Характеристики и сфера применения облегченных плит перекрытия — классификация и требования

Сегодня многие частные домовладения состоят из двух и даже трех этажей. Поэтому они имеют не одно или два, как у одноэтажных объектов, а три и более перекрытий.

Учитывая такое наслоение конструкций, применение плит из тяжелого железобетона не всегда возможно, по условиям надежности фундамента.

Поэтому застройщики все чаще применяют легкие перекрытия, как обычные деревянные — традиционные для индивидуального жилого строительства, так и современные сборно-монолитные конструкции из легкого армированного бетона.

Выбор модификации перекрытий зависит от типа фундамента, стенового материала и количества этажей. При выборе таких конструкций главное, чтобы они функционировали не меньше срока службы стен дома, имели достаточную прочность, тепло-, гидро-, шумо- и огнезащиту, а также были биологически стойкими от плесени.

Что это такое?

Легкое или облегченное перекрытие — это необходимый строительный элемент любого здания, выступающий в роли его несущей горизонтальной поверхности, который разделяет вертикально внутреннее свободное пространство объекта на этажи.

Конструктивным отличием данного типа перекрытий является низкий удельный вес 1 м² площади.

Это становится возможным благодаря применению в своей структуре материалов с низкой плотностью: дерево, легкий бетон, современные облегченные армоконструкции. Несмотря на легкий вес такие перекрытия соответствуют всем нормативным требованиям по прочности, по тепло-, гидро-, паро- и звукозащите, а также являются экологически безопасными, огнебезопасными и имеют биологическую стойкость.

Важно! Все перекрытия в здании формируют пол и потолок, которые являются не только основанием для устройства различных защитных слоев, но одновременно выполняют важные функции — несущие, передающие нагрузки на опоры и стеновые конструкции, а также ограждают комнатные зоны.

Установка легких перекрытий в домовладении продиктовано не только требованиями снижения общей нагрузки на фундамент, но также необходимостью уменьшения общей стоимостью строительства. Поскольку суммарные затраты на возведения перегородок, являются значительными для любого здания и занимают почти треть итоговой стоимости домостроительства.

Где могут применяться?

Легкие перекрытия устанавливаются для зданий до 3-х этажей включительно, возводимых из любого стенового материала. При этом они должны соответствовать материалу стен.

Например, сборные монолитные конструкции не могут быть установлены в деревянных домах, в них допускается установка только деревянных многослойных перекрытий. В то же время в домах из газобетонных блоков, допускается установка любых легких перекрытий на смонтированном армопоясе.

Существуют также поэтажное предпочтение для установки перекрытий, это связано с разными требованиями по прочности, чтобы они могли выдерживать все нагрузки по этажам.

Размер полезной нагрузки на 1 м² конструкции принимается исходя от функциональности перекрытия, веса установленного оборудования и мебели:

• чердачные перекрытия не менее 105 кг/м²;
• цокольные — 210 кг/м²;
• междуэтажные — 150-200 кг/м².

Кроме того, на выбор модели перекрытия влияет величина пролета и тип несущих балок здания. Плиты должны быть жестким, а под действием нагрузок, не допускать сверхнормативные прогибы. Нормами установлена величина прогиба для чердачных конструкций не выше 1/200 от длины пролета, а для межэтажных — до 1/250.

Справка. Исходя из требований по допустимой полезной нагрузке и предельному прогибу, деревянные многослойные перекрытия лучше будут функционировать, в качестве чердачных, сборно-монолитные, как межэтажные, а монолитные, как цокольные.

Требования к элементам

Кроме прочности, допустимой полезной нагрузке и максимальному прогибу, для перегородок установлены еще ряд нормативных требований, первым из которых является огнестойкость. Самым высоким таким показателем обладает монолитное перекрытие, которое имеет класс НГ — негорючий.

Сборно-монолитные обладают пределом огнестойкости, способным сдержать распространение огня в течение 60 минут, деревянные, обработанные огнестойкой пропиткой, имеющие теплозащитный слой из базальтовой ваты и оштукатуренные — 45 минут, без базальтового покрытия — 15 мин.

Для внутридомовых перекрытий также установлены высокие требования по теплозащите, особенно для цокольных и чердачных конструкций, через которые тепло в отапливаемых комнатах стремится перейти к более низкотемпературному источнику в подвале или чердаке.

Теплопроводность базовых материалов многослойных легких перекрытий:

• бетон на песке и щебне, 0.7 Вт/(м•град);
• легкий бетон, 0.15-0.44 Вт/(м•град);
• железобетон, 1.7 Вт/(м•град);
• пиломатериалы из лиственницы, 0.13 Вт/(м•град);
• базальтовый утеплитель, 0.03 Вт/(м•град);
• минватный утеплитель, 0.056 Вт/(м•град).

Минимальное сопротивление теплопередачи перекрытий для южных областей 2.8 м²С/Вт, для северных — 7.3 м²С/Вт, оно достигается подбором толщины теплоизолятора. Для межэтажных вариантов слой базальтовой ваты должен быть выше 100 мм, а для цоколя и чердака — более 200 мм. Более точно толщина слоев перекрытий должна быть получена после проведения теплотехнического расчета.

Для этих конструкций также важно обеспечить шумозащиту по воздушному шуму 52 дБ, а по ударному — 60 дБ. Этот уровень достигается при применении акустического утеплителя, например, базальтовых и минераловатных плит.

Не менее важно при установке многослойных легких перекрытий обеспечить паро- и гидрозащиту конструкции. Это достигается путем применения специальных пленочных мембран, которые устанавливаются с двух сторон утеплителя, со стороны потолка — парозащитный барьер, со стороны пола — гидрозащитный.

Внимание! Результативность по тепло-, звуко- и парозащите легкого перекрытия будет достигнута только в том случае, если они будут выполняться в комплексе защитных мероприятий по всем ограждающим конструкциям дома.

Характеристики и размеры

Характеристики легких перекрытий зависят от материала, из которого они изготовлены. Основным фактором надежности деревянных конструкций является корректный выбор несущих балок по длине и сечению. Эти показатели зависят от ширины легкого перекрытия, а сечение подсчитывается по шагу укладки, протяженности пролета и проектной нагрузки.

Важным показателем для надежности конструкции является глубина введения балок в стенки и узел закрепления.

Для деревянных стен этот показатель принимается 70 мм, а для каменных стен — 150 мм. Ширина пролета, который способна вынести деревянная балка без создания аварийного прогиба определен от 4 до 6 м.

Если пролет будет большим устанавливаются промежуточные опоры либо применяется в качестве несущих балок клееный брус.

Для несущей балки в наибольшей степени оптимальным является отношение высоты к ширине, как норматив устанавливает его 1.4: 1 при допустимой ширине от 70 до 200 мм. Результат должен выбираться с учетом толщины утеплителя. Если в качестве несущих балок применяют бревна, с диаметром 100 — 300 мм.

Шаг монтажа балок выбирают из диапазона от 0.3 до 1.2 м, одновременно принимают в расчет размеры листов подшивки и теплоизолятора. Когда перекрытие устанавливается в каркасном домостроении, то шаг балок должен равняться ходу стоек каркаса.

Удельная весовая нагрузка легких перекрытий принимается в размере 150 кг/м², по факту дополнительно берут запас в размере 33%.

На сегодняшний день многие застройщики малоэтажного домостроительства стали применять монолитные бетонные перекрытия по профлисту, в качестве опалубки несъемного типа. Такие конструкции соответствуют всем рекомендациям ГОСТ, СТО N 0047, изданного в 2005 г.

Перекрытие собирается под заливку из расчета того, что лист обязан устанавливаться на 3 несущие балки. Толщина готовой плиты рассчитывается по формуле 1 к 30, от интервала между поперечными балками, допускаемая толщина плит находится в диапазоне от 80 до 240 мм. Профиль для пролета 3 м допускается с толщиной не меньше 1.0 мм. В роли несущих балок устанавливаются металлические двутавры.

Важно! Углубленность волн профиля воздействует на выбор межбалочного промежутка, чем она глубже, тем плотнее ставятся балки. Это объясняется тем, что возрастает масса заливного раствора, на углублениях профиля, а уменьшение шага даёт возможность исключить сверхнормативный прогиб конструкции.

Для таких монолитных конструкций все элементы размещают на двутаврах. Их края укрепляют в «карманах» стеновых конструкций и приваривают к закладным узлам. К таким балкам профиль может закрепляться на внутренней полке, а промежуток между опорами должен быть не больше 1,51 м. Обязательный элемент конструкции — объемное армирование.

Каркас сваривается с балками с предельным прогибом листа 1:250. Этот показатель определяет длину просвета наката. До наполнения конструкции бетонным раствором, под профнастил устанавливают временные опоры, которые обеспечивают неподвижность перекрытия до завершения процесс полного затвердевания бетона.

Сборно-монолитные перекрытия имеют другие характеристик, поскольку выполняются наборными из готовых железобетонных блоков сечением 20×20 см на длине пролета от 3 до 6 м. Внизу расположен бетонный пояс сечение 5.5 x 12 см. По требуемой несущей способности нижнего пояса, каркасы подразделяются на 2 вида, для нагрузки 1300 кг/м² и 900 кг/м². Выпускаются такие прогоны в 3-х модификациях:

• 2.85 м с весом 50 кг;
• 4,35 м с весом 75 кг;
• 5,85 м с весом 100 кг.

Справка. Блоки как правило выполняются из керамзитобетона либо полистиролбетона. Наиболее популярные марки таких перекрытий: Teriva, Ytong и отечественная система Марко.

Классификация

Сегодня строительный рынок предлагает застройщикам довольно большой список разнообразных типов легких плит перекрытий, которые группируются:

• по видам материала: дерево и разнообразные бетоны;
• по конструкции: сборные или монолитные, а также комбинированные;
• по месторасположению от цоколя до чердака.

Они могут производится на заводах ЖБИ и могут также выполняться самостоятельно застройщиком на строительной площадке.

По материалу изготовления

По материалам легкие перекрытия бывают деревянные, бетонные и железобетонные. Первые наиболее популярные в домах из дерева, как правило, собираются по месту. В качестве несущих балок применяют бревна, брус либо сращенную доску.

Для пролетов более 6 м или нагрузке свыше 250 кг/м² применяют современные деревянные двутавровые балки, заводского изготовления. В легких деревянных перегородках железные несущие балки используются реже из-за высокого веса конструкции.

На балки устанавливается нижний для потолка и верхний для пола настил, пространство между которыми заполняют защитными материалами:

• гидроизоляционной мембраной;
• утеплителем;
• парозащитной мембраной;
• акустическими материалами.

Состав, размеры и очередность размещения слоев зависит от месторасположения легкого деревянного перекрытия. Этот вид перекрытия хорошо зарекомендовал себя в домах из дерева, каркасных домах, а также из блоков, выполненных с применением легкого бетона. Реже их устанавливают в кирпичных домах и никогда в многоэтажных свыше 3-х этажей.

Преимущества деревянных легких перекрытий:

• Невысокая стоимость и доступность материалов на строительном рынке.
• Высокая скорость сборки и возможность самостоятельного возведения конструкции.
• Экологически безопасный материал с высокими теплозащитными характеристиками и малым удельным весом.
• Обеспечение стандартов по энергоэффективности, паро-, шумо- и гидрозащите.

Деревянная панель перекрытия:

К сожалению, и отрицательных качеств у данного вида перекрытий тоже немало.
Древесина тяжело выдерживает температурные перепады и высокий уровень влажности. Она также подвержена стремительному возгоранию.

Хотя эти недостатки легко устранимы, изделия из лесоматериалов пропитывают антисептиками и огнезащитной пропиткой, а энергоэффективность конструкции получают путем устройства многослойной конструкции с теплозащитным и шумопоглощающими слоем.

Бетонные перекрытия выполняются из легкого бетона и несъёмной опалубки из профлиста типа Н-60/75/114, которые укладываются с нахлестом поперек стальных несущих балок и закрепляются саморезами. В профильные углубления укладывают арматурные сетки.

Бетонные плиты перекрытия:

Места соединений для упрочнения связывают проволокой, при заливе следят за тем чтобы цемент покрывал каракас со всех сторон не менее чем на 3 см. Заливают конструкцию только легким бетоном из песка и керамзита, потому что его вес почти в 2 раза меньше традиционного бетона с гравием.

Железобетонные облегченные плиты выполняются ребристыми или пустотными, они имеют значительно меньший вес по сравнению с традиционными плитами перекрытия, тем не менее они все остаются намного тяжелее деревянных и бетонных модификаций, поэтому применяются только для домов из каменного стенового материала.

Железобетонные плиты перекрытия:

По конструкции

К этой классификации относят перекрытия, которые выполняются методом сборки, создания монолитной структуры или с применением двух методов сборно-монолитные. Сборные в основном это каркасные многослойные деревянные перекрытия на деревянных несущих балках, хорошо применимы для деревянных, каркасных зданий и домов возведенных и блоков легкого бетона.

Монолитные конструкции также производятся из легкого бетона с заливкой по месту с применением съемной или несъемной опалубки и арматурного каркаса. Такая конструкция устанавливается на несущих металлических балках. Важным показателем ее надежности является толщина, которая должна быть рассчитана в ходе выполнения проектных работ по домостроительству.

Сборно-монолитные перекрытия или СМП — это инновационный метод в строительстве, по сути это усовершенствованный метод применения железобетонных плит небольших габаритов, устанавливаемые на балки с последующим армированием и заливкой рабочим бетонным раствором.

Сборно-монолитные плиты перекрытия:

Метод имеет массу преимуществ, среди которых высокая скорость сборки, применения при нестандартной конфигурации перекрытий, установка в труднодоступных местах, длинные пролеты до 12 м, высокие прочностные характеристики.

Такие конструкции не только легче и дешевле традиционных аналогов, но также соответствуют всем современным требованиям по звуко-, теплозащите, биологической стойкости и огнезащите.

По месту расположения

Это последняя важная классификация легких перекрытий. Она стандартизирует изделия в зависимости от места их расположения в доме со стороны цоколя — цокольные, со стороны чердака — чердачные и между жилыми этажами — межэтажные.

Это важно, поскольку все они предназначаются для определенных условий работы. В наилучшем положении находятся межэтажные перекрытия, поскольку между их рабочими поверхностями «пол-потолок», практически никогда не возникает опасная разница температур в 10 и более градусов. Это объясняется тем, что выше и нижерасположенные комнаты как правило оборудованы отоплением.

Такие перекрытия наиболее тонкие, но должны иметь высокую прочность и достаточный уровень защиты от шума. В наихудшем положении цокольные, они с одной стороны располагаются в холодном и сыром подполье, поэтому требуют усиленной защиты от потерь тепла и проникающей влаги, а с другой стороны в теплых помещениях, где необходимо не допустить потери тепла.

Чердачные перекрытия бывают двух видов с отапливаемым чердаком и неотапливаемым. Последние также выполняются с повышенной тепло и влагозащитой.

Особенности монтажа для частного дома

Наиболее часто застройщики выполняют сборку деревянных перекрытий на несущих балках.

Многие специалисты считают, что в роли несущих балок лучше использовать брус, который хорошо работает в домах до 3-х этажей, возведенных из древесины и легких бетонных блоков.

Поскольку вес такой конструкции в разы меньше стандартных ЖБ плит они легче монтируются и не оказывают больших нагрузок на несущие стенки и основание дома.

Основные особенности монтажа легких перекрытий из дерева:

1. Конструкцию укладывают на утепленный армопояс с размерами 300х400 м, выполненный по всему периметру несущих стен.
2. Устанавливают по проекту закладные детали для закрепления мауэрлата.
3. После выполнения армопояса размещают отсечную гидроизоляцию стен, с помощью нескольких слоев рубероида.
4. Деревянные лаги обрабатывают антисептической и огнестойкими пропитками. Это защитит древесину от грибка и приведет к увеличению срока работы конструкции.
5. Запираемые концы балок, запиливают с углом 60 градусов.
6. Далее устанавливают деревянный настил, на который укладывают защитные слои: влагозащита, теплозащита 150-200 мм, парозащита, вентиляционный зазор, черновой пол и чистовой пол.
7. При установке слоев не должно быть щелей, пленки выполняют с нахлестом 100 мм, которые приклеивают специальными видами клейкой ленты.

Сборно-монолитные легкие перекрытия сегодня считаются самыми востребованными поскольку они являются энергоэффективными, прочными и долговечными, а их установка не требует использования грузоподъемных механизмов.

Главные рекомендации специалистов по установке легких сборно-монолитных конструкций своими руками:

1. Укладывают блоки плотно друг к другу.
2. Крайние блоки подгоняют к внутренней кромке несущей стенки.
3. Блоки 1-го пристенного ряда монтируют одной кромкой блока на балку, а второй на несущую стеновую конструкцию. По возможности их подпиливают, для укладки на стенку, ширина опоры должна быть не менее 20 мм.
4. На верхние стержни ЖБ каркасов укладывают вкладыши 25-30 мм, а на них армосетку с прутком не меньше 5 мм.
5. После установки блоков и армосетки полученная конструкция заливается бетоном не ниже В20.
6. Лучше монолит заливать за один раз бетононасосом, при этом не допуская большой концентрации раствора в одном месте.
7. Толщу бетона уплотняют виброоборудованием или штыкованием арматурным прутком, для того чтобы удалить из ее массы воздушные пробки.

Плюсы и минусы применения

Самое большое преимущество легких перекрытий — это их малый вес. Самый низкий такой показатель у деревянных конструкций примерно 300-350 кг/м², против 800-900 кг/м² у железобетонных стандартных плит перекрытия.

Этот показатель приводит к экономии строительных работ и итоговой стоимости домостроительства, а также существенно сокращает трудозатраты и сроки выполнения строительно-монтажных работ.

При не очень больших пролетах и нормативном шаге несущих балок, монтаж перекрытий выполняют без применения тяжелых автокранов. Их можно заменить на механические и электрические подъемники.

Преимуществами сборно-монолитных и монолитных конструкций с применением новых энергосберегающих технологий являются их высокие производственные характеристики по тепло-, паро-, влаго- и шумозащите. Быстрая готовность исходных элементов позволяет выполнять сборочные работы всего за несколько рабочих смен.

Легкие перекрытия также, как и любые строительные конструкции имеют свои недостатки, больше всего их у деревянных изделий, которые подвержены биологическому разрушению и являются высоко горючими материалами. Тем не менее современные продукты химической отрасли по антисептической защите позволяет свести этот недостаток к минимуму.

К недостаткам монолитных и сборно-монолитных конструкций относится их сравнительно высокая стоимость и низкая способность тепло- и звукозащиты, поэтому они нуждаются в устройстве соответствующих дополнительных защитных слоев.

Средние цены

Деревянные перекрытия в основном изготавливаются на месте строительства дома из наборных материалов, итоговая стоимость 1 м² деревянного перекрытия зависит от размеров и вида несущего бруса и стоимости защитных слоев.

Расход пиломатериалов для деревянных перекрытий составляет примерно 0,1 м³ на 1 м² перекрытия при глубине 400 см, вместе с теплозащитой и шумозащитой затраты на материалы 1 м² перекрытия по деревянным балкам будут стоить примерно 6300 руб.

Наиболее популярными компаниями выпускающих сборно-монолитные конструкции считаются:

1. Ytong.
2. «Марко».
3. «Вариотех».
4. Teriva.
5. ООО «Ректор».

В среднем 1 м² таких конструкций по материалам обходится приблизительно от 1500 руб./1 м² для системы «Марко» и до 3000 руб./м² для системы Teriva.

Стоимость монтажа будет зависеть от вида выполняемых работ согласно технологической карте устройства перекрытия, средние цены подрядных организаций по видам работ сведены в таблицу.

Наименование видов работ	Размерность	Цена за выполненные работы, руб.
Монтаж несущих балок	м2	310
Черновая обшивка доской	м2	60
Теплозащита минватой в 1 слой	м2	160
Парозащита	м2	60
Гидрозащита	м2	100
Уплотнение швов	м.п.	110
Выполнение армопояса	м3	от 3 000,00
Заливка монолитных перекрытий	м3	От 3900
Укладка плит СМП	м2	190
Приготовление бетонного раствора	м3	1 000

Заключение

Легкие перекрытия сегодня пользуются большой популярностью не только у частных застройщиков, но и для больших объектов общественных, промышленных и торгово-развлекательных зданий. Это стало возможным после того как к классу легких перекрытий, кроме деревянных конструкций, были добавлены монолитные и сборно-монолитные модификации из легкого бетона.

Это современные конструкции, соответствующие всем необходимым экологическим, энергоэффективные и санитарным требованиям. Применение таких легких перекрытий приводит к существенной экономии по строительным материалам, снижает трудозатраты на возведение объекта.

Нормативный срок службы таких инновационных перекрытий порой превышает срок службы стеновых конструкций и может достигать 100 лет.