы этажей самых разных размеров и форм. Этот диапазон размеров включает в себя небольшие уютные коттеджи, а также просторные и впечатляющие замковые владения и все, что между ними. Но хотя размеры и формы могут отличаться, преимущества дома с монолитным куполом остаются неизменными. Наши очень экологичные монолитные купола не только обеспечивают долгосрочную экономию, но и обеспечивают энергоэффективность, защиту от стихийных бедствий и многое другое.На этом веб-сайте есть инструменты и сотни статей, связанных с дизайном куполов. Кроме того, в нашем штате работают профессионалы с опытом и знаниями, которые могут помочь вам спроектировать именно тот план этажа, который вам нужен и который вам нужен.

Жилое технико-экономическое обоснование

В

Monolithic есть инструмент, который поможет решить, насколько осуществимы планы дома вашей мечты. Это технико-экономическое обоснование жилого дома: практическая, профессионально выполненная, очень подробная предварительная оценка жилого дома с монолитным куполом. Он включает сравнение процесса монолитного купола с другими системами здания.Он определяет дизайн и цель вашего проекта. Он устанавливает подробный предполагаемый бюджет на основе самой достоверной доступной информации.

DOME LIVING Ebook: Что нужно знать о монолитном купольном доме - перед покупкой

Новое! Это электронная книга, которую нужно обязательно прочитать, с практической информацией обо всем, что связано с проектированием и строительством дома вашей мечты. Дом вашей мечты может стать самой большой покупкой, которую вы когда-либо совершали! Так что окупите свои деньги! Эта электронная книга может помочь вам в этом! И это доступно! Закажите сейчас и получите в считанные минуты! Вы также будете получать все будущие обновления бесплатно!


.

Планы этажей по площади

На первый взгляд, когда вы подъезжаете к дому, который, как вам кажется, является монолитным куполом Эла Шварца в Феррисе, штат Техас, вы видите дверь, торчащую внутри бетонной арки, покрытой камнями и окруженной большим количеством камней. "Это вход?" Вы задаетесь вопросом. Пройдя через эту дверь, вы спускаетесь по сланцевой лестнице, которая вьется над аквариумом и спускается в главный купол с гостиной, столовой и кухней. Вы находитесь под землей - буквально стоите внутри холма - но если бы вы не прошли через эту дверь и не спустились по лестнице, вы бы этого не узнали.Внутри этого купола, который находится внутри холма, комфортно прохладно и светло - как в любом тихом, хорошо освещенном, спокойном доме с монолитным куполом.

.

Функции для пола и потолка

Функции пола и потолка дают нам ближайшее целое число вверх или вниз.

Пример: Что такое пол и потолок 2,31?

Этаж 2,31 составляет 2
Потолок 2,31 составляет 3

Пол и потолок целых чисел

Что делать, если нам нужен пол или потолок числа, которое уже является целым числом?

Это просто: без изменений!

Пример: Что такое пол и потолок из 5?

Этаж 5 составляет 5
Потолок 5 составляет 5

Вот несколько примеров значений:

x Этаж потолок
-1.1 -2 -1
0 0 0
1.01 1 2
2,9 2 3
3 3 3

Обозначения

Обозначения для пола и потолка аналогичны квадратным скобкам [] без верхней или нижней части:

Но я предпочитаю использовать словоформу: floor (x) и ceil (x)

Определения

Как дать этому формальное определение?

Пример: как определить этаж 2.31?

Ну, это должно быть целое число ...

... и оно должно быть на меньше (или может быть равно) 2,31, верно?

  • 2 меньше 2,31 ...
  • , но 1 также меньше 2,31,
  • и так же 0 и -1, -2, -3 и т. Д.

О нет! Есть много целых чисел меньше 2,31.

Итак, какой из них выбрать?

Выберите наибольшее значение (в данном случае это 2 )

Получаем:

наибольшее целое число , которое на меньше (или равно) 2.31 - 2

Что приводит к нашему определению:

Этаж Функция: наибольшее целое число, меньшее или равное x

Аналогично потолку:

Функция потолка: наименьшее целое число, которое больше или равно x

в виде графика

Функция этажа - это любопытная «ступенчатая» функция (например, бесконечная лестница):

Функция этажа

Сплошная точка означает «включая», а открытая точка означает «не включая».

Пример: при x = 2 мы встречаем:

  • открытая точка при y = 1 (то есть не включает x = 2),
  • и сплошная точка при y = 2 ( включает , включая x = 2)

, поэтому ответ: y = 2

А это функция потолка:

Функция потолка

Функция "Int"

Функция «Int» (сокращение от «integer») похожа на функцию «Floor», НО некоторые калькуляторы и компьютерные программы показывают разные результаты при задании отрицательных чисел:

  • Некоторые говорят, что int (−3.65) = −4 (то же, что и функция Floor)
  • Другие говорят, что int (−3,65) = −3 (соседнее целое число , ближайшее к нулю, или «просто выбросьте 0,65»)

Так что будьте осторожны с этой функцией!

Функция "ГРП"

Используя функцию Floor, мы «выбрасываем» дробную часть. Эта часть называется функцией "гидроразрыва" или "дробной части":

гидроразрыв (x) = x - перекрытие (x)

Похоже на пилу:

Функция гидроразрыва

Пример: что такое frac (3.65)?

гидроразрыв (x) = x - перекрытие (x)

Итак: гидроразрыв (3,65) = 3,65 - пол (3,65) = 3,65 - 3 = 0,65

Пример: что такое frac (−3,65)?

гидроразрыв (x) = x - перекрытие (x)

Итак: гидроразрыв (−3,65) = (−3,65) - пол (−3,65) = (−3,65) - (−4) = −3,65 + 4 = 0,35

НО многие калькуляторы и компьютерные программы используют frac (x) = x - int (x) , и поэтому их результат зависит от того, как они вычисляют int (x) :

  • Некоторые говорят, что трещина (−3.65) = 0,35 , т.е. −3,65 - (−4)
  • Другие говорят, что гидроразрыв (−3,65) = −0,65 , т.е. −3,65 - (−3)

Поэтому будьте осторожны при использовании этой функции с отрицательными значениями.

.

Анализ продольного изгиба железобетонных куполов - таблица Excel

Теория устойчивости, использованная в таблице:

Все расчеты в этой таблице производятся в соответствии с теорией из книги Л. Коллара и Э. Дулацки «Устойчивость гильз для инженеров».

Первый фактор, который учитывают Коллар и Дулацска, состоит в том, что материалы оболочек эластичны максимум только до определенного предела; после этого они становятся пластичными («физическая нелинейность»). Из-за сложности проблем продольного изгиба оболочки было сделано лишь несколько попыток теоретически оценить эффекты пластического поведения.Следовательно, они используют простой приближенный метод, который корректирует результаты теории упругой устойчивости, принимая во внимание эффекты пластического поведения материала.

Ползучесть материалов также существенно снижает критическую нагрузку на оболочки. В связи с трудностями, аналогичными тем, которые связаны с пластичностью, они учитывают это лишь приблизительно.

Трещины, возникающие в бетоне, значительно снижают жесткость железобетонных оболочек по сравнению с участком без трещин, поэтому они также снижают интенсивность критической нагрузки.Коллар и Дулацка показывают, как можно учесть этот эффект жесткости трещин (вместе с эффектом жесткости арматуры).

Также кратко рассматривается экспериментальное определение критической нагрузки.

Наконец, исследуются все обстоятельства (поведение оболочки после потери устойчивости и т. Д.), Определяющие подходящую величину коэффициента запаса прочности.

Деформационные свойства материала железобетонных оболочек, необходимые для анализа продольного изгиба, не могут быть определены так же просто, как и для других материалов, поскольку деформация зависит от трещин, арматуры и ползучести бетона, так что она становится нелинейной функцией нагрузки.

В целом железобетон отличается от упругого однородного материала по следующим параметрам:

  1. Зона сжатого бетона сползает;
  2. Бетон и арматура обладают упругопластическими свойствами;
  3. Зона растяжения трещин в бетоне, жесткость поперечного сечения падает, а положение, количество и качество арматуры играет важную роль.

О таблице:

Эту таблицу можно использовать как в английских единицах, так и в единицах СИ.

Ввод:

Я выделил синим цветом ячейки, требующие ввода. Их:

  • Количество слоев арматуры
  • Отношение эксцентриситета сжимающей силы, относящейся к начальному дефекту, к начальной амплитуде дефекта, c.

Примечание: c всегда будет 0,67 для куполов.

  • Переменная a. Эта переменная отражает влияние точности метода эрекции.

Используйте a = 1 для железобетонных оболочек с жесткой опалубкой, а для раздвижной опалубки можно взять a = 6.

Выход:

Коэффициент безопасности k выделен желтым цветом в конце таблицы.

Примечание. Критические нагрузки нескольких возведенных больших железобетонных куполов были определены в книге Коллара и Дулацки. Данные показали, что большинство конструкций имеют коэффициент запаса прочности больше двух.Два купола показали коэффициент безопасности несколько ниже, чем два, а один показал коэффициент безопасности ниже одного. Эта последняя структура фактически рухнула. В целом, по их утверждению, коэффициент запаса прочности от 2,5 до 3,5 представляется реалистичным для оболочек с уменьшающейся несущей способностью после продольного изгиба.

Ссылка на электронную таблицу:

Щелкните ссылку ниже, и вы сможете загрузить электронную таблицу. Я написал электронную таблицу в Open Office, но связанная версия сохранена в формате Excel.Его можно открыть в любой программе.

АНАЛИЗ ИЗВЕРСТИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КУПОК - Таблица Excel, Нанетт Саут Кларк

Примечание. Это интеллектуальная собственность Nanette South Clark, которой бесплатно делятся. Обращайтесь к этой таблице с должным уважением.

Точность результатов, полученных с использованием этой таблицы, никоим образом не гарантируется.

Проверьте все расчеты.Если вы обнаружите ошибку или у вас есть предложения по улучшению, напишите мне по адресу [email protected] Спасибо!

.

Практическое проектирование бетонных оболочек: бесценный справочный текст

Познакомьтесь с автором: доктор Арнольд Уилсон

После того, как доктор Уилсон завершил 40-летнюю педагогическую карьеру и получил звание почетного профессора гражданского строительства в Университете Бригама Янга (BYU), а также проработав более 30 лет старшим инженером-консультантом Monolithic, он написал книгу.

И не просто книгу. Книга доктора Уилсона представляет собой справочник по строительству бетонных конструкций с тонкой оболочкой, специально написанный для инженеров, архитекторов, строителей и студентов, изучающих эти дисциплины.

В предисловии к книге Дэвид Саут, президент компании Monolithic, сказал: «Я считаю, что он (доктор Уилсон) сконструировал более тонкие оболочки, чем любой другой человек, живой или мертвый». Эти проекты включают более 1500 тонких оболочек, расположенных на всей территории США и в 40 других странах.

В 2007 году, когда доктор Уилсон объявил о своем уходе на пенсию, Дэвид Саут описал его как «пионера в группе супер-инженеров - профессионалов всех возрастов, которые в первую очередь отвечали за разработку тонкослойных бетонных куполов.Когда вы говорите об этом поезде, вы должны упомянуть Арнольда. Когда дело доходит до проектирования куполов, построенных с использованием аэроформ, Арнольд является пионером. Я бы поставил его сразу после Дэвида Биллингтона »(профессор гражданской и экологической инженерии, Принстонский университет, штат Нью-Джерси).

Интерес доктора Уилсона к бетонным тонким оболочкам и его увлечение возникло в конце 1950-х годов, когда он был студентом инженерного факультета BYU. В 1961 году он помог своему профессору сконструировать гигантский тонкий панцирь, который жители Прово, штат Юта, в конечном итоге окрестили «черепахой Реама».«Первоначально спроектированный как ледовый каток, с годами назначение этого сооружения изменилось, оно оставалось полезным до тех пор, пока не было снесено в 2006 году.

К 1965 году доктор Уилсон преподавал в аспирантуре по проектированию тонких бетонных оболочек, используя в качестве текста текст Thin Shell Concrete Structures Дэвида П. Биллингтона, McGraw-Hill, 1965 и 1982. Он продолжал преподавать этот курс до выхода на пенсию из УБЯ в 1997 году.

Знакомьтесь: Практическое проектирование бетонных оболочек

Его 398 страниц содержат большое количество диаграмм, фотографий и формул.Иллюстрации в этой статье - лишь небольшой пример иллюстраций в тексте.

Каждая из десяти глав книги заканчивается подробными ссылками и включает в себя указатель и компьютерные программы, как в печатном виде, так и на компакт-диске, используемые для расчета напряжений в тонкой оболочке.

Помимо технической информации, в книге рассказывается об упадке тонких оболочек в 1970-х годах и их возрождении после того, как были изобретены процессы строительства с использованием надувных форм.

Обсуждаются преимущества тонких оболочек, такие как экономичная конструкция и обслуживание, почти абсолютная защита от природных и некоторых техногенных катастроф, прочность и долговечность конструкции, чрезвычайно низкое энергопотребление, гибкость внутреннего и внешнего дизайна и привлекательность для глаз.

Сюда входят купола, построенные как дома, а также как коммерческие и общественные объекты, огромные купола диаметром до 1000 футов, необычные применения, такие как ангары для самолетов и резервуары для воды.

Наконец, в книге рассматривается будущий потенциал бетонных куполов с тонкой оболочкой.

Но помимо всего хорошего, в «Практическом проектировании бетонных оболочек » также приводятся разрушения купола и их причины. По мнению Дэвида Саута, такая основательность делает эту книгу бесценным текстом.

.

Как создаются монолитные купола - несколько фактов о современном строительстве

Иглу демонстрирует два наиболее важных преимущества таких конструкций, а именно их высокую прочность и отличные изоляционные свойства. Монолитные купола своей долговечностью в основном обязаны естественной прочности арки, а хорошая изоляция обеспечивается минимальной поверхностью сферического сечения.

Первым современным монолитным куполом стал каток, построенный в Прово (штат Юта, США) в 1963 году.Четыре года спустя его перестроили и превратили в рынок. В таком виде первое монолитное сооружение функционировало до тех пор, пока не было снесено в 2006 году. В Польше самой узнаваемой купольной конструкцией является так называемый «Космический город», в котором находится штаб-квартира Radio RMF FM.

В настоящее время монолитные купола используются в различных архитектурных проектах, как жилых, так и промышленных и служебных. Благодаря прочной конструкции монолитные конструкции могут использоваться в качестве складов в цементной, минеральной, энергетической, сельскохозяйственной и горнодобывающей промышленности.Они также часто используются в качестве так называемых зданий, ограничивающих радиацию на атомных электростанциях, благодаря своей структурной целостности.

Этапы возведения монолитного купола

Современные монолитные купола в основном строятся с использованием метода, разработанного в США тремя братьями: Дэвидом, Барри и Рэнди Саутом. Первый купол был построен в Шелли в Айдахо в апреле 1976 года. Строительство монолитных куполов этим методом основано на нескольких этапах, выполняемых в строго определенном порядке.

Первый этап - подготовка площадки под строительство. Для этого делают кольцевой бетонный фундамент, армированный стальной арматурой. Выложенные за пределы фундамента бруски служат для связи конструкции с дальнейшим усилением конструкции. Это создает монолит с высокой конструкционной прочностью.

Второй этап строительства монолитного купола - это фиксация пневматического воздуха для образования кольца с последующей прокачкой воздуха до тех пор, пока не будет достигнута нужная форма.

На следующем этапе в игру вступают полиуретаны. Внутри купола нанесен слой пенополиуретана , который после затвердевания действует как изоляция всей конструкции и обеспечивает дальнейшее усиление. На этом этапе вы можете использовать, среди прочего, готовые полиуретановые системы , доступные в предложении PCC Group, которые позволяют производить высококачественных изоляционных покрытий . Примером таких продуктов являются серии Ekoprodur и Crossin ®. Изоляционные полиуретановые системы обеспечивают отличную тепло- и звукоизоляцию благодаря полужесткой пене и жесткой пене . Эти типы изоляции имеют очень широкий спектр применения. Применяются для фундаментов, полов, внутренних и внешних стен, крыш и чердаков. Благодаря использованию продуктов Crossin® можно достичь отличных коэффициентов теплопроводности. Помимо готовых полиуретановых систем , портфель продуктов группы PCC также включает полуфабрикаты, такие как полиэфирполиолы Rokopol® , антипирены (серия Roflam ), а также используемые компатибилизаторы и эмульгаторы. производить монтажные пены OCF высокого качества.Все эти химические продукты широко используются в современном строительстве.

Четвертый этап строительства монолитных куполов - это монтаж арматурных стержней на ранее нанесенный пенополиуретан с использованием специально разработанной системы бортов. Маленькие купола требуют стержней небольшого диаметра с большим шагом. Для более крупных конструкций необходимо использовать более толстые стержни, расположенные на меньших расстояниях.

Последний этап строительства монолитных куполов заключается в напылении бетона на арматуру, сделанную на предыдущем этапе.Этот слой обычно не превышает 8 см и полностью покрывает стальные стержни, создавая тонкостенный монолитный каркас. После высыхания бетон образует чрезвычайно жесткую и прочную конструкцию. Для улучшения свойств напыляемого бетона часто используются специальные модифицирующие добавки, такие как, например, продукты серии Rofluid ( M, H, P, T ). Добавки для бетона этого типа используются в качестве очень эффективных замедлителей сцепления с бетоном , которые замедляют схватывание бетонной смеси.Кроме того, благодаря своей химической структуре и низкому содержанию хлоридов Rofluids не вызывают коррозии стальной арматуры.

Преимущества и недостатки монолитных куполов

Монолитные купола обладают рядом преимуществ. Прежде всего, они отличаются отличными несущими и изоляционными свойствами, в первую очередь благодаря своей форме. Их уникальный дизайн дает им возможность противостоять даже самым серьезным стихийным бедствиям, таким как штормы, торнадо и даже землетрясения.Поэтому монолитные здания особенно популярны в регионах мира, наиболее подверженных стихийным бедствиям.

Отсутствие необходимости установки несущих стен в монолитных конструкциях. позволяет удобно расположить планировку помещений. К тому же, благодаря уникальному дизайну, нет необходимости в крыше. Это приводит к значительному снижению инвестиционных затрат, а также к экономии времени строительства. Большая экономия достигается также за счет использования меньшего количества строительных материалов, чем при стандартном строительстве.

Один из недостатков

.

Смотрите также