Перекрытия. Конструктивные решения жилого дома

Одной из важнейших конструкций любого дома являются перекрытия. Именно на них приходится значительная часть нагрузки, и, кроме того, в их задачи входит сохранение тепла.

Перекрытия могут быть чердачные, межэтажные, цокольные, над подвалами.

Чердачные перекрытия (рис. 1) отделяют жилой этаж от чердака. Основное требование, предъявляемое к данному типу перекрытий, – теплозащита. Утеплитель, входящий в состав конструкции перекрытия, должен быть надежно защищен от увлажнения. Защита утеплителя осуществляется при помощи пароизоляции, располагаемой непосредственно под слоем утеплителя. Пароизоляция позволяет предотвратить не только увлажнение, возникающее в результате диффузии паров из жилых этажей, но и конденсацию в точке, где температура снижается до точки росы.

чердачное перекрытие

Рис. 1. Пример чердачного перекрытия

Межэтажные перекрытия (рис. 2) отделяют жилые этажи друг от друга. Для межэтажных перекрытий температурно-влажностные факторы не являются определяющими. Это обусловлено тем, что в разделяемых ими помещениях микроклиматические условия примерно одинаковые. Гораздо большее внимание следует уделять звукоизоляционным характеристикам. Если перекрытия будут организованы в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, санузлы и т. п.), то к ним предъявляются требования по обеспечению надежной гидроизоляции.

межэтажное перекрытие

Рис. 2. Пример межэтажного перекрытия

Подвальные перекрытия (рис. 3) отделяют подвал от жилого этажа. В случае когда подвал неотапливаемый, к подобного рода перекрытиям предъявляются те же требования, что и к чердачным, – надежная теплоизоляция. В отличие от чердачных перекрытий, в данном случае диффузия водяных паров происходит из теплого жилого помещения в холодное подвальное, поэтому слой пароизоляции необходимо располагать поверх утеплителя.

перекрытия над подвалом

Рис. 3. Пример перекрытия над подвалом

Цокольные перекрытия (рис. 4) отделяют жилой этаж от подполья. Для цокольных перекрытий следует соблюдать те же требования, что и для чердачных, т. е. должны выполняться теплозащитные требования. Слой пароизоляции укладывается так же, как и в подвальных перекрытиях.

цокольное перекрытие

Рис. 4. Пример цокольного перекрытия

В зависимости от способа передачи воспринимаемых в здании нагрузок перекрытия подразделяются на балочные и плитные.

Плитные перекрытия могут быть выполнены в виде сплошной монолитной плиты либо в виде плотно уложенных друг к другу более мелких плит или панелей. Плитное перекрытие служит одновременно и ограждающей конструкцией, и несущей. Безбалочные плитные перекрытия можно классифицировать по технологии выполнения: монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Сборные перекрытия (рис. 5) выполняются, как правило, из пустотных железобетонных плит заводского изготовления. Плиты перекрытия подбираются исходя из ширины пролета и несущей способности (наибольшее применение нашли плиты перекрытия с несущей способностью 800 кгс/м2). Отличительными особенностями перекрытий является высокая прочность, огнестойкость, технологичность и полная заводская готовность к монтажу. Сборные перекрытия могут быть выполнены также при помощи сплошных железобетонных плит. Данный вариант более дорогостоящ, так как для доставки, погрузочноразгрузочных работ и монтажа необходимо использовать спецтехнику. Кроме того, длина плит не может превышать 9 м, что накладывает некоторые ограничения.

Сборное железобетонное перекрытие

Рис. 5. Сборное железобетонное перекрытие из плит железобетонных круглопустотных

Монолитные перекрытия (рис. 6) изготавливаются на месте строительства. При устройстве монолитных перекрытий не требуется производить дорогостоящие погрузочно-разгрузочные работы, как в случае с железобетонными плитами, качество поверхности монолитных изделий значительно лучше за счет отсутствия швов. К тому же возможности для реализации сложных архитектурных решений значительно шире.

Монолитное перекрытие можно выполнить при помощи заливки бетона по профнастилу или горизонтальной опалубке, которая может быть как съемной, так и несъемной. Применение съемной опалубки нашло наибольшее распространение. Непосредственно после установки опалубки производят укладку арматуры и затем уж осуществляют бетонирование. Недостаток монолитных перекрытий заключается в продолжительном перерыве в работе – залитый бетон приобретает проектную прочность в течение 28 дней.

Монолитное перекрытие

Рис. 6. Монолитное перекрытие

Сборно-монолитные перекрытия объединили в себе технологию и преимущества сборных и монолитных перекрытий. В настоящее время сборно-монолитные перекрытия являются наиболее прогрессивным решением. Пространство между балками перекрытия заполняется пустотелыми блоками (рис. 7), после чего вся конструкция заливается сверху слоем бетона.

Вместе с пустотелыми блоками могут комбинироваться облегченные железобетонные балки, которые представляют собой пространственный арматурный каркас, нижняя часть которого заполняется бетоном. Формообразующую функцию могут выполнять керамические пустотелые блоки, которые отличаются большей экологичностью, адгезионной способностью, а также высокими показателями теплоизоляции и звукоизоляции.

Элемент сборно-монолитного перекрытия

Рис. 7. Элемент сборно-монолитного перекрытия

Пример сборно-монолитного перекрытия представлен на рис. 8.

Сборно-монолитное перекрытие

Рис. 8. Сборно-монолитное перекрытие

Балочные перекрытия. Организация перекрытий с использованием балочной технологии заключается в том, что на расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга балки, выполняющие функцию несущей основы, укладываются элементы заполнения, которые выполняют ограждающую функцию. Балки могут быть металлические (швеллера), деревянные (древесина хвойных пород) и железобетонные.

Деревянные перекрытия (рис. 9) применяются в основном в частном домостроении. Чаще всего это деревянные либо каркасные дома. Наиболее распространены деревянные балочные перекрытия, которые укладывают на несущие стены с интервалом в 0,6–1 м.

Приступая к монтажу балочного перекрытия, следует иметь в виду, что высота используемой балки должна быть не менее 1/16, а ширина – не менее 1/3 ширины расчетного пролета. Наиболее прочной считается балка с соотношением сторон 7:5. К боковым граням балок прибивают черепные бруски, сечение которых 50×50 или 40×40 мм. По ним укладывают накат, который может быть выполнен как из отдельных досок, так и с применением плит OSB. Поверх наката для теплоизоляции и звукоизоляции перекрытия укладывают утеплитель.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Рис. 9. Устройство перекрытия по деревянным балкам

Металлические балки перекрытия (рис. 10) отличаются гораздо большей надежностью и долговечностью, чем деревянные, они имеют меньшие размеры при одинаковой несущей способности, что позволяет экономить место и увеличить полезное пространство.

Недостатками металлических балок являются: более низкие, чем у деревянных балок, теплоизоляционные и звукоизоляционные характеристики; образование коррозии при воздействии влажности и некоторых агрессивных сред.

Проемы между балками заполняются с использованием облегченных железобетонных плит, деревянных накатов из досок или плит OSB, а также легкобетонных вставок.

Устройство перекрытия по металлическим балкам

Рис. 10. Устройство перекрытия по металлическим балкам

Железобетонные балки перекрытия (рис. 11) также часто применяются в домостроении. Для монтажа железобетонных балок необходимо использовать грузоподъемные механизмы. Для возведения перекрытия можно использовать уже готовые балки или же изготовить их непосредственно в месте будущего перекрытия.

Прибегая ко второму варианту, необходимо под местом расположения предполагаемой балки возводить временную стену. Она может быть выполнена из кирпичей или блоков без применения раствора. По верху стены выкладывается лоток необходимого размера, внутри которого стелется промасленная бумага (можно использовать обычную полиэтиленовую пленку), выкладывается арматурный каркас будущей балки и затем вся емкость заливается тяжелым бетоном. Временную стену разбирают через 3 недели.

Железобетонные балки еще более надежны, не подвержены гниению, но имеют большую массу, что создает дополнительную нагрузку на фундамент. Среди недостатков следует отметить низкую теплоизоляцию и высокую трудоемкость, в том числе и в обработке. Для заполнения проемов после монтажа балок можно использовать легкобетонные вкладыши (блоки или плиты).

Устройство железобетонных балок перекрытия на месте строительства

Рис. 11. Устройство железобетонных балок перекрытия на месте строительства

Пример 1. Проектирование сборного железобетонного перекрытия

По заданию на курсовое проектирование студент получает один из вариантов перекрытия:

  1. Сборное железобетонное перекрытие.
  2. Перекрытие по деревянным балкам.

Необходимо на основании заданного вида перекрытия разработать план чердачного перекрытия жилого дома. По заданию на курсовое проектирование жилой дом не имеет подвала, разработка перекрытия подвала (цокольного перекрытия) не требуется.

Для построения плана чердачного перекрытия студенту необходимо иметь следующие данные:

  1. План жилого дома с привязкой внутренних и наружных стен.
  2. План фундамента (необходим при разработке цокольного перекрытия).

Элементы сборного железобетонного перекрытия приведены в табл. 1.

Таблица 1. Плиты перекрытия железобетонные многопустотные. Серия Б1.041.1-3.08

Марка изделия Размеры, мм Класс бетона Расход материалов Масса, кг
B L Бетон, м3 Сталь, кг
Выпуск 1
ПТМ24.12.22-5.0 S500 1190 2380 С16/20 0,36 8,42 905
ПТМ27.12.22-4.0 S500 1190 2680 С16/20 0,40 9,17 1010
ПТМ28.12.22-4.0 S500 1190 2780 С16/20 0,42 9,36 1045
ПТМ30.12.22-4.0 S500 1190 2980 С16/20 0,45 10,13 1110
ПТМ33.12.22-5.0 S500 1190 3280 С16/20 0,50 11,40 1250
ПТМ36.12.22-4.0 S500 1190 3580 С16/20 0,53 12,82 1320
ПТМ42.12.22-4.0 S500 1190 4180 С16/20 0,61 15,85 1525
ПТМ48.12.22-4.0 S500 1190 4780 С16/20 0,68 22,67 1700
ПТМ24.15.22-4.0 S500 1490 2380 С16/20 0,48 9,27 1190
ПТМ27.15.22-4.0 S500 1490 2680 С16/20 0,53 10,46 1335
ПТМ28.15.22-4.0 S500 1490 2780 С16/20 0,55 10,70 1375
ПТМ30.15.22-4.0 S500 1490 2980 С16/20 0,59 11,82 1470
ПТМ33.15.22-4.0 S500 1490 3280 С16/20 0,65 13,09 1625
ПТМ36.15.22-4.0 S500 1490 3580 С16/20 0,70 14,64 1745
ПТМ42.15.22-4.0 S500 1490 4180 С16/20 0,81 21,91 2020
ПТМ48.15.22-4.0 S500 1490 4780 С16/20 0,90 28,10 2250
Выпуск 2
ПТМ42.12.22-8.0 S800 1190 4180 С16/20 0,61 14,84 1525
ПТМ48.12.22-5.0 S800 1190 4780 С16/20 0,69 15,95 1730
ПТМ51.12.22-4.0 S800 1190 5080 С16/20 0,72 16,50 1800
ПТМ54.12.22-5.0 S800 1190 5380 С16/20 0,76 20,38 1900
ПТМ57.12.22-4.0 S800 1190 5680 С16/20 0,80 21,12 2000
ПТМ60.12.22-4.0 S800 1190 5980 С16/20 0,84 24,31 2100
ПТМ63.12.22-4.0 S800 1190 6280 С16/20 0,88 27,76 2200
Выпуск 3
ПТМ42.15.22-9.0 S800 1490 4180 С16/20 0,81 18,26 2020
ПТМ48.15.22-5.0 S800 1490 4780 С16/20 0,90 21,02 2250
ПТМ51.15.22-4.0 S800 1490 5080 С16/20 0,96 21,76 2400
ПТМ54.15.22-5.0 S800 1490 5380 С16/20 1,01 25,82 2525
ПТМ57.15.22-4.0 S800 1490 5680 С16/20 1,07 26,75 2675
ПТМ60.15.22-5.0 S800 1490 5980 С16/20 1,12 31,3 2800
ПТМ63.15.22-4.0 S800 1490 6280 С16/20 1,18 32,47 2950
Выпуск 4
ПТМ66.12.22-4.0 S800 1190 6580 С20/25 0,93 29,02 2320
ПТМ72.12.22-4.0 S800 1190 7180 С20/25 1,01 35,30 2530
ПТМ75.12.22-5.0 S800 1190 7480 С20/25 1,06 41,93 2650
ПТМ78.12.22-6.0 S800 1190 7780 С35/45 1,10 50,17 2750
ПТМ80.12.22-6.0 S800 1190 7980 С25/30 1,13 58,32 2830
ПТМ83.12.22-6.0 S800 1190 8280 С35/45 1,19 60,19 2980
ПТМ90.12.22-4.0 S800 1190 8980 С25/30 1,27 76,09 3140

План перекрытий – графическое изображение горизонтальных конструкций, выполняющих несущую и ограждающую функцию. Непосредственным назначением перекрытий является разделение здания на этажи для увеличения полезной площади сооружения, которую можно было бы использовать, например, для размещения жилых помещений.

Чтобы составить план перекрытий, необходимо определить, какие несущие конструкции будут применены, – это также входит в проектирование домов (железобетонные сборные или деревянные).

За основу взят план дома из предыдущего примера.

Для того чтобы начертить план перекрытия, прежде всего нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов. Далее необходимо разместить несущие элементы перекрытий на несущих стенах в соответствии с существующими нормами, например, сборные плиты перекрытий следует опирать на две несущие стены с опиранием в 150 мм на каждой стене.

При раскладке несущих элементов перекрытия (приведенных в табл. 1) видно, что подбор их ширины также важен, как и подбор длины. Используя разные по ширине плиты, можно избежать образования больших участков недоборов.

Раскладку плит перекрытий на план дома необходимо начинать от наружной самонесущей стены, учитывая то, что плиты железобетонные круглопустотные должны опираться только короткими сторонами, т. е. только на несущие стены. Целесообразность того или иного варианта раскладки необходимо определять по количеству монолитных участков – их должно быть как можно меньше.

При проектировании чердачного перекрытия возникают затруднения при раскладке плит в местах прохода вентиляционных каналов через перекрытия. В данном случае следует отметить, что через перекрытия пропускаются только вентиляционные или дымовые отверстия, т. е. раскладку плит необходимо вести непосредственно до отверстия вентиляционного канала и сразу после него (рис. 12).

Пропуск вентиляционных каналов через сборное железобетонное перекрытие

Рис. 12. Пропуск вентиляционных каналов через сборное железобетонное перекрытие

Участки, которые остались незакрытыми плитами перекрытий, в дальнейшем замоноличиваются, образуя монолитные участки (рис. 13).

Монолитный участок сборного железобетонного перекрытия

Рис. 13. Монолитный участок сборного железобетонного перекрытия

Пример оформления сборного железобетонного перекрытия представлен на рис. 14.

Сборное железобетонное перекрытие

Рис. 14. Сборное железобетонное перекрытие

Пример 1. Проектирование перекрытия по деревянным балкам

Для того чтобы начертить план перекрытия по деревянным балкам, за основу нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов. Далее необходимо разместить деревянные балки, опирая их на несущие стены в соответствии с существующими нормами.

Перед началом раскладки необходимо определить минимальное сечение деревянных балок с целью соблюдения несущей способности перекрытия.

Оптимальный пролет для деревянных балок – 2,5–6 м. Лучшее сечение для деревянной балки – прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 15 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену (рис. 15, 16).

Опирание деревянной балки на наружную стену

Рис. 15. Опирание деревянной балки на наружную стену

балки перекрытия в стене

Рис. 16. Опирание деревянных балок на внутреннюю стену

При выборе сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственной массы, которая для балок межэтажных перекрытий, как правило, составляет 190–220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), ее значение принимают равным 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролета. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать в интервале 0,6–1 м (табл. 2).

Таблица 2. Сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролета и шага установки при нагрузке 400 кг/м2

Шаг

установки, м

Пролет, м
2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 5,0 6,0
0,6 75×100 75×150 75×200 100×200 100×200 125×200 150×225
1,0 75×150 100×150 100×175 125×200 150×200 150×225 175×250

Положение балок деревянного перекрытия согласно шагу показано на рис. 17.

Установка деревянных балок с гидроизоляцией опорных участков

Рис. 17. Установка деревянных балок с гидроизоляцией опорных участков

Следующим этапом является проектирование настила наката. Настил наката – это межбалочное заполнение из досок или деревянных щитов, на которые уложен слой теплоизоляции. Для его крепления используются бруски сечением 50×50 мм, закрепленные к балкам.

Элементы деревянного перекрытия представлены на рис. 18.

Элементы чердачного перекрытия по деревянным балкам

Рис. 18. Элементы чердачного перекрытия по деревянным балкам: 1 – наружная стена; 2 – пароизоляция; 3 – армофол тип С, Пенофол 2000 С-03 с перфорацией; 4 – минераловатные плиты; 5 – деревянные бруски; 6 – замкнутая воздушная прослойка; 7 – деревянная балка перекрытия; 8 – деревянный щит; 9 – цементно-стружечная плита d = 20 мм; 10 – штукатурка

Этапы устройства деревянного перекрытия показаны на рис. 19.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Рис. 19. Устройство перекрытия по деревянным балкам

В местах соприкосновения деревянных перекрытий с дымовыми каналами устраивают разделку (рис. 20).

Расстояние от самонесущей стены до первой балки должно составлять не менее 100 мм.

Кирпичная разделка дымового канала

Рис. 20. Кирпичная разделка дымового канала

Пример сооружения перекрытия по деревянным балкам приведен на рис. 21.

Перекрытие по деревянным балкам

Рис. 21. Перекрытие по деревянным балкам

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *