Часторебристое перекрытие

В этой статье мы будем говорить о полах, но не с точки зрения напольных покрытий, а о конструктиве. Вспомним вариант перекрытия который был незаслуженно забыт строителями, но в последнее время набирает популярность. Речь пойдет о часторебристом сборно-монолитном перекрытии (ЧРП). В литературе его еще можно найти как кессонное перекрытие.

Классические перекрытия

В современном частном жилом строительстве есть несколько вариантов сделать хороший и надёжный пол:

• пустотные плиты (ПК, ПБ)
• монолитная плита
• деревянные балки
• полы по грунту

Если мы говорим о перекрытии выше уровня земли, предполагающее подпол, подвал или о межэтажных перекрытиях, то полы по грунту отпадают из-за отсутствия главной опоры — грунта. Они хороши для первых этажей многоэтажных или одноэтажных зданий.

Для всех конструктивных типов перекрытий справедлив следующий набор требований:

• эксплуатационная надежность и долговечность пола
• экономия строительных материалов
• минимум трудозатрат на устройство и эксплуатацию
• максимальная механизация процессов устройства
• экологическая безопасность
• безопасность передвижения людей
• оптимальные гигиенические условия для людей
• пожаробезопасность

Перечисленные выше, классические варианты перекрытия обладают рядом плюсов и минусов, которые приведены в таблице:

Не менее важный аспект, кроме перечисленных выше — пожаробезопасность. Про нее трудно рассуждать абстрактно, так как всё зависит от нюансов конструкций, но вот общие цифры огнестойкости REI различных перекрытий:

• монолитного перекрытия — 90 минут
• плит ПК/ПБ — 60 минут
• деревянных перекрытий — 40 минут

Коэффициент REI — время, в течение которого, при воздействии открытого пламени определенной температуры, перекрытие будет сохранять свою несущую функцию.

Часторебристое сборно-монолитное перекрытие

Нет необходимости спорить, что любое бетонное перекрытие, в сравнении с деревянным, воспринимается человеком как наиболее основательное из-за своих прочностных характеристик, относительно малых деформаций и неплохой шумоизоляции. К сожалению, вес бетонного перекрытия значительно больше деревянного и это требует более надежного основания (фундамента) и устойчивые грунты, способные воспринять эту нагрузку.

Основная идея сборно-монолитного перекрытия — получить надёжность и прочность бетонного, но при этом снизить общий вес конструкции и сократить расходы на производство, за счет уменьшения количества бетона.

Уменьшение происходит за счет размещения внутри конструкции элементов, заполняющих собой пространство и вытесняющих лишний объем бетона. Заполнители могут быть в виде:

• опалубки
• пенопласта или пенополистиролла
• пластиковых элементов различной формы
• пустотных изделий из бетона, керамзитобетона, газобетона

Почему это работает?

Чтобы понять почему часторебристое сборно-монолитное перекрытие работает, нужно разобраться как вообще распределяются нагрузки и сравнить ЧРП с чем-то очень похожим, например с пустотными плитами.

Любое перекрытие, лежащее на двух опорах, причем не важно из какого материала, работает на растяжение в нижней и на сжатие в верхней частях. Если сечение перекрытия, материалы, нагрузки подобраны верно, всегда есть некая мнимая средняя линия где силы растяжения и сжатия компенсируют друг-друга и материал внутри не работает. На этом принципе построены пустотные плиты.

В пустотных плитах, в зонах где нет растяжения или деформации ничтожно малы, а это средняя зона перекрытия, нет бетона, потому что он там не нужен. Он не работает ни на растяжение, ни на сжатие, а лишь добавляет вес перекрытию. Чтобы увеличить трещиностойкость бетона в зоне растяжения, нижняя часть ребер пустотных плит проармирована и именно эти ребра в итоге несут основную нагрузку.

В часторебристой плите ребра точно также воспринимают основную нагрузку. Единственное отличие от пустотных плит — сами ребра больше в сечении, в них больше арматуры и расстояния между соседними ребрами тоже больше.

Представьте, что вы построили пол по деревянным балкам (лагам) сечением 150x200 мм с шагом 625 мм, а потом взяли и заменили деревянные балки на бетонные, но сечение и шаг остались прежними.

Для тех кто хочет более детально разобраться в вопросе предельных нагрузок ЧРП, предлагаем видео с примером расчета нагружения одной отдельной балки, в составе ЧРП, сосредоточенной нагрузкой 2 тонны. Это выше средней расчетной нагрузки на полы (400 кг на 1 м²) примерно в 5 раз.

ЧРП с газобетоном

Очевидно, что часторебристое перекрытие с заполнителем в виде утеплителя (пенопласт, пенополистирол, газобетон) будет наиболее интересным для отсечки холодных подполов и неотапливаемых чердаков, ведь помимо несущей функции, будет выполнять роль теплового барьера. Часторебристые перекрытия с пустотообразователями больше подойдут для межэтажных перекрытий, но не исключают использования над подполом и между чердаком.

К сожалению из доступных на нашем рынке элементов заполнения пустот в достаточном количестве присутствует только газобетон и пенополистирол. Вариант с пенополистиролом безусловно хорош, перекрытие получается максимально легким, но при заливке возникает проблема с всплытием заполнителя. Придется предусмотреть дополнительное крепление и сплошную опалубку под всё перекрытие, иначе по заполнителю невозможно будет ходить в процессе заливки.

Сплошная опалубка не проблема в межэтажных перекрытиях, но для подпола это может стать довольно сложной задачей. Сложность заключается в том, что будет очень трудно достать листовой материал (фанеру) из подпольного пространства, либо совсем невозможно, и его придется оставить внутри, а это приведёт к удорожанию.

Для газобетона не нужна сплошная опалубка, он достаточно жесткий и прочный, чтобы опираясь лишь ребрами 2–2,5 см обеспечивать достаточную прочность для того, чтобы по нему можно было ходить, в процессе заливки, без каких-либо опасений. К тому же, он достаточно тяжелый и не приводит к всплытию.

Готовая опалубка

Чтобы смонтировать часторебристое перекрытие, нужна опалубка. Существует два вида готовой опалубки для монтажа ЧРП: металлическая и бетонная, в основе которых лежит треугольный арматурный каркас заводского исполнения, расчитанный под определенную длину пролета.

Оба варианта на период заливки конструкции бетоном требуют монтажа подпорок. Для бетонной опалубки, помимо подпорок, может потребоваться кран для монтажа.

Металлическая опалубка легче, быстрее монтируется, не требует дополнительной техники, но не всё так идеально. Если вы монтируете межэтажное перекрытие, будьте готовы к тому, что нижняя часть металлической опалубки будет видна. Если вы планировали тонкослойную штукатурку на потолок, скорее всего это не ваш вариант. Придётся либо увеличивать толщину штукатурного слоя и места прохождения металла дополнительно армировать, либо перекрывать потолок листовым материалом, либо использовать «натяжной» потолок.

Опалубка из дерева

Самое ценное для самостройщика, что ЧРП можно делать переиспользуя материалы. В частности, опалубка, которая послужила для заливки фундамента, вполне подходит для тех же целей при монтаже плиты.

После того как бетон окончательно наберет свою прочность (примерно через 28 дней), деревянная опалубка разбирается и может быть еще раз использована в других конструкциях.

Итоговое сравнение

Вывод

Часторебристое сборно-монолитное перекрытие имеет право на существование в частном жилом строительстве. Позволяет строить поэтапно, самостоятельно, но требует внимательного подхода к монтажу. По скорости производства работ сопоставимо с деревянным перекрытием.

ЧРП позволяет производить замену старых полов по деревянным балкам при реставрации зданий без серьёзного внесения изменений в конструктив несущих стен.

В данной статье мы не рассматривали экономическую сторону вопроса, так как на рынке строительных материалов наблюдается некоторая нестабильность, однако, в ценах 2019 года ЧРП с газобетоном было сопоставимо с плитами ПК/ПБ. Чтобы быть объективными, стоит сравнивать не отдельно стоимость плит и материалов, а только готовое изделие, например выход на уровень черновой отделки, а в этом случае плиты проигрывают.

Разница между ЧРП и плитами колосальна, вы получаете ровный бетонный пол готовый к отделке, включающий в себя систему «тёплых полов». В случае с плитами, нужно производить заделку и утепление торцов, заделку швов, связывание плит, дополнительное утепление (для первых этажей) и финишную стяжку, что в конечном итоге приводит к серьёзным дополнительным расходам.

Мы всегда повторяем, прежде чем начать что-то строить и подбирать конструкции — разберитесь в вопросе, основываясь на строительных документах (СТО ГГ Р 5.1-ЧРП-2020) или возложите работу на проектировщика.