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
- Монолитные перекрытия
- Сборно-монолитные перекрытия
Сборные перекрытия
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
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.
Виды панелей перекрытия
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.
Железобетонные перекрытия прочны, долговечны и несгораемы. До освоения и внедрения в практику строительства сборных кон-струкций железобетонные перекрытия выполняли монолитными.
Монолитные перекрытия армируют и бетонируют на месте, в опа-лубке. В современном строительстве монолитные перекрытия применяют в случае, когда они являются основным элементом, обеспечивающим общую пространственную жесткость здания, в зданиях сложной формы (в плане), а также при значительных динамических нагрузках на перекрытия.
В зависимости от нагрузки пролеты до 3 мможно перекрывать гладкой плитой толщиной 60-100 мм.При пролетах более 3 мустраи-вают ребристые перекрытия (рис. 6.6, а), состоящие из плиты, главных балок (прогонов) и второстепенных балок (ребер). Расстояние между главными балками - от 4 до 6 м, а между ребрами при толщине пли-ты 70—100 мм — от 1,5 до 3 м. Балки многопролетных перекрытий представляют собой неразрезную конструкцию. Опорами главных балок служат колонны, опорами ребер - прогоны.
Для получения гладкого потолка при ребристом перекрытии делают штукатурку по стальной сетке, подвешиваемой к ребрам снизу, или крепят листы сухой штукатурки на специальных подвесках. В верхнем этаже гладкий потолок может быть получен устройством монолитного железобетонного перекрытия ребрами вверх.
Ребристые перекрытия имеют прямоугольную сетку колонн. При квадратной сетке колонн (когда расстояния между колоннами в обоих направлениях перекрываемого пролета одинаковы) перекрытия могут быть кессонного типа (рис. 6.6, б).
Рис. 6.6. Монолитные железобетонные перекрытия:
а - ребристое; б - кессонное; в - безбалочное; 1 - главные балки (прогоны); 2 - второстепенные балки (ребра); 3 - плита; 4 - колонны; 5 - чистый пол; 6 - капитель.
В случае необходимости получения гладкого потолка перекрытия могут быть безбалочной конструкции (рис. 6.6, в) с толщиной плиты, равной 1/35 пролета, опирающейся на колонны, имеющие в верхней части уширения (капители), которые обеспечивают прочность плиты на продавливание и лучшее сопряжение плиты с колоннами. Сетка колонн допускается 5x5 или 6X6 м.
Сборные железобетонные перекрытия подразделяют на перекрытия:
По железобетонным балкам;
Настилов;
Крупных пане-лей.
Перекрытия по железобетон-ным балкам таврового сечения (рис. 6.7-6.8) просты по конструкции, имеют малый вес монтажных элементов, но трудоемки вслед-ствие заделки цементным рас-твором большого количества швов между элементами межба-лочного заполнения (наката). Шаг балок назначают в зависи-мости от нагрузки: 600, 800, 1000 мм.В качестве межбало-чного наката применяют пусто-телые легкобетонные камни-вклады-ши, армированные шлакобетон-ные или гипсобетонные плиты.
Полы устраивают по лагам или по выровненному основанию. Потолки покрывают слоем шту-катурки, не более 10 мм. Связь перекрытия со стенами осущест-вляется анкеровкой балок пере-крытия (рис. 6.8,в).
Балки чердачного перекры-тия утепляют (рис. 6.7,6).
Рис. 6.7. Междуэтажные перекрытия по сборным железобетонным балкам:
а - с накатом из плит; б - с заполнением вкладышами; 1- гипсобетонные
плиты; 2 - легкобетонные вкладыши; 3 - шлак; 4 - звукоизоляционная
прокладка; 5 - лага; 6 - дощатый пол; 7 - оргалит; 8 - толь;9 - легкий
бетон; 10 - чистый пол; 11 - затирка.
Перекрытия из крупнораз-мерных железобетонных элемен-тов выполняют в виде плит, настилов и панелей заводского изготовления в соответствии с номенклатурой сборных желе-зобетонных изделии для гражданских зданий.
Рис. 6.8. Перекрытие по железобетонным балкам (анкеровка):
5 - раствор; 12 - шлакобетон; 13 - монтажная петля; 14 - анкер.
В зависимости от конструктивной схемы здания различают перекрытия из длинномерных железобетонных плит (на-стилов), укладываемых на продольные несущие стены или на продоль-ные прогоны; из плит, панелей или настилов, укладываемых на попе-речные несущие стены или на поперечные прогоны; из панелей, опи-рающихся на четыре стороны или но четырем углам на колонны кар-каса (рис. 6.9). Для последней схемы применяют ребристые и шатро-вые панели — железобетонные плиты размерами на комнату, весом до 5 т. Основные типы длинномерных плит, настилов и конструкция перекрытий из них показаны на рис.6.10.
Широко применяются пустотелые плиты с круглыми, овальными и вертикальными пустотами, образующие гладкие потолки помещений и ровную поверхность под основание полов. Ширина пустотелых плит от 1200 до 3600 мм, длина равна от 2,4 м до 12 ми высота 220 мм. Во избежание разрушения плит под нагрузкой от веса стен в местах заделки их в стены верхняя полка (плита) имеет на опорах вырезы, закладываемые сплошными бетоннымивкладышами. Плита должна быть заделана в стену не менее чем на 10 сми связана с другими плитами стальными анкерами. Швы между плитами плотно заполняют цементным раствором и со стороны потолка расшивают.
Перекрытия из ребристых настилов распространены меньше, так как требуют засыпки лотков и усложняют конструкцию пола. Из-за сложности изготовления и большого веса еще меньше распространены одно-, двух- и трехслойные сплошные настилы.
Рис. 6.9. Схема перекрытий из крупных панелей:
а - из железобетонных плит с опиранием на стены или продольные прогоны; б
То же, с поперечными стенами или прогонами; в - из плит, опертых по
контуру; г - то же, с опиранием на четыре точки; 1 - плиты и панели
перекрытий; 2 - продольные стены; 3 - поперечные стены или прогоны; 4 -
колонны каркаса.
Рис. 6.10. Сборные перекрытия из плит (настилов):
а - типы железобетонных плит; б - опирание и сопряжение железобетонных
плит в кирпичном здании; в - то же, в крупноблочном; 1 - настил с овальными
пустотами; 2 - настил с круглыми пустотами; 3 - ребристые плиты; 4 - анкер; 5 -
раствор; 6 - кладка; 7 - внутренняя стена; 8 - наружная стена; 9 - вырезы
(заполняются кладкой или бетонными вкладышами); 10 - блоки-перемычки; 11-
закладные детали.
В перекрытиях по поперечным прогонам (рис. 6.11) применяют ре-бристые, пустотелые или сплошные плиты.
Рис. 6.11. Сборные перекрытия по прогонам:
1 - ребристые плиты; 2 - многопустотные плиты; 3 - прогон; 4 - бетонная
подушка; 5 - анкер диаметром 16 мм; 6 - поперечные и продольные стены; 7 -
скрутка; 8 - опорный стакан; 9 - бетон; 10 - кирпичный столб.
Плиты между собой связывают проволочной скруткой за монтажные петли, а перекрытия со стенами — анкеровкой прого-нов. Под прогонами, опирающимися на кирпичную кладку, укладыва-ют опорные подушки.
Наиболее прогрессивными являются перекрытия из крупных пане-лей размером на комнату (рис.6.12). Такие панели представляют собой деталь с полной заводской готов-ностью, полностью исключающую необходимость штукатурки или затирки потолка. Отсутствие швов на потолке повышает звукозащитные и архитектурные достоинства помещения.
Хорошими звукоизоляционными качествами обладают перекрытия раздельного типа из уложенных попарно прокатных часторебристых плит (рис.6.12, б). Такая конструкция перекрытия обеспечивает прос-тое решение полов и дает гладкий потолок. Для обеспечения достаточной звукоизоляции между ребристыми плитами перекрытий и панеля-ми стен укладывают звукоизоляционные прокладки (полосы орга-лита). Шатровые панели представляют собой железобетонную плиту толщиной 45—60 мм, окаймленную ребрами высотой 135—210 мм. Для лучшей звукоизоляции таких перекрытий по плитам панелей уклады-вают звукоизоляционный материал (шлак, керамзит, пенокералитовую крошку, древесноволок-нистые плиты и др.).
Рис. 6.12. Перекрытия из панелей размером на комнату:
а - типы панелей; б - устройство часторебристых плит.
Кроме рассмотренных типов плит перекрытий, в некоторых райо-нах, богатых залежами высококачественной глины, для перекрытий применяют узкие настилы из пустотелых керамических камней. В районах, богатых песком и известью, приме-няют армосиликатные плиты перекрытий, не требующие цемента и не уступающие по прочности железобетонным перекрытиям. Габариты таких плит и конструкции перекрытий аналогичны железобетонным.
Сборно-монолитные перекрытия (переходный вид перекрытий от монолитных к сборным) устраивают из керамических, бетонных кам-ней, двухпустотных бетонных блоков, замоноличиваемых в бетон. Камни или блоки укладывают рядами по доскам опалубки. В зазор между рядами ставят арматуру и укладывают бетон, образуя железо-бетонные ребра. При реконструкции зданий или наличии только ма-лых средств механизации пролеты до 4 ммогут быть перекрыты сбор-но-монолитными перекрытиями.
Полы. Неотъемлемой частью перекрытий являются полы. Рациональное решение конст-рукции полов требует особого внимания, так как стоимость их близка к стоимости не-сущей части перекрытия, а затраты труда на их устройство в 2-4 раза выше. Конструк-ция пола зависит от назначения и характера помещений, где он устраивается.
К междуэтажным перекрытиям предъявляют жесткие требования по их звукоизоляционной способности. С точки зрения звукоизоляции различают акустически однородные и неоднородные перекрытия (рис. 6.13- 6.14).
Рис. 6.13. Акустически однородное перекрытие:
1 - потолок; 2 - несущая плита; 3 - рулонный пол на упругой подоснове.
Акустически однородные перекрытия состоят из одно- двух и трёхслойных насти-лов и панелей, с массой обеспечивающей погашение энергии воздушного шума до нор-мативного уровня. При этом масса несущей конструкции междуэтажного перекрытия в жилых домах должна быть не менее 400 кг/кв.м.
Покрытие (одежда) пола, состоящее из упруго-мягких материалов (линолеум на мягкой основе, ворсистый ковёр и т.п.), не-посредственно приклеивается к несущей конструкции и обеспечивает погашение удар-ного шума.
Рис. 6.14. Акустически неоднородные перекрытия:
а, б - тип "плавающего " пола на упругой прокладке; в — при подвесном
потолке;1 -потолок; 2 — несущая плита; 3— упругая прокладка; 4 — плита пола;
5 — рулонный пол; 6 — стяжка; 7 — пол на упругой подоснове; 8 — под-весной
потолок; 9 - подвеска потолка
Акустически неоднородные конструкции предусматривают устройство полов по несущей части перекрытия из нескольких слоев жёстких материалов, разделённых воз-душными зазорами или упругими материалами. Звукоизоляция таких перекрытий от воздушного и ударного шумов обеспечивается всем комплексом слоев конструкции.
Различают четыре основных типа (рис.9,4) акустически неоднородных конструкций междуэтажных перекрытий:
Со слоистым полом;
- с раздельным полом;
С раздельным потолком;
С раздельным полом и потолком.
Первых два типа акустически неоднородных перекрытий применяют в жилых зда-ниях. Перекрытия с раздельным потолком применяют в гражданских зданиях при необ-ходимости проводки инженерных коммуникаций в пространстве между перекрытием и потолком. Такое решение не только позволяет скрыть систему разводок труб и кабелей, но и повышает индекс звукоизоляции до 60 дБ.
Перекрытия с раздельным полом и потолком устраивают в зданиях с высокими тре-бованиями к звукоизоляции (студии звукозаписи и телевидения)
Конструкция слоистого пола представляет собой последовательный ряд слоев, уло-женных на несущую конструкцию перекрытия:
Одежда пола;
Выравнивающий слой;
Звукоизоляционный слой.
При конструкции раздельного пола его покрытие устраивается на основе (сборной или монолитной), уложенной на сплошных или ленточных звукоизоляционных про-кладках, обеспечивающих погашение ударного и воздушного шумов.
Особое внимание при любом конструктивном решении полов требуется уделить примыканию его слоев к стенам и перегородкам (рис.6.15).
К некоторым перекрытиям, исполняющим роль наружных ограждений (чердачные, над проездами, холодными помещениями и др.) предъявляются требования по их теп-лоизоляция. В этом случае в состав перекрытия входят теплоизоляционный и пароизоляционный слои (рис.6.16).
Пароизоляционный слой должен предшествовать теплоизо-ляционному на пути теплового потока.
Рис. 6.15. Детали конструкций полов:
Л - примыкание к стенам и перегородкам; К - сопряжения в дверных проемах; 1- плинтус деревянный; 2 - звукоизоляционная прокладка; 3 - гвоздь; 4 - деревянная прокладка; доска; 6 - цементно-песчаный раствор; 7 - прокладочный рубероид; В - бетонная разделка; 9 - плинтус из цементно- песчаного раствора; 10- шпаклевка; И - асбестовый картон; 12 - штукатурка или облицовка керамической плиткой; 13 -плинтус из фасонной керамической плитки; 14 - гидроизоляция.
Полы устраивают по несущим элементам перекрытий или по грунту. Полы на грунте выполняются в подвальных помещениях, в некоторых помещениях первых этажей в основном в зданиях общественного
назначения (вестибюлях, спортив-ных залах, в помещениях культурно-бытового назначения и др.), а также возможны к применению в первых этажах малоэтажных жилых домов (рис. 6.17).
Конструкция пола состоит из покрытия (одежды) и основания под него.
Рис.6.16. Схемы утепления перекрытий:
а - чердачного; 6 - цокольного; О, Е - потоки тепла (0) и пара (Е); 1 - несущий элемент; 2 - пароизоляционный слой; 3 - утеплитель; 4 - выравнивающая стяжка; 5 - покрытие пола.
Для покры-тий полов гражданских зданий применяют различные изделия из древесины, рулонных и плитных синтетических материалов, керамические и из естественного камня плитки.
Рис.6.17. Полы на грунте:
а- дощатые по лагам; б - из паркетной доски; в, г - паркетные по стяжке; д,е - из полимерных материалов и линолеума по плите основания; ж,к,м - из керамических плиток; з,и,л - цементные; н - из теплоизоляционного линолеума;1 - паркетные доски; 2- шпунтованные доски; 3- лаги; 4 - прокладки из доски по слою толя; 5 - бетонный (кирпичный столбик); 6 подстилающий слой бетона; 7 - уплотненный грунт; 8 - паркет на мастике; 9 - цементная стяжка: 10 - гидроизоляция; 11 - линолеум; 12 - панель основания пола; 13 - керамическая плитка; 14 - цементный раствор; 15 - слой бетона: 16 - оклеечная гидроизоляция; 17 - теплоизоляционный линолеум.
Основанием полов служит ровная жёсткая поверхность, выполняемая из наливных материалов (бетон, цемент и др.) или сборных плит (древесно-волокнистых, гипсобетонных и др. рис. 6.18).
Рис. 6.18. Полы по перекрытиям:
а- из шпунтованных досок по лагам; б - из дощатых щитов; в-д - из паркета; е-ж - из линолеума; з,и - из керамических плиток; к - из паркета; л - из теплоизоляционных плит; 1 - шпунтованные доски; 2- прокладочный рубероид; 3- лаги; 4 - монтажные звукоизоляционные прокладки; 5 панель перекрытия; 6 - дощатый щит;7- паркет на мастике; 8 - стяжка из цементного раствора: 9 - сплошная звукоизоляционная прокладка; 10 - литой асфальт; 11 - легкий бетон; 12 - панель основания пола; 13 - линолеум на мастике; 14 - теплоизоляционный линолеум; 15 - керамическая плитка на цементном растворе; 16 - оклеечная гидроизоляция; 17 - панель основания; 18 - теплоизоляция.
Перекрытия над подвалами, проездами и чердачные перекрытия отличаются от междуэтажных наличием слоя утеплителя и пароизоляции. Пароизоляция, защищающая утеплитель от возможной конденсации водяных паров, проникающих с теплым воздухом по-мещения в толщу перекрытия, выполняется наклейкой 1—2 слоев рулонного материала или промазкой горячим битумом. В перекрытиях над проездами пароизоляция укладывается над утеплителем, а в чер-дачных под утеплителем.
В перекрытиях санузлов между водонепроницаемой одеждой пола и его основанием укладывают гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике и отгибом изоляции на 50— 100 ммна стены и перегородки. Верхним элементом пола является покрытие (одежда). Покрытие пола должно быть прочным, долговечным, гигиеничным.
Покрытие пола по виду материалов и способу выполнения делят на монолитные сплошные) и штучные - мелкоразмерные, щитовые и листовые Под покрытием обычно находится прослойка, склеивающаяся одежду пола со стяжкой.
По однотипности применения покрытий полов помещения гражданских зданий подразделяют на восемь групп;
I - жилые комнаты в квартирах, общежитиях, интернатах, гостиницах, санаториях, домах отдыха и др.;
II - палаты и медицинские помещения в учреждениях здравоохранения, санаториях, домах отдыха, детские помещения и коридоры в детских яслях-садах;
III - служебные помещения административных, проектных и научных организаций, аудитории, классы, лаборатории и другие помещения учебных заведений, залы спортивные, актовые, зрительные читальные и др.;
IV - коридоры гражданских зданий всех видов и фойе зрелищны) зданий, удаленные от входных дверей более чем на 20 м;
V кухни жилых зданий;
VI - детские туалетные в детских яслях-садах и больницах;
VII - торговые залы магазинов и предприятий общественного питания на
первом этаже, удаленные от входных дверей более чем на 20 м, а также залы, расположенные на вышележащих этажах;
VIII - коридоры гражданских зданий, а также фойе зрелищных зданий и торговые залы, расположенные на расстоянии менее 20 м от входных дверей, вестибюли, уборные, душевые, ванные, умываль-ные всех видов зданий.
Основные типы покрытий полов (одежды) помещений представлены в табл.6.2
Таблица 6.2.
Основные типы покрытий полов помещений.
| Тип и материал покрытия пола | Группа помещений | |||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | |
| Бетонный шлифованный | + | + | ||||||
| Мозаичный шлифованный | + | + | ||||||
| Поливинилацетатно-цементнобетонный шлифованный | + | + | ||||||
| Поливиниацетатный мастичный | + | + | + | |||||
| Из плит бетонных | + | + | ||||||
| Из плит мозаичных | + | + | ||||||
| Из плит керамических | + | + | ||||||
| Из плит шлакоситалловых | + | + | ||||||
| Дощатый |
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).
Ребристое перекрытие
Ребристое перекрытие (рис. 107, а) представляет собой конструкцию, состоящую из взаимно связанной плиты и балок. На рис. 107, б приведена схема ребристого перекрытия над помещением длиной 24 л и шириной 16 м.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.
Кессонные перекрытия
Кессонные перекрытия (рис. 109) - это такие ребристые конструкции, в которых главные и второстепенные балки имеют одинаковую высоту. В этом случае на потолке образуются прямоугольные или квадратные углубления, по-французски - кессоны. Экономически кессонные перекрытия менее выгодны, чем обычные ребристые, и применение их оправдывается главным образом архитектурными соображениями.Безбалочные перекрытия
В безбалочных перекрытиях (рис. 110) железобетонная плита (толщиной 150-200 мм) опирается непосредственно на колонны, в верхней части которых устроены уширения, называемые капителями. Сетку колонн при безбалочном перекрытии принимают квадратной или близкой к квадрату с размером стороны 5-6 м.Безбалочные перекрытия целесообразно применять при больших нагрузках, а также при необходимости иметь гладкий потолок (например, в холодильниках, бойнях, гаражах и т. п.).
Сборные железобетонные перекрытия
Сборные железобетонные перекрытия имеют большие преимущества перед монолитными. Они полностью удовлетворяют требованиям комплексной механизации строительства зданий, дают возможность уменьшить трудоемкость работ, исключить работы по устройству подмостей и опалубки, а также резко сократить сроки строительства.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:
- 1) раздельное перекрытие из двух несущих панелей (рис. 113, б);
- 2) из одной несущей панели и опирающейся на нее раздельной конструкции пола (рис. 113, в);
- 3) перекрытие с одной несущей панелью и раздельным подвесным или самонесущим потолком (рис. 113, г, д.).
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.
Основными элементами перекрытии являются несущие конструкции, которые можно выполнить из балок с вкладышами, настилов и панелей. В крупнопанельных домах, как правило, применяются панели перекрытий различной конструкции размером на комнату. В номенклатуру каталога ИИ-03-02 включены предварительно напряженные панели перекрытий высотой 22 см по ГОСТ 9561-60 с горизонтальными овальными и вертикальными пустотами из тяжелого и легкого бетона. Вертикальные пустоты образуются вкладышами из труб с приваренным снизу швеллером. До 1 января 1963 г. допускается применение панелей с круглыми пустотами. Плиты перекрытий более 5 м допускаются только предварительно напряженные. При наличии оборудования для изготовления допускаются двуслойные панели и настилы, изготовляемые на бетонирующих комбайнах.
Панели перекрытий приняты четырех размеров по ширине - 80. 100, 120, 160 см и рассчитаны на две нормативные нагрузки — 600 и 900 кг/м 2 (ПО и ПТО).
Панели армируются стальной углеродистой холоднотянутой проволокой или низколегированной горячекатаной сталью периодического профиля марок 35 ГС, 25 Г2С, 30ХГ2С, монтажные петли из Ст. 3. Панели, армированные холоднотянутой проволокой, должны готовиться из тяжелого бетона марки 300; армированные сталью 35 ГС, 25 Г2С, 30ХГ2С - из тяжелого бетона марки 200.
Панели должны изготовляться, как правило, с одним заделанным в процессе формования торцом.
Таблица 1. Показатели панелей перекрытий
| Марка панелей | Размер в мм | Вес в кг | Марка панелей | Размер в мм | Вес в кг | ||
| длина | ширина | длина | ширина | ||||
| ПО 59-16 | 5860 | 1590 | 2280 | ПВ 59-16 | 5860 | 1590 | 2330 |
| ПТО 59-16 | ПТВ 59-16 | ||||||
| ПО 59-12 | 1190 | 1710 | ПВ 59-12 | 1190 | 1750 | ||
| ПТО 59-12 | Г1ТВ 59-12 | ||||||
| ПО 63-10 | 6260 | 990 | 1530 | ПВ 63-10 | 6260 | 990 | 1550 |
| ПТО 63-10 | ПТВ 63-10 | ||||||
| ПО 59-10 | 5860 | 1400 | HB 59-10 | 5860 | 1450 | ||
| ПТО 59-10 | ПТВ 59-10 | ||||||
| ПО 47-10 | 4660 | 9 | 1145 | ПВ 47-10 | 4660 | 1150 | |
| ПТО 47-10 | ПТВ 47-10 | ||||||
| ПО 63-8 | 6260 | 790 | 1180 | ? В 63-8 | 6260 | 790 | 1240 |
| ПТО 63-8 | ПТВ 63-8 | ||||||
| ПО 47-8 | 4660 | 885 | ? В 47-8 | 4660 | 920 | ||
| ПТО 47-8 | ПТВ 47-8 | ||||||
Для 3-5-этажных домов каталогом ИИ-03-02 рекомендуются панели типа ПО, ПТО, ПВ и ПТВ - 59-16; 59-12 и 59-10, остальные типы панелей предназначаются для гражданского строительства.
Допустимые отклонения от проектных размеров· по длине ±5 мм, по ширине +5-10 мм по высоте ±3 мм, по защитному слою ±2 мм.
Для 1-2-этажного строительства каталогом предусмотрено применение:
- плит плоских длиной 318 и 258 см, шириной 79 см, армированных сетками;
- плит ребристых длиной 398 см, шириной 39,5 см, армированных сетками и каркасами;
- балок тавровых, армированных каркасами (под заполнение из гипсобетонных и легкобетонных плит наката).
Каталогом разрешается для 1-2-этажного жилого строительства применение изделий, предусмотренных для 3-5-этажных домов.
В полносборном строительстве возможно применение и других рациональных конструкций панелей перекрытий, обеспечивающих уменьшение веса несущих конструкций, снижение расхода материалов, стоимости и трудоемкости. Характеристика некоторых панелей приведена в табл. 2.
Железобетонные перекрытия характеризуются высокой прочностью, жесткостью и хорошей звукоизоляцией. В зависимости от конструкции Ж/Б перекрытия могут быть сборными или монолитными.
Сборные железобетонные перекрытия
Сборные железобетонные перекрытия собираются из готовых заводских Ж/Б плит, выпускаемых в определенном диапазоне размеров. У каждого завода - изготовителя этот диапазон может быть разным, но модули длины и ширины плит одинаковы для всех производимых плит. Длина выпускаемых плит колеблется в пределах от 2м до 7,2м, при этом модуль изменения длины составляет 100мм. То есть могут производиться плиты длиной 2,1м, 2,2м 2,3м и так далее. Ширина плит может быть 1м, 1,2м, 1,5м, 1,8м. Наиболее распространенная толщина железобетонных плит составляет 220мм. Выпускаемые промышленностью плиты имеют свою марку. К примеру "ПК 36-12-8т" будет обозначать, что длина плиты 3,6м, ширина 1,2м, расчетная нагрузка 800 кг/м2, а "Т"- индекс тяжелого бетона. Следует, однако, отметить, что фактические размеры плиты на самом деле немного меньше, чем заявленные в марке и в проекте на дом. Так наша плита будет иметь фактические размеры 3580 х 1190мм. Эта разница обусловлена размером зазора между перекрытиями и необходима для сохранения проектных размеров между осями привязки.
Плиты железобетонных перекрытий имеют большой вес от 0,7 до 2,5 тонн, поэтому для их установки необходим кран. Важным нюансом монтажа сборного перекрытия является то, что плиты для укладки могут браться либо из грузовика либо из заранее сложенного штабеля(лей). И лучше изначально загрузить или сложить плиты так, чтобы в процессе монтажа перекрытия верхняя плита была первой, а нижняя последней.
Опирание плит перекрытия на стену или ригель должно составлять не менее 120мм. В зависимости от материала стен, в случае их недостаточной прочности может понадобиться устройство железобетонного или кирпичного армированного пояса, на который впоследствии будет опираться плита. Швы между плитами заполняют бетоном и тщательно выравнивают.
Монолитные железобетонные перекрытия
Монолитное перекрытие с установленной опалубкой
Монолитные перекрытия из железобетона возводятся непосредственно на стройке и образуют единую горизонтальную плоскость. Форма монолитного перекрытия может быть любой, что снимает планировочные ограничения с проекта дома, которые присутствуют, в случае устройства полностью сборных бетонных перекрытий. Процесс возведения монолитной плиты состоит из нескольких стадий - устройства опалубки, укладки арматурного каркаса, заливки цемента, демонтажа опалубки после набора прочности.
Опалубка для монолитного перекрытия может изготавливаться из обрезной доски или фанеры, при этом последняя является наиболее предпочтительным вариантом, поскольку образует ровную поверхность с меньшим количеством швов. Впрочем, не менее удачным вариантом является и металлическая опалубка, но возможность её использования есть далеко не у всех. Плоские элементы опалубки опираются на горизонтальные деревянные или металлические балки, под которые расставляют вертикальные стойки. Крайне желательно использовать металлические, регулируемые по высоте стойки, поскольку с их помощью будет проще выставить точную горизонтальную плоскость для заливки плиты. Металлические стойки можно взять в аренду. После сборки опалубка должна быть абсолютно жесткой и выдерживать не только вес арматуры и залитого бетона, но и возможные дополнительные нагрузки в процессе заливки.
При сборке арматурного каркаса монолитного перекрытия необходимо обеспечить его ровную пространственную геометрию. Первый слой арматуры должен быть поднят над плоскостью опалубки на 20-50мм. Это расстояние называется защитным слоем бетона и может изменяться в зависимости от толщины перекрытия и его расчетных параметров. Защитный слой необходим для предотвращения коррозии арматуры и обеспечения огнестойкости конструкции. Для того, чтобы поднять арматуру над опалубкой её устанавливают на специальные пластиковые фиксаторы, которые могут быть рассчитаны на различную толщину защитного слоя бетона, сечение арматуры, и иметь самую разнообразную форму. Второй слой арматуры поднимают над первым при помощи поддерживающих арматурных элементов.