Монолитная плита перекрытия: за и против, полный анализ для частного застройщика

Словарные определения и их ограничения

Используя для одного из самых распространенных вариантов устройства перекрытий термин «монолитный», мы особенно не задумываемся, что этот термин пытается передать застройщику дома, который решил выбрать для будущего дома перекрытие.

Третье определение (на картинке) к строительству отношения не имеет. Поэтому сосредоточимся на первых двух.

ПЕРВОЕ — сделанный из цельной каменной глыбы. Это скорее всего о памятниках. В строительстве это может быть фундамент из монолитных каменных (бетонных) блоков.

ВТОРОЕ — относящийся к монолиту, твердым материалам, слитым в единый массив. Под это определение хорошо подходит затвердевший бетонный камень. Но бетонный камень в чистом виде используется очень редко. Для того, чтобы он стал по настоящему прочным, его армируют железной (стальной) арматурой, получая при этом железобетон. Однако железобетон уже нельзя назвать монолитом в чистом виде, поскольку он состоит из двух разнородных составляющих — бетона и арматуры (это композитный материал).

Почему сборно-монолитные перекрытия выпадают из классических определений

Однако существует и другой класс перекрытий, который не вписывается в эти строгие определения — сборно-монолитные плиты перекрытий МАРКО, технологию которых наша компания разработала и внедряет с 2008 года.

Конструкция и преимущества монолитной плиты перекрытия

Как устроена монолитная плита: армирование и бетон

Конструкция монолитной плиты перекрытия достаточно проста. В готовом виде плита состоит из двух арматурных сеток, размещенных одна над другой. Арматура нижней сетки, как правило, более толстая (16-20 мм) и размещается с шагом 120-150 мм. Арматура верхней сетки имеет диаметр 10-14 мм и размещена с шагом 200-250 мм. Чаше всего сетки разделены «лягушками« — специальными арматурными элементами. Толщина плиты изменяется в зависимости от длины перекрываемых пролетов от 160 до 250 мм.

Ключевые преимущества: прочность, жесткость, звукоизоляция

К преимуществам монолитных перекрытий эксперты, как правило, относят следующее:

Высокая прочность.
Повышенная жесткость конструкции, которая обусловлена армированием плиты в двух направлениях.
Высокие показатели звукоизоляции по воздушному шуму.
Достаточная огнестойкость.
Возможность формирования сложного по форме периметра плиты.

Подводные камни монолитного перекрытия: опалубка и вес

Опалубка: сложности для частного застройщика

Для формирования простой конструкции монолитной плиты приходится проводить достаточно сложные подготовительные работы, а именно устройство опалубки. Для плоских монолитных плит перекрытий технологический процесс устройства опалубки детально проработан. Десятки, если не сотни, фирм предлагают комплектующие для этого.

Казалось бы — нет проблем. Для крупных застройщиков действительно проблема только в том, чтобы выбрать комплектующие необходимого качества и по приемлемой цене. А дальше опалубка будет перемещаться с этажа на этаж, вышедшие из строй отдельные элементы будут заменены на новые. Остатки опалубки переместятся на следующий дом.

Однако для частного застройщика ситуация выглядит иначе. Для частных застройщиков все не так просто. Закупать комплектующие на одно максимум два перекрытия дорого. Реальных решения два:

аренда комплектующих;
собрать самостоятельно опалубку из подручных материалов (бюджетный вариант), которые в последующем можно использовать для других нужд. Особенно с учетом того, что таких других нужд на стройке всегда много.

При этом важно отдавать себе отчет в том, что высокое качество поверхности монолитной плиты перекрытия не получится. Но с учетом того, что в настоящее время чистовую отделку потолка с использованием штукатурки проводит только один застройщик из сотни, на качество поверхности плиты можно закрыть глаза.

Аренда или самодельная опалубка: что выбрать?

Риски использования б/у инвентарной опалубки

Отметим для себя повышенные требования к прочности опалубки, которые обусловлены значительным весом свежеуложенного бетона и негативным воздействием на опалубку вибраторов при вибрационном уплотнении бетона. Возможные последствия пренебрежительного отношения к прочности опалубки представлены на картинке.

Опасность может подстерегать даже если инвентарная опалубка взята в аренду. Надеюсь вы понимаете, что вам, скорее всего, привезут не абсолютно новые комплектующие опалубки, например инвентарные телескопические стойки. Может так случиться, что для привезенных стоек ваш объект уже сотый, со всеми вытекающими последствиями. На картинке представлен результат использования именно таких «просроченных» стоек.

Собственный вес: главное ограничение монолита

Плотность бетона, из которого формируется монолитная плита перекрытия, составляет 2500 кг/м3. Отсюда легко вычислить вес квадратного метра плиты толщиной 100 мм — он равен 250 кг. Каждые 10 мм толщины плиты добавляют к собственному весу 25 кг. Квадратный метр плиты толщиной в 200 мм весит уже 500 кг. Три квадратных метра — это уже вес легкового автомобиля.

Как толщина и пролет влияют на вес плиты

Строительная физика свидетельствует — толщина любого изгибаемого перекрытия, независимо от материала из которого это перекрытие сделано, сильно зависит от размеров перекрываемых помещений. Конструкторов чаще всего интересует расстояние между внутренними поверхностями несущих стен. Этот показатель (см. картинку) получит специальное название — пролет в свету.

Для примерной оценки толщины монолитной плиты перекрытия можно использовать соотношение 1:30. В результате плита с пролетом в свету 6 метров (6000 мм) будет иметь толщину в 200 мм. При этом не следует упускать из виду тот факт, что толщина в известной степени будет зависеть и от нагрузки на плиту.

Ограничение по пролетам: почему более 7 метров — проблема

При пролетах больше 7 метров за счет роста собственного веса резко снижается полезная нагрузка. На картинке представлена зависимость толщин монолитного перекрытия от пролетов и нагрузок.

Из графиков следует, что для перекрытий с ненапрягаемой арматурой, при пролетах длиной 9 метров толщина перекрытия составит 300 мм. Вес квадратного метра такого перекрытия более 700 кг. Отметим для себя — в частном домостроении используются перекрытия с ненапрягаемой арматурой.

Альтернатива: сборно-монолитные перекрытия МАРКО

История термина и соответствие конструкции

Термин СБОРНО-МОНОЛИТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ ввел в строительную терминологию академик Константин Викторович Сахновский. В 1939 вышел его фундаментальный учебник «Железобетонные конструкции», в котором этот термин получил научное обоснование и был подробно расшифрован.

В 2008 году, когда мы начали разрабатывать и осваивать перекрытия МАРКО никаких сомнений об использовании этого термина применительно к новым перекрытиям не возникло.

Это сейчас я начал размышлять о том, что перекрытия МАРКО не совсем монолитные, если под монолитностью понимать определение из словаря, приведенное в самом начале статьи. Слишком много в этом перекрытие отдельных комплектующих, слишком оно неоднородно по своему составу. Монолитным здесь является только слой бетона, скрепляющего отдельные комплектующие в одну силовую конструкцию.

Лучшее от монолита без его недостатков

Перекрытия МАРКО позаимствовали из монолитных перекрытий все их лучшие качества, и исключили проблемные, к которым в первую очередь следует отнести значительный собственный вес и ограничения по длине перекрываемых пролетов.

Уникальные возможности перекрытий МАРКО

В качестве оптимального решения для замены перекрытий была выбрана облегчённая схема перекрытий по технологии МАРКО с несущими элементами балка перекрытия Атлант (далее БПА).

В результате появилась уникальная конструкция монолитной плиты перекрытия МАРКО, которая позволила решать задачи, считавшиеся ранее неразрешимыми. Отметим некоторые из таких задач:

Использование бетонных перекрытий в деревянных домах.
Устройство большепролетных кессонных перекрытий с использованием тонкостенных профильных балок.