Как сделать перекрытие в доме. Перекрытия (виды, конструкции и назначение)

Перекрытиями называются горизонтальные элементы здания, разделяющее внутреннее его пространство на этажи и воспринимающие статические и динамические нагрузки от людей и оборудования. Перекрытия должны быть:

• - прочными, т.е. должны безопасно воспринимать соответствующие нормативные нагрузки;
• - жесткими, т.е. не должны иметь прогибов выше установленных пределов или вибрации при технологических процессах;
• - звуконепроницаемыми, т.е. не передавать производственный или бытовой шум между этажами;
• - индустриальными, т.е. не дорогими в производстве;
• - экономичными, т.е. должны иметь наименьшую стоимость, трудоемкость, минимальную высоту и массу расчете на 1м 2 перекрываемой площади.

Перекрытия должны иметь высокую степень сборности, наименьшую трудоемкость, изготовляться с использованием местных материалов и унифицированных заводских изделий.

Типы и конструкции перекрытий

По видам конструкций различают балочные перекрытия, где несущий элемент - балки, на которые укладывают плиты, настилы, накаты и другие элементы перекрытия, и плитные перекрытия, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригеля, прогоны. Также имеются безбалочные перекрытия, состоящие из плиты, связанный с вертикальной опорой несущей капителью(рис.2.26).

Рисунок 2.26 Перекрытия монолитные по балкам (а) и безбалочные перекрытие (б): 1- ребристые; 2- кессонные; 3- колонна; 4- капитель

По назначению различают междуэтажные, чердачные и нижние перекрытия. По материалу различают перекрытия: железобетонные, каменные, деревянные, по стальным балкам.

Перекрытия из железобетонных настилов (рис.2.27) применяют нескольких типов: многопустотные настилы - с круглыми, овальными и вертикальными пустотами (вертикальные пустоты имеют круглое поперечное сечение с прямоугольной вставкой), ребристые, с ребрами в двух и одном направлениях и сплошные - одно-, двух- и трехслойные из бетонов различной прочности и объемной массы.

Настилы

Настилами называются железобетонные перекрытия, составленные из одинаковых элементов, укладываемых впритык друг к другу, имеющие относительно небольшую ширину и массу.

Перекрытия из железобетонных панелей устраивают с полами многослойной конструкции или применяют раздельные перекрытия с воздушной прослойкой между панелью пола и панелью потолка.

Многопустотные панели с предварительно напрягаемой арматурой изготовляют из цементного или силикатного бетона. Такие панели находят применение наряду с многопустотными настилами.

Сплошные панели устраивают из железобетонных плоских плит толщиной 8-14 см.

Ребристые панели имеют ребра сверху или снизу панелей. Более эффективны панели, имеющие частое расположение ребер вобоих направлениях (вдоль и поперек панели).
Рассмотрим детально различные виды перекрытий.

Перекрытия раздельной - конструкции состоят из связанных между собой плит, одна из которых обращена ребрами вниз, другая — вверх. Верхние и нижние плиты малых пролетов имеют одинаковое сечение.

Перекрытия с раздельным потолком повышают звукоизоляционные качества перекрытия и создают гладкий потолок. Раздельные потолки устраивают подвесными или самонесущими, передающими нагрузку на вертикальные несущие элементы.

Рисунок 2.27 Перекрытия: железобетонные настилы: а - с круглыми пустотами; б - с овальными пустотами; в - с вертикальными пустотами; г - плоские; д, е - ребристые; ж - перекрытие раздельной конструкции из часторебристых панелей с ребрами в двух направлениях; з - то же с ребрами в одном направлении; и- панельное перекрытие с подвесным потолком; к - междуэтажное перекрытие по железобетонным балкам; л - то же по деревянным балкам; м - сборно-монолитное перекрытие; 1 - верхняя панель; 2 - нижняя панель; 3- упругие прокладки; 4 - подвесной потолок; 5 - дощатый пол (толщина 29 мм); 6 - лаги 40х70 через 500 мм; 7 - упругая прокладка; 8 - песок; 9 - толь; 10- плиты наката (гипсобетонные); 11- затирка; 12- паркет по бумаге; 13- пастил из досок толщиной 37 мм; 14 - лаги; 15 - штукатурка; 16 - линолеум на мастике; 17 - черный пол по лагам; 18 - монолитное перекрытие; 19- бетонный камень

Подвесные потолки

Подвесные потолки устраивают из каркасных панелей или щитов (деревянных или из другого листового материала). В состав конструкции потолка могут входить звуконепроницаемые и паронепроницаемые прослойки. Для улучшения акустических свойств помещений поверхность подвесных потолков целесообразно устраивать из перфорированных звукопоглощающих плит. Раздельные перекрытия экономичны; их масса составляет всего 200 кг/м 2 при небольшой трудоемкости изготовления.

Перекрытия по железобетонным балкам (рис.2.27). В гражданских зданиях применяют тавровые балки, которые опираются на несущие продольные и поперечные стены или на прогоны прямоугольного сечения пролетом, равным расстоянию между опорами. Размеры сечения прогонов определяют расчетом.

Расстояние между балками принимают 60, 80 и 100 см.

Промежутки между балками заполняют пустотелыми камнями из легкого бетона или же плитами из легкого или гипсового бетона. Несущие плиты устраивают с арматурой, ненесущие - с деревянным реечным каркасом.

В качестве звукоизоляции перекрытий применяют шлак, шлаковату или прокаленный песок.

Деревянные перекрытия применяют ограничено, преимущественно в малоэтажном строительстве и в лесных районах. Деревянные балки перекрытий могут быть сплошными — из брусьев и составными — из досок. Заполнением между деревянными балками служат деревянные щиты наката, легкобетонные и гипсобетонные плиты.

Монолитные железобетонные перекрытия подразделяются на безбалочные, ребристые и кессонные.

Безбалочные перекрытия представляют собой гладкую железобетонную плиту толщиной 60-100 мм. Арматура расположена в нижней зоне и отогнута вверх на опорах. Пролет плиты принимается обычно 3 м, по допускается его увеличение до 5-6 м.

Безбалочные перекрытия могут выполняться в виде плит, опирающихся в четырех углах на колонны, имеющие верхние уширения - капители.

Ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных и главных балок. Главные балки опираются на стены и колонны, второстепенные балки — на главные. Главные балки могут быть расположены вдоль или поперек здания.Расстояние между второстепенными балками 4-6 м, между главными балками 6-9 м.

Кессонные перекрытия устраивают при одинаковом расстоянии между колоннами (5-7 м). Кессоны образуются ребрами, расположенными во взаимно перпендикулярных направлениях через 1-2 м. Кессоны, т. е. углубления в потолке, улучшают интерьер помещения.

Сборно-монолитные перекрытия устраивают с использованием вкладышей из легкобетонных керамических пустотелых и других легковесных камней, которые заполняют пространство между ребрами.

Особенности конструкций перекрытий над котельными, подвалами , в санузлах и мокрых помещениях. Конструкция перекрытия, разделяющего жилые помещения от котельной в подвальном этаже, должна удовлетворять требованиям достаточной звуко-, тепло- и газоизоляции.

Перекрытия, отделяющие отапливаемые помещения от холодных проездов, подвалов и других неотапливаемых помещений, имеют теплоизоляцию. Пароизоляция при этом располагается поверх теплоизоляции.

В конструктивное решение перекрытий в санузлах и в мокрых помещениях бань и прачечных входит гидроизоляция из двух-трехслойного рубероидного ковра, плавно загибаемого на 100-150 мм на стены. Вместо рубероида возможно использование синтетической пленки. Достаточно простое решение — гидроизоляция из водонепроницаемого жирного цементно-песчаного раствора.

Чердачные перекрытия. Для защиты теплоизоляционного слоя от увлажнения снизу устраивают пароизоляцию из рулонного материала или смазки битумом. Утеплителем в перекрытиях могут служить: керамзит, шлаки, туфы, пемза, искусственные природные вспученные материалы - перлит и вермикулит, минераловатные стекловатные материалы, а также другие материалы, имеющие небольшую объемную массу (100-400 кг/м 2).

Любые конструкции перекрытий воспринимают расчетные вертикальные и горизонтальные нагрузки (рис.2.28.). Соответственно воздействиям конструкции перекрытии должны удовлетворять требованиям прочности и жесткости огнестойкости, звукоизоляции (для междуэтажных перекрытий) теплоизоляции (для перекрытий чердачных, над подпольями и проездами) ряду требовании, касающихся гигиенических свойств материала покрытия пола и общим требованиям экономической эффективности. По требованиям жесткости допустимая величина прогиба перекрытий составляет от 1/200 до 1/400 пролета в зависимости от его величины. В соответствии с требованиями огнестойкости несущую часть перекрытий гражданских зданий выполняют как правило, из железобетона.

Рисунок 2.28 Основные воздействия на конструкции покрытий: а - чердачных; б - междуэтажных; в - цокольных; 1- вертикальные нагрузки; 2 - горизонтальные силовые воздействия; 3- тепловой поток; 4 - диффузия водяного пара; 5 - воздушный шум; 6 - ударный шум

Технико-экономическая оценка перекрытия

Стоимость перекрытий в общей стоимости жилого дома составляет 12-18%, в производственном здании - до 40%. Рациональная конструкция перекрытия может оказать существенное влияние на снижение стоимости здания в целом.

Перекрытие в случае необходимости должно удовлетворять также и специальным требованиям: водонепроницаемости, газонепроницаемости, противогнилостной устойчивости. Иногда перекрытия участвуют в обеспечении устойчивости многоэтажного здания. При этом сами перекрытия должны обладать необходимой жесткостью и передавать горизонтальные усилия на расположенные в средней части здания устойчивые элементы, например, коробки лестничных клеток, лифтовые шахты и пр.
Для сравнительной оценки вариантов междуэтажных перекрытий применяются показатели стоимости, трудоемкости, приведенной толщины и расхода основных материалов (табл.2.5).

Таблица 2.5. Сравнение вариантов междуэтажных перекрытий

Перекрытия

Общее определение и классификация перекрытий. - Виды перекрытий: перекрытия по деревянным балкам, перекрытия по стальным балкам, железобетонные, перекрытия по железобетонным балкам таврового сечения.

Общее определение и классификация перекрытий

Перекрытие состоит из несущих элементов (балок и плит) и ограждающих конструкций (плит, межбалочных накатов, полов).

Являясь несущей и ограждающей частью здания, перекрытия должны отвечать требованиям прочности, жесткости, долговечности звуко- и теплоизоляции (для чердачных перекрытий и перекрытий над проездами и холодными подвалами) и огнестойкости.

По материалу несущих конструкций различают перекрытия по стальным и деревянным балкам и железобетонные перекрытия.

По способу возведения железобетонные перекрытия подразделяют на сборные, монолитные и сборно-монолитные.

По конструктивной схеме перекрытия можно подразделить на балочные и безбалочные.

В балочной схеме с пролетом до 6 м нагрузку от пола и веса межбалочного заполнения воспринимают балки перекрытия, укладываемые на несущие стены с определенным расстоянием (шагом), параллельно меньшей стороне перекрываемого пролета.

Шаг балок зависит от их материала и сечения.

При пролетах более 6 м применяют балки более крупного сечения (прогоны). Прогоны опираются на несущие стены или на отдельно стоящие опоры (колонны, столбы).

Балки перекрытий в этом случае укладывают на прогоны, образуя с последними балочную клетку.

Перекрытия из плит, укладываемых непосредственно на несущие стены, называют безбалочными.

Перекрытия по деревянным балкам , применяемым в современном малоэтажном строительстве (где древесина является местным строительным материалом), имеют небольшой собственный вес, но подвержены загниванию, недостаточно огнестойки и трудоемки.

Для повышения долговечности деревянных перекрытий древесину антисептируют.

Деревянные балки представляют собой брусья или толстые доски из древесины хвойных пород. Высота сечения деревянной балки составляет обычно 1/20...1/25 часть перекрываемого пролета, но всегда определяется расчетом. Шаг дощатых балок колеблется от 600 до 800 мм, брусчатых - от 600 до 1000 мм.

Опирание концов деревянных балок на каменные стены может быть с глухой или открытой заделкой.

Для связи стен с перекрытиями концы балок анкеруют в стены, а концы балок, опирающиеся на внутренние стены или на прогоны, соединяют между собой стальными связями. Анкеры ставят не реже чем через однубалку.

Прогоны бывают железобетонные, стальные и деревянные (составного сечения на пластинчатых нагелях или клееные).

Пространство между балками заполняют межбалочным накатом. Накат укладывают на черепные бруски (сечением 40x40 или 40х50 мм), прибиваемые к балкам гвоздями.

Применяют накаты из одинарных или двойных дощатых щитов, из деревянных пластин в подрезку, из горбылей, из гипсовых или легкобетонных блоков, фибролитовых плит.

Наиболее экономичными по расходу древесины являются дощатые балки толщиной 5 и высотой 15...18 см. При расстоянии между ними 40...60 см и минераловатном утеплителе из дощатых балок можно устраивать цокольное, междуэтажное и чердачное перекрытия пролетом до 4 м практически в любом климатическом районе страны.

Применяемый для балок лесоматериал (доски, брусья и бревна) не должен иметь дефектов, ослабляющих конструкционную прочность древесины (большое число сучков, косослой, свилеватость). Для защиты от биологического разрушения балки очищают от коры и антисептируют, бревна отесывают на 2 или 4 канта. Концы балок, опирающиеся на каменные, кирпичные и бетонные стены, оборачивают рубероидом или синтетической пленкой (не закрывая торцов), а пространство ниши вокруг балки заполняют эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт).

Длина опорных концов балок должна быть не менее 12 см. На рис. 24 показаны фрагменты перекрытий по деревянным балкам.

Рис. 24. Фрагмент перекрытия по деревянным балкам: а - чердачное с «черным» потолком; б - чердачное с подшивным дощатым потолком и ходовым настилом; в - междуэтажное без звукоизоляции; г - междуэтажное с повышенной звукоизоляцией; д - цокольное с «черным» полом; е - цокольное с дощатой подшивкой: 1 - утеплитель; 2 - пароизоляция; 3 - «черный» потолок; 4 - подшивка; 5 - ходовой настил; 6 - доски пола; 7 - балка; 8 - сухой песок; 9 - подстилка; 10 - упругая подкладка; 11 - «черный» пол; 12 - черепной брусок.

При укладке утеплителя в межбалочное пространство перекрытия его необходимо защитить от увлажнения с внутренней стороны дома. В цокольном перекрытии слой пароизоляции (пергамин или синтетическая пленка) укладывают поверх утеплителя, под досками пола, а в чердачном - непосредственно под утеплителем. Открытый слой утеплителя на чердаке необходимо защитить от механических повреждений глиносоломенной, известково-песчаной или цементно-песчаной стяжкой.

В ванных комнатах балки потолка должны быть открытыми, без подшивки. Утеплитель между балками укладывают обычно либо на доски или щиты, уложенные по черепным брускам, либо на доски, подшитые к балкам снизу.

Первый конструктивный вариант применяют при относительно высоких балках (15...18 см) и небольшой толщине утеплителя (10...12 см), второй - когда толщина утеплителя близка к высоте несущих балок.

В междуэтажном перекрытии по деревянным балкам пространство между балками оставляют пустым или частично заполняют (для лучшей звукоизоляции) слоем сухого песка толщиной 4...6 см, уложенного на синтетическую пленку или строительную бумагу.

Для обеспечения необходимой звукоизоляции перекрытий по накату устраивают глинопесчаную смазку толщиной 20...30 мм или укладывают слой рулонного материала; они одновременно служат пароизоляцией, препятствующей проникновению водяных паров воздуха в толщу перекрытия, и предохраняют накат от воды, случайно попадающей в перекрытие.

Дополнительное улучшение звукоизоляции междуэтажных перекрытий, звуко- и теплоизоляции перекрытий, разделяющих помещения с разной температурой воздуха, достигают укладкой поверх смазки изоляционного материала (сухой песок, керамзит, шлак и др.) слоем 60...80 мм для междуэтажных и 220...260 мм - для чердачных перекрытий.

Для настилки пола по балкам через 500...700 мм укладывают лаги из досок или пластин, к которым прибивают доски пола. В местах опирания на балку под них подкладывают звукоизоляционные прокладки из рулонных материалов, резины или полосок оргалита. Потолки оштукатуривают или обшивают листами сухой штукатурки.

Чердачные перекрытия не имеют пола, а теплоизоляционную засыпку защищают от случайной влаги известковопесчаной (реже глинопесчаной) коркой толщиной 20 мм.

Перекрытия над санузлами устраивают с водонепроницаемыми полами и надежной гидроизоляцией по сплошному дощатому настилу из шпунтованных досок, прибиваемых к открытым снизу балкам перекрытия.

Перекрытия по стальным балкам. Балки перекрытий в виде стальных двутавров, швеллеров или рельсов укладывают на несущие стены или столбы с заделкой и анкеровкой. Межбалочное заполнение может быть монолитным и сборным.

Монолитное межбалочное заполнение может быть из кирпича, бетона или железобетона и керамических камней.

Перекрытия по стальным балкам со сборным накатом в схеме своей сходны с аналогичными перекрытиями по деревянным балкам. Стальные балки чердачных перекрытий утепляют со стороны чердака, чтобы исключить образование зимой конденсата на потолке в местах расположения балок вследствие большой их теплопроводности.

Рис. 25. Перекрытие по стальным балкам

Рис. 26. Чердачное перекрытие с деревянными коробами

Рис. 27. План перекрытий по стальным балкам

Железобетонные перекрытия прочны, долговечны и несгораемы. До освоения и внедрения в практику строительства сборных конструкций железобетонные перекрытия выполняли монолитными.

Монолитые перекрытия армируют и бетонируют на месте, в опалубке. Они неиндустриальны, трудоемки, требуют расхода лесоматериалов на опалубку и большого количества стали.

В современном строительстве монолитные перекрытия применяют в случае, если они являются основным элементом, обеспечивающим общую пространственную жесткость здания, в зданиях сложной формы (в плане), а также при значительных динамических нагрузках на перекрытия.

Рис. 28. Перекрытия по сборным железобетонным балкам: а - накатом из сплошных

плит; б - заполнением двухпустотными вкладышами: 1 - гипсобетониая плита; 2 - легкобетонный вкладыш; 3 - дощатый пол; 4 - звукоизоляционная прокладка; 5 - лага; 6 - затирка; 7 - оргалит; 8 - толь; 9 -легкий бетон; 10 - чистый пол; 11 - засыпка (из шлака)

Преимущество таких конструкций перед деревянными - их долговечность (не подвержены гниению и др.) и огнестойкость, однако для их возведения необходимо использование кранов небольшой грузоподъемности (масса балки составляет 300...350 кг).

Перекрытия по железобетонным балкам таврового сечения просты по конструкции, имеют малый вес монтажных элементов, но трудоемки. Шаг балок назначают в зависимости от нагрузки: 600, 800, 1000 мм.

В качестве межбалочного наката применяют пустотелые бетонные камни-вкладыши, армированные шлакобетонные или гипсобетонные плиты. Полы устраивают по лагам или по выровненному основанию. Потолки покрывают слоем штукатурки, не более 10 мм.

Связь перекрытия со стенами осуществляется анкеровкой балок перекрытия.

Балки чердачного перекрытия утепляют.

Для начала стоит заметить, что перекрытием считается горизонтальная конструкция, устанавливаемая между этажами. Такая конструкция призвана принимать на себя нагрузки (как постоянного воздействия, так и временного) и распределять их в равной степени на несущие элементы дома. Среди основных требований для перекрытия значатся: прочность конструкции и самих материалов, характеристики по пожарной безопасности и простора конструкции при монтажных работах.

Железобетонные плиты перекрытий: их плюсы и минусы

Прежде чем рассчитывать размеры плит перекрытия , важно учесть некоторые бытовые моменты. Например, достаточно ли средств не только на закупку материалов, но и на аренду специальной техники, которая позволит эти плиты уложить, а также имеется ли достаточное место на строительной площадке, для того чтобы автокран смог разгрузить плиты и произвести все необходимые работы.

Железобетонное перекрытие успешно укладывается на дома, выстроенные из кирпича либо газоблока. Также использование такого перекрытия требует заблаговременной постройки прочного фундамента.

Достоинства железобетонных перекрывающих плит насчитывают множество моментов. В частности это и большая механическая прочность, и конструкция, соответствующая требованиям пожарной безопасности, и устойчивость по отношению к нагрузочным воздействиям, звукоизоляция, теплоизоляция. Помимо вышеперечисленного железобетонные плиты могут применяться вне зависимости от сейсмичности площадки, и они не требуют дорогостоящей отделки.

Деревянное балочное перекрытие: его плюсы и минусы

Для удобства работ с деревянными перекрытиями, устанавливаемыми между этажами, некоторые сайты предлагают онлайн расчет балки на прогиб . Также, начиная говорить о плюсах данного вида перекрытия, стоит заметить его низкую себестоимость, а также низкую стоимость доставки. Деревянное перекрытие прекрасно подходит к облегченным фундаментам, строительство которых также сэкономит общую стоимость всей постройки. Еще балочные перекрытия подходят к использованию на нестабильных грунтах.

Балки требуют отделки в виде обшивочных работ с обеих сторон. Пространство между балками должно заполняться звукоизолирующими материалами и утеплителями. В любом случае, сроки службы древесных перекрытий значительно ниже, чем у железобетонных перекрытий.

Помимо вышеперечисленных недостатков, можно добавить не желательность использования балочных перекрытий в многоэтажных строениях, а также при сейсмичности площадки, превышающей восемь баллов. Деревянные балки нуждаются в проведении точных расчетов нагрузки, и делать это нужно еще до их укладки, иначе неправильные расчеты скажутся на финишной отделке перекрытий.

Однако если делом займутся профессионалы, не один год работающие с деревянными перекрытиями и фирмы, которые предоставляют гарантии, то это, без сомнений, будет дешевле. С другой стороны, имея средства и возможности, лучше остановиться в выборе на железобетонных перекрытиях.