Арматура монолитного перекрытия

МОНОЛИТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ - ПРЯМОЙ КОНКУРЕНТ ПЕРЕКРЫТИЙ МАРКО

Монолитные перекрытия стали первыми бетонными перекрытиями. Появились они спустя незначительное время после изобретения железобетона. Это сейчас в наших монолитных перекрытиях присутствую две сетки — верхняя и нижняя. В первых перекрытиях сетка была одна, причем располагалась она  точно посередине толщины перекрытия. Это сейчас мы знаем, что в этом сечении перекрытия арматура не работает  — не растягивается и не сжимается.  Инженеры 19-го века поместили сетку в нижний арматурный пояс перекрытия только через несколько лет их эксплуатации. 

Сегодня монолитные перекрытия очень широко используются в многоэтажном каркасно-монолитном домостроении. По популярности у застройщиков малоэтажных домов они находятся на третьем месте после пустотных плит и деревянных перекрытий. И это несмотря на то, что обладают двумя серьезными недостатками — высокий собственный вес и высокая стоимость. 

Долгое время в качестве опалубки для монолитного перекрытия использовались деревянные настилы. По конструкции такая опалубка похожа на палубу деревянного судна. Термин «палуба» применительно к опалубке перекрытия закрепился в строительной терминологии, и используется наряду с термином «настил». Деревянная опалубка собиралась, как правило, на гвоздях и ее повторное использование не предполагалось. Стоимость деревянной «палубы» полностью относилась на стоимость перекрытия.  Поверхность бетона монолитного перекрытия с такой опалубкой практически повторяла контуры поверхности деревянной палубы.  Деревянная опалубка чаще всего используется  в настоящее время в индивидуальном жилищном строительстве.  После устройства перекрытия доски конечно же находят свое место в конструкции кровли и других деревянных частей дома. 

В многоэтажном и промышленном строительстве вместо деревянной палубы в настоящее время строители применяют фанерную. Такая замена позволила улучшить качество поверхности бетона и повысить кратность использования опалубки. Особенно резко этот показатель вырос после изобретения влагостойкой ламинированной (финской) фанеры. Однократно использовать дорогую фанеру в индивидуальном строительстве накладно, но в  некоторых регионах России бригады монолитчиков приходят к застройщику со своим комплектом фанеры, которую после демонтажа опалубки увозят для повторного использования.  

В самых общих чертах схема монолитного перекрытия представлена на картинке слева. В конструкции перекрытия почти всегда две арматурные сетки, которые разделены (разнесены) между собой разделителями.  В России чаще всего в качестве разделителей применяются так называемые «лягушки» — на схеме выделены красным цветом. Арматура нижней сетки, опять же как правило, толще арматуры верхней сетки. В нижней сетке  меньше и размеры ячеек. Другими словами плотность армирования нижней арматурной зоны монолитного перекрытия выше. Это и понятно — бетон в нижней арматурной зоне на растяжение не работает, и ему на помощь приходит арматура. В верхней арматурной зоне бетон чаще всего справляется со сжимающими усилиями и в помощи арматуры не нуждается.

Арматурные сетки в подавляющем большинстве случаев собираются из отдельных прутков арматуры, которые скрепляются (вяжутся) между собой вязально проволокой. Процесс вязки — операция одновременно простая и сложная. Простая — поскольку не требует специальных навыков, сложная — поскольку приходится несколько дней с полусогнутом состоянии вручную связывать несколько сотен узлов. Некоторые «специалисты» пытаются заменить вязку арматуры сваркой. Для них считаем важным напомнить, что электродуговая сварка арматуры в большинстве случае строительными нормами не допускается. 

Толщина бетонного перекрытия резко (квадратная функция) растет с увеличением длины перекрываемых пролетов. На картинке (автор профессор А.С.Залесов) приведен график зависимости толщины различных типов бетонных перекрытий  от перекрываемых пролетов и нагрузок. Для пролетов до 7 м толщина монолитного перекрытия не больше 200 мм, а вес квадратного метра 450-500 кг. Если сравнить эти значения с весом перекрытий из пустотных плит (300-350 кг), получим почти полуторакратное повышение собственного веса конструкций монолитного перекрытия. С учетом того, что перекрытий в доме чаще всего два, а иногда и три,  получим существенный рост нагрузок на фундамент и стены дома. Растут нагрузки — становятся толще стены, увеличивается их стоимость. 

 1 — ненапрягаемые плиты и балки перекрытий со свободным опиранием; 2  — преднапряженные плиты и балки перекрытий со свободным опиранием; 3 — ненапрягаемое безбалочное перекрытие с защемлением; 4 — преднапряженное безбалочное перекрытие с защемлением; б — оптимальной высоты сечения h монолитного перекрытия в зависимости от пролета и нагрузки q при классе бетона В25

Из приведенных графиков следует, что для ненапрягаемых перекрытий, а именно такие применяются в частном домостроении, при пролетах 9 м толщина перекрытия составит 300 мм. Вес квадратного метра подобного перекрытия более 700 кг. Применение таких «толстых» перекрытий ни экономически, ни технологически не имеет смыла. Конструкторы нашли решение в переходе к ребристому варианту монолитного перекрытия. Даже неспециалисту понятно, что конструкция опалубки для ребристого перекрытия намного сложнее плоской палубы из ламинированной фанеры. Снижение собственного веса перекрытия за счет перехода на ребристую (балочную) конструкцию перекрытия (картинки слева) значительно усложняют и удорожают технологию. Именно поэтому ребристые монолитные плиты очень редко встречаются в частном домостроении. Оно и понятно — какая домохозяйка захочет видеть у себя на потолке огромные бетонные балки. 

Сравнивая цены монолитных перекрытий с перекрытиями МАРКО посетители сайта часто в качестве преимущества монолитных перекрытий приводят меньшую толщину. При этом называют толщины 140, а иногда и 120 мм. БУДЬТЕ БДИТЕЛЬНЫ. Строительные нормы не позволяют выполнить монолитное перекрытие толщиной меньше 160 мм. Обусловлено это необходимостью обеспечения достаточной толщины защитных слоев бетона для нижней и верхней арматуры. 

На различных интернет-ресурсах к преимуществам монолитных перекрытий часто относят высокие показатели по звукоизоляции. При этом авторы подобных утверждений забывают или не знают о том, что  в квартирах и домах встречаются два типа шумов — воздушный и ударный — картинка слева. Воздушный шум распространяется по воздуху и заставляет колебаться (вибрировать) окружающие конструкции. В нашем случае это перекрытия.

Легкие перекрытия, например деревянные, воздушная звуковая волна заставляет вибрировать без особых проблем. Именно поэтому показатели звукоизоляции для деревянных перекрытий не соответствую принятым в Европе нормам — картинка справа. Тяжелые монолитные перекрытия легко справляются с воздушным шумом. Совершенно другая картина с ударным шумом. Материалы с высокой плотностью, металл например, прекрасно проводят и распространяют в окружающее пространство ударный шум. Характерный пример такого распространения — звук церковного колокола, который слышен  за десятки километров.  Плотность монолитных перекрытий в сравнении с плотностью других  типов перекрытий высока.  Вывод однозначен — монолитные перекрытия плохо защищают от ударного шума. На практике это означает, что цоканье каблуков на втором этаже будет хорошо слышно на первом этаже. 

В этом видео Вы можете ознакомиться с оценкой стоимости монолитного перекрытия, которую реальный застройщик провел на примере собственного дома. 

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

Отвечаем на вопросы