Требования к перекрытиям, принципиальные схемы их решений

Перекрытия должны быть индустриальны, технологичны, экономичны.

Перекрытия совмещают два вида функций: несущую и ограждающую. Ограждающие функции состоят в изоляции помещений, расположенных друг над другом, от разного рода внешних воздействий

Несущие — в необходимости нести нагрузки, постоянные и временные. В зависимости от назначения здания, временные нагрузки на перекрытия могут существенно различаться — в 2, 3,.... 10 раз и более. Для восприятия этих нагрузок и передачи усилий на вертикальные опоры в состав конструкции перекрытий всегда входят несущие элементы — балки, плиты (горизонтальные несущие конструкции). Они, прежде всего, должны обладать надлежащей несущей способностью.

Обеспечить несущую способность означает обеспечить восприятие конструкцией без разрушения этих нагрузок при наихудших комбинациях их сочетаний. Несущие элементы перекрытий должны обладать надлежащей жесткостью.

Жесткость — это характеристика конструкции, оценивающая ее способность сопротивляться деформациям изгиба из своей плоскости; характеризуется величиной прогибов перекрытий. Нормами установлены предельные величины прогибов, при которых жесткость конструкций считается достаточной: от 1/200 до 1/400 доли пролета в зависимости от материала несущих элементов, класса здания по капитальности, требований к отделке потолков и т. п. Превышение этих значений может вызвать нежелательные последствия — появление трещин в нижних слоях перекрытий, что снижает их эксплуатационные качества, долговечность, ухудшает интерьер.

Несущие конструкции перекрытия должны также обеспечивать восприятие деформации изгиба и сдвига в своей плоскости, при восприятии горизонтальных нагрузок, действующих на здание: они являются горизонтальными диафрагмами жесткости здания и обеспечивают совместность работы всех вертикальных элементов несущего остова. Для этого должна быть обеспечена надежная связь с этим остовом: перекрытия заделываются в стены анкерными креплениями, соединяются с ригелями и колоннами каркаса сваркой закладных деталей.

Для изготовления несущих элементов перекрытий многоэтажных зданий обычно применяются несгораемые материалы: железобетон на тяжелом и легком заполнителях (керамзите-, шлако-, перлитобетонах и др.); стальной профилированный настил, металлические балки, защищенные от непосредственного воздействия огня, и т. п. Перекрытия выполняются сборными, монолитными, сборно-монолитными.

Монолитные железобетонные перекрытия изготовляют на стройке в специально изготовленной опалубке, их выполняют чаще трех видов: ребристыми, кессонированными и безбалочными (плитными) (рис. XIV. 1).

Первый состоит из плиты, второстепенных и главных балок. На рисунке балки (или ребра) направлены вниз; при необходимости получить гладкий потолок устраивают перекрытие ребрами вверх, что менее экономично, так как площадь поперечного сечения верхней сжатой зоны уменьшена. Кессонированное перекрытие получают при пересечении равномерно расположенных в двух направлениях ребер одной высоты; его применяют из эстетических соображений в интерьерах общественных зданий, а также как средство облегчения собственной

массы плиты при больших пролетах. Безбалочные перекрытия опираются на колонны или через капители.

Сборно-монолитные перекрытия также выполняются на месте, но без применения опалубки: по сборным изделиям укладывают арматуру и бетон. Стальной профилированный настил, например, можно использовать в качестве опалубки плиты ребристого или складчатого профилей. После укладки арматуры и бетона получается сборно-монолитное перекрытие, в котором сам настил в значительной мере принимает на себя функции арматуры плиты. При применении керамических, легкобетонных сборных вкладышей замоноличивание является способом устройства единого, цельного перекрытий. При применении сборных железобетонных плитных перекрытий укладка поверх них дополнительного слоя армированного бетона является способом усиления их несущей способности,

Основной же объем перекрытий многоэтажных зданий выполняется из сборных железобетонных элементов. Применяются две основные схемы: плитная и балочная. Плиты укладываются на стены по двум, трем или четырем сторонам. Желательно (для жилых зданий особенно) применение сборных крупноразмерных плит размером сна комнату. Это повышает звукоизоляцию перекрытий.

По кромкам плит для образования дисков перекрытий устанавливают закладные металлические детали, которые сваривают между собой на монтаже. Для организации скрытой электропроводки в плитах устраивают каналы или закладывают в них пластмассовые трубки.

При опирании плит углами на колонны можно получить один из вариантов безбалочного перекрытия в сборном исполнении. Балочные схемы — основной тип перекрытий при каркасном несущем остове; сборные плиты укладываются по ригелям.

Сборные железобетонные плиты изготовляются двух типов: с гладкими потолками и с ребрами. Плиты с гладкими потолками: сплошного сечения толщиной 14... 16 см, многопустотные плиты высотой 22 и 30 см, коробчатые настилы. Первые применяются во всех видах зданий, где необходимо получить гладкие потолки. Ребристые применяют чаще в производственных зданиях. Они экономичны, особенно при больших нагрузках на перекрытия, и удобны тем, что позволяют использовать межреберное пространство для размещения труб воздуховодов, электрических кабелей и т, п.

В жилищном строительстве наиболее простой на сегодня и рациональной является конструкция междуэтажного перекрытия в виде сплошной плоской железобетонной плиты толщиной 16 см с наклейкой непосредственно по плите линолеума на упругой основе. Звукоизоляция от воздушного шума обеспечивается самой железобетонной плитой, имеющей массу около 400 кг/м2, что погашает энергию воздушного звука, энергия же ударного звука погашается упругим слоем рулонного ковра — линолеума на мягкой основе.

В связи с этим для жилого строительства будущих лет целесообразно толщину плит принять единой для узкого и широкого шагов панельных домов (16 или 18 см), что отвечает в наибольшей мере принципам унификации, так как при этом удастся получить единые вертикальные элементы, с которыми сопрягаются плиты перекрытия во всех схемах панельных домов — с узким шагом, широким и со смешанными шагами.

Междуэтажные перекрытия и полы. В крупнопанельных жи­лых домах применяются сборные железобетонные перекрытия следующих типов:

· из сплошных железобетонных плит;

· из сплошных плит с ребрами по контуру;

· двухслойные из ребристых плит (плит с подшивным по­толком);

· из многопустотных настилов (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Многопустотные панели перекрытий:
а — с круглыми пустотами; б — изготавливаемые на установках с бетони­рующими комбайнами (1 — верхний слой; 2 — нижний слой; 3 — средний слой); в — с овальными пустотами.

По вышеуказанным междуэтажным перекрытиям устанавли­ваются полы следующих конструкций (рис. 2.11):

Рис. 2.11. Конструкции полов:
а — из линолеума;

б, и — из керамических (метлахских) плиток;

в, з — паркетные;

г, к — дощатые;

д — из линолеума по гипсобетонной плите;

е, ж — из тапифлекса;

л, м — из древесно-стружечных плит;

1-утрамбованный грунт, 2 – бетонная подготовка, 3 – стяжка из цементного раствора, 4 — тело плитки, рубероида или толя на мастике; 5 — линолеум;

6 — керамические плитки; 7 — цементный раствор; 8 — паркет;

9 — асфальт; 10 — смазка го­рячим битумом; 11 — дощатый пол; 12 — лага; 13 — два слоя толя; 14 — кирпичный столбик; 15 — антисептированная прокладка; 16 — известково-щебеночная подготовка; 17 — гипсобетонная плита; 18 — панель пере­крытия; 19 — звукоизоляционная прокладка;

20 — тапифлекс; 21 — раздельное перекрытие из вибропрокатных панелей; 22 — шлакобетон; 23 — древесно-волокнистая плита; 24 — клеящая мастика; 25 — монолит­ная стяжка; 26 — звукоизоляционный слой; 27 — гипсовый раствор; 28 — древесно-стружечная плита; 29 — сборная стяжка

из паркетных щитов или дощатые по лагам с точечными прокладками из мягких древесно-волокнистых плит;

· паркетные на битумной мастике, укладываемые непосред­ственно по плитам перекрытий;

· из штучного паркета по дощатым щитам на лагах с упруги­ми точечными прокладками;

· из кумароновых или поливинилхлоридных плит;

· из поливинилхлоридного линолеума или релина;

· из линолеума на теплой основе;

· из паркетной доски по лагам с прокладкой из древесно-во­локнистых плит.

Толщина сплошных плит — 100-140 мм, многопустотных и ребристых — 220-230 мм.

Крыши.

Крыши крупнопанельных домов подразделяются чердачные и бесчердачные. Чердачные крыши имеют проходные, полупроходные и непроходные чердаки.

Бесчердачные (со­вмещенные) крыши могут быть вентилируемыми и невентилируемыми.

Вентилируемые крыши состоят из следующих основных эле­ментов:

· несущих железобетонных плит перекрытия (шахтовых, сплошных, многопустотных, беспустотных);

· пароизоляционного слоя (пергамин на битуме);

· слоя утеплителя (шлаковой засыпки, засыпки керамзито­вого гравия, газобетонной крошки, минераловатных плит, це­ментного фибролита, панелей из ячеистого или легкого бетона);

· железобетонных ребристых кровельных плит толщиной 250-300 мм, уложенных с уклоном 3 % по шлакобетонным и бе­тонным столбикам.

· Невентилируемые крыши состоят из следующих основных элементов:

· несущих железобетонных плит перекрытия (ребристые тол­щиной 40 мм, сплошные беспустотные толщиной 100 мм); ниж­няя поверхность плит является потолком верхнего этажа;

· пароизоляционного и утепляющего слоев;

· цементно-песчаной стяжки толщиной 10—15 мм;

· кровли.

Рис. Принципиальные схемы бесчердачных сборных железобетонных совмещенных покрытий (крыш)

а — тип III — из однослойных панелей, выполненных из легких или ячеистых бетонов;
б —тип IV — из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей с применением эффективного теплоизоляционного материала между ними; в — тип V —С несущими панелями из тяжелого бетона с укладкой ио ним утепляющих панелей из эффективного материала, с воздушной прослойкой; е —тип VI — многослойной конструкции построечного выполнения с засыпным утеплителей и стяжкой под кровлю из рулонных материалов: / — комплексная невентнлнруемая панель из легкого или ячеистого бетона; 2 — гидроизоляционный ковер; 3 —воронка внутреннего водостока; 4 — комплексная панель с воздушными каналами; 5 — комплексная панель, состоящая из двух железо бетон них панелей с эффективным теплоизоляционным материалом между ними; 6 — утепляющая панель из легких или ячеистых, бетонов; 7 — воздушная прослойка; 8 — панель перекрытия из тяжелого бетона; 9 - цементно-песчаная стяжка; 10— платный утеплитель; 11 — слой шлака по уклону; 12 — пароизоляцня; 13 — ограждение

Рис. Конструкция невентилируемого бесчердачного совмещенного покрытия с наружным отводом воды

1 — карнизная плита; 2— оцинкованный металлический слив; 3 —две дополнительные полосы рубероида; 4 — минераловатный войлок; 5 — кровельный костыль через 600 мм; в — оцинкованные гвозди; 7 — деревянная пробка; 8 — гидроизоляционный ковер; S —цементная стяжка; 10 — термоизоляция; 11 — пароизоляция; 12 — несущая железобетонная плита с круглыми пустотами; 13 — слои шлакобетона для уклона

Рис. Конструкция вентилируемого бесчердачного покрытия с наружным водоотводом

Чердачные крыши.

Вход на чердак и выход на крышу рекомендуется устраивать из лестничной клетки через несгораемую дверь размером 1, 5 ´ 0, 8 м. Вход на чердак рекомендуется предусматривать в каждой секции здания, а выход на крышу — из расчета один выход на 1000 м², при этом в торцевых секциях во всех случаях рекомендуется предусматривать выходы на крышу.

Чердачные железобетонные крыши подразделяются:

по тепловому режиму чердака — с холодным (в том числе открытым) и теплым чердаком;

по способу удаления воздуха из вытяжной вентиляции здания — на крыши с выбросом воздуха из вентиляции наружу (холодный чердак) и с выбросом воздуха из вентиляции в чердачное пространство (теплый и открытый чердак);

по конструкции покрытия — из железобетонных плит (без теплоизоляции или утепленных плит) покрытия;

по виду кровли — рулонные и безрулонные с защитной мастичной (окрасочной) гидроизоляцией или без нее (при атмосферостойком бетоне).

В крыше с холодным чердаком (рис. 56) внутреннее пространство вентилируется наружным воздухом через отверстия в стенах, площадь сечения которых при железобетонном покрытии должна быть не менее: в I и II климатических районах — 1/500, в III и IV — 1/50 площади перекрытия. В крыше с открытым чердаком площадь вентиляционных отверстий в стенах определяется теплотехническим расчетом по зимним и летним условиям эксплуатации.

Рис. 56. Схема крыши с холодным чердаком

а — покрытие с рулонной кровлей; 6- покрытие с безрулонной кровлей

1 — железобетонная кровельная панель под рулонную кровлю;

2 — железобетонная кровельная панель с безрулонной кровлей;

3 — железобетонный водосборный лоток; 4 — опорная панель;

5 — панели перекрытия; 6 — слой утеплителя с защитным слоем;

7 — приточно-вытяжные отверстия в стенах; 8 — блок вентиляционных каналов; 9 — утепленный патрубок внутреннего водостока

При скатной кровле из штучных материалов чердачное пространство вентилируется через зазоры между его листами, поэтому в I и II климатических районах вентиляционные отверстия допускается уменьшать до 0, 01.

При крыше с холодным открытым чердаком (рис. 57) теплоизоляция укладывается по плитам чердачного перекрытия. Теплоизоляционный слой по периметру чердака на ширину не менее 1 м рекомендуется защищать от увлажнения. Вентиляционные шахты и вытяжки канализационных стояков при холодном чердаке должны быть утеплены выше чердачного перекрытия.

Рис. 57. Схема крыши с открытым чердаком

а — покрытие с рулонной кровлей; 6 — покрытие с безрулонной кровлей

1 — железобетонная кровельная панель под рулонную кровлю;

2 — железобетонная кровельная панель с безрулонной кровлей;

3 — железобетонный водосборный лоток; 4 — панели перекрытия;

5 - опорная панель; 6 — оголовок вентиляционного блока; 7 — вытяжная вентиляционная шахта; 8 — вентилирующее отверстие в наружной стене;

9 — слой утеплителя с защитным слоем; 10 — утепленный патрубок внутреннего водостока

В крыше с теплым чердаком (рис. 58) чердачное пространство, имеющее утепленные фризовые наружные стены и утепленное кровельное покрытие, обогревается теплым воздухом, который поступает из вытяжной вентиляции дома. Для удаления воздуха из чердачного пространства следует предусматривать вытяжные шахты по одной на каждую секцию. Чердачное пространство следует посекционно разделять стенами на изолированные отсеки. Дверные проемы в стенах, обеспечивающие сквозной проход по чердаку, должны иметь уплотненные притворы. Для защиты вытяжных вентиляционных шахт от атмосферных осадков при холодном чердаке рекомендуется устанавливать над ними защитные зонты.

Рис. 58. Схема крыши с теплым чердаком

а — покрытие с рулонной кровлей; 6 — покрытие с безрулонной кровлей

1 — легкобетонная панель покрытия под рулонную кровлю;

2 — то же, лотка; 3 — двухслойная панель покрытия с безрулонной кровлей; 4 — то же, лотка; 5 — опорная панель; 6 — панели перекрытия;

7 — сплошные наружные стены; 8 — оголовок вентиляционного блока; 9 — вытяжная вентиляционная шахта; 10 — защитный зонт;

11 - водосборный поддон; 12 — внутренний водосток

Крыши с холодным чердаком разрешается применять в жилых зданиях любой этажности. Крыши с теплым чердаком рекомендуется применять в зданиях высотой 9 и более этажей.

Допустимость применения крыш с теплым чердаком в зданиях высотой менее 9 этажей необходимо обосновать технико-экономическим расчетом. В зданиях высотой менее 5 этажей крыши с теплым чердаком применять не рекомендуется,

Вентиляционные блоки с каналами, проходящими через чердак с выпуском воздуха наружу, должны быть выше уровня покрытия не менее чем на 0, 7 м (при уклоне кровли до 10 %).

В крышах с выбросом вентилируемого воздуха в чердачное пространство, выполняющее функции вентиляционной камеры статического давления, вытяжка осуществляется через вытяжные шахты, а при крышах с открытым чердаком — также вентилирующие отверстия в фризовых стенах.

Железобетонное покрытие чердачной крыши состоит из скатных плит, образующих наклонные поверхности для стока атмосферных вод, и лотковых плит, служащих для сбора и отвода атмосферных вод в систему внутреннего водостока.

Ширину открытой части лотковых плит рекомендуется принимать не менее 0, 9 м, а расстояние между ее низом и чердачным перекрытием не менее 1, 2 м.

При крышах с внутренним водостоком водосточные воронки рекомендуется устанавливать в лотковых плитах покрытия не менее одной на каждую секцию. Водосточные стояки и патрубки в пределах холодного чердака следует утеплять. В малоэтажных зданиях при наружном неорганизованном водостоке (в зданиях высотой 1 — 2 этажа) необходимо здание размещать с отступом от красной линии на 2 м, с установкой козырьков над входами и балконами.