4 Расчёт многопустотной плиты перекрытия

4.1Перекрытия

Перекрытия - это горизонтальные диафрагмы, разделяющие здания на этажи и воспринимающие нагрузки от людей, мебели и оборудования.

Перекрытия являются также диафрагмами жесткости, обеспечивающими устойчивость здания в целом, воспринимающими в том числе и ветровые нагрузки и передающими их на стены, предохраняющими отдельные помещения от охлаждения и влаги, от огня, излишнего шума.

Основные требования, предъявляемые к перекрытиям:

прочность - перекрытие должно выдерживать приходящиеся на него расчетные унифицированные нагрузки;

жесткость - под действием нагрузок перекрытие не должно давать значительных прогибов (допустимая величина от 1/200 для чердачных перекрытий до 1/250 пролета для междуэтажных), а также не должно быть зыбким, т. е. колебаться при движении людей, мебели, механизмов;

звукоизоляция - ограждать помещение от перекоса звука (ударного и воздушного) из соседних помещений, расположенных выше или ниже;

теплозащита - если перекрытия разделяют помещения с разницей температур ≤10 °С, т. е. над холодным подвалом, подпольем, под чердаком;

огнестойкость (пожароустойчивость) - степень возгораемости перекрытий, которая определяется по соответствующим противопожарным нормам;

экономичность - по возможности иметь малый вес и малую общую толщину (чтоб не было лишнего объема здания), а также индустриальность элементов, составляющих перекрытие.

Перекрытия, при необходимости, должны удовлетворять также и специальным требованиям: водонепроницаемости (санузлы, бассейны), газонепроницаемости, противогнилостной устойчивости. Особое внимание следует обратить не только на функциональные, но и на эстетические, архитектурные требования к чистовым поверхностям перекрытия - к полу и потолку.

Перекрытия в зависимости от назначения, т. е. от расположения в здании, подразделяются на чердачные, междуэтажные, надподвальные и над подпольем первого этажа.

Перекрытие состоит в основном из несущей конструкции и заполнения. В междуэтажных перекрытиях сверху несущей части настилают пол, обычно состоящий из нескольких слоев, а снизу устраивают ровную плоскую отделанную поверхность - потолок.

В зависимости от материалов и типов несущих конструкций перекрытия домов-коттеджей обычно устраивают деревянные (по деревянным балкам) или железобетонные (по балкам, по плитам настила, монолитные).

В отдельных случаях, например, для перекрытия гостиной, каминного зала, помещений с нестандартным пролетом, применяют стальные балки из швеллера, двутавра.

Размеры конструктивных элементов, членения зданий должны быть скоординированы и взаимно увязаны.

Для точного определения и взаимного расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова зданий (стен, столбов, перекрытий) и помещений на чертежах и в строительстве применяют систему модульных разбивочных осей.

Привязку конструктивных элементов к разбивочным осям и размеры элементов назначают с использованием следующих терминов:

номинальный (модульный) размер - проектное расстояние между разбивочными осями; для конструктивного элемента (например, балки, плиты перекрытия) - условный размер, включающий соответствующие части швов и нормативных зазоров, необходимых при стыковании этих элементов;

конструктивный размер - величина элемента, изделия, отличающаяся от номинального размера, как правило, на величину нормативного зазора между изделиями;

натурный размер - фактический размер изделия. Он отличается от конструктивного на величину допуска, установленного для данного изделия (например, для кирпича ±3-5 мм в зависимости от его сорта); фактическое расстояние между разбивочными осями построенного здания.

В зависимости от проекта и размеров помещений, внутренние стены и опоры, колонны могут идти как вдоль здания, так и поперек. Соответственно размещение плит перекрытий или балок может быть поперечным и продольным с разными размерами перекрываемых пролетов, следовательно плит и балок.

Плиты для экономии бетона и снижения веса изготавливают с круглыми продольными пустотами.

Плиты бывают номинальной длиной от 2,4 до 6,3 или 6,4; 6,6 м (по разным сериям типовых изделий и разным каталогам) и шириной от 0,6 до 1,8 - 2,4 м с интервалами, кратными модулю 3М или 4М.

Для данного проекта плиты перекрытий подбирались из альбома чертежей серии 1.141-1 выпуск 60 «Панели перекрытий железобетонные многопустотные».

Кроме многопустотных плит при строительстве коттеджей могут применяться и железобетонные сплошные (беспустотные) плиты. При их длине 3,6 и 4,2 м толщина плит 120 мм; при длине до 6,6 м - 160 мм. Ширина плит 1,2-2,4 м и более, в том числе размером "на комнату". Плиты толщиной 160 мм более тяжелые, чем многопустотные, обеспечивают своей массой (300 кг/м2) достаточную звукоизоляцию перекрытий. При использовании плит толщиной 120 мм в конструкции перекрытий следует предусматривать дополнительные меры по звукоизоляции, например, за счет упругих прокладок на опорах, слоистых полов.

Большой вес широких сплошных плит требует применения на стройке монтажных кранов грузоподъемностью 7-10 т (вместо трехтонных для многопустотных плит), что не всегда доступно.

В зависимости от местных условий, от строительной базы могут применяться и ребристые железобетонные плиты, создавая междуэтажное перекрытие с раздельным подвесным потолком (когда ребра обращены вниз) или с раздельным полом (когда ребра вверх).

Для устройства перекрытия балконов обычно применяют сплошные железобетонные плиты, которые защемляются в кирпичую кладку стены и привариваются к арматурным выпускам из нижележащей бетонной перемычки. Возможно и применение специальных закладных элементов, и крепление к плитам перекрытия. Для перекрытия лоджий можно использовать многопустотные плиты, которые имеют по наружной грани консоль с закладными металлическими пластинами для крепления ограждений.

Для перекрытий эркеров, имеющих в плане различные очертания, целесообразно применять монолитные железобетонные конструкции, которые несложно сделать непосредственно на стройплощадке.

Применение деревянных перекрытий допускается в жилых домах высотой не более трех этажей и в общественных - не более двух. Среди достоинств таких перекрытий - их относительно небольшой вес и меньшая стоимость по сравнению с железобетонными перекрытиями. Недостатки - их слабое сопротивление загниванию, небольшая огнестойкость и значительная построечная трудоемкость. Повышения долговечности деревянных перекрытий можно достигнуть применением сухого леса (с влажностью не более 20%, для клееных балок - не более 15%), антисептированием и промазкой огнезащитным раствором.

Применение деревянных балок по экономическим соображениям можно рекомендовать только при пролетах не более 4,0-4,2 м, что в большинстве случаев встречается при укладке балок преимущественно на поперечные стены. При больших пролетах непропорционально увеличиваются сечения балок. Укладка на продольные наружные стены ускоряет загнивание древесины, особенно в местах опирания балок на эти холодные стены.

Перекрытие по деревянным балкам обычно выполняется из несущих элементов - балок; заполнение между ними - накат из деревянных двухслойных щитов, фибролитовых или легкобетонных плит-вкладышей и устройством пола на лагах, идущих через 500-700 мм по верху балок.

Для деревянного щитового наката можно использовать отходы древесины - горбыли, обрезки досок и т. п. Накат укладывают по черепным брускам сечением 40 × 40 (50 × 50) мм, прибиваемым к балкам с одной стороны (при примыкании к стене) или с двух. Для защиты наката от увлажнения его покрывают слоем песчано-глиняной смазки толщиной 20-30 мм или толем, а на них насыпают - в междуэтажном перекрытии - слой сухого чистого песка или просеянного сухого шлака толщиной 50-60 мм для улучшения звукоизоляции. В чердачном перекрытии сверху по паро- и гидроизоляционному слою (толь и т. п.) укладывают слой утеплителя (керамзитобетон, плиты минерального волокна и т. п.). Чтобы теплоизоляционный слой не повреждался и не уплотнялся при прохождении людей по чердаку, по балкам рекомендуется укладывать ходовые доски.

Потолок устраивают из подшивных досок, обитых листами сухой штукатурки или отделанных обоями, или другими материалами.

Балки стандартные (брусковые или составленные из досок) имеют прямоугольное сечение, высотой от 100 до 200 мм и толщиной 50, 75, 80 и 100 мм. Их укладывают по расчету через 0,6; 0,8 или 1,0 м, что позволяет применять типовые стандартные элементы заполнения (наката). В жилых домах высота балок определяется расчетом и обычно составляет 1/20-1/25 от пролета.

Концы балок заделывают в специальные гнезда, оставляемые в кирпичных стенах, на глубину 150-200 мм, антисептируют и защищают от увлажнения, обертывая двумя слоями толя на мастике на длину не менее 250 мм. Торцы балок скошены на 30 мм и оставлены открытыми для возможности просыхания. Гнезда делают размерами на 20-30 мм больше сечения балок. В тонкие стены иногда предварительно вставляют короб (ящик) из антисептированных досок и пакли, ликвидируя таким образом создавшиеся "мостики холода".

Заделку балок в наружные каменные стены толщиной 510 мм и меньше делают глухой, т. е. верхнюю и боковые стороны балки (после ее укладки) заделывают раствором со щебнем на глубину около 100 мм. Открытую заделку применяют при толщине наружных стен более 510 мм в неотапливаемых зданиях и при заделке балок во внутренние стены. Концы балок крепят на гвоздях к анкерам из заложенных в кладку стальных полос.

На внутренней несущей стене концы встречных балок, обернутые толем, стыкуют на одной оси этих балок или ставят рядом (внахлест) и скрепляют между собой металлической полосой на гвоздях.

Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий в деревянных зданиях врубают в венцы наружных стен на всю их толщину.