Что собой представляют сборно-монолитные перекрытия, в чем их достоинства и недостатки?

Монолитная конструкция, собранная с помощью балочно-блокового каркаса, что применяется для формирования пролетов между этажами, кровлей и лестницей, называется сборно-монолитным бетонным перекрытием (СМБП).

Конструкция состоит из элементов различной направленности, формы и габаритов, которые можно приобрести по отдельности или в виде готового ЖБ-комплекта у отечественных и зарубежных производителей.

Где уместно возведение сборно-монолитных перекрытий, какие нормативы для них применяются, виды, характеристики, параметры, расчеты и другие нюансы, читайте подробнее в представленном материале.

Описание СМБП

Сборные монолитные перекрытия внешне представляют собой несколько элементов, образующих железобетонную конструкцию, которая используется для перекрытий в частных и многоэтажных домах, а также пролетов лестниц.

Главной особенностью СМБП являются реберные балки с видимыми тригонами 10-30 (см) – армированными каркасами, которые изготавливают из арматуры, согнутой и сваренной по типу треугольников, расположенных на определенном расстоянии друг от друга.

Блоки, применяемые с балками, изготавливают не только из ЖБ-материала, но и пенобетона и керамзитобетона, использующихся в частном строительстве из-за их небольшого веса. В таких случаях плиты из легких бетонов устанавливают между тригонами. Но стандартные сборные монолитные перекрытия из крепких марок бетона являются наиболее рекомендуемыми специалистами для многоэтажного строительства.

СМБП характеризуются повышенной степенью прочности и плотности, что позволяет их использовать в сейсмически неблагополучных регионах, а также на рыхлых почвах. Собираются сборно-монолитные перекрытия, помимо балок с тригонами и плит, также и из блоков. Все части доставляются на объект строительства, где и складываются в одну цельную конструкцию с помощью монтажных способов, усиления, армировки, с целью дальнейшей заливки бетоном.

Арматура, которая входит в конструкцию, может быть представлена не только прутьями, но и арматурными сетками, закладными металлическими деталями. Длина прутьев различная, а ячейки в сетке должны – не меньше 10 х 10 (см).

Для формирования цельного перекрытия все части собираются в съемную опалубку, которую делают из качественных пород деревьев, фанерных листов, не коррозированных металлических изделий. Для лучшей теплопроводности конструкции формируют с термовкладышами типа Пеноплэкс.

Важным преимуществом сборных монолитных бетонных перекрытий является то, что их разработали для ручного монтажа, поэтому использовать для них сложную механизацию не обязательно.

СМБП считаются нетяжелыми из всех ЖБ-конструкций. При высоте (толщине) перекрытий 220-340 (мм) общая расчетная нагрузка для них равна всего 500-1200 (кг/м2). При этом балки могут быть различной длины, в зависимости от проекта.

Также, благодаря малому весу, СМБП не дает большой нагрузки на стены и фундамент, и может быть использована для реконструкции перекрытий, которые потеряли свои несущие эксплуатационные функции.

Сборная конструкция позволяет без проблем заменять износившиеся участки строения в любом их «возрасте», как целиком, так и частично. Также СМБП помогает создавать перекрытия определенной архитектурной сложности (с эркерами, конфигурациями и выступами), без использования армированного пояса.

Если сборные монолитные бетонные перекрытия имеют длину более 6 (м), то для них, при формировании бетонной основы, необходимо формировать надежные опоры (брус, колонны, стойки) через каждые 1,5 (м). Как только перекрытие будет готово, опоры из-под опалубки убирают.

Конструкционные особенности

Сборные монолитные перекрытия формируются на основе обустройства составных элементов конструкции, к которым относят:

1. Плита (бетонная диафрагма) заданных габаритов, толщиной не менее 50 (мм). Для монолитов рекомендуемые марки бетона – от В20-В2254,5, что соответствует цементным маркам М300-350. Чем выше марка бетона, тем прочнее перекрытие.
2. Оцинкованная балка произвольной длины, к которой приваривают треугольную арматуру, с толщиной 30-60 (мм), а шириной – 120 (мм). Треугольники по внешнему виду напоминают шпренгели.
3. Блоки с пустотами из монолита или легких бетонов, с помощью которых устанавливаются балки, массой 14-22 (кг). В среднем, для создания 1м2 перекрытия необходимо 8 или 9 изделий.
4. Армированная сетка. Может применяться не всегда, но рекомендуется для длинных пролетов, в качестве усиления или дополнительного армированного бетонного слоя.
5. Стойки (телескопические) или опоры из любого подходящего материала одинаковой длины.
6. Несъемная и съемная опалубка. Первая формируется из любых легких бетонов (используют плиты и блоки), вторая – из традиционных средств.

Сама технология сборки СМБП не считается сложности. Конструкционная особенность состоит в том, что сначала первыми кладут при монтаже несущие балки, между которыми закладывают пустотные вкладыши, а временные разгрузочные опоры демонтируют только после того, как бетон застыл и набрал прочность.

Балки соединяются друг с другом с помощью контурного армирования. Некоторые СМБП имеют готовый армированный пояс, но чаще его делают на заказ.

Опалубку можно делать не только стандартного типа, но и из кирпичей или блоков, так как они имеют правильные геометрические формы. Но традиционная опалубка более легкая по весу, чем из блока или кирпича.

Также для сборных монолитных перекрытий обязательно применяют обвязку армированного каркаса от узлов опирания (по контурам). При этом толщина верхнего слоя бетона для вкладышей (армировка, блоки, сваренная обвязка) должна составлять не больше 30 (мм).

СМБП имеет высокие несущие характеристики, и способны перекрыть пролеты до 16 (м). Залитый по маякам бетон помогает получить поверхность, не требующую дополнительной стяжки – чистое напольное покрытие готово сразу.

Разновидности

По своим характеристикам и особенностям соединений сборные монолитные бетонные перекрытия бывают:

1. Контактными. Нагрузка нижней стены на верхнюю передается через технический шов по горизонтали.
2. Платформенными. Передача нагрузки происходит через площадку с узлами опирания.
3. Комбинированными. Могут сочетать в себе особенности 1 и 2 типа. Обладают простотой монтажа.

Из всех перечисленных разновидностей контактные типы применяют чаще всего, так как у них самая большая прочность. Важное преимущество СМБП, независимо от типа – возможность гибкого подбора нужной несущей способности перекрытия, обозначенной проектом по предполагаемым будущим нагрузкам при эксплуатации.

По способу изготовления перекрытия бывают:

• с широким тавром в нижней зоне (конструкционные особенности элементов для поверхности);
• с несущими балками неполной высоты, при наличии вертикальных арматурных выпусков.

По характеристикам всех частей, входящих в конструкцию СПМБ, и особенно, каркас, они бывают:

1. Полнотелыми. Блоки и поверхность являются сплошными. Часто встречаются в сочетанном виде – монолит + легкий бетон.
2. Пустотелыми. Блоки между балками, имеют пустоты, которые позволяют снизить общий вес и нагрузку конструкции, способствуют легкому монтажу и произвольной дополнительной закладке необходимой арматуры, особенно, по углам.
3. Ребристыми. Собираются с помощью съемной и несъемной опалубок, имеют ребра жесткости их ЖБ-материала, скрепляются стандартной бетонной заливкой.
4. Часторебристыми. Имеют сплошную панель с частыми ребрами, которые заполнены множественными пустотелыми блоками. Размеры бетонного бруска балок составляют 40 х120 (мм).

Также различают конструкции по степени монтажа – легкая сборка и средняя, по составным частям – полностью монолитные или разной элементной сборки, но все перечисленные типы являются основными.

Уменьшение веса СМБП возможно, если при их обустройстве использовать вкладыши плотного пенопласта или газобетона.

Основные требования

Строительство зданий с применением сборных монолитных перекрытий регламентируется рядом нормативных документов, которые касаются использованных материалов, их характеристик, проведенных с ними испытаний, условий эксплуатации, хранения и правил монтажа.

Основными нормативами, дающими отсылки к ряду дополнительных документов, правил и положений для СМБП, являются:

• ГОСТ 26434-2015;
• ГОСТ 13015-2003;
• ГОСТ 14098-91;
• ГОСТ 21779-82;
• ГОСТ Р 52086-2003;
• СНиП II-23-81;
• СП 16.13330.2017;
• СП 70.13330;
• СТО НОСТРОЙ 2.7.16-2011.

Важные требования в перечисленных документах касаются таких моментов:

1. Перед началом работ должен быть обязательно составлен проект (расчеты, план и схема), определена последовательность работ. Это исключит появление ошибок и дальнейших сложностей при эксплуатации перекрытий.
2. Качество расходного материала, использующегося в производстве и монтаже. Приобретать продукцию для формирования СМБП лучше всего у проверенных производителей, которые могут предоставить сертификаты и документы на свои изделия.
3. Обработка армировки перед заливкой бетоном и формированием балок специальными антикоррозийными средствами. Такой способ значительно продлевает срок эксплуатации изделий, исключает коррозию и появление разводов на перекрытиях с одной или другой стороны, что особенно важно для потолков.
4. Несъемную опалубку применяют одновременно с усилением из армированного материала и заливки бетоном.
5. Размер слоя заполнителя между балками должен составлять не больше 20 (мм). Это предохранит поверхность от расслоения. Данный слой считается достаточным для поверхности.
6. Отклонения маяков при монтаже не должны быть больше, чем ±5 (мм). По ним соблюдается геометрическая линия конструкции.
7. Стойки балки необходимо устанавливать параллельно опорным краям плит. При этом соблюденный шаг между ними не должен быть больше 2,09 (м). Для стоек подпор вдоль бруса рекомендуемые шаги – не больше 1 (м).

К требованиям относят также соблюдение общих технических правил безопасности труда. Выполнять работы на объекте нужно при температуре от +5 °С. Заливка формируется таким образом, чтоб не было уплотнений – для этого раствор разглаживают ровнителями, трамбуют ручными вибраторами.

В летнее время, перед укладкой бетонной смеси, поверхность необходимо немного увлажнить. Бетонная смесь должна укладывается равномерно, и подается равными порциями. Само бетонирование для СМБП должно происходить без образования рабочих швов между имеющимися слоями.

Все моменты, которые касаются зазоров между стеной и конструкцией, обязательно указываются мастером в проектной документации.

Характеристики и параметры

Габариты стандартных заводских плит для сборных монолитных бетонных перекрытий составляют:

• по длине – 2-7,2 (м), при индивидуальных заказах 9-12 (м);
• по ширине – 0,8-2 (м);
• по толщине (высоте) – от 22-25 (см);
• по весу самого монолита нагрузка составляет – 500 кг/м2;
• по весу всех конструктивных элементов, входящих в сборную конструкцию – 300 кг/м2.

К важным характеристикам СМБП относят:

1. Огнестойкость. Относится к «НГ» (негорючей группе бетонов), при масштабном пожаре способен без изменений выстоять 2 часа.
2. Высокая несущая способность. Показатели допустимой нагрузки до 500 кг/м2 помогают широко использовать перекрытия для разных целей.
3. Долговечность. Монолиты считаются длительно эксплуатируемыми материалами, со сроком от 50-70 лет.
4. Прочность, плотность, устойчивость и хорошая жесткость, благодаря входящим компонентам бетонной смеси и металлическому армированию.
5. Экологичность. Изготавливаются только из природных компонентов.
6. Удобство эксплуатации и многофункциональность. Существуют разные типы конструкций и размерных рядов, позволяющих выбрать наиболее подходящий вариант для конкретного строительства. Перекрытие одновременно формирует пролет, который служит как полом, так и потолком.
7. Морозостойкость. Выдерживает F200 циклов. Дополнительно, для регионов с холодными зимами, может утепляться термовкладышами.
8. Хорошие показатели шумо- и звукоизоляции.
9. Водонепроницаемость. При использовании легких бетонов, в качестве несъемной опалубки, рекомендуется использование гидроизоляции (например, рубероида на мастике).

Кроме того, использование СМБП является технологичным решением, так как, благодаря его небольшому весу, осуществлять монтаж перекрытий можно своими руками.

Сборные монолитные перекрытия экономически целесообразнее любых других конструкций, так как имеют небольшую цену.

Расчет

Доверить проведение расчетов перекрытий лучше всего дипломированным специалистам. Неопытным строителям желательно воспользоваться помощью онлайн-калькуляторов, которые помогают, к примеру, рассчитать нагрузку на перекрытие.

Для всех видов расчетов, в зависимости от их направленности (количества материалов, определение нагрузки, жесткости и т.д.), используют такие показатели:

• марку использованного бетона;
• длину, ширину и толщину плиты и балки;
• площадь перекрытия;
• количество балок и плит;
• размеры арматуры (ячеек, диаметры, прутьев) и их общее количество;
• вес изделий.

Расчеты проводятся в строгом соответствии с ГОСТами и СНиПами, в таблицах которых есть указатели технических характеристик, часто берущиеся за основу.

Например, при наличии стандартной эксплуатационной нагрузки 150 кг/м2 и общего показателя коэффициента запаса, равного 1,3, для жилых помещений общая нагрузка составит 150 х 1,3=195 (кг/м2). Полученный показатель указывает на рекомендуемую нагрузку для СМБП, при котором обрушений и строительных ошибок не возникнет.

Шаг балок определяется суммарным размером блока и шириной балки. Например, при показателе длины блока – 0,61 (м) и ширине балки 0,12 (м), считаем: 0,61 + 0,12 = 0,73 (м). Полученная цифра может указать на необходимое количество материала (балок), которое нужно приобрести именно для этого объекта.

Пролеты по опиранию L0 можно определить по формуле L0 = L – b/2, где:

• L – длина всего пролета;
• B – середина (узел) опирания.

Пример расчета в данном случае, при длине пролета 6 (м) и серединой узла 0, 25 (м) имеет следующий вид: L0 = 6 – 0, 25/2 = 5, 88 (м).

Выполнение любых расчетов помогает узнавать также распределяющие нагрузки плиты, возможную степень деформации. Так, нагрузка на плиту Мmax, с сопротивлением арматуры, рассчитывается с помощью формулы Мmax = qf1 х l02 / 11, где:

• qf1 – сечение используемых арматурных стержней;
• l02 – нужная длина;
• 11 – используемый коэффициент.

Инженеры считают также предельные разрушающие моменты, определяют показатель жесткости, относительную высоту сжатой зоны при возможных разрушениях и т.д. Но вышеперечисленные формулы являются основными.

Большинство строительных компаний при заказе сборных конструкций и монтажа предлагают клиентам бесплатные услуги по проведению расчетов.

Процесс монтажа своими руками

Конструкция из монолита собираются своими руками, согласно принятой технологии стандартов ГОСТов и СНиПов. Чтобы она вышла прочной и крепкой, на практике в монтаже используют 2 основных способа опалубки:

• мелкощитовую – все элементы легко собираются и убираются через дверной проем;
• крупнощитовую – при закладке частей оставляют щель 40 (см), через которую потом снимают опалубочные элементы. Затем ее заделывают бетоном.

Несъемную опалубку используют для тех сооружений, для которых допустимо использовать только неразрезные перекрытия. При этом точка их опирания будет находиться на двух или трех сторонах.

Сам процесс включает в себя следующие шаги:

1. Подготовить место на объекте, с одновременной уборкой мусора, разметкой с нанесением маячков, закупкой и подготовкой сборных элементов конструкции.
2. Распределить блоки, между которыми будут лежать балки. Укладывать их как можно плотнее друг к другу.
3. Уложить балочные части с тригонами, при наличии закрепляющих армированных частей по узлам опирания, сварить их или надежно закрепить анкеровкой.
4. Внутрь пролетов установить подходящие по размерам, одинаковые стойки.
5. На балки уложить монолитные плиты, сварить боковые выступающие части. Между ними также можно укладывать блоки.
6. При желании сверху на поверхность положить армированную сетку, надежно закрепить ее по углам металлическими уголками.
7. Выполнить заливку готового раствора бетона с помощью насоса, предварительно смочив поверхность элементов конструкции, с которыми адгезируется бетон.
8. Элементы несъемной опалубки остаются в монолите. Несъемные части из дерева, металла или фанеры снимаются.

Затем необходимо выполнить визуальный осмотр поверхности. Не должно быть выступающих частей армировки, смещений углов и неровностей. Отклонения от маячков, не более 2-5 (см), можно поправить дополнительной заливкой бетона.

Специалисты считают, что лучше всего выполнять одномоментную заливку, чтобы не формировать дополнительных боковых швов. Готовую конструкцию оставляют высыхать, до полного набора прочности бетона. Данный процесс может занять больше 2-х недель.

Балки для СМБП лучше всего приобретать заводского изготовления, и не пытаться делать кустарным способом, чтобы предотвратить разрушения, и быть уверенными в качестве изделий.

Возможные дефекты

Чтобы процесс монтажа с перекрытиями прошел без ошибок, необходимо выполнять работу по схеме проекта. Помимо отклонений от последовательности работ, к возможным дефектам могут привести:

• ошибки в проведенных расчетах;
• нарушенная технология укладки;
• коррозированная необработанная арматура;
• использование ЖБ-плит, термовкладышей и блоков несъемной опалубки из легких бетонов без маркировки и сертификатов качества;
• получившийся бетонный состав желтого, а не серого цвета, что говорит о чрезмерном количестве песка и сыпучих, и нарушенной пропорции приготовления;
• несоблюдение геометрии заливки, перекосы;
• недостаточное скрепление составных частей сваркой, что ставит под сомнение прочность поверхности.

Дефекты, которые могут проявиться сразу или спустя некоторое время – это:

• трещины по поверхности;
• обнаженные части армирования;
• пятна от коррозии (проступившая ржавчина);
• поры, пустоты, вмятины от некачественной съемной опалубки;
• появление раковин, вмятин или, наоборот, чрезмерных уплотнений.

Чтобы не было ошибок, нужно правильно проводить расчеты и замеры, а также:

1. Пользоваться подпорками одинаковых габаритов и длины.
2. Перекрывать пролеты строго по плану, соблюдая шаг.
3. Проверять качество используемого расходного материала и надежность креплений.
4. Блоки укладывать только на балки, исключая их чрезмерное опирание на стены.
5. Использовать, при необходимости, дополнительную армировку.
6. Перед укладкой не забыть полить водой сборную конструкцию.
7. Дать полностью высохнуть монолиту.

Готовое перекрытие можно отделывать по своему вкусу или принятому плану проекта. Поверхность разрешается шлифовать и утеплять. Осмотр готового перекрытия проводится комиссией, которая составляет Акт, прилагаемый к проектной документации работ.

Предупредить дефекты можно также в последовательности выполнения уплотнения, разглаживания и вибрации залитого состава. Правильные манипуляции и равномерное распределение бетона никогда не приведут к появлению дефектов.

Плюсы и минусы

Строительные специалисты плюсами СМБП считают:

1. Прочность, надежность и долговечность конструкции.
2. Высокие огнестойкие качества.
3. Отсутствие швов и необходимости в дополнительной их заделке.
4. Многофункциональность – пол, потолок, предназначенных для любых проемов, с различными заданными габаритами.
5. Доступная ценовая стоимость изделий.
6. Водоотталкивающие свойства.
7. Защитная функция от посторонних шумов и звуков.
8. Достаточная теплоемкость и защита от морозов.
9. Легкость монтажа, благодаря компактности и весу конструкционных элементов
10. Удобство использования инструмента для прокладки инженерных коммуникаций.
11. Хорошая адгезия с различными веществами отделки.
12. Вариативность опалубочных работ.
13. Отсутствие необходимости использовать транспортную технику на объекте.
14. Возможность установления в сейсмически неблагополучных районах.

Минусов у СМБП немного:

• определенная трудоемкость процесса;
• необходимость в выравнивании поверхности.

Учитывая, что плюсов у ЖБ-конструкции все-таки больше, чем минусов, их применение в строительстве для жилых и промышленных сооружений является целесообразным решением.

Популярные производители

Самыми популярными производителями сборно-монолитных перекрытий на 2021 г., по мнению экспертов, считаются:

1. «Марко» (РФ, Новосибирск). Цена на сборные монолиты составляет от 1 800 руб./м2.

   Компания предлагает несколько типов конструкций СМБП: ЖБ, стандартную, с использованием полистирольных блоков, а также газобетонных.

   Высокие качественные прочностные характеристики изделий отмечены не только отечественными специалистами, но и зарубежными.

2. «Teriva» (Польша). Цена на изделия всей сборной конструкции составляет от 1 300 руб./м2. Польские изделия отличаются невысокой стоимостью, но при этом являются очень качественными. Своим покупателям компания предлагает балки облегченного типа, и использует для СМБП керамзитобетон. Кроме того, в комплекте есть готовые армированные пояса, ребра различного типа жесткости, и монолиты различных марок.
3. «Ytong» (Китай, совместно с РФ, Можайск, МО). Цена изделий: блоки – 250-400 руб./м3, бетонные балки (7-9 м) – 2459-2713 руб./м2. Данные конструкции подходят всем типам сооружений, но особо востребованы для промышленных зданий. Балки отличаются легкостью, а армирующие части предлагаются клиентам в различных вариациях. Длину балок можно заказать индивидуально. Стандартная длина их у производителя – 9 (м).

Компании постоянно улучшают и модернизируют производство. У каждого производителя есть собственный сайт, на котором в прайсе указаны действующие цены.

Видео по теме статьи

О самодельном сборно-монолитном перекрытии расскажет видео (часть 1):

Часть 2:

Заключение

Сборные монолитные бетонные перекрытия отличаются простотой и легкостью сборки и представлены производителями в различных вариациях. Изготавливать самостоятельно отдельные конструкционные части элементов не рекомендуется.

В процессе монтажа необходимо четко придерживаться расчетов и проектного плана, чтобы избежать дефектов и сложностей строительства. Использовать СМБП необходимо для тех поверхностей, которые требуют повышенной прочности, плотности и длительной эксплуатации. При покупке элементов конструкции, нужно обязательно обращать внимание на ее маркировку и сертификаты качества.