Зміст статті:
Вибір типу сходів і складність опалубки
Розрахунок бетонної лестріци
Збірка опалубки для сходів
Розрахунок опор сходи
Бетонування монолітної сходи
Будівництво монолітної бетонної сходи можна розділити на три основних етапи:
– Складання опалубки;
– пристрій арматурного каркаса сходи ;
– Бетонні роботи.
Вибір типу сходів і складність опалубки
Безумовно, найбільш трудомістким етапом є складання опалубки для бетонних сходів. Саме від цього залежить складність зведення залізобетонної сходів. Складність складання опалубки в свою чергу залежить від форми і геометрії сходів. Давайте докладніше розглянемо, як форма сходів впливаєте на складність складання опалубки.
Найпростішим варіантом зборки опалубки для сходів є випадок, коли сходи розташовується між двома стінами. В цьому випадку можна накреслити контури сходи на стінах, не потрібно збирати бічну опалубку, а самі елементи опалубки можна кріпити безпосередньо до стін. На фото видно, як спочатку по розмітці на стінах були прикріплені дерев'яні балки, за якими зверху влаштований дощатий дерев'яний настил і потім прикріплені до стін за допомогою сталевих куточків дошки для формування сходинок. Очевидно, що якщо Ви хочете полегшити собі завдання самостійного виготовлення бетонної монолітної сходи своїми руками, то є сенс вибрати проект, де сходовий марш «затиснутий» між стінами.
Щодо простим варіантом для виготовлення своїми руками є одномаршові бетонні сходи прямокутного перерізу. У порівнянні зі сходами, що розташовується між стінами, додається як мінімум одна бічна (торцева) поверхня опалубки, яку потрібно буде виготовити і підставити під неї опори.
Але в цілому завдяки простій геометрії сходи виготовлення опалубки буде порівняно нескладним. Що стосується декоративної виразності одномаршових бетонної сходи, то її можна «надолужити» за рахунок красивої обробки, вишуканих перил, а також незвичайної форми, наприклад, нижніх сходинок.
Найчастіше розмістити в будинку одномаршові сходи не вдається через її розмірів або планування. У таких випадках доводиться вибирати двухмаршевую сходи або з сходовим майданчиком, або з забіжними ступенями. Конструкція та збирання опалубки для таких сходів ускладнюється, оскільки потрібно буде збирати опалубку для залізобетонної монолітної майданчика (або забіжних ступенів). Також необхідно буде закріпити ці елементи в несучій стіні залізобетонним вінцем або побудувати колони для їх опори.
По праву найкрасивішими і виразними вважаються монолітні сходи спіральної форми. Такі сходи можуть стати родзинкою будь-якого будинку. Але вартість будівництва спіральної бетонної сходи «під ключ» спеціалізованими фірмами досягає $ 1200-1500 за один метр підйому.
Складність виготовлення опалубки для спіральних сходів полягає у великій кількості щитів неправильної форми, що формують криволінійні поверхні. Результат цього – висока трудомісткість на виготовлення щитів для опалубки та їх скріплення. Для надійного підтримання опалубки потрібно велика кількість опор. Крім того, зважаючи на непросту форми для додання конструктивної жорсткості монолітною спіральної сходами потрібно складний арматурний каркас.
Розрахунок бетонної сходи
Перш за все, необхідно вибрати такий основний параметр сходів як кут її підйому. Для основних сходів всередині приватних будинків найбільш оптимальний кут сходів вважається від 25 ° до 45 °. Вибір потрібно буде робити між зручністю, прийнятними розмірами сходового маршу і трудомісткістю виготовлення сходів. З практики, пише iBud.ua, сходи з високим кутом (40-45 °) цілком зручні для дорослого, фізично здорової людини, але для літніх людей підніматися по ним буде некомфортного.
На малюнку можна бачити, як кут сходів впливає на її габарити. При однаковій висоті підйому 3 м проекція прольоту сходів під кутом 45 ° становить 3 м. Для сходів з кутом 35 ° проекція збільшується до 4,3 м; для кута 25 ° – до 6,4 м. Для виготовлення бетонних сходів з кутом 35 ° і 25 ° в порівнянні зі сходами під кутом 45 ° витрата бетону і площа опалубки збільшаться в 1,75 і 2,35 рази відповідно.
Коли кут сходи обраний, можна починати рахувати висоту сходинки h (подступенок) і ширину щаблі l (проступь). Для визначення цих параметрів береться проста формула «зручності сходи». В основі формули лежить середня довжина кроку дорослої людини зростанням 160-180 см. Вона дорівнює 60-64 см. Щоб сходи була зручною, потрібно цю середню довжину кроку людини як би перенести на сходовий марш. При цьому буде виконуватися умова:
2h + l = 60 – 64 см.
Наприклад, при куті сходи 30 ° оптимально вибрати висоту ступенів 17 см, а ширину 29 см. При цьому розрахунок за формулою дасть нам ширину кроку 17 * 2 +29 = 63 см, що є комфортною.
Однак, якщо Ви виберете сходи з кутом більше 35 градусів, то при розрахунках параметри сходинки виходять шириною менше 25 см. Такі короткі щаблі для дорослої людини не зручні, так як при ходьбі по сходах стопа повністю не поміщається на проступь. Щоб не було цієї незручності можна зробити краю сходинок виступаючими, так щоб ширина проступи була в межах 25-30 см.
При виборі параметрів бетонної сходи з забіжними ступенями для зручності рекомендується розраховувати їх за наступними формулами:
– Радіус заокруглення дорівнює ширині сходового маршу плюс дві ширини проступи:
R = L +2 l.
Виходить, що при куті повороту сходів 90 ° оптимально вибрати двухмаршевую сходи з п'ятьма забіжними ступенями, а оптимальний кут між забіжними ступенями дорівнюватиме 18 °:
? = 90/5 = 18 °.
При проектуванні спіральної монолітної сходи формула зручності сходи зберігається. При цьому вона буде застосовна до середини ступенів, а мінімальна ширина ступенів у малого радіуса загину повинна бути не менше половини ширини щабля (проступи).
У німецькому стандарті DIN 18065 вказуються такі мінімальні розміри корисної ширини сходових прольотів для приватних житлових будинків:
– Вхідні сходи 0,9 м;
– Основна внутрішня сходи (пряма) 0,8 м;
– Основна внутрішня сходи (гвинтова) 0,8-1 м;
– Сходи в нежитлове приміщення 0,7 м;
– Сходи в підвал 0,8 м;
– Горищні сходи 0,6-0,7 м;
– Евакуаційна сходи 0,8 м.
Для всіх видів сходів відстань між будь щаблем сходів і стелею над нею не повинно бути менше 2 м. Мінімальна різниця висот між краями ступенів і стелею над сходами – не менше 1,8 м.
Збірка опалубки для сходів
Для складання опалубки монолітних сходів своїми руками під оздоблення дешевше всього використовувати деревні матеріали:
– Для підпірок і стійок – будівельний брус перерізом від 5х10 до 10х10 см;
– Для формування сходинок і бічних поверхонь сходів – обрізну або полуобрезную дошку завтовшки не менше 3 см або фанеру 12-18 мм;
– Для криволінійних поверхонь – фанеру 6,5-9 мм або вузькі обрізні дошки шириною 4-6 см.
Після затвердіння бетону дошка і фанера досить добре відстає від бетону, але через змінного насичення водою і висихання деревини сильно коробляться. Для одноразового використання дерево від вологи можна не захищати. Якщо ж деревина буде використовуватися кілька разів, то перед установкою арматури дошки слід покрити будь-яким щільним (щоб не пошкодити) гідроізолюючим рулонним матеріалом, наприклад, старим лінолеумом, пергаміном, руберойдом або, в крайньому випадку, просто пофарбувати алкідним лаком.
Для скріплення дощок і фанери не бажано використовувати цвяхи – опалубку на цвяхах важко розбирати, а вібрації від ударів молотка явно не сприятимуть збереженню цілісності опалубки. Краще всього використовувати саморізи по дереву. На такі саморізи нанесена спеціальна різьба, яка видаляє надлишки деревини, тому потужним шуруповертом або електродрилем (на низьких оборотах) саморізи можна швидко вкручувати і викручувати навіть без Засвердлювання.
Для складання опалубки сходи досить використовувати саморізи діаметром 3,5 мм. Для скріплення відповідальних частин опалубки саморіз повинен захопити хоча б 40 мм деревини з іншого боку, тобто для скріплення дощок 30 мм потрібно використовувати саморізи 3,5 х70 мм. Найкраще себе зарекомендували фосфатовані (чорного кольору) саморізи з частково відсутньої різьбленням ближче до капелюшку. Така конструкція дозволяє скріпити дерево більш щільно.
З'єднувати стики елементів опалубки завтовшки більше 3 см можна в торець саморізами. Для з'єднання між собою листів фанери і для кріплення торців опалубки до стін в хід йдуть відрізки дерев'яного бруса від 3х4 до 5х5 см. Брус переважно листяних порід, оскільки брус з хвойних дерев (сосни і модрини) сильно розтріскується вздовж волокон. Для скріплення опалубки з боку бетону, можна використовувати сталеві куточки товщиною 2 мм.
Сама точна порізка пиломатеріалів вручну для опалубки виходить при використанні електролобзика. Менш точно можна розпилювати ланцюговою пилою, і дуже важко зробити точний зріз дисковою пилкою (болгаркою).
На фотографії показані основні елементи опалубки для прямих маршів монолітної сходи:
– Відрізки бруса для скріплення опалубки між собою і до стін (1);
– Брус для закріплення листів формують сходинки (2). Цей брус сприймає розтягуючі зусилля при заливці бетону, не даючи листам відігнути від його тиску;
– Опалубка для формування сходинок (3). Товщина дощок, які формують сходинки, для необхідної жорсткості повинна бути товщиною не менше 3 см при довжині до 1 м, товщиною не менше 4 см при довжині 1,2 м. Тонкі листи і дошки можна підсилити додатковими накладками листів фанери (фото ліворуч) або бруса (фото справа).
– Торцева опалубка (4) може бути виготовлена ??з фанери за шаблоном з розмірами сходинок (фото зліва) або з фанери у вигляді листів (фото праворуч), при цьому потрібна геометрія сходинок формується при закріпленні листів між сходинками (3). Для торцевої опалубки можна використовувати дошки товщиною 2,5-3 см.
Елементи опалубки для двухмаршевой монолітної сходи з забіжними ступенями, як правило, такі ж, як і для одномаршових сходів. Винятки – це центральний щит (1), до якого кріпляться щити для формування забіжних сходинок. Для зручності складання опалубки цей центральний щит частіше роблять прямокутної форми з дощок або фанери. Рідше щит робиться з поверхнею багатогранної призми або циліндра з гнутої фанери.
Для опалубки спіральної монолітної сходи найскладніше сформувати нижні криволінійні поверхні. Для їх формування краще всього використовувати щити з фанери трапецієподібної форми (1). Для формування бічних криволінійних поверхонь (2) можна використовувати або фанеру (на фото зліва), або набір з дощок (фото в центрі). Зверніть увагу на стійки (3), вони виконані з товстого бруса 10х10 см і розташовуються з кроком 0,4-0,6 м. Ці стійки повинні бути надійно закріплені, особливо якщо брус стоїть під кутом.
При установці підпірок під опалубку потрібно враховувати велику вагу бетону, так вага всього 1 м2 шару залізобетону на гранітному щебені товщиною 20 см може досягати 500 кг.
Підпір сходи стійками роблю таким чином, щоб опорний брус був навіть без бетону навантажений вагою опалубки і арматури. Для більш точного регулювання довжини стояків зручно використовувати дерев'яні клини. Для розрахунку кількості опор бетонної сходи потрібно виходити з того, що брус 10х10 см (з сосни) довжиною 3 м витримує без значної деформації вага до 150 кг. Скріплення опорних брусів поперечними зв'язками так само збільшує жорсткість і надійність опорного каркаса.
Розрахунок опор сходи
Зважаючи на велику ваги монолітної бетонної сходи, наприклад, з прольотом 4 м і шириною 1 м її вага складе близько 2,5 тонни, тому бетонні сходи вимагають міцних підстав. Найкращим підставою монолітної сходи є фундаменти і міцні залізобетонні балки. Якщо ж монолітна сходи спирається на стяжку по грунту, то грунт під стяжкою повинен бути ущільнений, а навантаження на стяжку від ваги сходи не повинна перевищувати 1 кг/см2. Така умова гарантує, що при будь-якому типі материнського грунту сходи не продавить бетонну стяжку.
Навантаження (P) на стяжку підлоги від ваги бетонної сходи дорівнює:
P = (1/2m +1 / 2m sin?) / S
де, m, кг – маса сходів; sin? – синус кута нахилу драбини до горизонту в градусах; S, см2 – площа опори драбини.
Наприклад, є сходи масою 2000 кг стоїть під кутом 45 °, а площа опори драбини 30х100 см, то тиск бетонної сходи на стяжку буде дорівнює:
P = (1/2 * 2000 +1 / 2 * 2000 sin45) / 30х100 = 0,57 кг/см2.
Таким чином, навантаження на стяжку такий сходами буде допустима.
Вкрай не рекомендується спирати бетонні монолітні сходи на стяжку, під якою є утеплюючий шар пінопласту. В такому випадку немає жодних гарантій, що важка сходи не продавить стяжку. Для опори сходи по такому утепленому підлозі пінопласт під стяжкою слід прибрати, щоб сходи безпосередньо спиралася на щільне, важко-стисливої ??основу.
Бетонування монолітної сходи
Після тривалої і трудомісткі складання опалубки і арматурного каркаса для бетонних сходів залишиться лише залити бетоном опалубку і відсвяткувати закінчення будівництва сходів своїми руками.
Бетонування одного сходового маршу повинна виробитися за один прийом, при цьому бетонування починають з нижніх сходинок. Для того щоб бетон не був занадто рухомим і не випливав з нижніх сходинок, він повинен містити в складі щебінь крупністю 10-20 мм.
Марка бетону для виготовлення монолітних сходів повинна бути не менше В15. Дуже велике значення для міцності має спосіб ущільнення бетону, оскільки недоуплотненія важкого бетону на 1% призводить до зниження міцності в середньому на 5-7%. Тому найкраще робити ущільнення бетону за допомогою будівельного електричного вібратора. При ущільненні бетону вібратором не потрібно торкатися арматури, це призводить до того, що навколо арматури збирається цементне «молочко», яке має знижений зчеплення з арматурою.
Оптимальний склад бетону для сходів в об'ємних частинах (літри): 1 цемент ПЦ-400, 2 пісок, 4 щебінь, 0,6 води і 10 мл пластифікатора С-3. Бетон повинен готуватися механічно в бетономішалці, оскільки навіть при ретельному замішуванні бетону вручну через погане змішування компонентів міцність бетону знижується приблизно на 20%. Компоненти найкраще додавати в такій послідовності:
– Спочатку щебінь, він почистить залишки бетону зі стінок;
– Потім сухий пісок і цемент;
– Далі дайте 1 хвилину перемішатися суміші на суху;
– Поспішаючи залийте воду, через 2 хвилини бетон буде готовий.
Після заливки бетону для запобігання швидкого висихання відкриту поверхню бетону слід накрити поліетиленовою плівкою. Знімати опалубку і прибирати підпори після бетонування сходів потрібно не раніше 3-4 тижні при кімнатній температурі твердіння, тобто після того, як бетон набере не менше 80% міцності.
Ігор Соларою, спеціально для iBud.ua
Джерело: http://www.іbud.ua