Конструкции стен перекрытие покрытие

Лекция 6 Покрытия и перекрытия

Перекрытия наряду со стенами являются основными конструктивными элементами зданий, разделяющими их на этажи. По расположению в здании перекрытия мо­гут быть междуэтажными, чердачными и надподвальными. Доля стоимости перекрытий и полов от общей стоимости здания составляет 18. 20%, а трудоем­кость устройства — 20. 25 %. В связи с этим перекрытие должно быть проч­ным, т.е. выдерживать действующие на него постоянные и временные нагрузки. Важным требованием, определяющим эксплуатационные качества перекрытия. является жесткость. Если жесткость пере­крытия недостаточна, то под влиянием нагрузок оно дает значительные прогибы, что вызывает появление трещин. Вели­чина жесткости оценивается значением относительного прогиба, равного отно­шению абсолютного прогиба к величине пролета. Его значение не должно превы­шать 1/200 для чердачных перекрытий и 1/250 для междуэтажных.

Теплозащитные требования предъя­вляют для чердачных и надподвальных перекрытий отапливаемых зданий, а так­же междуэтажных перекрытий, отделяю­щих отапливаемые помещения этажей от неотапливаемых. Особое внимание необ­ходимо уделять конструированию пере­крытия в местах примыкания к несущим стенам, так как возможно образование мостиков холода в стенах, что приведет к дискомфортным условиям эксплуата­ции здания.

Перекрытия должны обладать доста­точной звукоизоляцией. В связи с этим применяют слоистые конструкции пере­крытий с различными звукоизоляционны­ми свойствами, опирают основные кон­струкции перекрытия на звукоизоля­ционные прокладки, а также тщательно заделывают неплотности. Перекрытия должны также удовлетворять противопо­жарным требованиям, соответствующим классу здания.

В зависимости от назначения помещений к перекрытиям могут предъявляться также специальные требования: водоне­проницаемость (для перекрытий в сануз­лах, душевых, банях, прачечных), несго­раемость (в пожароопасных помеще­ниях), воздухонепроницаемость (при раз­мещении в нижних этажах лабораторий, котельных и др.).

Независимо от места расположения перекрытия в здании оно должно быть индустриальным в устройстве, а его кон­структивное решение должно быть эконо­мически и технологически обосновано.

В зависимости от конструктивного ре­шения перекрытия бывают: балочные, где основной несущий элемент — балки, на которые укладывают настилы, накаты и другие элементы покрытия; плитные, состоящие из несущих плит или насти­лов, опирающихся на вертикальные несу­щие опоры здания или на ригели и про­гоны; безбалочные, состоящие из плиты, связанной с вертикальной опорой несу­щей капителью.

В зависимости от используемого мате­риала основных несущих элементов, не­посредственно передающих нагрузки на стены и прогоны, перекрытия бывают же­лезобетонные, деревянные и по стальным балкам. Применение последних в настоя­щее время крайне ограничено.

Деревянные перекрытия применяют в ос­новном в малоэтажных зданиях и в райо­нах, где лес является местным материа­лом. Этот вид перекрытия прост в устройстве и имеет сравнительно невы­сокую стоимость. К недостаткам дере­вянных перекрытий необходимо отнести их недостаточную долговечность, сгораевения с кладкой и обеспечивалось испаре­ние влаги из балки.

Концы балок антисептируют 3 %-ным раствором фтористого натрия на длину 750 мм, а боковые поверхности концов балок оклеивают толем в два слоя на смоле. Для усиления жесткости и устой­чивости концы балок перекрытий заанке-ривают в стены. Стальной анкер одним концом прикрепляют к балке, а другой конец заделывают в кладку.

При опирании балок на внутренние стены (рис. 6.3,6) концы их антисепти­руют и обертывают двумя слоями толя. Зазор между балками и стенками гнезд также рекомендуется заделывать раство­ром по противопожарным и звукоизоля­ционным соображениям.

Заполнение между балками (см. рис. 6.1) состоит из щитового наката, смазки по верху наката глинопесчаным раствором толщиной 20. 30 мм и зву­коизоляционного слоя шлака. В чер­дачных и надподвальных перекрытиях за­сыпка является теплоизоляцией и ее толщину определяют теплотехническим расчетом.

Конструкция пола по деревянному перекрытию состоит из дощатого насти­ла из строганых шпунтованных досок, прикрепляемых гвоздями к лагам из пла­стин, укладываемых поперек балок через 500. 700 мм. Если пол паркетный, то настил устраивают из нестроганых досок (черный пол). Благодаря наличию лаг под полы под всей площадью помещения создается сплошная воздушная прослой­ка, которая сообщается с воздухом по­мещения через устраиваемые в углах комнат вентиляционные решетки. Это обеспечивает вентиляцию подпольного пространства и удаление из него водяных паров. Для уменьшения высоты перекры­тия нередко пол укладывают непосред­ственно по балкам. Однако отсутствие лаг ухудшает звукоизоляцию перекрытия. Нижнюю поверхность деревянного перекрытия, образующую потолок, оби­вают гипсокартонными листами или ош­тукатуривают по слою драни. Для этого чаще всего применяют известково-гип-совый раствор.

Железобетонные перекрытия являются наиболее надежными и долговечными и поэтому в настоящее время находят по­всеместное применение в гражданском строительстве. По способу устройства они бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными.

Простейшим видом монолитного желе­зобетонного перекрытия является гладкая однопролетная плита. Такое перекрытие, имеющее толщину 60. 100 мм в зависи мости от нагрузки и величины пролета, применяют для помещений с размерами сторон до 3 м.

При больших пролетах устраивают балочные перекрытия, которые могут быть сборными и монолитными. Так, если необходимо перекрыть помеще­ние, имеющее размеры 8 х 18 м (рис. 6.4), устраивают балки пролетом 8 м с шагом 6 м. Эти балки называют главными. По ним через 1,5. 2 м устраи­вают так называемые второстепенные балки, имеющие пролет 6 м. По верху укладывают плиту толщиной 60. 100 мм. Таким образом, конструкция пере­крытия получается ребристая. Высота главной балки ориентировочно может быть принята 1/12. 1/16 пролета, а ши­рина 1/8. 1/12 от расстояния между ося­ми. В ребристых перекрытиях 50. 70% бетона расходуется на плиту. Если данный вид перекрытия выполнен моно­литным, то необходимо в сжатые сроки осуществить устройство опалубки, прове­дение арматурных работ и укладку бето­на. Это один из недостатков данного ви­да перекрытия.

Если высота главных и второстепенных балок принята одинаковой, то такой вид перекрытия называют кессонным (рис. 6.5). Применение их связано в ос­новном требованиями решения интерьера помещения.

Сборные железобетонные ребристые перекрытия гораздо экономичнее моно­литных, так как позволяют повысить индустриальность строительства, сократить трудозатраты и сроки производства строительно-монтажных работ. Важным требованием устройства сборных пере­крытий является сокращение числа мон­тажных элементов. Лучшим вариантом служит тот, когда применяются плиты размером на комнату.

Особым видом балочного железобетон­ного перекрытия является перекрытие по балкам, располагаемым в одном напра­влении с шагом 600. 1000 мм, и заполне­нием между ними из гипсо- или легкобетонных плит, армированных деревянны­ми брусковыми каркасами (для между­этажных перекрытий) или сварными стальными сетками (для чердачных пере­крытий).

Нередко вместо наката применяют так­же двухпустотные камни-вкладыши высо­той 250 мм и длиной 195 мм. Зазоры ме­жду камнями и балками тщательно за­делывают цементным раствором, что способствует повышению жесткости пере­крытия и звукоизоляции.

Элементы балочных перекрытий имеют относительно небольшую массу, и поэто­му их используют при строительстве зда­ний, оснащенных кранами малой грузо­подъемности.

До широкого внедрения в строитель­стве железобетона для устройства труд­носгораемых и водоустойчивых перекры­тий применяли металлические балки (из прокатных профилей). В настоящее время такие конструктивные решения перекры­тий используют крайне редко и их можно встретить в основном при производстве ремонтных работ и реконструкций зда­ний. Здесь важно помнить, что балки должны быть надежно защищены от воз­можного воздействия огня или высоких температур (более 140°С).

Балки располагают на расстоянии 1,0. 1,5 м друг от друга. Величина опирания на стены должна составлять 200. 250 мм. Под балки укладывают бе­тонные подушки или стальные подклад­ки. Балки необходимо защитить спе­циальным покрытием от коррозии. —

Безбалочные монолитные железобетонные перекрытия (рис. 6.6) представляют собой плиту тол­щиной 150. 200 мм, опирающуюся не­посредственно на колонны, в верхней ча­сти которых устроены утолщения, назы­ваемые капителями. Сетка колонн при безбалочном перекрытии принимается квадратной или близкой к квадрату с раз­мером сторон 5. 6 м. Весьма эффек­тивным является устройство сборных безбалочных перекрытий. Наибольшее распространение в гра­жданском строительстве получили плитные перекрытия. Основными несущими элементами плитных перекры­тий являются различные виды железобе­тонных панелей-настилов, изготовляемых из бетона. В зависимости от конструк­тивных схем зданий они бывают (рис. 6.7): из панелей, опирающихся кон­цами на продольные несущие стены или на прогоны, уложенные вдоль здания; из панелей, опирающихся концами на попе­речные стены или прогоны, уложенные поперек здания; из панелей, опирающих­ся на несущие стены или прогоны по трем или четырем сторонам; из панелей, опирающихся по четырем углам на ко­лонны каркаса. Минимальная глубина заделки настилов в кирпичных стенах 120 мм, в блочных и панельных — 100 мм с каждой стороны.

Сборные железобетонные плиты пере­крытий в ходе их установки жестко за­делываются в стенах с помощью ан­керных креплений и скрепляются между собой сварными или арматурными связя­ми. Швы между плитами замоноличивают раствором. Таким образом, полу­чаются достаточно жесткие горизон­тальные диски, увеличивающие общую устойчивость зданий.

Плиты перекрытия бывают сплошного сечения, ребристые (рис. 6.8) и пустотные (рис. 6.9).

Сплошные однослойные панели предста­вляют собой железобетонную плиту постоянного сечения с нижней поверх­ностью, готовой под окраску, и верхней ровной, подготовленной для устройства пола, имеют толщину 100. 120 мм с многослойной конструкцией пола и 140 мм с наклейкой по плите линолеума на упругой основе. При пролетах более 6 м применяют однослойные сплошные предварительно напряженные плиты тол­щиной 140 мм, в которых звукоизоляция от воздушного шума обеспечивается мас­сой самой плиты.

Применяют также слоистые сплошные панели (см. рис. 6.8,6), представляющие собой железобетонную плиту постоянно­го сечения, нижний слой которой изгото­влен из прочного бетона, где распола­гают арматуру, работающую на растяже­ние, а верхний слой — из более легкого и менее прочного бетона. Эти плиты мо­гут быть и трехслойные.

Ребристые панели могут быть с ребра­ми, располагаемыми и вниз и вверх. При расположении ребер вверх конструкцию плиты и пола целесообразно комплекто­вать на заводе, что повышает коэффи­циент сборности и снижает трудозатраты на строительной площадке.

Для повышения звукоизолирующей способное I и перекрытия применяют слоистые конструкции, в которых чистые полы устраивают по звукоизоляционным слоям. На рис. 6.10,а-д показаны схемы слоистых перекрытий. Так, устройство воздушной прослойки (рис. 6.10, г) тол­щиной 80. 100 мм, расположенной ме­жду двумя несущими панелями или ме­жду несущей частью перекрытия и кон­струкцией акустического потолка (рис. 6.10,в,д) или пола (рис. 6.10,б), по­зволяет обеспечить необходимую звуко­изолирующую способность перекрытия. Для этого применяют перекрытия из па­нелей с ребрами вниз и устройством раз­дельного потолка.

Эффективными в этом отношении являются часторебристые панели, состоя­щие из двух вибропрокатных скорлуп (см. рис. 6.8, г’), одна из которых образует основание под чистый пол, а другая слу­жит потолком. Сплошная воздушная прослойка и звукоизоляционные проклад­ки между плитами обеспечивают необхо­димую звукоизоляцию перекрытия.

Многопустотные панели широко при­меняют для устройства перекрытий. Из­готовляют их чаще всего из бетонов классов В15 и В25 длиной от 2,4 до 6,4 м и шириной от 0,8 до 2,4 м при толщине 220 мм.

Панели бывают с круглыми и овальными пустотами. Плиты с оваль­ными пустотами несколько экономич­нее по расходу бетона, но трудоемки в изготовлении. Необходимо иметь в виду, что стоимость пустотных панелей сравнительно высока.

Применяют также- шатровые панели (см. рис. 6.8,д), которые имеют вид плиты, обрамленной по контуру ребрами, обращенными вниз в виде карниза. Изго­товленные размером на комнату, они по­зволяют исключить из конструктивной схемы здания ригели и другие балочные элементы, а благодаря малой толщине снизить высоту этажа, не уменьшая вы­соты помещения.

При строительстве общественных зда­ний часто возникает необходимость устройства перекрытия при пролетах 9, 12 и 15 м. Для этого применяют ребристые предварительно напряженные плиты длиной 9 м, шириной 1,5 м и вы­сотой ребра 0,4 м (рис. 6.11,а); предвари­тельно напряженные панели типа ТТ-12 и ТТ-15 для пролетов соответственно 12 и 15 м (рис. 6.11,б, в). Такие плиты позво­ляют повысить сборность строительства и сократить трудозатраты по устройству перекрытий.

Конструктивные решения надподвальных и чердачных перекрытий

К чердачным и надподвальным перекры­тиям наряду с общими требованиями предъявляют и специальные. В связи с этим и их конструктивное решение не­сколько отличается от междуэтажных. Так, чердачные перекрытия, выполненные из железобетонных панелей и настилов (рис. 6.12,а), должны иметь слой утепли­теля, уложенного по пароизоляции из одного или двух слоев пергамина или ру­бероида, наклеенного на мастике. В качестве утеплителя, толщина которого опре­деляется по расчету, применяют сыпучие материалы (шлак, керамзит и др.), плитные (фибролитовые или камыши­товые плиты, плиты из легких бетонов, минераловатные плиты и др.). Поверх утеплителя устраивают защитный слой из песка или шлака толщиной 30. 40 мм или из раствора.

Перекрытия над подвалами, проездами и помещениями с низкими температура­ми также должны иметь теплоизоляционный слой, толщина которого прини­мается по расчету (рис. 6.12,6). Пароизоляционный слой в этом случае распола­гают над утеплителем.

Следует учитывать, что использование шлака и керамзита в качестве утеплителя чердачных перекрытий не отвечает совре­менным требованиям строительства. Кроме того, поверхностная плотность чердачного перекрытия, утепленного шлаком и керамзитом, составляет почти 500 кг/м 2 . В этом случае целесообразнее применение армопенобетонных настилов, в которых совмещены несущие и тепло-физические функции и почти в два раза уменьшается масса перекрытия.

При устройстве железобетонных пере­крытий в санитарных узлах в конструк­цию перекрытия вводят гидроизоля­ционный слой, который поднимают квер­ху на 100 мм в местах примыкания к стенам.

Источник