Описание конструкции
С технологической точки зрения, перекрытия Марко представляют из себя, своего рода, «химеру», являясь результатом соединения принципов монолитного и сборно-монолитного строительства в одной конструкции. «Химеризм» заключается в том, что бетонные работы проводятся не только с целью соединить узлы сборной конструкции, но также для образования прочной монолитной поверхности. В свою очередь, на этапе сборки используются не готовые ЖБИ, а металлоконструкции и блоки из газосиликата, за счет которых снижается объемный вес и теплопроводность.
В поперечном срезе сечение перекрытия напоминает сборную конструкцию из шатровых блоков, однако, нижняя поверхность не имеет выступающих ребер, поскольку промежутки между ними заполнены газосиликатом. Благодаря этому, толщину укрывающей стяжки можно снизить до значений, не превышающих защитного слоя арматуры. Даже, при толщине стяжки в 40–50 мм такое перекрытие не будет обладать «батутностью», в то же время, сетчатое армирование обеспечивает высокую эксплуатационную нагрузку.
Основным несущим элементом перекрытий Марко являются ребра жесткости, в основе которых заложены арматурные балки. Они включают:
- одну нитку 8 мм рабочей арматуры верхнего пояса;
- две нитки 12 мм рабочей арматуры нижнего пояса;
- одну нитку 24 мм основного армирования в нижней основной зоне восприятия нагрузок;
- два наклонных пояса синусоидальной конструкционной арматуры.
Линии конструкционной арматуры в сечении представляют треугольник, установленный на ленту из профилированной стали, на вершинах которого располагаются нитки рабочей арматуры. До замоноличивания, балки являются самонесущими и способны без прогиба выдерживать вес блоков, однако, чтобы конструкция не прогнулась под массой бетонной смеси, требуется поддержка ремонтинами или домкратами. После застывания бетона, нижняя поверхность балок используется, как основа для крепления подвесных потолочных конструкций.
Характеристики и особенности
Практически, все перекрытия Марко рассчитаны на эксплуатационную нагрузку в 400 кг/м2, несмотря на наличие нескольких типоразмеров. Разница между ними заключается в сечении, позволяющем перекрывать пролеты от 4,5 до 12 метров. Увеличение пролета обеспечивается наращиванием сечения перекрытия, но без увеличения толщины стяжки.
Отдельного внимания заслуживают сборные металлические балки, обеспечивающие основную конструкционную прочность. В их основе лежит профилированная стальная лента, которая за счет штамповки приобретает достаточно высокую жесткость. Кроме того, на вертикальных частях балок выполняется пробивная перфорация, которая также повышает сопротивляемость прогибу и увеличивает качество сцепления с бетонной смесью.
Возникает закономерный вопрос: удастся ли, с помощью кустарно изготовленных элементов, воссоздать технологию в регионах, где закупка фабричных перекрытий невозможна? С одной стороны, если внимательно изучить образец и учесть конструкционные особенности и заменить профилированную ленту на сварную из конструкционной стали – можно и сделать. Да и самостоятельно изготовить блоки наполнения, к примеру, из керамзитобетона, тоже не представляет существенной проблемы.
Однако, следует помнить, что перекрытия Марко разрабатываются, с учетом минимальной материалоемкости, и не имеют сколь-нибудь значимого запаса прочности. В то время, как фабричные изделия успешно проходят испытания на соответствие эксплуатационным характеристикам, малейшая ошибка при кустарном изготовлении почти гарантированно приведет к снижению несущей способности. Это обязывает самостоятельно закладывать дополнительный запас надежности, увеличивая материалоемкость и содержание арматуры в ребрах жесткости, что может сделать воспроизведение технологии не вполне целесообразным.
Если же цель кустарного изготовления перекрытий Марко поставлена принципиально, изготавливать их следует по проекту, при разработке которого за ориентир следует принимать следующие цифры:
- Эксплуатационная нагрузка: 400 кг/м2 без деформации и не менее 1200 кг/м2 до обратимого раскрытия трещин.
- Огнестойкость: время огневого воздействия до достижения предельных состояний 1-й группы — не менее 125 мин при нагрузке 500 кг/м2.
- Собственный вес — 200–350 кг/м2 при толщине перекрытия 150–300 мм с линейной зависимостью параметров.
- Базовая способность к шумопоглощению — не менее 45 дБ.
Отметим также, что показатель теплопроводности для перекрытий Марко не регламентируется, поскольку конструкция снабжена внушительным количеством крупных тепловых мостов — ребер жесткости, общая площадь которых составляет порядка 20% от площади перекрытия. Отчасти, эта проблема решена в энергоэффективных перекрытиях Марко, при разработке которых было решено отказаться от монолитной связи стяжки и ребер. В таких конструкциях высота заполняющих блоков превышает ребра жесткости до 150 мм, при этом поверх ребер расположены вкладыши из газосиликата, образующие с блоками единую плоскость, накрытую стяжкой.
В этом варианте, теплопроводность перекрытия может достигать 0,95 Вт/К. Улучшить теплосберегающие свойства, также, можно путем замены бетона на легкий или ячеистый, например, с наполнителем в виде керамзита. Однако, такие варианты перекрытий разрабатываются заводом-изготовителем по индивидуальному проекту.
Преимущества и недостатки перекрытий Марко
Остается разобраться с тем, где перекрытия Марко могут выступать, в качестве эффективного технического решения и в чем они превосходят стандартные перекрытия различных типов.
В сравнении с каркасными перекрытиями, Марко обеспечивают более высокую степень звукоизоляции между этажами. Чтобы добиться сопоставимых показателей для каркасной конструкции, ее приходится частично заполнять прокаленным песком и покрывать сухой или полусухой стяжкой, что негативно сказывается на собственном весе и вынуждает увеличивать сечение несущих элементов.
В сравнении со сборно-монолитными перекрытиями, преимущество Марко в том, что они не требуют спецтехники для монтажа, а также отличаются гораздо меньшим весом. Кроме того, приобретение плит перекрытий вызывает дополнительные проблемы с их транспортированием и оборотом паспортной документации.
В сравнении с монолитными перекрытиями, выигрыш при использовании Марко заключается также в снижении веса перекрытия, а параллельно — в сокращении расходов на бетон и арматуру в пользу более дешевого газосиликата. Кроме того, технология монтажа перекрытий Марко хоть и не отличается простотой по сравнению с ведением монолитных работ, но считается более продвинутой с точки зрения технического контроля за соблюдением правил монтажа.
Главный недостаток Марко — недостаточно широкое распространение в регионах Украины, что накладывает дополнительные транспортные расходы. Правда, в отличие от элементов сборных и сборно-монолитных перекрытий, детали Марко не являются крупногабаритными и не требуют специальных транспортных средств.
Другая сложность применения перекрытий Марко, заключается в достаточно высокой степени их стандартизации. На практике, это выражается в необходимости проектных расчетов ограждающих конструкций, как с точки зрения несущей способности, так и в плане геометрической конфигурации.
Для этого, лучше воспользоваться официальным руководством по монтажу и альбомом технических решений, где для основных видов перекрытий приведены диаграммы соотношения несущей способности к длине пролета, указаны правила сборки и замоноличивания. Чтобы наши читатели понимали основные сложности, связанные с интеграцией перекрытий Марко, ProfiDom.com.ua приводит краткое описание процесса монтажа.
Порядок и особенности монтажа
Перекрытия Марко не требуют сооружения опалубки, ее роль выполняют профилированные ленты, блоки заполнения и отбортовка стен, ограждающая конструкцию по периметру. Основной областью применения являются постройки из газосиликата, у которых отбортовка по опорному венцу стен выполняет также функцию теплозащиты торца перекрытия. Также могут использоваться в качестве пола нижних этажей, в таких случаях опираются на ленту или ростверк бетонного фундамента.
Для усиления фундамента, на основных осях под несущими стенами балки должны подпираться бетонными или буро-набивными сваями, использование свайно-винтовых опор допускается только на искусственно уплотненном грунте. Достаточная ширина уступа для опирания перекрытия на газосиликатную стену составляет не менее ширины ребра жесткости в нижней части, на бетонное основание — от 0,6 этого значения.
Для поддержания междуэтажного перекрытия, на период твердения бетона, под балки через каждые 1–1,5 м нужно установить опоры, способные выдержать без деформации удельный вес бетонной смеси с полуторакратным запасом надежности. Также, возможно применение системы фиксации с ригелями из досок 50х150 мм и опорами из цельного бруса 100х100 мм. При подпирании перекрытия пола, следует использовать несъемные опоры в виде бруса с подпятниками, площадь которых рассчитывается по опорной способности грунта, исходя из требования к его околонулевому проседанию.
После укладки балок, производится связывание рабочей арматуры при помощи гнутых анкеровок с перехлестом не менее 40–50 значений собственного диаметра. Что важно, на примыканиях арматура нижнего пояса связывается не с ближайшей перпендикулярно расположенной ниткой, а с дальней. Для увязки используется отожженная проволока толщиной 0,8–1,2 мм. Нижние пояса арматуры в обязательном порядке должны быть установлены на дистанционные кольца, расположенные через 1,2 метра.
По контуру опирания на стены связывается основной арматурный пояс прямоугольного сечения, связанный из четырех ниток, диаметр которых эквивалентен нижнему основному армированию балки, с использованием П-образных хомутов конструкционной арматуры, расположенных хвостами навстречу друг другу. Высота арматурного каркаса должна быть равной высоте треугольного профиля армирования балок.
В теле перекрытия возможна прокладка инженерных коммуникаций. Как правило, она выполняется в пространстве, свободном от арматуры, то есть в пазах, нарезанных на поверхности блоков заполнения. Если требуется проход коммуникаций через армированные участки, его выполняют с огильзовкой, при этом расстояние от тела гильзы до арматуры не должно быть меньше 3-х диаметров последней. Укладка блоков на полки несущих балок и монтаж коммуникаций производятся совместно. Если стяжка и ребра имеют монолитное исполнение, армирование поверхностного слоя выполняется проволочной сеткой ВР-1 100х100х5 мм.
Для бетонирования перекрытия применяются высокомарочные смеси с классом прочности не ниже В20. Проливка выполняется равномерно по всем углублениям, это в особенности важно для конструкций со значительной высотой ребер.
Использовать глубинный вибратор можно, но не обязательно: для качественной усадки смеси достаточно сначала заполнить ребра на половину высоты, тщательно обстучать арматуру молотком, затем выполнить заливку немного ниже уровня верхней линии арматуры, снова обстучать каркас, после чего лить стяжку. Проходную нагрузку перекрытие может воспринимать уже на 7–10 день после заливки, шлифовку можно производить на 16–20 день, эксплуатационную нагрузку можно прилагать только после полной гидратации цемента в течение 4-х недель
