Наглядный конспект по основным темам МДК 01.01 «Проектирование зданий и сооружений» - Перекрытия (вопрос 14б)

Тема 14б. Перекрытия. Их классификация и требования к ним. Железобетонные сборные и монолитные перекрытия. Особенности перекрытий над подвалами и чердаками.

Содержание:

1. Перекрытия 1

2. Классификация и требования к ним 1

3. Особенности перекрытия над подвалами и чердачных 5

4. Железобетонные монолитные перекрытия 5

5. Железобетонные сборные перекрытия 10

Перекрытие.

Перекрытие — горизонтальная внутренняя защитная конструкция, которая разделяет по высоте смежные помещения в здании.

Перекрытия служат для разделения здания по высоте на этажи. Данные конструктивные элементы воспринимают нагрузки от находящихся в здании людей и оборудования, играют роль горизонтальных диафрагм жесткости, обеспечивающих устойчивость здания в целом, а также обеспечивают тепло- и звукоизоляцию помещений.

Перекрытия должны удовлетворять следующим требованиям:

- Обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы выдерживать как нагрузку от собственного веса, так и полезную (статическую и динамическую). Величина полезной нагрузки на 1 м2 перекрытия устанавливается в зависимости от назначения помещения и характера его оборудования.

- Перекрытие должно быть жестким, т.е. под действием нагрузок не давать прогибов, превышающих допустимые нормами величины.

- Перекрытие должно выполняться из возможно меньшего числа стандартных или типовых деталей, собираемых на месте строительства при помощи механизмов, с минимальной затратой времени и ручного труда. Они должны быть удобными по форме и весу для транспортировки и сборки.

- При конструировании перекрытия должна предусматриваться достаточная степень его звукоизоляции, величина которой устанавливается нормами или специальными указаниями по проектированию зданий того или иного назначения. Звукоизоляционные требования определяются местоположением перекрытий (чердачное, междуэтажное, надподвальное) и функциями разделяемых помещений. Перекрытия должны обеспечивать звукоизоляцию как от ударного, так и воздушного шума.

- Перекрытия, разделяющие помещения с различной температурой, например отделяющие холодный подвал от первого этажа или чердак от верхнего этажа, должны удовлетворять требованиям теплозащиты. Сопряжение перекрытий с наружными стенами необходимо конструировать таким образом, чтобы не создавались так называемые мостики холода, через которые может происходить утечка тепла, вызывающая образование конденсата. По теплотехническому режиму выделяют перекрытия надподвальные и чердачные.

- Материал и конструкцию перекрытия необходимо выбирать с учетом обеспечения необходимой в каждом конкретном случае степени огнестойкости здания.

- Перекрытия должны иметь минимальную высоту, т.к. увеличение ее влечет за собой увеличение объема (кубатуры) здания и, следовательно, его стоимости. Высотой перекрытия считается разность отметок уровня чистого пола и потолка нижележащего этажа. А при открытых балках - нижней их грани.

- В некоторых случаях к перекрытиям предъявляются специальные требования.

По своему конструктивному решению несущую часть перекрытий можно разделить на:

- балочные, стоящие из несущей части (балок) и заполнения (наката);

- безбалочные, выполняемые из однородных элементов (плит-настилов или панелей-настилов).

Технология возведения перекрытий предусматривает три варианта: сборный, монолитный или сборно-монолитный.

В зависимости от местоположения перекрытия разделяются на междуэтажные, чердачные и надподвальные.

В зависимости от материала основного несущего элемента балочные перекрытия бывают по деревянным или стальным балкам. Перекрытия по деревянным балкам сравнительно дешевы, но мало индустриальны, а также имеют ряд других недостатков: сгораемость, возможность загнивания отдельных элементов и сравнительно невысокая прочность. Поэтому такие перекрытия применяют главным образом при строительстве деревянных зданий, каменных малоэтажных зданий и сооружений вспомогательного и временного характера.

Междубалочное заполнение перекрытий является ограждающим (звуко- или теплоизолирующим) элементом, образует ровную поверхность потолка и иногда воспринимает полезные нагрузки от пола. Заполнение обычно делают многослойным, причем каждый слой имеет свое назначение и выполняется из соответствующих материалов.

Главными преимуществами железобетонных перекрытий являются их долговечность, прочность и несгораемость. Железобетонные перекрытия бывают монолитными, изготавливаемыми на месте, и сборными, собираемыми из элементов заводского производства.

Монолитные железобетонные перекрытия применяются при строительстве крупных уникальных общественных и промышленных зданий и сооружений, при наличии весьма значительных, в первую очередь динамических, нагрузок. А также в тех случаях, когда перекрытия являются основными элементами, обеспечивающими общую пространственную жесткость здания, и тогда, когда оно имеет сложную в плане форму, вследствие чего типовые конструкции сборных перекрытий применены быть не могут.

В общественных и жилых зданиях массового строительства применяют для несущей части перекрытий унифицированные сборные железобетонные плиты и панели. Их можно подразделить на конструкции, устраиваемые из мелкоразмерных и крупноразмерных элементов. Первые применяют главным образом при индивидуальном строительстве и строительстве малоэтажных зданий, вторые - в условиях современного массового индустриального строительства многоэтажных зданий. Преимущества крупнопанельных перекрытий (размером с комнату) заключаются главным образом в малом количестве монтажных элементов и отсутствии между ними стыков, что упрощает отделку потолка и повышает звукоизолирующие свойства перекрытия.

В современной практике строительства применяется несколько типов железобетонных плит-настилов, различающихся по типу поперечного сечения (многопустотные, ребристые и сплошные) и способу армирования (с обычной или предварительно напряженной арматурой).

Ребристые настилы и готавливают с ребрами в одном или двух направлениях со сплошной плитой в верхней части. Такая плита хорошо работает на изгиб, но из-за выступающих вниз балок образует неплоский потолок, что ограничивает ее использование в жилых зданиях. Они находят применение в чердачных покрытиях.

В крупноблочных и кирпичных зданиях роль жестких дисков перекрытий состоит в восприятии всех приходящихся на них вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также в обеспечении единства в восприятии силовых усилий вертикальными несущими элементами зданий.

Железобетонные перекрытия

В зависимости от способа строительства железобетонные перекрытия разделяют на монолитные и сборные. Преимуществом таких перекрытий является их большая несущая способность. Здесь используется прочность бетона на сжатие, поскольку размеры этих перекрытий можно точно определить путем статических расчетов. Недостаток железобетонных перекрытий - высокая звукопроницаемость.

Монолитные железобетонные перекрытия изготовляют на стройке в опалубке. Выполняя функцию перенесения нагрузки с пола на несущие стены, они служат в зданиях с массивным каркасом еще и элементами жесткости. Для изготовления монолитных железобетонных перекрытий необходима опалубка, выполняемая из дефицитного материала - древесины. Монолитные железобетонные перекрытия по форме делятся на плитные, балочные, ребристые и перекрытия-вкладыши.

Монолитные плитные перекрытия. Наиболее простой конструкцией монолитных железобетонных перекрытий является плита Монье, в которой арматура размещается в местах растяжения, т. е. в нижней части плиты, поскольку сталь обладает в 15 раз большей прочностью на растяжение, чем бетон. Плиту, как правило, укладывают на несущую стену, причем длина поверхности, на которую укладывают плиту, равна 10 см; при применении плит толщиной более 10 см длина поверхности, на которую укладывают плиту, равна толщине плиты. Такие перекрытия могут иметь максимальный пролет 300 см. При большем пролете железобетонная плита бетонируется на стальных несущих балках, перекрывающих большой пролет. Такие перекрытия называются плитными монолитными железобетонными или комбинированными перекрытиями со стальными несущими балками.

Междуэтажное монолитное железобетонное ребристое перекрытие:

а— балками вниз; б — балками вверх; 1 — паркет; 2 — асфальт; 3 — настил; 4 — шлакобетон; 5 — лаги через 700-800 мм; 6 — шлак; 7 — железобетонная плита; 8 — затирка; 9 — пароизоляция

Монолитные балочные перекрытия. Для больших пролетов перекрытия могут иметь максимальный пролет 300 см. На стену укладывают железобетонные балки; их соединяют с железобетонной плитой и армируют. Такие перекрытия, изобретенные французским инженером Эннэбиком, называются перекрытиями Эннэбика. Балки укладывают на расстоянии 130-500 см одна от другой. Длина укладки балок на несущие кирпичные стены должна составлять 7,5% пролета балки, но быть не менее 22 см. Обычно балки заанкеривают в монолитные железобетонные пояса с кирпичной кладкой. Железобетонные балки перекрытия применяются в помещениях, где обязателен ровный потолок (подвальных, складских, мастерских и т. п.), поскольку для отделки ровного потолка расстояние по оси между балками этого перекрытия слишком большое. Применение железобетонных балок перекрытий экономически эффективно при наличии пролетов 6 м. Монолитные ребристые перекрытия. Если при применении железобетонных перекрытий необходимо сделать ровный потолок, следует уменьшить расстояние по оси между балками на 0,5-1 м. Сечение балок меньше, поэтому их называют ребрами. Чтобы ребра не выпучивались, их армируют при пролете 6 м одним поперечным ребром. Ровный потолок отделывают подшивкой и известково-гипсовой штукатуркой или штукатуркой по камышу. До бетонирования ребристого железобетонного перекрытия в арматуру закладывают штыри или проволоку диаметром 10 мм таким образом, чтобы после бетонирования и распалубки они выступали с боков ребер. На эти закладные детали устанавливают планки толщиной 2 см, нижний край которых выступает за грань нижнего ребра на 1 см. Другой способ заключается в том, что при изготовлении опалубки ребра в нее помещают до закладки арматуры и закрепляют дощатое дно, после чего оба конца проволоки замоноличивают. К изготовленному таким образом основанию крепят обшивку из плит толщиной 12- 20 мм, прибиваемых гвоздями. Швы между плитами не должны быть шире 15 мм. На обшивку наносят простую штукатурку или подбивают камышовым матом. Иногда в плиту и ребра замоноличивают проволоку и к ней после распалубки крепят сетку Рабица и наносят известково-гипсовую штукатурку.

Конструкции междуэтажного балочного перекрытия по железобетонным балкам:

а — с межбалочным заполнением из легкобетонных плит; б — с межбалочным заполнением из пустотных блоков; 1 — железобетонная балка; 2 — легкобетонная плита; 3 — слой толя; 4 — песок; 5 — лаги пола; 6 — полосовая упругая прокладка; 7 — дощатый пол; 8 — штукатурка; 9 — пустотелый блок; 10 — сплошной упругий слой; 11 — плита основания с полом на мастике

Монолитные перекрытия с вкладышами. Большим недостатком ребристых перекрытий и особенно перекрытий с ровным потолком является трудоемкость их устройства и. большой расход древесины для изготовления опалубки и подшивки. Поэтому чаще применяют перекрытия с вкладышами. В местах будущих зазоров между ребрами помещают вкладыши, которые служат опалубкой ребер и одновременно нижней частью опалубки плиты. Нижние стороны вкладышей заменяют собой подшивку досками и служат основанием под штукатурку. Вкладыши изготовляют из различных материалов разнообразной формы. Наиболее распространены жесткие вкладыши из обожженной глины, нижняя часть которых доходит до полок, образуя нижнюю опалубку ребер. Вкладыши помещают в горизонтальную опалубку и после приготовления арматуры для ребер и плит бетонируют. Недостаток перекрытий с вкладышами состоит в том, что они отличаются большей звукопроницаемостью, чем описанные выше перекрытия, поскольку вкладыш после сцепления с железобетоном образует сплошную резонансную плиту.

Железобетонные сборные перекрытия. Железобетонные монолитные перекрытия любого типа наряду с большой трудоемкостью изготовления на стройплощадке, значительным расходом древесины обладают и тем недостатком, что бетонирование, являясь мокрым процессом, задерживает сроки строительства. Поэтому стараются изготовить конструктивные части перекрытий заранее в заводских условиях. Из этих сборных элементов затем монтируют перекрытие. Элементы заводского изготовления, ускоряя сроки строительства, имеют еще и другое преимущество: перекрытия, смонтированные из них, можно сразу же нагружать. Применение готовых элементов позволяет производить работы зимой. Недостаток состоит в затруднении транспортирования элементов и возможности их повреждения во время монтажа. Верхняя часть сборных перекрытий, уложенных на кирпичные стены, аналогична применяемой для монолитных перекрытий, следовательно, они закреплены в поясах кирпичной кладки, которые после монтажа бетонируют по всему периметру.

Плиты подразделяют на типы:

1ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм. предназначенные для опирания по двум сторонам;

1ПКТ — то же, для опирания по трем сторонам;

1ПКК — то же, для опирания по четырем сторонам;

2ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 140 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

2ПКТ — то же, для опирания по трем сторонам;

2ПКК — то же для опирания по четырем сторонам;

3ПК — толщиной 220 мм с круглыми пустотами диаметром 127 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

3ПКТ — то же, для опирания по трем сторонам;

3ПКК — то же, для опирания по четырем сторонам;

4ПК — толщиной 260 мм с круглыми пустотами диаметром 159 мм и вырезами в верхней зоне по контуру, предназначенные для опирания по двум сторонам;

5ПК — толщиной 260 мм с круглыми пустотами диаметром 180 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

6ПК — толщиной 300 мм с круглыми пустотами диаметром 203 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

7ПК — толщиной 160 мм с круглыми пустотами диаметром 114 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

ПГ — толщиной 260 мм с грушевидными пустотами, предназначенные для опирания по двум сторонам;

ПБ — толщиной 220 мм, изготовляемые методом непрерывного формования на длинных стендах и предназначенные для опирания по двум сторонам.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия делятся на чердачные и междуэтажные. К междуэтажным относятся также перекрытия, устраиваемые над цокольными этажами (их называют также цокольными), и при размещении жилых помещений в чердачных пространствах.

При наличии в доме большого подвала или встроенного гаража перекрытие, как правило, делают из монолитного или сборного железобетона, а во всех других случаях — преимущественно из дерева.

В домах с каменными, бетонными и каркасными стенами, не осадке, иногда устраивают несущие перегородки. В таком случае можно применить для перекрытий короткий, более тонкий и дешевый лес и уменьшить толщину перекрытия.Концы деревянных балок заделывают наглухо в наружные стены толщиной до 510 мм и в перегородки, отделяющие помещения с большой разностью температурно-влажностных режимов. Глубина заделки должна быть не менее 180, а длина опорной части балки не менее 150 мм с таким расчетом, чтобы зазор между стеной и балкой составлял около 30 мм.

В наружных стенах толщиной более 510 мм, а также во внутренних стенах, разделяющих помещения с одинаковой температурой, можно применять как глухую, так и открытую заделку балок перекрытия. Концы балок, опирающихся на наружные стены, срезают наискось, антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя на мастике. При опирании балок "на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Обмазывать их смолой или обертывать рубероидом нельзя. Конструкция цокольного перекрытия применяется при балках высотой 180—200 мм и утеплителе толщиной не более 120—140 мм. При пролете цокольного перекрытия менее 3,5 м расчетная высота балок, как правило, меньше 180 мм. В этом случае для укладки утеплителя необходимой толщины доски «черного» пола прибивают снизу балок.

Наилучшим утеплителем для цокольного перекрытия явля-ются минераловатные плиты. При толщине 150 мм они обеспечивают надежную защиту пола от холода при расчетной температуре наружного воздуха до — 30 °С. При использовании в качестве утеплителя керамзита и шлака высоту цокольного перекрытия нужно увеличить и усилить несущие балки и «черный» пол. При больших пролетах для сокращения расхода пиломатериалов можно устраивать железобетонные ригели, на которые укладывают балки или лаги.В домах с квартирами в двух уровнях для междуэтажных перекрытий, которые несут такую же полезную нагрузку как и цокольные, оптимальной является такая конструкция: деревянные балки с укладкой поверху дощатого настила и с подшивкой потолка. В междуэтажных перекрытиях балки одновременно служат и лагами пола. Толщина досок должна быть не менее '/го расстояния между нижележащими опорами. Поэтому, например, при использовании для пола досок толщиной 29 мм расстояние между балками не должно превышать 0,6 м, а досок толщиной 37 мм — не более 0,75 м.

Очень важно также правильно определить оптимальную толщину утеплителя, которая зависит от плотности материала и расчетной зимней температуры наружного воздуха. В данном случае расчетной зимней температурой будет наименьшая суточная зимняя температура, а не температура наиболее холодной пятидневки, которая учитывается при определении толщины стен. Одновременно с теплоизоляцией нужно позаботиться и о звукоизоляции перекрытия. Для этого под доски пола на верхнем этаже (в мансарде) укладывают прокладки из древесноволокнистой плиты, пенопласта, пористой резины и других упругих материалов. Шум можно погасить также, уложив по брускам перекрытия черновой настил и насыпав по слою толя, пергамина или полиэтиленовой пленки песок слоем 50—80 мм. Однако это требует усиления балок перекрытия.

Накат на балки делают из несортовых досок, тонкого горбыля, камышитовых плит и других местных строительных материалов. Потолки можно подшить гипсокартонными листами толщиной 10—12 мм, древесноволокнистыми плитами, многослойной фанерой или древесностружечными плитами. В жилых комнатах потолок может быть дощатым из «вагонки» толщиной 13—16 мм. Возможно применение для потолка штукатурки, которая повышает огнезащиту конструкции. Однако нанесение штукатурных растворов .на поверхность — сложный и трудоемкий процесс, особенно, если потолки деревянные.

При устройстве чердачных перекрытий после укладки наката его сверху покрывают слоем 20—30 мм глинопесча-ной смазки или толя и устраивают пароизоляцию. Пароизоля-ция предохраняет утеплитель от увлажнения и этим способствует повышению теплоизоляции дома. В качестве пароизоляцион-ного слоя можно использовать рубероид, пергамин или полиэтиленовую пленку.