Сталебетонное перекрытие по профнастилу

Устройство монолитного перекрытия по профилированному листу

Конструкционные элементы здания, выполненные из бетона (перекрытия, несущие стены), традиционно считаются более надежными и способными выдержать высокие статические нагрузки, чем те же элементы, выполненные из других материалов. В этой статье будет рассмотрена технология обустройства перекрытия (межэтажное, плоская кровля, основание на свайном фундаменте) по профилированному листу. Эта технология в ряде случае более привлекательна, чем использование готовых плит, изготовленных в заводских условиях.

Преимущества перекрытия с профнастилом

Профлист (речь в данном случае идет о модификациях, предназначенных для подобных целей, например, СКН127) способен решать задачи по созданию монолитного потолка за счет жесткости, а также прочности, низкого веса и коррозионной стойкости. Волновой срез профиля, который образует ребра жесткости, по окончании заливки бетоном и застывании увеличивает несущую способность, как самой плиты, так все конструкции здания в целом.

Профилированный лист является основой несъемной опалубки, благодаря чему сокращаются расходы бетона (ни к чему формировать толстую плиту) и, разумеется, арматуры. Схватываясь с бетоном, профлист берет на себя часть статической нагрузки, которой подвержено перекрытие. Для опоры во время заливки бетона может использоваться легкий каркас, поэтому снижаются расходы на фундамент – в этом случае можно отказаться от сплошного или ленточного фундамента, и обустроить столбчатый фундамент.

Поскольку бетон заливается прямо на профлист, не требуется сооружать сложную опалубку, которая также ведет к дополнительным затратам. Кроме того, за счет низкого веса плиты сокращаются расходы на стеновые материалы – можно вместо кирпича использовать пеноблоки или газоблоки, которые, будучи легкими, обеспечивают надлежащую теплоизоляцию помещений здания. При соблюдении технологических требований во время создания бетонной плиты, она получает необходимые прочностные показатели и противостоит эксплуатационным нагрузкам.

Нижняя поверхность, которая представляет собой потолок помещения, не требует отделки, устойчива к изменениям температуры и влажности, а также к воздействию высоких температур и огня. Профилированный лист, в силу низкого веса, легко транспортировать и, будучи частью строительной конструкции, он рассчитан на продолжительный срок эксплуатации. При монтаже профлист выгодно отличается от готовых заводских плит тем, что не требует привлечения грузоподъемной техники, а также простотой и скоростью монтажа.

Вот некоторые из наиболее значимых преимуществ обустройства плиты перекрытия профилированного листа относительно иных вариантов:

Расчет перекрытия

При формировании проекта необходимо выполнить расчеты на основании рекомендаций СНиП, прежде всего речь идет о статье СТО 0047, на этом этапе привлечение профессионального проектировщика является обязательным требованием. Учитываются следующие параметры:

• Габариты постройки;
• Характеристики листа (толщина стали, высота профиля, ширина и длина);
• Шаг между балками;
• Нагрузка на опоры;
• Сечение арматуры, а также высота плиты рассчитываются с учетом предполагаемой нагрузки.

Толщина плиты исчисляется с учетом расстояния между направляющими из соотношения 1 к 30, в среднем диапазон толщины варьируется от 70 мм. до 250 мм. Кроме того, расстояние между направляющими также определяет высота профиля – чем эта профиль выше, чем расстояние должно быть меньшим, поскольку в желобах больше бетона и конструкция становится тяжелее. Расстояние должно быть подобрано так, чтобы профиль (с залитым бетоном) не прогибался. Профлисты фиксируются с железобетоном при помощи стержневых анкеров, которым также передается часть нагрузки.

Обустройство монолитного перекрытия

Бетонная плита состоит из основы, которой является профнастил, армирующего каркаса, роль которого играет стальная арматура, прикрепленная к металлической сетке, и бетонного раствора. Когда бетон затвердевает, образуется монолитная плита, общий вес которой равномерно распределяется на опоры – колонны, балки, а не только на стеновые конструкции.

Если же балки не используются, то вес приходится только на стены, что необходимо учитывать при проектировании перекрытия. Здесь перекрытие оказывает давление на стены и через них на фундамент, поэтому стены укрепляются путем монтажа балок швеллера (используется также двутавр), при этом края балок закрепляются в так называемых «карманах» стен, и сварочным соединением прикрепляются к закладным. Если листы фиксируются к балкам с внутренней части, шаг между несущими не превышает 1,5м.

Профлист можно крепить и сверху, в этом случае удобно располагать листы на полную длину, которая составляет 6 м. Безбалочный вариант не предполагает наличие точек опоры профлистов в центральной зоне помещения, таким образом, необходимым условием является армирование в объеме, что в значительной степени усиливает прочность монолитной конструкции. Армирующий каркас приваривается к основным опорам, которыми являются колонны и балки, а за счет бетонирования на плите образуется ровная поверхность.

Монтаж перекрытий

Основание из профлиста крепится по внутренней поверхности поперечных балок, после чего формируется опалубка, допустимый прогиб листа составляет 1 к 250 относительно расстоянию между балками. Перед заливкой бетоном под листы профнастила устанавливаются временные подпорки, которые обеспечат статичность конструкции плиты вплоть до застывания бетонной смеси. Поверх профлистов конструируется каркас из металлической арматуры, после чего происходит бетонирование плиты за один проход.

Поверхность заливки выравнивают при помощи инструмента в виде поперечной доски с вертикальной рукояткой. После того, как бетон набрал расчетную прочность, делается стяжка, когда она затвердеет, временные опоры удаляются. Монтаж перекрытия с основой из профанстила предполагает определенные нюансы. Армирующие металлические прутья, на которых присутствует ребристая насечка, закладываются в каждое углубление листа профнастила. Поверх прокладывается металлическая сетка, к которой перевязываются пруты стальной проволокой. Для крепления профилированного листа к балкам используется саморез-бур, длина которого составляет 3,2 см. (диаметр шляпки 5,5 мм.).

Метизные крепежные элементы закручиваются в балку без предварительной подготовки отверстий, режущая кромка метиза сама формирует углубление необходимой конфигурации. Шаг размещения саморезов составляет 20-40 см. – они закручиваются во впадинах профиля, которые прилегают к несущей балке, такой шаг обеспечивает необходимую жесткость и точность монтажа. Нахлест соседствующих профлистов осуществляется исключительно под балками, стыки на стыках шаг размещения саморезов составляет 2 см.

Армирование перекрытия

Каркас в плите работает на сжатие, за счет чего достигается марочная прочность конструкции. Для создания арматурной структуры используется сетка (сварная плоская), размер ячеек составляет 15 см. на 15 см. и арматура, которая размещается на дне каждого желоба (ребра жесткости). Перевязка арматуры с сеткой осуществляется стальной проволокой, можно использовать сварку, расстояние между участками перевязки составляет 20 см., при этом концы прутов, а также края сетки привариваются к колонная и балкам.

Арматура, используемая для создания каркаса, должен иметь следующие параметры: диаметр стального прута продольных прутов составляет 10 мм. – 12 мм. (применяется марка А 400С). Диаметр поперечных прутков составляет не менее 0,6 см. Для увеличения сцепления самого профнастила с бетоном на профиле листов делают насечки, которые дополнительно повышают сцепные свойства.

Внутри плиты стальные поверхности должны быть защищены слоем бетона, толщина которого превышает 4 см. Для этого армирующие прутья необходимо приподнять над поверхностью дна желоба (применяются пластиковые фиксаторы), а верхняя часть (над арматурой) также заливается бетоном на 30-40 см.

Заливка перекрытий

Очень желательно, чтобы перекрытие заливалось бетоном в один подход, в крайнем случае – заливаются отдельно целые пролеты будущей плиты. Лучше всего использовать готовые бетонные растворы, начиная с марки М300 или выше, при этом фракция щебня должна быть мелкая (до 5 мм), чтобы смесь проникала под арматуру, уложенную в опалубке.

При этом вибропрессование является обязательной процедурой. Все бетонные работы проводятся в теплую погоду, а если нужно выполнять работы в холода, в бетоне должны присутствовать пластификаторы, препятствующие замерзанию раствора до времени его естественного затвердевания. Раствор сначала заливается по перфорации профлиста (заполняются впадины), а затем по всей площади.

Для защиты от внешних воздействий раствор выравнивается специальным инструментом (гладилка) и проводится «железнение». В процессе затвердевания бетона плита перекрытия требует хода, который заключается в регулярном увлажнении, покрытии влагоемкими материалами. Все это необходимо предпринимать до момента, пока бетон не наберет 70% прочности, как правило, это происходит за 10-14 суток при условии сохранения температуры в пределах 20 градусов.

Чем ниже температура окружающей среды, тем больше времени требуется бетону для созревания, поэтому поверхность необходимо дополнительно утеплять. При соблюдении оптимальных условия затвердевания подпорки можно удалять примерно через 28 суток после заливки. Если обустраивается безбалочный монолит, толщина заливки должна быть не менее 25 см., если присутствует система балок, допускается толщина 7 см. (без учета высоты самого профиля).

Профлист марки СКН127

При создании перекрытия хорошо себя зарекомендовала марка СКН127, предназначенная в том числе и для создания монолитных плит. Это модифицированная версия европрофиля, известного под маркой Н126-978. Его рабочая ширина составляет 1100 мм. при габаритной ширине 1162 мм., толщина стали варьируется в пределах 0,7 мм. – 1,2 мм. Его преимущества особенно заметны в сравнении с профлистом марки Н114-750 – несущие характеристики профиля этих марок являются одинаковыми, однако экономическая выгода при замене этого профиля на СКН127 достигает 15%. Таким образом, СКН127 сегодня является оптимальным выбором для обустройства плит перекрытия, профиль выгодно отличается по балансу своих характеристик от профилированных листов других марок.

Заключение

Обустройство плит на профлисте – распространенный метод создания монолитной плиты между этажами при возведении дома. В случае корректного проведения инженерных расчетов конструкция демонстрирует необходимые показатели прочности и долговечности. Если сравнивать с плитами перекрытия, которые изготовляются в заводских условиях, перекрытия на профлисте обеспечивают сокращение расходов и сокращения общих сроков строительства.

Сталебетонные плиты перекрытий по профилированному стальному настилу в конструкциях зданий и сооружений

Приведены преимущества сталебетонных плит перекрытий с профнастилом. Представлены разные типы профнастилов и различные виды сталебетонных перекрытий, которые применяются в развитых странах мира, в том числе в России и в США. На основе исследований определены значения предела огнестойкости сталебетонных плит перекрытий для различных вариантов конструкции. Приведенные примеры расчетов и технико-экономические характеристики сталебетонных плит перекрытий по профнастилу позволяют понять диапазон пролетов и экономичность конструкции.

Плиты перекрытий занимают важное место в современных конструкциях зданий и сооружений. В гражданском и промышленном строительстве широко известны следующие железобетонные конструкции:

1. сборные из плит заводского изготовления;
2. монолитные, которые изготавливаются непосредственно на объекте с использованием опалубки.

В обоих случаях необходима арматура, воспринимающая растягивающие усилия, так как бетон воспринимает растягивающие усилия в 10…20 раз меньше, чем сжимающие.

Еще во второй половине XX века для создания монолитного перекрытия широко использовался обычный профилированный настил (профнастил), чаще всего марки Н-75, который служил несъемной опалубкой. Арматура укладывалась в бетонную плиту как при обычной опалубке. Этот способ значительно удешевлял строительство по сравнению со сборными плитами и ускорял процесс по сравнению с обычными монолитными конструкциями. С развитием науки и технологий появились новые виды профнастила и способы его крепления к элементам каркаса здания.

Все это позволило отказаться от обычной продольной растянутой арматуры в пролете вообще или использовать ее для дополнительного увеличения несущей способности плиты. В работу на восприятие растягивающих усилий профнастил включается с помощью элементов его крепления в сочетании с нанесением на стенки гофры специальных насечек (выштамповок) и иногда и просто отверстий, повсеместно применяемых на родине профнастила – в США.

Различные варианты профнастила для сталебетонных перекрытий представлены на рис. 1Рис. 1 Варианты профнастила для сталебетонных перекрытий с различными выштамповками

Различные конструкции сталебетонных перекрытий приведены на рис. 2, 3.Рис. 2. Сталебетонное перекрытие разработки Группы предприятий «Стальные конструкции»

Конструкция Hoesch Additiv Decke® разработки компании ThyssenKrupp BausystemeКонструкции ComFlor 100, ComFlor 210 разработки компании TATA SteelКонструкция Multidesk разработки компании KingspanКонструкция Cofrastra Décibel разработки компании Arcelor Mittal

Рис. 3. Варианты сталебетонных перекрытий, разработанных в зарубежных странах

Принципиальный вид конструкции представлен на рис 4.Рис 4. Принципиальный вид конструкции сталебетонного перекрытия

Рассмотрим принцип работы сталебетонного перекрытия под нагрузкой. По существу, сталебетонное перекрытие состоит из сталебетонной плиты с профнастилом и несущего основания (опорной балки). В сталебетонной плите с помощью выштамповок и анкерных упоров (анкеров) на опорах обеспечивается совместная работа профнастила с бетоном. При этом возможны три случая работы плиты с профнастилом, в зависимости от положения нейтральной оси по аналогии с работой железобетонных конструкций с жестокой арматурой таврового сечения (рис.5 а; б; в). Анкерные упоры, а при незначительных нагрузках (до 150-200 кг/м 2 ) и электрозаклепки, обеспечивают совместную работу сталебетонной плиты с металлической балкой, создав условный тавр. В условном тавре верхняя полка (сжатая зона), состоящая только из бетона, а также верхней полки и верхней части стенки балки, воспринимают сжимающие усилия, а нижняя часть стенки и нижняя полка (растянутая зона) – растягивающие усилия (рис.5 г). В зависимости от положения нейтральной оси возможен еще один случай, где в сжатую зону входит только верхняя полка балки, а нижняя полка и стенка входят в растянутую зону (рис.5 д).

Рис. 5. Принцип работы сталебетонного перекрытия: а) – нейтральная ось располагается в полке плиты и не пересекает стенок профнастила; б) – нейтральная ось пересекает стенки профнастила; в) – нейтральная ось расположена на уровне верхней полки профнастила г) – нейтральная ось пересекает стенку комбинированной балки; д) – нейтральная ось расположена в верхней полке комбинированной балки

Анкерные упоры передают изгибающий момент на опорные балки, не позволяя бетону сдвигаться относительно профнастила. Тем самым не нарушается целостность конструкции перекрытия. Совместная работа сталебетонной плиты и опорной балки позволяет оптимизировать несущую способность конструкции и экономить общую материалоемкость, а, следовательно, и стоимость перекрытия.

Выштамповки, обеспечивающие совместную работу профнастила с бетоном, имеют различную конфигурацию (см. рис 1). Рисунок зигзагообразных выштамповок (типа «змейка») был предложен еще в 80-ые годы прошлого столетия работниками ЦНИИПСК им. Мельникова В.Ф. Беляевым, Э.Л. Айрумяном и И.А. Румянцевой. При испытаниях за рубежом «змейка» лучше всех выдержала “pull-out” тест по сравнению с другими видами выштамповок, а по сравнению с гладкими стенками она почти в шесть раз увеличила сцепление бетона и профнастила. “Pull-out” тест – испытание на сдвиг бетона относительно профнастила. При натурных испытаниях сталебетонных плит перекрытий с профнастилом без анкерных упоров в опорных сечениях отношение предельной нагрузки плит с выштамповками «змейка» к предельной нагрузке плит с гладкими выштамповками составило 2,5 [1].

В США часто вместо выштамповок применяются отверстия, выполняющие аналогичную функцию. Хотя в случае отверстий на стенках профнастила во время набора прочности в течение некоторого времени часть цемента утекает вместе с «молочком», это практически не влияет на работу конструкций. Имея колоссальный опыт проектирования и устройства такого вида перекрытий, а также отработанную систему внедрения прогрессивных технических решений в практику строительства, западные строительные компании успешно применяют их в зданиях и сооружениях различного функционального назначения, включая высотные и уникальные объекты.

Сталебетонные перекрытия зарекомендовали себя как эффективные проектно-конструкторские решения.

Во-первых, они способны воспринимать нагрузки, возникающие при эксплуатации, в широком диапазоне, что подтверждено расчетами и испытаниями конструкций. Во-вторых, перекрытия обеспечивают требуемую степень огнестойкости (не менее REI90 без дополнительной защиты профилированного настила) [2], обусловленную как конструктивными особенностями, так и возможностью нанесения на открытые участки профнастила специальных огнезащитных составов. В-третьих, возможность изготовления профнастилов значительных длин (до 18-20 погонных метров) обеспечивает проектировщику выбор самой экономичной схемы расчета конструкций зданий и сооружений – одно, двух, трех и много пролетной.

Результаты проведенных Группой предприятий «Стальные конструкции» испытаний сталебетонных перекрытий на несущую способность и огнестойкость подтвердили высокую эффективность конструкции. Так, в процессе испытаний на огнестойкость сталебетонное перекрытие показало время сохранения несущей способности и устойчивость до наступления предельного состояния по критерию REIв 91 мин. Это сопоставимо с результатами испытаний зарубежных аналогов, а также с оценками, полученными в ходе применения расчетно-аналитических методов определения пределов огнестойкости конструкций (табл. 2). Профилированные стальные настилы СКН-50Z-600 и СКН90Z-1000 доказали не только свои высокие несущие свойства, но и отличные огнезащитные характеристики – они препятствуют проникновению огня внутрь конструкции и мгновенно не разрушаются от воздействия высокой температуры.

К настоящему времени в Группе предприятий «Стальные конструкции» выполнены все необходимые работы для широкомасштабного внедрения данного типа перекрытия в строительную практику. Конструкция получила одобрение в научно-техническом совете московского строительного комплекса и внесена в реестр новой техники и технологий (рис. 7). Для проектирования и расчета несущей способности конструкций разработаны новые программные комплексы, такие как NormCAD-а.

Рис. 6. Инновационность и нормативно-техническое обеспечение сталебетонного перекрытия разработки Группы предприятий «Стальные конструкции»

Рис. 7. Сталебетонное перекрытие в реестре новой техники и технологий строительного комплекса г. Москвы

Рис. 8. Патенты и сертификаты на сталебетонное перекрытие Группы предприятий «Стальные конструкции»

Какие выгоды принесет использование сталебетонных перекрытий?

Их много. Прежде всего – это высокая несущая способность. Примеры расчета параметров перекрытий приведены в табл. 1.

Табл 1. Примеры расчета параметров перекрытий. Максимальные пролеты сталебетонных перекрытий. Равномерно-распределенная нагрузка – 200 кг/ м 2. Тип профнастила – СКН50Z-600

Максимальные пролеты сталебетонных перекрытий Равномерно-распределенная нагрузка – 200 кг/ м 2. Тип профнастила – СКН90Z-1000

Во-вторых, высокая степень огнестойкости конструкции. Расчетные значения предела огнестойкости сталебетонных перекрытий для различных вариантов конструкции приведены в табл. 2.

В дополнение к этому, сталебетонные перекрытия имеют множество иных конкурентных преимуществ:

Высокие технические характеристики по прочности, жесткости и трещиностойкости. Отсутствие необходимости использования по всей длине пролета плиты продольной растянутой стержневой арматуры и обусловленное этим существенное снижение металлоемкости. Уменьшение толщины перекрытия, и как следствие увеличение полезной высоты помещений при неизменной высоте этажа или сокращение общей высоты здания, что обусловливает снижение затрат на обшивку здания, вертикальные несущие конструкции и обеспечивает большее пространство под инженерные сети. Высокая скорость укладки перекрытий. Сокращение трудозатрат и соответственно сроков монтажа перекрытий в 3,0 – 4,0 раза в сравнении с традиционными монолитными перекрытиями [3]. Нет необходимости во вспомогательных опорах на стадии бетонирования. Таким образом, не происходит ни перераспределения моментов, обусловленного осадкой колонн, ни деформации ползучести, обусловленной собственным весом конструкции. Такая технология, оказывающая положительный эффект на устойчивость бетона к трещинам, широко применяется в строительстве автомобильных парковок. Низкая стоимость конструкции. Уменьшение массы перекрытия на 30-50% по сравнению с традиционными монолитными перекрытиями. Объем бетона может быть уменьшен примерно до 60% от того количества, которое понадобилось бы для подобной монолитной железобетонной конструкции. В свою очередь, это влечет за собой уменьшение затрат на несущий каркас и фундамент. Последнее особенно важно при производстве работ в условиях реконструкции зданий и сооружений. Высокая надежность и долговечность конструкции. Высокая эксплуатационная технологичность и эстетический внешний вид. Специальная геометрия профиля и высококачественное декоративно-защитное покрытие делают сталебетонное перекрытие особенно удобным при использовании в качестве конструкции с видимой нижней стороной. Отсутствие потребностей в мощном подъемно-транспортном оборудовании, возможность устройства небольшими бригадами на небольших строительных площадках, в ограниченном пространстве и в труднодоступных районах. Безопасность производства строительно-монтажных работ с возможностью укладки перекрытий одновременно на нескольких этажах здания. При этом рабочие не мешают друг другу при проведении работ.

Кроме того, конструкция сталебетонного перекрытия позволяет прокладывать трубы, провода линий телекоммуникаций внутри гофров настила, закрытых снизу фальшпотолками (подвесными потолками), легко доступными и удобными для ремонтно-эксплуатационных служб.

В совокупности взятое, это приводит к существенным преимуществам сталебетонных перекрытий по сравнению с традиционными решениями.

Сравнительные технико-экономические характеристики перекрытий (1,2х6,0 м) различного конструктивного исполнения (монолитных плит перекрытий с использованием горячекатаной арматуры и с несъемной опалубкой из профилированного стального листа типа СКН50Z-600) приведены на рис9.

Рис.9. Сравнение технико-экономических характеристик плит перекрытий с размерами 1,2х6,0 м

Вывод:

Сталебетонные перекрытия с использованием профилированных стальных настилов специальной формы зарекомендовали себя как конструкции с высокими технико-экономическими показателями. При использовании данных конструкций стоимость плиты перекрытия, в сравнении с монолитной плитой из горячекатаной арматуры, сокращается примерно в 1,25 раза, а трудоемкость изготовления и монтажа – почти в 3,5 раза. При этом обеспечиваются требуемые параметры огнестойкости и надежности конструкции. Совместная работа элементов конструкции позволяет снижать ее материалоемкость, в том числе – металлоемкость каркаса зданий.

Облегченное монолитное перекрытие по профилированному листу – конструктив, опыт участников портала

Наряду с деревянными перекрытиями и перекрытиями железобетонными плитами, среди частных застройщиков популярны и монолитные. К их достоинствам можно отнести не только основательность и долговечность, присущую тем же плитам, но и возможность перекрывать помещения любой конфигурации. При этом к недостаткам относят большую массу плит, требующую усиленного основания и стеновых материалов повышенной прочности, и необходимость сборки опалубки. Поэтому многие самозастройщики, в том числе и умельцы нашего портала, предпочитают облегченную разновидность – монолитные перекрытия по профилированному листу, о которых и пойдет речь в материале. Рассмотрим:

• Что такое монолитное перекрытие по профилированному листу.
• Технология устройства сталежелезобетонных перекрытий.
• Опыт участников портала по устройству безопорных монолитных перекрытий по профлисту.

Монолитное перекрытие по профилированному листу

Изначально НИИЖБ (научно-исследовательский институт бетона и железобетона) Госстроя СССР разработал методику заливки монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом (СПН) для зданий и сооружений промышленного назначения. Первые рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий с СПН были разработаны в 1987 году, спустя почти два десятилетия появился СТО 0047-2005, по сути, слегка обновленная версия первого варианта. Однако тем, кто хочет разобраться в технологии и сделать расчеты самостоятельно, не прибегая к услугам профи, наши старожилы советуют сначала изучить методичку родом из Страны Советов.

Если хотите разобраться без лишних затрат, читайте рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом, НИИЖБ, 1987 г.

Суть методики заключается в том, что профнастил служит одновременно и несъемной опалубкой, и внешней арматурой плиты, а также финишным слоем.

Когда речь о производственных помещениях, такой наружной отделки более чем достаточно. По мнению разработчиков СТО, облегченные перекрытия по профилю по сравнению с обычной монолитной плитой обладают рядом достоинств:

• Снижение количества стали на балки – на 15 %.
• Сокращение трудозатрат – на 25-40 %.
• Сокращение массы плиты – на 30-50 %.
• Увеличение жесткости перекрытий (к горизонтальным нагрузкам).
• Упрощение проводки коммуникаций – размещение магистралей в гофрах.
• Отсутствие деревянной опалубки – увеличение скорости работ.

Применение сталежелезобетонных перекрытий при строительстве промышленных и частных зданий допустимо при следующих основных условиях:

• слабоагрессивная и неагрессивная среда эксплуатации;
• влажностный режим до 75 %;
• температура в помещении не выше +30⁰С;
• используемый бетон без хлористого калия и других, хлорсодержащих, добавок.

То есть, основным противопоказанием к этому типу перекрытий является повышенная влажность, в силу чего они обычно используются как межэтажные и не применяются между цоколем и первым этажом или подвалом и первым этажом.

Профлист в цоколе сгниет, кому интересны сроки, посмотрите поиском. На защите арок колес оцинкованные саморезы ржавеют за пару месяцев.

Для заливки плит допускается использование как тяжелых, так и легких бетонов, но класс прочности на сжатие для тяжелого бетона на мелкозернистом заполнителе – от В15 (М200), для легкого бетона на пористом заполнителе – от В12,5 (М150). Минимальный слой бетона над профильным настилом – 30 мм, если предусмотрена чистовая стяжка, если без стяжки – от 50 мм. Настил изготавливается из несущих профилированных листов (Н), с высотой гофры от 44 мм.

Для арматурного каркаса применяются арматурные стержни периодического профиля, класса А-III, и проволока класса Вр. Если планируется перекрытие с лестничным проемом, то необходимо усиление арматурного каркаса по периметру и устройство бортовой опалубки. Стальные балки силового каркаса либо прокатные, либо составные профили.

Как правильно возвести межэтажные перекрытия с несъемной опалубкой из профлиста

На рынке строительных материалов сегодня для сборки опалубки под бетон представлены готовые решения в широком ассортименте. Рассмотрим, как правильно возвести перекрытие по профлисту. Ознакомимся с достоинствами и недостатками, особенностями подобных конструкций, алгоритмом действий по технологии. Читайте до конца и Вы узнаете, что необходимо учесть для получения качественного и долговечного результата, избежать перерасхода средств и времени во время монтажных работ.

Коротко о профнастиле

Профлист для заливки перекрытий представляет собой полотна из тонколистовой стали. Заготовкам придается волнистая форма методом холодной прокатки. Стоит отметить, что изначально сырьевой материал имеет длину в 6 метров. То есть товарный продукт будет также ограничен этим параметром.

Готовые к использованию образцы чаще обработаны с обеих сторон только антикоррозийным сплавом на основе цинка. С целью декорирования финишных листов дополнительно на одну или обе стороны наносится полимерная краска.

В продажу профлист поступает в трех вариантах:

• С – стеновой;
• НС – несущий стеновой;
• Н – несущий.

Для устройства перекрытий применяется профлист третьего типа. Он характеризуется сравнительно большей прочностью за счет высокого профиля. Если выбрать окрашенный с одной стороны лист, то он может использоваться как готовый потолок. Его дополнительно отделывать не придется длительное время. Материал применяется также для кровли, где полимерное покрытие может прослужить свыше 10-50 лет в зависимости от состава краски. За счет изначального оцинкования в целом профлист не нуждается в защите более 25 лет.

Плюсы несъемной опалубки

Профлист в случае с полами и потолками выполняет одновременно три важные задачи. Полотно является несъемная опалубка для перекрытия, армированием по всей площади плиты, надежной защитой для бетона от любых условий эксплуатации кроме перепадов температур. Последнее обосновано тем, что металл отлично проводит тепло и холод.

Малая толщина тонколистовой стали определяет два плюса: простой раскрой и низкий вес. Первое позволяет изготавливать несъемную опалубку перекрытия фактически любой геометрической формы по плоскости и с изгибом вдоль профиля. Второй момент позволяет производить подъем и установку заготовок без специального оборудования. Также сформированный настил в сумме будет оказывать незначительную нагрузку на несущие конструкции в сравнении с заливаемым бетоном.

Профиль полотен – это своеобразные ребра жесткости, которые способствуют общему усилению монолитного перекрытия из профлиста и бетона. Это важно, так как в этом случае заметно сокращаются сметы по устройству опорных конструкций на крупных площадях. Стоит отметить зависимость числа, например, колонн и высоты волны профлиста: тем меньше, чем выше и наоборот. Если это гараж или иное небольшое подсобное помещение, то дополнительные подпорки вовсе не понадобятся.

Техническое описание перекрытий по профнастилу

Конструктивно перекрытие по профнастилу представлено в виде строительного пирога. Послойно это, как правило, выглядит так: балка, стальное полотно, продольное армирование, арматурная сетка на анкерах и бетонная стяжка по профлисту. Такой подход позволяет возводить ленточный фундамент и стены из материалов без повышенной прочности. То есть здесь кроме сокращения сметы на опорных элементах получается сэкономить на материалах в целом. Если на гараже это незначительная экономия, то при строительстве производственных площадей сумма оказывается существенной.

Проектные расчеты

В конечном итоге перекрытие по несъемной опалубке из профлиста представлено монолитом, толщина которого равна или превосходит 30 мм (чаще находится в пределах от 60 до 160 мм).

Один пролет – это плита длиной от 1,5 до 6 метров. Несмотря на кажущуюся простоту создания такой конструкции ошибки могут привести к непредвиденным последствиям:

• жесткость ниже ожидаемой;
• недостаток бетонного раствора;
• пересмотр сметной документации и сроков на строительство с целью увеличения имеющихся цифр.

Для исключения этих или иных неприятностей важно создать грамотный проект, провести правильные инженерные расчеты и учесть все нюансы. Здесь можно отталкиваться от регламента в СНиП ⅠⅠ-23 от 1981 года. Более простой вариант – специализированное ПО. Здесь можно справиться с чертежами (рабочий план, несъемная опалубка из профлиста, схема армирования) и составлением смет с учетом особенностей строительных материалов. Эта программа позволит выполнить все необходимые расчеты не имея инженерного образования:

• конструктивные особенности перекрытия для конкретного случая;
• шаг между балками и опорными элементами, их количество;
• расчетная нагрузка на каждую опорную точку;
• Физические параметры стоек и балочных элементов.
• параметры армирующего каркаса.

Для расчетов перекрытия по профлисту в калькуляторе учитываются следующие моменты:

• физические параметры строящегося здания (размер и вес);
• несущая способность фундамента;
• коэффициент нагрузки на перекрытия;
• технические характеристики профлиста;
• толщина бетонной заливки;
• оптимальный процент армирования.

Программисты создавая калькулятор учитывали кроме характеристик материалов и конечного продукта конструктивные особенности монолитного перекрытия по профлисту. В частности: тонколистовая стальная опалубка должна иметь минимум три горизонтальные опоры, соотношение толщины и длины бетонного пролета должны быть 1 к 30.

Проведение монтажных работ

Подготовительный этап заключается в составлении проекта и формирования ресурсной базы для проведения монтажных работ. Здесь должно быть, кроме прочего, выполнено обеспечение инструментами, оборудованием и расходными материалами (средства индивидуальной защиты, крепеж и прочее).

Устройство опалубки

Укладка профлиста на перекрытие из металлического каркаса выполняется с фиксацией посредством саморезов с наконечником в форме бура.

Так не придется предварительно проделывать отверстия или углубления, фиксация полотен будет проводиться быстрее. Шаг между метизами соблюдается в пределах 400 мм. В местах нахлеста кромок расстояние сокращается до 250 мм. Здесь рекомендуется применение заклепок. Такое частое положение саморезов необходимо, чтобы опалубка гарантированно справилась с давлением со стороны тяжелого бетонного раствора.

В завершение формующая конструкция ограничивается вертикальными бортами. Здесь можно использовать доску высотой в соответствии с проектной толщиной монолита. После этого можно приступать к армированию перекрытия по профлисту.

Армирование

Усиливающий каркас собирается из железных прутков диаметром 12 мм. Они укладываются в каждую из волн стального основания. При необходимости поперек профильной линии добавляются заготовки сечением в 6 мм. Соединять элементы можно сварочным аппаратом либо вязальной проволокой. Другой вариант – укладка готовой решетки поверх базового армирования на анкерах или специальных подкладках.

Работы с бетоном

Заливка опалубки из профлиста для одного пролета с арматурным каркасом проводится за один заход. Оптимальным вариантом здесь будет заводской раствор и бетоносмесительная техника (насос, транспортер). Перед этим стоит для подстраховки установить дополнительные временные подпорки под профнастил по центру между базовыми стойками. Так снижается вероятность, что профильное полотно прогнется.

Раствор используется марки М350 и выше. По мере высыхания и затвердевания цементная масса отдает влагу, то есть монолит будет легче, а лишние колонны можно будет демонтировать. Летом это проводится примерно через 10-12 дней, зимой через месяц.

С бетоном нужно будет пошагово выполнить следующие действия:

• равномерно распределить раствор по несъемной опалубке из профлиста для перекрытий;
• устранить из смеси воздух, тем самым уплотнить ее (можно протыкать арматурным прутом, но лучше использовать специальное оборудование);
• выровнять поверхность с помощью правила.

Для правильного высыхания бетона далее необходимо создать и поддерживать условия близкие к оптимальным. В частности: относительная влажность – 50-60 %, температура – +15-+22 градуса по Цельсию, отсутствие сквозняков и динамики. Чаще монтажные работы проводятся летом, поэтому в жару потребуется периодическое увлажнение поверхности из-за излишне быстрой водоотдачи бетона. Сверху бетонное перекрытие по профнастилу укрывают полиэтиленовой пленкой. Зимой применяется раствор с антифризными добавками, чтобы при минусовой температуре состав не замерзал.

Видео описание

В этом видеоролике специалист детально рассказывает об особенностях перекрытий по профлисту и отвечает на вопросы пользователей по технологии монолитных перекрытий с несъемной стальной опалубкой:

Видео описание

Часть вторая видео про особенности перекрытий по профлисту:

Коротко о главном

Профнастил для устройства несъемной опалубки под перекрытия применяется несущего типа из-за высокой волны профиля.

Плюсы материала: стойкость к агрессивным условиям эксплуатации, долговечность, высокая прочность.

Конструкция перекрытия по профлисту представлена строительным пирогом: опорные столбы, три балки, стальное полотно, продольное и дополнительное армирование на анкерах, бетонный раствор.

Перед монтажом перекрытий важно правильно составить проект с проведением инженерных расчетов.

Толщина стяжки по профнастилу равна примерно 1/30 от длины одного пролета (это диапазон от 1,5 до 6 метров).

Перед заливкой бетонной стяжки рекомендуется установка временных подпорок между базовыми столбами для исключения деформации несъемной опалубки.

1 Область применения

Настоящий стандарт организации (далее – СТО) устанавливает требования, необходимые при проектировании, конструировании и расчете сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному оцинкованному профилированному настилу, в том числе:

– требования к применяемым строительным материалам: монолитному бетону и стальному профилированному листу;

– требования к сцеплению бетона с профилированным настилом, работающим как внешняя арматура плиты;

– требования к анкерным упорам, обеспечивающим совместную работу балок и плиты;

– требования к соединениям профилированного настила;

– требования к огнестойкости конструкции;

– требования коррозионной защиты стального профилированного на­стила;

– требования к бетонированию и монтажу перекрытия.

2 Нормативные ссылки

В настоящем СТО использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой калиброванный, со специальной отделкой из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент

ГОСТ 24045-94 Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия

ГОСТ 52246-2004 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии, Москва, 1986

СНиП II -23-81* Стальные конструкции, Москва, 2000

СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений, Москва, 2001

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции, Москва, 2004

3 Термины и определения

В настоящем СТО применены следующие термины и определения:

3.1 стандарт организации; СТО: Стандарт, утвержденный и применяемый организацией для разработки проектной или иной документации на реконструкцию и строительство.

3.2 сталежелезобетонные перекрытия: Перекрытия со стальными балками и монолитной железобетонной плитой по ним;

3.3 стальной профилированный настил: Соединенные между собой стальные гофрированные листы из оцинкованной стали, выполняющие функции несъемной опалубки и внешней рабочей арматуры монолитной плиты;

3.4 комбинированная балка: Стальная балка, работающая совместно с монолитной железобетонной плитой, за счет анкерных упоров, установленных по верхнему поясу балки;

3.5 анкерный упор: Стальной холодноформованный уголок фирмы «Хилти», закрепленный к стальной балке с помощью дюбелей;

3.6 стад-болт: Анкер в виде калиброванного стального стержня или арматуры периодического профиля, приваренных одним концом к верхнему поясу балки;

3.7 полное соединение в комбинированной балке: Соединение монолитной плиты и балки, в котором расчетное сдвигающее усилие воспринимается полностью необходимым количеством анкеров;

3.8 неполное соединение в комбинированной балке: Соединение монолитной плиты и балки, в котором установленное количество анкеров не обеспечивает восприятие расчетного сдвигающего усилия;

3.9 дюбель: Стальной гвоздь для пристрелки профилированного настила и анкерных упоров к балке по технологии «Хилти»;

3.10 самонарезающий винт: Самосверлящий стальной винт для крепления профилированного настила к балке на стадии монтажа.

4 Общие положения

4.1 Оцинкованный стальной настил применяется в качестве несъемной опалубки, и может быть использован как внешняя рабочая арматура плиты. Профилированный настил располагается в плите по однопролетной или неразрезной схеме.

4.2 Допускается сталежелезобетонные перекрытия применять при следующих условиях:

– неагрессивная и слабоагрессивная среда;

– влажностный режим не более 75%;

– температура не выше +30°;

– бетонные смеси без добавления хлористого калия или других хлоридов;

– морозостойкость применяемого бетона принимается по пункту 2.9 СНиП 2.03.01-84 *. Бетонные и железобетонные конструкции;

– при динамическом воздействии с коэффициентом асимметрии цикла не менее 0,7;

– предел огнестойкости перекрытия не менее RE 30 без дополнительной защиты профилированного настила. Для повышения огнестойкости перекрытия применяются защитные покрытия или спринклерные установки в соответствии с требованиями ВНИИПО МВД РФ.

5 Материалы

5.1 В плитах сталежелезобетонных перекрытий применяется тяжелый или легкий бетон. Класс прочности тяжелого бетона на сжатие на обычных или мелкозернистых заполнителях составляет не ниже В15. Для легких бетонов на пористых заполнителях – не ниже В 12,5.

5.2 Для стальных профилированных настилов применяется рулонная сталь для холодного профилирования, изготовляемая по ГОСТ 14918-80, ГОСТ 52246-2004, с пределом текучести 230 – 360 Н/мм 2 , временным сопротивлением – от 300 до 460 Н/мм 2 , относительным удлинением – от 16 до 22%.

5.3 Арматура применяется из стержней периодического профиля класса А- III и проволоки класса Вр.

5.4 Стальные балки, на которые опирается монолитная плита, изготавливают из прокатных или составных профилей.

6 Конструктивные требования

6.1 Стальной профилированный настил, применяемый в качестве рабочей арматуры плиты, должен иметь надежное сцепление с бетоном, что обеспечивается местным локальным выштамповками и рифами, наносимыми при прокатке профилированного настила или специальными анкерами.

6.2 Минимальную толщину бетона над профилированным настилом рекомендуется применять 30 мм, а при отсутствии бетонной стяжки пола не менее 50 мм, над верхним концом анкерного упора не менее 20 мм или 1,3 диаметра вертикального опорного анкера.

6.3 Профилированные листы настила соединяются между собой по продольным краям внахлест крайними полками с помощью комбинированных заклепок или самосверлящих винтов фирмы «Хилти» с шагом не более 500 мм (см. СТО 0043-2005).

6.4 Настил крепится к балкам самонарезающими винтами или дюбелями фирмы «Хилти» в каждом гофре на крайних опорах и через гофр в промежуточных (см. СТО 0043-2005).

6.5 Ширина опирания настила должна быть не менее 40 мм на крайних и 60 мм – на промежуточных опорах.

6.6 Ширина гофра для приварки анкерных опорных стержней должна быть не менее 50 мм.

6.7 Расстояние от опорного анкера до края настила и грани прогона должно быть не менее l ,5 d (где d – диаметр анкера). Между осями анкеров в одном гофре должно быть не менее 70 мм.

6.8 Длина анкера принимается равной высоте плиты за вычетом величины защитного слоя бетона от верха анкера до верхней грани плиты.

6.9 Приварка анкеров к стальным прогонам через настил должна выполняться без прожогов настила. Зазор между настилом и прогоном должен быть не более 0,5 мм.

6.10 Количество анкеров, обеспечивающих совместную работу гладкого настила и бетона, должно быть не менее одного в каждом гофре по концам настила и не менее одного через гофр на промежуточных опорах при работе по неразрезной расчетной схеме. Отношение количества устанавливаемых анкеров к расчетному количеству согласно п. 7.4. должно быть не менее 0,2. Количество установленных анкеров должно отвечать требованиям расчета по п. 7.3.6.

6.11 Расчетная надопорная арматура неразрезных плит определяется по СНиП 2.03.01-84 * Бетонные и железобетонные конструкции. При отсутствии надопорной расчетной арматуры предусматривают противоусадочную сетку из расчета 0,02% площади сечения бетона над настилом, но не менее, чем сетка диаметром 3 мм класса Вр- I с шагом 200×200 мм. Защитный слой бетона над сеткой составляет 15 мм.

6.12 При устройстве отверстий в плите предусматривают дополнительную арматуру для усиления прилегающих участков и бортовую опалубку по контуру отверстия, что обеспечивает возможность вырезки настила.

6.13 Если размер отверстия поперек гофров настила не превышает 500 мм, то рекомендуется усиливать перекрытие установкой в примыкающих к отверстию гофрах продольную арматуру, заводя ее за оси прогонов. Также устанавливают поперечные стержни, окаймляющие отверстие, заводя ее за пределы подрезки на два – три гофра с каждой стороны. Продольную арматуру выбирают из условия эквивалентности ее площади по прочности сечения вырезанной части профилированного настила.

6.14 Минимальная толщина профилированного листа должна быть не менее 0,7 мм.

7 Расчет и проектирование

7.1 На стадии возведения

7.1.1 Определение нагрузок

7.1.1.1 В стадии возведения (до набора бетоном плиты перекрытия кубиковой прочности равной 10 МПа) стальные профилированные настилы, стальные балки рассчитывают в соответствии с требованиями СНиП II -23-84* на действие постоянных, временных, длительных и кратковременных нагрузок по СниП 2.01.07-85*. При этом учитываются следующие нагрузки:

– собственный вес настила;

– вес «мокрого бетона»;

– вес дополнительной стержневой арматуры по проекту, а при отсутствии проектных данных – 1,0 кН/м 3 ;

– нагрузка от людей и транспортных средств при подаче бетонной смеси из бадей вместимостью до 0,8 м 3 – 2,5 кПа; а при подаче бетонной смеси бетоноводами – 0,5 кПа.

Коэффициенты надежности по нагрузке и сочетания нагрузок принима­ются в соответствии со СниП 2.01.07-85*.

7.1.1.2 Нагрузка от собственного веса железобетонной плиты определяется по приведенной толщине бетона h_b (рисунок 1).

Рисунок 1 – Поперечное сечение плиты

Приведенная толщина железобетонной плиты определяется по формуле

7.1.1.3 При прогибе профилированного настила, превышающем 2 см, учитывается увеличение собственного веса свежеуложенного бетона на величину, определяемую по формуле

где δ – прогиб профилированного настила, м;

γ _b – удельный вес бетона, кН/м 3 .

7.1.2 Расчет стального оцинкованного профилированного настила

7.1.2.1 Расчет профилированного стального настила на стадии возведения основан на следующих допущениях:

– форма поперечного сечения гофров при действии нагрузки не изменяется;

– гофры настила работают как тонкостенные балки трапециевидного сечения в упругой стадии;

– нормальные напряжения по высоте поперечного сечения стенок гофров распределяются линейно;

– нормальные напряжения по ширине продольно сжатых полок до местной потери устойчивости, а также по ширине растянутых полок распределяются равномерно;

– после местной потери устойчивости продольно сжатых полок нормальные напряжения в них распределяются неравномерно, возрастая от середины полок к продольным краям. Поэтому при работе в закритической стадии криволинейная эпюра сжимающих напряжений заменяется прямоугольной с равной площадью и значением равным краевому напряжению. Средняя часть сжатой полки, имеющая меньшие напряжения, считается выключенной из работы. При определении характеристик профилированного листа учитывается только рабочая зона сжатой полки.

7.1.2.2 Прочность профилированного стального настила проверяется в опорном или пролетном сечениях по формулам

где σ – напряжения в сжатых полках настила;

М – расчетное значение изгибающего момента;

R_y = 2400 кгс/см 2 – расчетное сопротивление стали настила изгибу;

γ _n – коэффициент надежности по уровню ответственности;

W – расчетный момент сопротивления на 1 м ширины настила для сжатых полок.

Момент сопротивления W определяется по таблице 1 при работе профилированного настила полным сечением.

Если полученное напряжение по формуле 3 меньше критического (таблица 2), то принимается условие работы профилированного листа полным сечением, то есть расчет прочности на этом этапе заканчивается. Если значение напряжения получается выше критического, то проводят корректировку момента сопротивления по таблицам приложения А (таблица А1, А2, A3, А4, А5, А6, А7, А8 и А9), пока отличие в напряжениях, последующего и предыдущего, не составит величину, не превышающую 1 %.

7.1.2.3 Прогиб профилированного настила проверяется по формуле:

где f_n – максимальный прогиб от действия нормативных нагрузок;

k – коэффициент, определяемый расчетной схемой настила;

q “ – нормативная равномерно распределенная нагрузка, действующая на профилированный настил на стадии бетонирования, кгс/см 2 ;

l – расчетный пролет, см;

Е_а = 2,1·10 6 кгс/см 2 – модуль упругости стали профилированного настила;

l_x – момент инерции на 1 м ширины настила, определяемый по таблице 1 при напряжениях при действии нормативных нагрузок в сжатых полках меньших критических (таблица 2); при нормативных напряжениях превышающих критические момент инерции определяется с учетом неполного рабочего сечения сжатых полок настила по таблицам приложения А (таблицы А10, А11, А12, А13, А14, А15 и А16).

Расчет осуществляется следующим образом:

• определяется значение нормативного напряжения методом последовательного приближения по формуле 3, пока отличие в напряжениях последующего от предыдущего не составит 1%, приняв за первоначальное значение W _х2 момент сопротивления для сжатых полок при условии работы настила полным сечением. Последнее значение определяет сжимающее напряжение, соответствующее значению, при котором определяется момент инерции l_x . При наличии редукции в сжатой полке в расчетах используют данные, приведенные в приложении А (таблицы А10, А11, А12, А13, А14, А15 и А16). Если редукция отсутствует, то пользуются данными таблицы 1.

Как сделать монолитное перекрытие по профнастилу своими руками: расчет, монтаж

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.

Сталебетонное перекрытие по профнастилу

На вопрос, вынесенный в заголовок этой статьи в современных условиях нужно отвечать так — и опалубка и арматура. Второе название таких перекрытий — сталебетонные или сталежелезобетонные перекрытия. В России второе название появилось относительно недавно в отличие от США, где этому термину уже почти 100 лет. Сталебетонные перекрытия (СБП) подтолкнули специалистов нашей компании к созданию сборно-монолитных перекрытий АТЛАНТ, основанием балки которых является тонкостенный стальной профиль с перфорацией на стенках и выштамповками на днище. .

В настоящей обзорной статье кратко излагаются некоторые исторические и недавние события, а также новые тенденции для систем СБП. В ней представлены основные особенности проектирования и построения основных конструктивных узлов. включая собственно стальной профилированный лист и элементы его крепления к основным несущим конструкциям здания.

История вопроса и технологические достижения

Применительно к зданиям и сооружениям термин «сталебетонная конструкция” обычно подразумевает использование стальных конструкций и бетона, объединенных в е диный неразрывный железобетонный блок. Цель такого объединения состоит в том, чтобы новая конструкция обеспечивала более высокий уровень характеристик, чем отдельные ее составляющие. Для этого, объединенная конструкция должна учитывать присущие отдельным составляющим различия и особенности в свойствах и обеспечивать, чтобы объединенная система должным образом эти особенности учитывала.

Чаще всего важнейшим результатом объединения является уменьшение собственного веса СБП. которое оказывает важное влияние на стены, фундаменты, и другие конструкции, которые с СБП связаны. Кроме того, СБП, как правило, обеспечивают преимущества с точки зрения скорости строитель ства. Известные китайские небоскребы, которые строятся за несколько недель, широко используют для устройства перекрытий сталебетонные конструкции.

Конструкции сталебетонных перекрытий необходимо рассматривать и с учетом того, что именно они оказывают значительное, если не самое большое влияние на общий вес металлокаркасных зданий. Вес СБП во многом определяет требования к несущей способности колонн и расстоянию между ними. В последнее десятилетие за рубежом была разработана целая серия облегченных конструкций СБП, которые позволили существенно снизить конечную стоимость проектов. В результе доля СБП в общем объема перекрытий по профлисту выросла до 90%.

Необходимо с сожалением констатировать, что в России развитие СБП остановилось. Используемые в настоящее время профили разработаны еще в прошлом веке, нормативная база не вышла за пределы стандартов организации. Как результат в нашей стране доля СБП в общем объеме перекрытий по профлисту не превышает 15%. В частном домостроении это цифра вообще стремится к нулю.

Родина профлиста США. Первые бетонные балки здесь появились в 1894 году на мосту в Айове и здании в Питтсбурге. Сталебетонные балки впервые были использованы в Канаде на мостовых работах в 1922 году. Сварные сквозные анкера для крепления профлиста к стальным прогонам были разработаны и испытаны в Университете Иллинойса в 1954. Их первое применение произошло на строительстве здания Федерального суда в Бруклине в 1960 году. Однако только в 1978 году эта конструкция была стандартизирована.

Производство и исследования СБП параллельно проводились и в Европе. В 1950 году в Великобритании были опубликованы Временные правила проектирования сталебетонных балок. Прототип современных СБП к 1990 году уже широко использовался в промышленных зданиях Англии. Он состоял из неглубоких кирпичных арок, плотно уложенных между стальными балками перекрытия. В этом же году эта система была стандартизована.

Главные особенности этого типа СБП — скорость монтажа, техническая простота и общая низкая цена. Недостаток системы — низкая устойчивость для сейсмических нагрузок. Особенность конструкции перекрытия не позволяет ему выступать в качестве единой жесткой диафрагмы. В результате во время землетрясений наблюдались значительные повреждения, в том числе обрушение перекрытия.

В отличие от кирпичной тонкостенная стальная «арка» при сейсмических нагрузках намного прочнее. Перекрытие состоит из профлиста уложенного на верхнюю полку стальной балки. Профлист скреплен с балкой при помощи сквозных стальных анкеров. В единое целое конструкция соединяется монолитным бетоном.

Высота выступов профлиста достигает 200 мм и более. Конструкция перекрытия может быть усилена стержневой арматурой, которая размещается вдоль впадин профлиста. Такая конструкция имеет целый ряд преимуществ. Стальной профнастил на стадии строительства выступает в качестве опалубки и рабочей площадки, а после схватывания бетона становится внешней плоской арматурой. Перекрытия с глубиной профлиста 80 мм (картинка слева) позволяет перекрывать пролеты до 4,5 м. При глубине профиля в 200 мм пролеты увеличиваются до 6 м. Обратите внимание — профлист монтируется на стальные балки.

Существенное повышение несущей способности СБП достигается за счет крепления профиля к стальной балке. Для этого используются, так называемые стад-болты — анкера в виде калиброванного стержня, привариваемого к верхнему поясу балки. Для установки анкеров используется специальные сварочные пистолеты.

К недостатками такой конструкции следует, прежде всего, отнести значительную общую (вместе с балками) толщину перекрытия, которая резко ограничивает возможность использования СБП в жилищном строительстве.

Балки можно «спрятать» в плиту перекрытия. Для этого достаточно положить профлист на нижнюю полку балки (картинка слева). Но в такой конструкции нет возможности крепить профлист к балкам анкерами. Родоначальники СПБ нашли выход. У них появились балки с отверстиями в вертикальной стенке (картинка справа). Через эти отверстия бетонные части соседних участков СБП связываются между собой арматурными анкерами. Освоено производство стальных балок с полками разной ширины. Нижняя широкая полка такой балки используется для монтажа профильных элементов

Процесс снижения толщины сталебетонных перекрытий продолжается. Существенный шаг в этом направлении проделали китайские компании. Они разработали перекрытие, в котором треугольные арматурные каркасы крепятся сваркой непосредственно к тонкостенному профилю.

Сталебетонные перекрытия в России

Достижения российской строительной индустрии в области сталебетонных перекрытий значительно скромнее. Несколько попыток разработать государственный стандарт по таким перекрытиям к успеху не привели. На уровне проекта остановилась разработка свода правил.

Промышленность освоила производство только двух типов профилированного листа с выштамповками — СКН50Z-600 и СКН90Z-610 с высотой профиля 50 и 90 мм соответственно.

Завод СТИЛЛИОН производит профили высотой до 160 мм, но о выштамповках на стенках такого профиля речь даже не идет.

Российская металлургическая промышленность успешно поставляет зарубежным партнерам тонколистовую оцинкованную сталь, Из русской стали за рубежом получаются качественные сталебетонные перекрытия, которые при необходимости наши строители могут купить.

Валерий Мартынюк — автор технологии МАРКО, директор по развитию компании МАРКО