Перекрытия состоят из несущей части, которая передает нагрузку на отдельные опоры либо стенки, и ограждающей, в чей состав входят потолки и полы. По материалу несущей части можно выделить жб (железобетонные) перекрытия, по стальным и деревянным балкам, керамические и армосиликатные. Стоимость полов и перекрытий достигнет 20% от общей стоимости дома. Расход железобетона на перекрытие будет до 60% от общего расхода.
Стоит понимать, что расход на перекрытие должен быть минимальным.
В современном строительстве основным материалом для устройства перекрытий является железобетон. из жб (железобетона) можно разделить на монолитные и сборные, бетонируемые в опалубке. В последнее время для первого этажа применяются лишь монолитные железобетонные перекрытия и сборные. Сборные позволяют перекрыть пролет до 12 м. Говоря о том, какой нужен , следует знать, что расход данного строительного раствора на 1 м² составит 0,223 м³, а стали — 6,5 кг. Данный расход является приблизительным и может несколько отличаться.
Стоит знать, что перекрытия обязательно должны удовлетворять требованиям жесткости, прочности, огнестойкости, долговечности, звуко- и теплоизоляции, если они будут отделять отапливаемые помещения от наружной среды либо от неотапливаемых помещений. Перекрытия в помещениях, в которых будут происходить мокрые процессы, должны быть водонепроницаемыми, а в помещениях, в которых выделяются газы, — газонепроницаемыми.
В загородных домах со стенками из кирпича чаще всего люди отдают предпочтение сборному железобетонному перекрытию с круглыми пустотами. Их длина бывает от 4800 до 6980 мм, ширина — от 1000 до 2400 мм, а высота — 220 мм. Применяются конструкции и с плоскими пустотами длиной 2700-4200 мм с градацией 300 мм, шириной 1200-1500 мм, толщиной 120 и 160 мм.
Панели для первого этажа следует укладывать на слой кладочного свежеуложенного раствора толщиной 10 мм, с заделкой на опоре как минимум на 120 мм. С шагом 2400-3000 мм через одну панель соединяют анкерами диаметром 8-10 мм. Анкеры крепятся к петлям и заводятся в кладку на 250 мм от торца панели. Заканчивать необходимо загибом под углом 90 градусов по горизонтали на 380 мм.
Швы между панелями заполняются цементным раствором. Говоря о том, какой состав должен быть, стоит знать, что это 1:4 по объему. Монтаж панелей осуществляется при помощи автомобильных кранов.
Подобные конструкции для первого этажа обладают некоторыми ценными качествами. Главными из них являются долговечность, большая прочность и огнестойкость. Для сокращения числа стыковых сопряжений и монтажных операций при проектировании конструкций элементов сборных перекрытий из жб (железобетона) нужно будет стремиться укрупнять их.
Далее речь пойдет о сборном железобетонном перекрытии. Оно разделяется на 3 основные группы: балочное, крупнопанельное и в виде настилов (плиты). Конструкции в виде настилов будут состоять из плоских либо ребристых элементов одного типа, которые укладываются вплотную. Говоря о том, какой способ соединения здесь нужно использовать, стоит знать, что нужно заполнять промежутки цементным раствором.
Подобные конструкции для первого этажа состоят из несущей части из железобетона, термо- и звукоизоляционного слоя и конструкции пола. Стены и прогоны будут служить опорами для настилов. Самыми распространенными являются пустотелые настилы, имеющие высоту 160 мм, если есть пролет до 4 м, и 220 мм, если есть пролет более 4 м.
В процессе изготовления настилов с вертикальными пустотами расход бетона будет на 15% меньше, чем при круглопустотных настилах. Круглые вертикальные пустоты образуются с помощью вкладышей из труб (вкладыши привариваются к швеллерам). Настилы, которыми можно перекрывать целые комнаты, называются крупными панелями. В данном случае расход будет меньше. Отсутствие стыков в панелях в пределах комнат будет повышать их звукоизоляцию и обеспечит более высокое качество потолочной отделки.
Для того чтобы обеспечить нормативные звукоизолирующие свойства от воздушного шума, однослойные конструкции панельных перекрытий первого этажа, которые выполнены из тяжелого бетона, обязательно должны иметь массу, которая превышает 300 кгс на 1 м².
В процессе устройства перекрытий раздельного типа, в которых применяется звукоизолирующая способность воздушного промежутка между нижней и верхней панелями сборного железобетонного перекрытия, и при устройстве слоистых перекрытий обеспечить звукоизолирующую нормативную способность будет возможно при массе перекрытия менее чем 300 кгс на 1 м².
Междуэтажные крупнопанельные жби (железобетонные) перекрытия по конструкции могут быть со слоистым полом, со слоистым полом и раздельным потолком, раздельного типа (из двух раздельных несущих панелей, с раздельным потолком либо с раздельным полом). Все вышеперечисленные конструкции перекрытий имеют относительно небольшую массу (менее 300 кгс на 1 м²). Нормативная звукоизоляция способна обеспечиваться слоистой конструкцией пола либо наличием воздушной сплошной прослойки в толще.
Панели перекрытий для первого этажа изготавливаются сплошные, пустотные (имеющие круглые пустоты) и шатровые. Однослойная несущая панель представляет собой жб (железобетонную) плиту с нижней поверхностью постоянного сечения, которая готова под окраску, и верхней ровной.
Однослойными сплошными жб (железобетонными) панелями, которые имеют толщину 140 мм, можно перекрывать пролет до 3,6 м. Для того чтобы (порядка 6-6,6 м), следует применять однослойные сплошные железобетонные предварительно напряженные панели, которые имеют толщину 14-16 см, либо керамзито-железобетонные, которые имеют толщину 18 см.
Шатровая панель имеет вид плиты, которая обрамлена по контуру ребрами, обращенными в форме карниза. устраиваются и из плоских железобетонных панелей, имеющих толщину 14-16 см. От того, какой пролет следует перекрывать, будет зависеть тип перекрытия. Максимальный пролет — 12 м.
Междуэтажные сборные железобетонные конструкции балочного типа состоят из балок таврового профиля и заполнения между балками. Заполнителем в данном случае будет служить накат из легкобетонной и гипсобетонной плиты, имеющих толщину 80 мм и длину 395 мм, армированных реечными деревянными либо брусковыми каркасами. В чердачных перекрытиях — легкобетонные плиты, которые имеют толщину 90 мм и длину 95 мм, армированными стальными сварными сетками.
Швы в плитах и балках заполняются при помощи цементного раствора и затираются. Цокольные и чердачные перекрытия обязательно необходимо утеплять, а междуэтажные — звукоизолировать. Для этого в плитах следует использовать песчаную либо керамзитовую подсыпку, слоистое покрытие с упругой прокладкой.
Рекомендуется, чтобы звуко- и теплоизоляция в плитах осуществлялась не с помощью увеличения веса строительных конструкций. В связи с тем, что элементы балочных конструкций имеют сравнительно небольшой вес, их достаточно часто применяют в постройках, которые оснащены кранами малой грузоподъемности (порядка 1 т).
В процессе устройства железобетонных балочных перекрытий в санитарных узлах в плитах следует включать гидроизоляционный слой. Поверх настилов либо панелей для этого чаще всего наклеивают 1-2 слоя рубероида на битумной мастике. Балочные перекрытия используются, если нужно перекрыть пролет 3-7,5 м.
Монолитные конструкции выполняются по предварительно установленной опалубке. Подобные перекрытия на плитах будут служить дополнительным жестким каркасом здания в процессе переноса нагрузки на несущие стенки с пола. Устройство их требует определенного профессионального мастерства. Выполнять необходимо обязательно по проекту под руководством специалиста-строителя.
Изготовление подобных конструкций по месту имеет некоторые преимущества. Для этого не нужно иметь специальный транспорт или какую-либо грузоподъемную технику. Для перемещения и поднятия бетона достаточно иметь средства малой механизации.
Основа монолитных конструкций заложена в плитах Монье. В ней арматура размещается в местах растяжения, имеется ввиду нижняя часть плиты. Обусловливается это тем, что сталь имеет прочность на растяжение в 15 раз большую, чем бетон. Арматурный каркас плиты должен быть расположен на относе от стен опалубки на минимальном расстоянии 3-5 см. Это необходимо для того, чтобы бетон имел возможность заполнить данное пространство.
Пролет, который перекрывается с помощью монолитной плиты, должен иметь длину максимум 3 м. Для трубопроводов сантехнических коммуникаций следует позаботиться об установке металлических либо виниловых гильз, которые имеют внутренний диаметр больше, чем прокладываемый трудопровод. Зазор трубопровода и металлических гильз нужно чеканить просмоленной паклей.
К недостатком подобных монолитных конструкций стоит отнести монтаж деревянной опалубки практически по всей площади дома. Однако это вовсе не значит, что нужно выставлять опалубку всю сразу. Перекрытие можно выполнять отдельными пролетами, при этом перенося опалубку по мере схватывания бетона.
Несущая способность будет обеспечиваться с помощью арматуры. Промежуточные стыки стержней при этом по всей длине нежелательны. С наружной стороны перекрытия минимальный слой бетона должен составлять не менее чем 2 см. Пролет бетонировать необходимо за один рабочий цикл.
Для устройства монолитного жби перекрытия понадобится выполнить монтаж горизонтальной съемной опалубки.
Подобная опалубка может изготавливаться из деревянных щитов (из обрезанных досок, которые имеют толщину 25-35 мм) либо водостойкой фанеры, которая имеет толщину не менее чем 20 мм. Если щиты опалубки, которые изготовлены из досок, имеют щели, поверх опалубки нужен слой гидроизоляционной пленки. Он будет нужен для того, чтобы жидкий раствор не смог вытекать.
Съемная опалубка должна укладываться по балкам-ригелям, которые будут поддерживаться опорными вертикальными стойками. Стойки могут быть телескопические, изготовленные самостоятельно из кругляка диаметром 8-15 мм и брусьев, либо заводского изготовления.
Опалубка должна устанавливаться без щелей, строго горизонтально. По горизонтальной конструкции укладывают и увязывают при помощи мягкой вязальной проволоки арматуру из стали в виде сетки с ячейками, имеющими размеры 200х200 мм.
Арматура по опалубке укладывается таким образом, чтобы между ей и опалубкой остался зазор не менее чем 25 мм. Для этого следует использовать стандартные специальные пластмассовые подставки либо изготовить их самостоятельно из дерева, фанеры либо другого материала. Какой материал выбрать — решать каждому. Будет нужен любой из вышеперечисленных.
Панели перекрытия - это плита, в состав которой входит основная несущая часть, и ограждающие элементы (потолок и/или пол). Основное предназначение панели перекрытия- передавать нагрузку от здания на другие несущие элементы. Мы расскажем подробнее об основных особенностях железобетонных панелей перекрытия.
В настоящее время большинство панелей перекрытия изготавливается из железобетона, благодаря прекрасным теплофизическим характеристикам и приемлемой цене производства таких панелей.
Железобетонные перекрытия в зависимости от связки элементов, делятся на:
Сборные перекрытия могут быть в виде настила, балки или крупной панели. Настильные перекрытия включают в себя несколько однотипных деталей (несущая конструкция + звукоизоляционный слой + температурная изоляция), которые обязательно должны состыковываться вплотную друг к другу. Стыковое пространство, возникающее между ними, заполняют специальным цементным раствором. Настилаются такие плиты, как правило, на стены, междуэтажные прогоны и полы.
Балочные железобетонные перекрытия укладываются на две соседствующие стены (центральные или крайняя с центральной).
Крупнопанельные перекрытия - это панели, с помощью которых возможно осуществлять больших площадей.
Монолитные перекрытия- это такой тип перекрытий, которые нужно укладывать, проведя предварительно подготовительные опалубные работы. Монолитные перекрытия в основном воспринимают на себя большие нагрузки верхних конструктивных элементов строения, следовательно, они также являются жестким каркасом строящегося здания. Монолитные перекрытия довольно сложно устанавливать, поэтому для осуществления этого процесса необходимо нанимать только высококвалифицированных, опытных мастеров.
Монолитные перекрытия могут укладываться на пролеты, длина которых не превышает трех метров. Порой, чтобы замоноличить элементы сантехнических коммуникаций, для соединения монолитных плит применяют специальные крепежные гильзы, которые имеют различные диаметры с диаметром прокладываемого трубопровода.
Панели перекрытия бывают сплошные (цельные), пустотные или шатровые .
Цельные панели перекрытия можно использовать для перекрытия пролетов длиной не более 3, 5 м; если же пролет имеет большую длину, в этом случае рекомендуется использовать предварительно напряженную железобетонную панель.
Шатровые панели перекрытия- это тип плит, у которых по периметру имеется специальный ребристый контур. При помощи таких шатровых панелей устраивают перекрытия между этажами. Толщина шатровых плит 14-16 см.
Пустотные панели перекрытия используют в многоэтажном гражданском строительстве, так как благодаря специальным полым отверстиям, они существенно снижают вес здания, не теряя при этом своих физических свойств.
К простейшему виду монолитного железобетонного перекрытия относится гладкая однопролетная плита, пролет которой принимают в пределах от 1,5 до 3 мм; толщина плиты может быть от 60 до 100 мм в зависимости от нагрузки и пролета.
При пролетах более 3 м гладкая плита неэкономична из-за большой толщины и значительного собственного веса. В этих случаях применяют перекрытия в виде системы балок и плит, связанных между собой в одно целое (ребристые и кессонные перекрытия).
Поперек помещения уложены 3 мощных прогона, называемые главными балками, опирающиеся на наружные стены и колонну. Вдоль помещения расположены так называемые второстепенные балки, или ребра, опирающиеся па стены и прогоны. Пролет плиты (расстояние между осями ребер) составляет 2 м. Вообще же пролет плит принимают от 1,5 до 3,0 м, толщина их составляет от 60 до 100 мм.
Нормальным пролетом второстепенной балки, при котором высота ее получается допустимой с точки зрения общей высоты перекрытия, является пролет от 4 до 6 м. При этом высоту балок (включая толщину плиты) можно ориентировочно принимать равной от 1/12 до 1/16 их пролета, а ширину - в пределах 1/8-1/12 расстояния между их осями. Поскольку для главной балки обычно принимают большее сечение, чем для второстепенной, пролет ее можно довести до 6-9 м. Таким образом, ребристое перекрытие имеет прямоугольную сетку колонн с довольно большими расстояниями между ними.
В ребристых перекрытиях до 50-70% всего количества бетона расходуется на плиту. Уменьшая расстояние между ребрами и одновременно их толщину, можно получить более тонкую плиту. Стремление уменьшить толщину плиты с целью экономии бетона привело к созданию часторебристых перекрытий (рис. 108).
Для устройства таких перекрытий вместо опалубки укладывают разреженный настил из досок, опирающихся на прогоны, поддерживаемые временными деревянными стойками поддерживающих лесов. По доскам укладывают керамические или шлакобетонные пустотелые камни, поперечные швы между которыми заполняют раствором.
Ряды камней укладывают так, чтобы между ними образовалось пространство для устройства железобетонных ребер. Поверх ребер и камней укладывают арматуру и бетонируют ребра и плиту. Для предохранения камней от возможного выпадения боковые грани их рекомендуется делать рифлеными или скошенными.
Высоту часторебристых перекрытий при пролетах до 6,0 м принимают от 200 до 300 мм при толщине плиты от 30 до 50 мм. Ширина ребер составляет 60-120 мм при,расстоянии между ними в свету от 250 до 600 мм. Часторебристые перекрытия по сравнению с ребристыми имеют следующие преимущества: они выгоднее в отношении расхода бетона, меньше расходуется древесины па опалубку, причем конструкция опалубки простая. Кроме того, эти перекрытия имеют несколько меньшую конструктивную высоту и образуют гладкий потолок.
Безбалочные перекрытия целесообразно применять при больших нагрузках, а также при необходимости иметь гладкий потолок (например, в холодильниках, бойнях, гаражах и т. п.).
При проектировании конструкций элементов сборных железобетонных перекрытий необходимо стремиться укрупнять их, так как при этом сокращается количество монтажных операций по подъему и укладке элементов, сокращается количество стыковых сопряжений. Лучшим вариантом являлась бы плита перекрытия на комнату, чтобы потолок был гладким.
В сборных конструкциях перекрытий необходимо также предусмотреть всякого рода отверстия, борозды и каналы для отопительных, водопроводно-канализационных и электрических сетей.
Сборные железобетонные перекрытия подразделяются на три основные группы: балочные, в виде настилов (плит) и крупнопанельные.
Балочные перекрытия (рис. 111) делают из балок таврового профиля и заполнения между ними. В качестве заполнения применяют накат из гипсобетонных или легкобетонных плит толщиной 80 и длиной 395 мм, армированных деревянными реечными или брусковыми каркасами (для междуэтажных перекрытий), или легкобетонных плит толщиной 90 и длиной 385 мм, армированных сварными стальными сетками (для чердачных перекрытий) (рис. 111, а). В целях изоляции от воздушного переноса звука зазоры между балками и накатом заделывают раствором, а по па-кату насыпают шлак.
Вместо наката применяют также легкобетонные двухпустотные камни-вкладыши высотой 250 и длиной 195 мм (рис. 111, б). Зазоры между камнями и балками тщательно заполняют цементным раствором. Это создает некоторую монолитность перекрытия и повышает его жесткость. Заполнять швы необходимо также и для улучшения звукоизоляции.
Для возможности использования в перекрытиях при различных по величине полезных нагрузках одних и тех же типов балок устанавливают различные расстояния между их осями - 600, 800 и 1000 мм при плитных накатах и 600 мм при заполнении из камней-вкладышей. При этом ширина плит-накатов соответственно составляет 510, 710 и 910 мм, а вкладышей - 510 мм.
Элементы балочных перекрытий имеют относительно небольшой вес и поэтому их применяют па постройках, оснащенных кранами малой грузоподъемности (до 1 т).
Перекрытия в виде настилов состоят из плоских или ребристых однотипных элементов, укладываемых вплотную и соединяемых друг с другом путем заполнения промежутков между ними цементным раствором. Уложенные вплотную один к другому элементы образуют сплошную конструкцию перекрытия. Для такого рода перекрытий не требуется балок, и они состоят из несущей железобетонной части (обычно офактуренной снизу), звукоизоляционного или термоизоляционного слоя и конструкции пола. Опорами для настилов служат стены или прогоны.
Наиболее распространенными настилами, применяемыми в практике современного строительства, являются пустотные настилы (рис. 112) высотой 160 мм при пролетах до 4 м и 220 мм при пролетах более 4 м. Настилы имеют продольные пустоты круглого (рис. 112, а), овально-сводчатого (рис. 112, б) или овального сечения (рис. 112, в). Диаметр круглых отверстий равен 160 мм в настилах высотой 220 мм и 120 мм, когда высота настилов равна 160 мм.
Овально-сводчатые отверстия имеют длину 350 и высоту 110 мм в настилах высотой 160 мм и 165 мм в настилах высотой 220 мм.
Настилы с овальными пустотами в последние годы не применяют вследствие сложности их изготовления конвейерным способом.
Приведенная толщина бетона в настилах длиной 5,6-6,0 м с круглыми пустотами составляет около 120 мм, с овально-сводчатыми - около 100 мм и с овальными - около 80 мм. Таким образом, настилы с овально-сводчатыми и овальными пустотами более выгодны, чем с круглыми.
В последнее время вместо настилов с круглыми пустотами применяют настилы с так называемыми вертикальными пустотами (рис. 112, г), снижающие расход бетона до 15% по сравнению с круглопустотными. Вертикальные пустоты образуются при бетонировании, если к вкладышам из труб, применяемым для образования круглых пустот, приварены швеллеры. При заделке в стены концов настилов с овально-сводчатыми и овальными пустотами возможно продавливание верхней плиты настила вышележащей стеной. Поэтому в этих настилах предусмотрена заделка отверстий с одного торца в процессе формования (рис. 112, 8), в с другого после формования путем укладки на растворе бетонных вкладышей в специально предусмотренные вырезы в верхней плите настила.
Настилы большой площади, которыми можно перекрывать целые комнаты, называют панелями перекрытий . Отсутствие стыков в таких перекрытиях в пределах комнаты повышает их звукоизоляцию от воздушного шума, обеспечивает простоту и более высокое качество отделки потолка. Кроме того, панели перекрытий можно изготовлять на заводе с чистым полом.
Для обеспечения нормативной звукоизолирующей способности от воздушного шума однослойные конструкции междуэтажных панельных перекрытий, выполненные из тяжелого бетона, должны иметь вес 1 м 2 около 300 кГ.
При устройстве перекрытий раздельного тина, в которых используется звукоизолирующая способность воздушного промежутка между верхней и нижней панелями перекрытия, не имеющими между собой жесткой связи, а также при устройстве слоистых перекрытий нормативная звукоизолирующая способность может быть достигнута при весе перекрытия 200 кГ/м 2 .
По конструктивной схеме (рис. 113) различают следующие виды междуэтажных крупнопанельных перекрытий; со слоистым полом, раздельного типа и со слоистым полом и раздельным потолком.
Перекрытие со слоистым полом (рис. 113, а) состоит из несущей навели, нижняя поверхность которой служит потолком, и слоистого пола, включающего слой мягкого и упругого материала, улучшающего звукоизоляцию от воздушного и ударного шума, а также жесткого основания под полы и чистого пола.
Перекрытие раздельного типа состоит из элементов пола и потолка, разобщенных замкнутой воздушной прослойкой, изолирующей помещение от воздушного и ударного шумов, при этом элемент пола должен быть отделен звукоизолирующими прокладками от элемента потолка и стен.
Перекрытия раздельного типа подразделяют на три группы:
По конструктивной форме панели перекрытий разделяют на сплошные (однослойные и слоистые), ребристые (с ребрами вверх или вниз), пустотные (с круглыми или вертикальными пустотами) и шатровые.
Несущая однослойная сплошная панель (рис. 114, а) представляет собой железобетонную плиту постоянного сечения с нижней поверхностью, готовой под окраску, и верхней ровной, подготовленной для устройства пола.
Сплошные однослойные железобетонные панели имеют толщину 100-120 мм с многослойной конструкцией пола и 140 мм с наклейкой по плите линолеума на упругой основе.
Для перекрытия больших пролетов (6-6,6 л) в последнее время применяют сплошные однослойные предварительно напряженные железобетонные панели толщиной 140 мм, в которых звукоизоляция от воздушного шума обеспечивается весом самой плиты.
Несущая слоистая сплошная панель (рис. 114, б) представляет собой железобетонную плиту постоянного сечения, нижний слой которой изготовлен из более прочного бетона, в котором расположена растянутая арматура; второй слой - из легкого, менее прочного бетона. У трехслойных панелей третий, верхний, слой также состоит из более прочного бетона (неармированного или слабо армированного).
Ребристые панели могут быть с ребрами, обращенными вверх или вниз. Несущие панели перекрытия с ребрами вверх (рис. 114, в) целесообразно комплектовать с конструкцией пола на заводе, чем обеспечивается высокая степень заводской готовности и сохранности панелей при хранении на складе и монтаже.
Несущие панели перекрытия с ребрами вниз рекомендуется применять в перекрытиях с раздельным потолком и в перекрытиях со слоистым звукоизоляционным полом и раздельным потолком.
Экономичны часторебристые панели , состоящие из двух вибропрокатных скорлуп (рис. 114, г), одна из которых образует основание под чистый пол, а другая служит потолком. Сплошная воздушная прослойка и звукоизоляционные прокладки между скорлупами обеспечивают необходимую звукоизоляцию перекрытия.
Нижняя панель с ребрами вверх (панель потолка), имеющая нижнюю поверхность, готовую под окраску, жестко опирается на несущие стены и служит горизонтальной диафрагмой жесткости. Верхняя панель с ребрами вниз (панель пола), имеющая верхнюю поверхность, готовую для устройства пола, опирается на нижнюю панель через звукоизоляционные прокладки.
В панели пола в эксплуатационном положении по условиям звукоизоляции пе должно Сыть каких-либо жестких связей с нижней панелью и со стенами. Такие панели комлектуют на заводе; в них имеются по 4 монтажные петли, скрепляющие верхнюю и нижние скорлупы. После установки панели петли снимают и удаляют жесткую связь между скорлупами.
Недостатком раздельной конструкции перекрытия из двух часторебристых вибропрокатных скорлуп, как показали натурные исследования, являются неудовлетворительные их звукоизоляционные качества. Звукоизоляция ухудшается вследствие появления в скорлупах усадочных трещин, которые возникают в результате применения песчаного бетона с большим расходом цемента, а также вследствие форсированного пропаривания изделий. Кроме того, малая ширина опорной части верхней скорлупы (60 мм) вызывает смятие прокладок из древесноволокнистых плит и потерю ими упругих свойств. Наконец, зазор между верхней скорпулой и стеной вместо заполнения его изоляционной древесноволокнистой плитой часто замоноличивают раствором.
В связи с этим в последнее время более рациональным решением считают конструкцию междуэтажного перекрытия в виде плоской железобетонной плиты толщиной 140 мм, вес которой обеспечивает падежную звукоизоляцию от воздушного переноса звука.
Многопустотные панели наряду с пустотелыми настилами получили большое распространение в строительстве. Однако стоимость этих панелей сравнительно высока. Следует также отметить плохую работу этих панелей на изгиб в направлении, перпендикулярном к направлению пустот.
Шатровая панель (рис. 114, д) имеет вид плиты, обрамленной по контуру ребрами, обращенными вниз в виде карниза. Применение таких панелей, изготовляемых размером на комнату, позволяет исключить из конструктивной схемы здания ригели и другие балочные элементы, а благодаря малой толщине снизить высоту этажа, не уменьшая высоты помещения.
При устройстве железобетонных перекрытий в санитарных узлах в конструкцию перекрытия вводят гидроизоляционный слой. Для этого поверх настилов или панелей обычно наклеивают на битумной мастике 1-2 слоя рубероида. В местах примыкания к стенам или перегородкам гидроизоляцию поднимают кверху на 100 мм.
В последние годы оклеенную гидроизоляцию перекрытий в санитарных узлах заменяют устройством цементно-песчаной стяжки толщиной 30 мм (из цементного раствора состава 1:3), затворенной па 3%-ном растворе алюмината натрия. Такая стяжка представляет собой вполне надежную и более простую защиту от проникания воды через перекрытие, чем оклейка рулонным материалом. Применяют также гидроизоляционные стяжки из цементно-песчаных растворов с добавкой в последние хлорного железа, которые также снижают водопроницаемость.
В чердачных перекрытиях (рис. 115, а) поверх железобетонных настилов или панелей укладывают сначала пароизоляцию (из одного-двух слоев пергамина или толь-кожи на соответствующей мастике), а затем слой утеплителя. В качестве утеплителя обычно применяют котельный шлак и керамзит. Для уменьшения веса и трудоемкости применяют также плитные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, плиты из ячеистых бетонов).
В балочных перекрытиях теплоизоляцию помещают между балками, а железобетоппые балки отепляются, например, минераловатными матами (рис. 115, б).
Применение шлака в качестве утеплителя в чердачных перекрытиях не отвечает современным требованиям строительства. Доставка шлака и засыпка им вручную чердачного перекрытия - операция весьма трудоемкая и дорогая. Кроме того, вес 1 м 2 чердачного перекрытия, утепленного шлаком, очень велик - 520-550 кГ/м 2 . Если применять армопенобетонные настилы, в которых совмещены несущие и теплоизоляционные функции, можно в 2 раза облегчить вес чердачного перекрытия и уменьшить трудоемкость его устройства.
При монтаже железобетонных перекрытий над холодными подвалами и подпольями необходимо, как и в чердачных перекрытиях, предусматривать укладку утеплителя. Однако в этом случае пароизоляцию следует располагать не снизу, а сверху утеплителя.
Перспективными типами перекрытий являются сборные армосиликатные и керамические перекрытия. По сравнению с железобетонными они более экономичны по расходу цемента и общей стоимости.
Особенность армосиликатных конструкций перекрытий (балок и плит) заключается в том, что для их изготовления вместо цемента применяют местные материалы - известь и песок. Армосиликатные изделия обрабатывают в автоклавах при повышенном давлении и высокой температуре.
Керамические перекрытия настилают из тонкостенных пустотелых керамических камней, из которых изготовляют отдельные элементы перекрытий в виде балок и панелей. Камни между собой скрепляют цементным раствором и стальной арматурой.
Перекрытие из монолитного железобетона выполняется там, где проектируются здания с нетрадиционной по геометрии планировкой. Это позволяет не «подстраивать» стены дома и его внутреннюю планировку под размеры сборных плит перекрытия.
Если строительство предусмотрено в городской черте со стесненными условиями, где нельзя использовать крупногабаритную строительную технику, то это диктует выполнение монолитного перекрытия из железобетона.
По прочностным характеристикам, несущей способности перекрытие из монолитного железобетона превосходит сборный вариант, так как представляет собой литую конструкцию, работающую едино.
Кроме того, поверхность низа перекрытия не нуждается в такой тщательной отделке, как сборный вариант, где требуется заделывание стыков между панелями и дальнейшая их отделка.
Рассмотрим и минусы монолитного перекрытия:
Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.
Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.
Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.
Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.
Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.
Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.
Балконные плиты, выполненные совместно с монолитным перекрытием и являющиеся его частью, обладают большей прочностью и долговечностью по сравнению с их сборными аналогами.
Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.
Рассмотрим более подробно наиболее распространенные сегодня безбалочные монолитные железобетонные перекрытия. Этот вид перекрытия нашел широкое применение в многоэтажном домостроении, при возведении зданий и сооружений в местностях с повышенной сейсмичностью.
Каркасы таких зданий, состоящие из колонн и железобетонной плиты, обладают повышенной прочностью, долговечностью. В последнее время этот вид перекрытия стал все чаще применяться при строительстве коттеджей и частных домов.
Система опалубки должна обеспечивать ее жесткость и геометрическую неизменяемость в течение всего процесса возведения здания. Установка ее производится в соответствии с проектом производства работ. Перед началом работ выполняется геодезия по разбивке осей, мест монтажа.
Ее можно выполнить из обрезной доски, водостойкой фанеры толщиной от 18мм и более, из металлических инвентарных щитов.Наиболее удобна для устройства палубы (настила) водостойкая фанера из-за своего относительно небольшого веса, наличия защитного покрытия и многократной оборачиваемости.
Для опирания опалубки используют специальные поддерживающие стойки, которые раскрепляют между собой.
Она устанавливается строго горизонтально, поверхность ее смазывается (эмульсолом, отработкой моторного масла и прочим). Щели в ней до бетонирования должны быть обязательно заделаны во избежание вытекания через них цементного молочка, так как это снижает качество бетона и повреждает опалубку.
При строительстве многоэтажных домов целесообразно применение инвентарной формы многократного использования, которая переставляется с этажа на этаж. Стоимость ее окупается благодаря большой оборачиваемости.
Именно она сегодня получила наибольшее распространение. При правильном обращении с ней и должном уходе (очистка, смазка поверхности, контактирующей с бетоном) количество оборотов такой опалубки может достичь нескольких десятков.
Армирование конструкции выполняется согласно проекту, где указывается диаметр арматуры, размер ячеек, величина нахлеста между арматурными прутьями при стыковке их по длине.
Армировать перекрытие из монолитного железобетона следует каркасами или сетками, изготовленными на заводе. На строительной площадке допускается изготавливать только доборы арматуры или связи каркасов между собой.
Замена арматуры по классу, марке, сортаменту производится только с согласования проектной фирмы. Смещение арматурных изделий при монтаже их в опалубку не допускается более чем 1/5наибольшего диаметра стержней и 1/4 устанавливаемого стержня.
Допустимые отклонения от проекта толщины защитного слоя из бетонной смеси не должны быть более:
— При толщине слоя 15мм и меньше 3мм;
— При толщине слоя больше 15мм 5мм.
После установки арматуры следует оформить акт на скрытые работы , который должен подписать представитель технического надзора. К акту прилагаются сертификат на арматурные изделия, электроды, копия удостоверения сварщиков, прочие документы по замене, согласованные с проектным институтом (если таковые имели место).
После подписания акта на скрытые работы по установке арматуры, разрешается переходить к бетонированию. Чтобы перекрытие из монолитного железобетона получилось высокого качества важно процесс бетонирования произвести непрерывно и весь объем бетона уложить в течение одной рабочей смены.
Если почему – то это не получается, то устраиваются швы бетонирования (рабочие швы), которые не должны попадать на несущие колонны, а располагаться между ними. В плитах они выполняются в середине пролета плиты.
Бетон в конструкцию укладывается горизонтальными слоями, без разрывов и одинаковой толщины. Поскольку железобетонное перекрытие является очень ответственной конструкцией, то бетонную смесь для него следует заказывать на растворобетонных заводах, узлах.
Это продиктовано тем, что они несут ответственность за изготовленную продукцию, поставляют бетон при непрерывном бетонировании строго по часам в заявке. Кроме того, на свою продукцию организация предоставляет паспорт, производится лабораторный контроль качества.
Товарный бетон подают на перекрытие в специальных емкостях краном или закачивают бетононасосом. Уплотнение бетонной смеси производится вибраторами, тип которого зависит от ее толщины.
После завершения бетонирования важен правильный уход за ним, особенно в жаркую погоду. Он заключается в поливе железобетона водой, накрывке его влажными опилками или другими материалами препятствующими испарению воды из тела бетона.
Снимают опалубку после набора прочности железобетона (три — четыре недели), срок оговаривается проектом. Тогда же производится приемка плиты.
Основные требования приемки:
Перекрытие из монолитного железобетона принимается и оформляется актом на приемку ответственной конструкции или актом на скрытые работы.
ПРОБЛЕМА ВЫБОРА
В настоящее время перекрытия в частных домах выполняют из древесины и железобетона. Как деревянные, так и железобетонные перекрытия имеют несколько вариантов решения. Выбор материала перекрытия в первую очередь определяется конструкциями самого здания (например, в домах с деревянными стенами и перекрытия деревянные), а также зависит от назначения перекрытия, возможностей застройщика и особенностей участка строительства.
Например, между первым жилым этажом и неотапливаемым подвалом лучше всего выполнить железобетонное перекрытие, более стойкое к воздействию влаги и удобное в эксплуатации. Между жилым этажом и чердаком будет уместным легкое деревянное перекрытие, не создающее дополнительной нагрузки на стены и фундаменты. В доме с мансардой, в котором перекрытие над первым этажом решено выполнить деревянным, под помещениями с мокрыми режимами (душевая, ванная, санузел), расположенными на этом перекрытии, придется устроить фрагмент железобетонного перекрытия.
На принятие решения могут влиять и условия площадки строительства, в частности, возможность подъезда транспорта и строительной техники. В случаях стесненных условий на небольшом участке лучше отказаться от сборных железобетонных перекрытий, отдав предпочтение решениям, которые можно реализовать с применением ручного труда либо средств малой механизации - лебедок или ручных (электрических) талей.
Выбор материала и конструкции перекрытия также зависит от характеристики грунтов на площадке застройки. Например, если в уровне подошвы фундаментов залегают грунты с невысокой несущей способностью, лучше выполнять перекрытия с небольшим собственным весом - деревянные, которые передают на фундаменты небольшие вертикальные нагрузки.
ДЕРЕВЯННЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Деревянные перекрытия долгое время превалировали в частном строительстве по причине доступности материала. Несущий элемент в конструкции деревянного перекрытия - балки.
В зависимости от особенностей балок деревянные перекрытия можно
условно разделить на следующие виды:
- перекрытия с балками из массива древесины;
- перекрытия с балками составного сечения;
- перекрытия с балками в двух уровнях.
Размеры сечения деревянных балок зависят от пролета (расстояния между опорами, то есть расстояния между несущими стенами) и шага балок в плане. Эти параметры определяет конструктор посредством расчета при проектировании перекрытия. Состав перекрытия и количество его элементов зависит от конструкции пола и способа подшивки потолка.
Доски покрытия пола могут опираться непосредственно на балки перекрытия или на лаги, укладываемые на балки. В первом случае перекрытие слабо защищает от ударного шума, создаваемого при движении людей по перекрытию. Если доски пола настилаются на лаги, то между лагами и балками укладывают звукоизолирующие прокладки.
Конструкция потолка может выполняться из деревянного настила (наката), укладываемого между балками. Накат (в виде щитов или отдельных досок) опирают на черепные бруски, прибиваемые к балкам. Отделку потолка до недавнего времени выполняли из штукатурки по дранке, которая набивалась на нижнюю поверхность наката.
Более прогрессивное решение - подшивка потолка гипсокартонными плитами, которые крепят непосредственно к нижней плоскости несущих балок перекрытия. Это лучше и по противопожарным требованиям, так как два слоя плит обычного потолочного гипсокартона или один слой огнестойкого обеспечит все требования по огнестойкости несущих деревянных конструкций перекрытия.
Перекрытия с разнесенными балками (то есть балки расположены в двух уровнях со сдвигом между собой в плане), наверное, самое подходящее решение: на верхние балки опираются доски пола, а к нижним крепится подшивка потолка. В этом случае отпадает необходимость укладывать лаги под доски пола. Балки здесь применяются меньшего сечения, так на них уменьшается нагрузка. Такое перекрытие не передает звуков ударных шумов, поскольку балки между собой не связаны.
Балки в перекрытиях можно выполнить из массива древесины или применить клееные, сечение которых состоит из нескольких склеенных между собой элементов. Клееные балки имеют большую прочность, чем балки из массива древесины, и способны перекрывать большие пролеты, они менее восприимчивы к влаге (при изменении влажности воздуха не меняют размеров), но стоимость их выше.
Сечение составных балок может решаться в виде тавра или двутавра. Такие балки выполняют из досок толщиной 30-50 мм. На их изготовление древесины по объему тратится меньше, чем на балки из массива, но несущая способность этих балок не ниже.
Сегодня все более популярными становятся готовые деревянные двутавровые балки, в которых горизонтальные элементы выполнены из клееного бруса, а вертикальный - из OSB-плиты.
Варианты сечений балок деревянного перекрытия: а - балка из массива; б - клееная балка; в - балка таврового сечения; г - балка двутаврового сечения; д - готовая двутавровая балка со стопкой из OSB-плиты
Традиционное деревянное перекрытие: 1 - несущие балки; 2 - черепные бруски 50x50 мм; 3 - потолочный настил (щитовой накат); 4 - штукатурка по дранке; 5 - звукоизоляционная прокладка; 6 - лага; 7 - пол из досок; а - шаг балок
Деревянное перекрытие с балками в двух уровнях: 1 - балки пола; 2 - балки потолка; 3 - доски пола; 4 -подшивка потолка из гипсокартона; а - шаг балок
Двутавровые балки со стойкой из OSB-плиты обладают высокой несущей способностью при незначительной массе
Достоинства деревянных перекрытий:
- небольшая масса, что способствует меньшему расходу материалов на устройство фундаментов;
- выполнение всего комплекса работ по устройству перекрытия вручную, включая подачу материала к месту установки;
- быстрый и простой монтаж;
- невысокая стоимость. Недостатки деревянных перекрытий:
- подверженность гниению при постоянном увлажнении, что требует обеспечения хорошей вентиляции конструкций, а также обработки поверхности средствами биологической защиты (антисептиками);
- легкая возгораемость древесины требует обработки поверхности антипиренами (средствами, повышающими огнестойкость) и защиты их от воздействия открытого огня облицовкой или нанесением на их поверхность огнезащитных красок и лаков;
- сложность выполнения перекрытий с большими пролетами (более 6 м), что влечет за собой значительный расход материалов из-за необходимости увеличивать высоту поперечного сечения несущих балок, а значит, и толщину самого перекрытия;
- невозможность выполнения деревянных перекрытий под помещениями с влажным режимом (ванные, душевые, санузлы, прачечные);
- необходимость устройства теплоизоляционного шва в местах примыкания перекрытия к дымоходным каналам от печей, каминов и котлов.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Железобетонные перекрытия можно разделить на три основных вида:
- перекрытия из сборных железобетонных плит;
- перекрытия из монолитного железобетона;
- комбинированные (сборно-монолитные) перекрытия.
Сборные перекрытия выполняют из многопустотных железобетонных плит заводского изготовления, которые выпускаются в основном с шириной 1,0; 1,2 и 1,5 м. Их толщина - 220 мм. Длина сборных плит различна - от 2,4 м до 9,0 м. Эти плиты очень тяжелые, 1 м2 такой плиты весит около 300 кг. Для устройства этих перекрытий возле дома должно быть свободное пространство, которое требуется не только для подвоза плит автомобильным транспортом, но и для размещения автокрана, с помощью которого плиты укладываются на свое место.
Перекрытия из монолитного железобетона выполняют в виде плоской или, реже, ребристой плиты. Ребра плиты могут выступать вверх или вниз. Для устройства этих перекрытий необходимо устраивать опалубку и выполнять армирование из стальных стержней. Перекрытия с плоской плитой обычно имеют толщину 200 мм при пролете не более 4,5 м (иначе резко увеличивается расход материалов). Такие перекрытия очень тяжелые: 1 м2 весит около 480 кг.
Для выполнения монолитных ребристых плит требуется меньший расход материалов (арматурной стали и бетонной смеси), но опалубка для них выполняется несколько сложнее, что увеличивает трудозатраты на ее изготовление. Но зато такими плитами можно перекрывать пролеты до 6 и более метров. Масса 1 м2 таких перекрытий меньше, чем перекрытий со сплошной плитой толщиной 200 мм (она зависит от пролета плиты и шага балок-ребер). Если у ребристых перекрытий балки-ребра выступают вверх, полы настилать сложнее. Ребристые перекрытия, у которых балки выступают вниз, требуют устройства подвесного потолка.
Комбинированные сборно-монолитные перекрытия выполняют из сборных элементов и монолитного бетона. Они могут иметь разную конструкцию. Один из наиболее простых вариантов-устройство монолитной плиты по несущим металлическим балкам из прокатного профиля - швеллера или двутавра.
Монолитная железобетонная плита в таких перекрытиях может располагаться над балками или опираться на нижние их пояса. При выполнении таких перекрытий можно обойтись без изготовления съемной опалубки, необходимой для укладки бетонной смеси. В этом случае используют несъемную опалубку из стального оцинкованного профилированного листа.
Такая конструкция позволяет выполнить монолитную плиту меньшей толщины, что снижает расход бетона и арматуры. Также нет необходимости в установке и разборке опалубки. Однако такие перекрытия требуют иного подхода к устройству пола или потолка. Кроме того, перекрытиям с применением стальных балок нужна защита от воздействия открытого огня в виде оштукатуривания балок па металлической сетке, облицовки гипсокартонном либо окраской огнезащитными красками.
Монолитные перекрытия: 1 - плоская плита; 2 - ребристая плита с балками, выступающими вниз; 3 - ребристая плита с балками, выступающими вверх; а - шаг балок
Сборно-монолитное перекрытие с плитой по верхнему поясу балок: 1 - монолитная плита; 2 - стальные балки; а - шаг балок
Сборно-монолитное перекрытие с плитой по нижнему поясу балок: 1 - стальные балки; 2 - монолитная плита; 3 - несъемная опалубка из профлиста; 4 - бетон; 5 - армирующая сетка; а - шаг балок
Сборно-монолитное перекрытие Teriva: 1 - балки перекрытия; 2 - пустотелые блоки; 3 - монолитный бетон; а - шаг балок
Достоинства железобетонных перекрытий:
- жесткость перекрытия, повышающая надежность конструкции здания;
- высокая прочность материала, позволяющая воспринимать повышенные нагрузки;
- хорошая огнестойкость, соответствующая всем требованиям действующих противопожарных норм; лучшая, чем у деревянных конструкций, стойкость к влаге.
Недостатки железобетонных перекрытий:
- значительная масса перекрытия, передающего большое усилие на фундаменты, что требует большего расхода материалов на их возведение;
- необходимость устройства монолитных распределительных поясов под опоры перекрытия в стенах, выполненных из материалов с небольшой прочностью (ячеистый бетон, блоки из поризованной керамики);
- продолжительное время устройства перекрытия, которое связанно с выполнением опалубки, устройством армирования, приобретением бетоном необходимой прочности, которая достигается только по истечении 28 дней;
- необходимость выполнения опалубки и временных опор под нее;
- необходимость использования подъемных кранов при выполнении перекрытий из сборных железобетонных плит;
- при выполнении монолитных перекрытий необходимы механизмы для подачи бетона к месту укладки и использование вибраторов для уплотнения бетонной смеси;
- требуется место для подъезда автотранспорта, подвозящего конструкции, бетонную смесь или материалы для ее приготовления.
ЧАСТОРЕБРИСТЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Часторебристое железобетонное перекрытие не требует опалубки: пространство между несущими балками заполняется пустотелыми блоками, после чего вся конструкция заливается бетоном
Отдельного упоминания заслуживают часторебристые перекрытия. С конструктивной точки зрения они также представляют собой сборно-монолитные перекрытия. Идея состоит в том, что пространство между балками перекрытия заполняется пустотелыми блоками, после чего вся конструкция заливается сверху слоем бетона. В Европе это наиболее популярный тип перекрытий в частном строительстве.
Балки-прогоны представляют собой железобетонную ленту с сечением 120 х 40 мм, в которую вмонтирован арматурный каркас в виде пространственной фермы. Длина балок - 2,2-8,0 м. Балки укладывают с шагом 600 мм с опорой на несущие стены. Между балками с опорой на их продольные края кладут пустотелые блоки-вкладыши.
Устройство такого перекрытия не требует сплошной опалубки. Временные опоры для балок состоят из досок толщиной 50 мм, уложенных с шагам окопа 600 мм. 1 м2 такого перекрытия весит окало 260 кг, та есть гораздо меньше, чем монолитного или сборного.
Блоки могут выполняться из бетона - изделия отличаются большей массой (22 кг) и более низкой ценой, или из керамзитобетона - эти блоки легче (всего 14 кг), они обеспечивают более высокий уровень тепло- и звукоизоляции, однако цена их выше. Размер блоков - 520x240x210 мм.
Поверх конструкции из балок и блоков укладывают бетон, который заполняет пространства между балками и образует ребристую монолитную плиту толщиной 30 мм. При необходимости поверх блоков раскладывают арматурную сетку.
