Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
7.92 Mб
Скачать

щпну этих засыпок или замену их легкобетонными под­ готовками, а также многочисленными нарушениями про­ ектов в процессе производства работ.

Описанные выше решения перекрытий показывают, что при отсутствии специальных звукоизоляционных ма­ териалов совершенствование несущих элементов не бы­ ло связано с конструкциями полов. Это положение в зна­ чительной степени сохранилось и при развитии индуст­ риального метода строительства. Конструкции полов в крупноблочных п крупнопанельных домах с перекры­ тиями из настилов не претерпели существенного изме­ нения по сравнению с применяемыми в кирпичном стро­ ительстве.

Эксплуатационные недостатки дощатых полов (рас­ сыхание и коробление) и острый дефицит пиломатери­ алов, обусловленный быстрым ростом объемов жилищ­ ного строительства, выдвинули проблему расширения производства синтетических материалов для покрытия пола. Синтетические материалы покрытия пола (лино­ леум, пластиковые плитки и др.) выполняют лишь функ­ ции слоя износа.

Применение синтетических материалов для полов не решало проблемы повышения заводской готовности пе­ рекрытий и выдвигало новые задачи, связанные с соз­ данием индустриальной конструкции основания пола.

Искусственные полимеры, в отличие от древесины, характеризуются высокой ползучестью под действием постоянной нагрузки, а также изменением прочностных и упругопластических свойств во времени. Степень де­ формирования полимерного покрытия пола местной со­ средоточенной нагрузкой в значительной степени зави­ сит от качества поверхности и от физико-механических свойств материалов основания.

Полимерные материалы покрытия пола, за исключе­ нием резинового линолеума, были, как правило, «холод­ ными», т. е. обладали высокой объемной массой и соот­ ветствующей ей способностью теплоотнятия или тепло-

усвоения.

Так, объемная

масса

поливинилхлоридного

линолеума

составляла 1750

кг/м3, а поливинилхлорид-

ных плиток—1915 кг/мг

(по

данным ВНИИНСМ,

1963 г.). Этим определялись особенно жесткие требова­ ния к основанию под покрытия, которое должно было компенсировать неблагоприятные теплофизические ха­ рактеристики полимерных материалов пола. Показа-

90

тель теплоусвоенпя конструкции пола, включающей по­ крытие и слои основания, расположенные в пределах толщины зоны резких температурных колебаний, не дол­ жен превышать нормативного предела—10 ккал(м2-чУ^ Хград).

Единственным вариантом основания полимерного по­ ла практически оставалась утепленная сверху цементнопесчаная стяжка. В качестве утепляющего слоя, как правило, применялись полутвердые древесноволокни­ стые плнты объемной массой не более 600 кг1мг. Однако применение полутвердых древесноволокнистых плит в качестве теплоизолирующей прослойки пола из лино­ леума вызывало повышенную деформатнвность покры­ тия и приводило к снижению его долговечности.

Таким образом, замена дощатых полов полимерны­ ми вызывала необходимость выполнения мокрых про­ цессов, что неизбежно удлиняло сроки строительства. Трудоемкость устройства конструкции пола с полимер­ ным покрытием оказалась на том же уровне, что и до­ щатого, а стоимость значительно возросла: в среднем почти в 2 раза превышала стоимость несущей части пе­ рекрытия.

Совершенствование перекрытий . должно обеспечи­ вать снижение расхода материальных ресурсов на их устройство, а также улучшение эксплуатационных ка­ честв и создание условий для дальнейшего повышения нормативных требований. Эти задачи наиболее рацио­ нально решаются путем повышения заводской готовно­ сти конструкций и технического уровня их производства.

Существенное повышение заводской готовности пере­ крытий невозможно без создания комплексных панелей размером «на комнату» с готовым основанием пола.

Распространению комплексных панелей препятство­ вал их вес, превышающий грузоподъемность применяв­ шихся башенных кранов. Поэтому основные усилия бы­ ли направлены на изыскание и исследование конструк­ тивных мероприятий, улучшающих звукоизолирующую способность перекрытий от воздушного звука и создаю­ щих возможность снижения их веса. Одним из таких мероприятий было использование звукоизолирующего эффекта воздушной прослойки, исследованного А. К. Ти­ мофеевым (НИИСФ) применительно к перегородкам, состоящим из двух гипсобетонных элементов равной же­ сткости. Эффект начинал улавливаться при толщине

91

воздушной прослойки 3 см, и при увеличении последней

до 9—10 см он достигал

7 до. Увеличение звукоизоля­

ции на 7 дб соответствует

снижению звукового давле­

ния от проникающего шума в 2,26 раза. Это означает,

что воздушная прослойка в ограждении более чем в 2 ра­ за уменьшает его массу без ущерба для звукоизоляции.

Рис. 32. Конструкция пе­ рекрытия высокой завод­ ской готовности из тонко­ стенных часторебристых

плит

 

/ — линолеум на

мастике;

2 — полутвердые

древесно­

волокнистые плнты на би­

тумной

мастике;

3 плита

пола;

«/ — плита

потолка;

5 — звукоизоляционные про­ кладки

Сопоставление результатов звукометрических иссле­ дований перекрытий давало некоторые основания пред­ полагать, что найденная зависимость справедлива и для перекрытий с воздушной прослойкой между полом и не­ сущей частью. В частности, отмечалось, что перекрытия с полами на лагах при меньшем весе, как правило, обес­ печивают более высокую звукоизолирующую способ­ ность, чем перекрытия с основанием пола в виде стяжки, устроенной по засыпке.

Для реализации звукоизоляционного эффекта, созда­ ваемого воздушной прослойкой, была разработана кон­ струкция комплексной панели перекрытия из двух час­ торебристых плит (рис. 32). Создание перекрытия высо­ кой заводской готовности и внедрение его в практику стало возможным благодаря появлению автоматизиро­ ванного производства тонкостенных часторебристых па­ нелей на прокатном стане Н. Я- Козлова. Это был первый опыт массового производства комплексных пере­ крытий по совершенно новой технологии. Поэтому конст­ рукции прокатных перекрытий и технология их произ­ водства имели ряд существенных недостатков, важней­ шими из которых были высокая трещнноватость ребри­ стых элементов потолка, изготовленных из мелкозерни­ стого бетона, и недостаточная их жесткость, несмотря на высокий расход арматуры, расположенной, как пра­ вило, вблизи центра тяжести бетонного сечения.

Высокая трещнноватость, отсутствие эффективных

92

и долговечных звукоизоляционных материалов, ошибки конструирования и монтажа привели к тому, что зву­ коизолирующая способность этих перекрытий оказалась ниже нормы. Таким образом, попытки создать облегчен­ ную конструкцию междуэтажного перекрытия из тяже­ лого бетона не дали положительных результатов.

Заводская технология производства железобетонных конструкций не имеет пока в своем арсенале достаточно надежных и экономичных средств для изготовления крупноразмерных тонкостенных элементов. Поэтому в настоящее время наиболее реальные возможности снижения веса конструкций перекрытий связаны с при­ менением легких бетонов.

I. З В У К О И З О Л Я Ц И Я М Е Ж Д У Э Т А Ж Н Ы Х П Е Р Е К Р Ы Т И Й

Согласно

СНиП,

звукоизолирующая

способность

междуэтажных

перекрытий характеризуется

показате­

лями звукоизоляции

от воздушного звука £ в

и от удар­

ного £ у .

Для жилых квартирных домов, сооружаемых по про­

ектам 1971—1975 гг., показатель звукоизоляции

от воз­

душного звука

должен быть не менее 0

дб ( £ в 5> 0

дб),

а от ударного

звука — не менее 3 дб

( £ у > + 3

дб).

В домах, которые строятся по типовым проектам,

разра­

ботанным до 1971 г., величины этих показателей

в соот­

ветствии с нормами 1962 г. могут быть ниже: £ в ! >

> — 1 дб; £ у > 0 дб.

Показатели звукоизоляции определяются на основа­ нии сопоставления частных характеристик измеренной звукоизолирующей способности (или приведенного уров­ ня ударного звука) с соответствующими нормативными кривыми (рис. 33, 34).

Сумма неблагоприятных отклонений частотной ха­ рактеристики измеренной звукоизолирующей способно­ сти от нормативной кривой на средних частотах третьоктавных полос (100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500 и 3200 Гц) должна быть не более 30 дб.

Неблагоприятные отклонения на крайних частотах нормируемого диапазона (100 и 3200 Гц) берутся в по­ ловинном размере, а отклонения в сторону улучшения не учитываются. Если неблагоприятных отклонений нет или сумма их значительно меньше 30 дб, то норматив-

93

ную кривую смещают на целое число децибелов в сто­ рону повышения требований до тех пор, пока сумма неблагоприятных отклонений от смещенной нормативнойкривой остается в пределах 30 дб. Показатель звуко­ изоляции принимается равным этому предельному сме­ щению нормативной кривой и указывается со знаком «плюс». В этом случае показатель звукоизоляции сви-

250 т

1000 1600 2500

100 160

250

Ш BW

1000 1500 Z50O

частотами,

 

 

vacmoma/ц

Рис. 33. Нормативные кривые

Рис. 34.

Нормативная кривая

звукоизолирующей

способности

приведенного

уровня

ударного

от воздушного

звука

звука

иод

перекрытием

/ — для стендовых испытаний при отсутствии косвенной звукопередачи

ндля ориентировочных расчетов

звукоизоляции; / / — для натурных испытаний в домах

детельствует о возможном повышении нормативных тре­ бований, которому удовлетворяет данная конструкция.

Если сумма неблагоприятных отклонений от норма­ тивной кривой превышает 30 дб, то нормативную кри­ вую смещают на целое число децибелов в сторону сни­ жения требований до тех пор, пока указанная сумма не станет меньше 30 дб. В этом случае показатель звуко­

изоляции,

равный указанному смещению, принимается

со знаком

«минус».

Если сумма отклонений меньше 30 дб, но при сме­ щении нормативной кривой в сторону повышенных тре-

94

бований на 1 дб становится больше этого числа, то по­ казатель звукоизоляции принимается равным нулю.

Благоприятные значения изоляции от воздушного звука, которая оценивается разностью звуковых давле­ ний, лежат выше нормативной кривой. Для изоляции от ударного звука, которая оценивается приведенным уровнем звукового давления под перекрытием при ра­ боте на нем стандартной ударной машины, благоприят­ ные значения измеренной частотной характеристики ле­ жат ниже нормативной кривой.

В нормах приводятся две нормативные кривые изо­ ляции от воздушного звука (см. рис. 33). Для оценки результатов измерений звукоизоляции в натурных усло­ виях используется нижняя кривая; для оценки результа­ тов, полученных в лабораторных условиях или путем ориентировочных расчетов, используется кривая, лежа­ щая на 2 дб выше. Таким образом, нормы предусмат­ ривают усредненный учет более высокой косвенной зву­ копередачи в домах по сравнению с условиями звуко­ метрических камер.

Косвенную звукопередачу не следует отождествлять с повышенной звукопроводностью ограждений в резуль­ тате наличия незаделанных щелей и- отверстий, вызван­ ных неудовлетворительным качеством работ или невер­ ными конструктивными решениями стыков и инженер­ ных коммуникаций.

Косвенные пути распространения звука объективно существуют и при правильных проектных решениях и высоком качестве строительно-монтажных работ. Они зависят от целого .ряда причин, прежде всего — от со­ отношения жесткости перекрытий и стен. Результаты натурных измерений показывают, что интенсивность косвенной звукопередачи снижается при массивных стенах.

Влияние косвенной

звукопередачи особенно

велико

при

использовании акустически

однородных конструк­

ций

перекрытий. Если

жесткость

несущих стен

меньше

или равна жесткости таких перекрытий, то эффект кос­ венной звукопередачи может быть значительно выше среднего уровня — 2 дб, что равносильно увеличению звукового давления от проникающего звука всего на 26%.

Натурные измерения звукоизоляции акустически од­ нородных перекрытий с полом из теплого звукоизоли-

95

рующего линолеума толщиной 14 см при толщине внут­ ренних несущих стен 5,14 и 16 см (проведенные в Моск­ ве), а также перекрытий толщиной 14, 16 и 18 см при толщине стен 12 см (проведенные в Вильнюсе) не по­ казали результатов, удовлетворяющих нормативным требованиям 1971 г. Однако на основе анализа получен­ ных данных можно определить толщину несущей панели

!|f

щ 1

l i j l

VI 1 j

100 200 iOO 800 WOO J200

Частотами.

Рис. 35. Изменение изоляции пе­ рекрытия от воздушного звука AR за счет резонансных явлении, со­ здаваемых покрытием пола из двухслойного линолеума на мяг­

кой подкладке

акустически однородного перекрытия из тяжелого бе-

топа в зависимости

от толщины

несущих стен (также из

тяжелого бетона),

при которой

обеспечивается

норма­

тивный показатель

звукоизоляции от воздушного

звука

£ в = 0 дб:

 

 

 

16 см при несущих перегородках толщиной 18 см и более

18 »

»

»

»

16

»

20 »

»

»

»

14

»

22 »

»

»

»

12

»

Приведенные данные учитывают также эффект ухуд­ шения звукоизоляции на средних частотах (главным образом в диапазоне 320—800 Гц) за счет резонансно­

го явления, создаваемого материалом

покрытия

пола

как

системой «масса — пружина» с частотой

собствен­

ных

колебаний в указанном диапазоне

(рис. 35). Вели­

чина

показателя

звукоизоляции

от воздушного

звука

снижается при этом на 1—2 дб, что равносильно

умень­

шению массы 1 м2

перекрытия

на 40—75 кг.

Вместе с

тем звукоизоляция от ударного звука значительно улуч­

шается.

 

 

 

 

На

основании

изучения различных видов

конструк­

ций

перекрытий

из легкого

и

тяжелого

бетонов

Н. Я. Спивак классифицировал

их

по способу

обеспе-

96

чеиия изоляции от воздушного звука (рис. 36). Эта классификация, основанная на объективных физических свойствах конструкций, является полезным пособием при проектировании.

Исследования различных типов легкобетонных пере­ крытий позволили выявить особенности их конструиро­

вания,

а

также

закономерности,

определяющие

велнчи-

Рис. 36. Конструктивные

типы пе­

 

 

 

 

 

 

 

рекрытий

как

 

звукоизолирующих

1 ' Г * =

 

 

 

 

 

 

ограждений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — акустически

однородное

перекрытие;

 

 

 

 

 

 

 

/ / — акустически

раздельное

перекрытие

 

 

 

 

 

 

с раздельным

полом;

/ / /

— то

ж е ,

с раз­

 

 

 

 

 

 

дельным

потолком

— самонесущнм

 

 

 

 

 

 

 

или Б — подвесным);

IV — то

ж е ,

с раз­

т

 

 

 

 

 

 

дельным потолком

и

покрытием

пола,

 

 

 

 

 

 

включающим слой упругомягкого мате­

 

 

 

 

 

 

 

риала (при жестком опиранпи на несу­

 

 

 

 

 

 

 

щие стены); / — несущая панель; 2—мяг­

 

 

 

 

 

 

 

кое покрытие пола с прослойкой упру­

 

 

 

 

 

 

 

гомягкого

материала;

3 — панель

(эле­

 

 

 

 

 

6

7

мент) раздельного

пола; 4

звукоизо­

 

 

 

 

 

лирующая

прокладка; 5 — слой

звуко­

 

 

 

 

 

Г

изоляционного

материала;

 

6 — панель

 

 

 

 

 

раздельного

потолка;

7 — звукоизоли­

 

 

 

 

 

 

 

рующая подвеска;

8 — замкнутая

воз­

 

 

 

 

 

 

 

 

душная

прослойка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны показателей звукоизоляции от воздушного

и удар­

ного звука. В частности, было установлено,

 

что

конст­

рукции с раздельным потолком открывают

наибольшие

возможности

снижения

собственного

веса

перекрытий.

Так, при испытаниях в акустической камере

была до­

стигнута

удовлетворительная

звукоизоляция

 

перекрытия

с подвесным

потолком

при

общей

массе

конструкции

около 90 кг

на

1 иг2. Показатель изоляции

от воздушного

шума Еъ—~[дб

(по нормативной

кривой для

 

лаборатор­

ных исследований)

и от ударного Еу

+ 4

дб.

 

Несущим элементом этого перекрытия служила лег­

кобетонная

ребристая плита

с

приведенной

толщиной

бетона 5 см и объемной массой 1300 кг/м3

 

моменту

испытаний 7 =

1400

 

кг/м3.

 

 

 

 

 

 

 

Звукоизоляция от воздушного звука обеспечивалась раздельным подвесным потолком, образующим под не­ сущей панелью акустически замкнутую звукопоглощаю­ щую прослойку. Изоляция, от ударного шума достига­ лась опиранием выступов несущей панели на звукоизо­ ляционные прокладки, расположенные в вырезах несу­ щих стен.

7—347

97

Инж. В. Ш. Буадзе разработал для этого перекрытия

оригинальную систему

подвесок щитов

потолка, изго­

товляемых из листовой

стали (толщиной

1 мм) и рези­

ны. Эта система не требовала высокой точности изготов­ ления и обеспечивала крепление элемента потолка к ребрам несущей панели путем легкого нажима снизу. Стыкование щитов производилось без применения гвоз­

дей. Данная конструкция

приведена

в приложении к

Указаниям НИИСФ [87]. Однако в

связи с

отсутстви­

ем необходимых материалов для раздельного

потолка

эта конструкция не нашла

применения.

 

Опирание перекрытий с подвесным потолком на мяг­ кие прокладки в гнездах несущих стен возможно и це­ лесообразно в монолитных домах, возводимых в сколь­ зящей опалубке. Благодаря этому удалось бы снизить высокую в таких домах косвенную звукопередачу.

Впанельных домах при жестком опирании элемен­ тов перекрытий для изоляции от ударного звука необ ходимо применять мягкое звукоизоляционное покрытие пола. Вес перекрытий в этом случае пришлось бы зна­ чительно увеличить.

Вкрупнопанельном строительстве наибольшее рас­ пространение получили сплошные панели перекрытий

размером

«на

комнату».

В большинстве

случаев по

этим панелям

устраивают

раздельные полы в виде на­

стилов из

шпунтованных

досок на лагах.

Такие пере­

крытия, как правило, не отвечают повышенным с 1971 г.

нормативным требованиям по звукоизоляции при

тол­

щине сплошной несущей панели

10 см,

особенно

если

эта панель выполнена из легкого бетона.

 

 

Опыты с дощатыми полами,

проведенные в

Ново-

куйбышевске на перекрытиях из легкого бетона с мас­

сой несущей части около 140 кг на 1 м2,

показали, что

удовлетворительная

звукоизоляция

по

требованиям

1962 г. в=— 1 дб;

£ у

= + 1 — + 3

дб)

достигается

только при использовании

двухслойных дощатых пане­

лей размером «на комнату», уложенных по сплошному

основанию из шлаковатных матов. Указанные

панели

пола выполнялись

из шпунтованных досок

толщиной

22

мм и косого настила из необрезного теса

толщиной

25

мм с прокладкой

между ними пергамина.

В

настоя­

щее время нет основания рассчитывать, что требования звукоизоляции будут обеспечиваться этой конструкцией при массе несущего элемента менее 200 кг на 1 м2.

98

Перекрытия с раздельным основанием пола в виде монолитной стяжки, устраиваемой по слою упругомягкого звукоизоляционного материала, при хорошем ка­ честве работ обеспечивают нормативные требования звукоизоляции. Вместе с тем эти конструкции по своей трудоемкости не могут быть признаны удовлетворитель- и ыми.

Для значительного снижения трудоемкости перекры­ тий данного типа нужны комплексные панели с готовым основанием раздельного пола.

В качестве промежуточного этапа ЦНИИЭП жилища широко рекомендует индустриальные конструкции ос­ нования пола в виде сплошных или ребристых легкобе­ тонных, а также гипсобетонных панелей размером «на комнату».

Применение панелей основания пола размером «на комнату» позволяет наряду со сплошным звукоизоля­ ционным слоем применять полосовые прокладки. Прк использовании относительно жестких звукоизоляцион­ ных материалов применение их в виде полосовых про­ кладок обеспечивает более высокие показатели звуко­ изоляции, чем в виде сплошного слоя. Совершенно об­ ратное явление наблюдается при использовании наибо­

лее мягких материалов

(табл. 3).

Полная

масса

1 м2

этого перекрытия 300 кг, в том числе

масса

элемента

основания

пола — 60 кг

на 1 м2.

Исследования

прово­

дились до устройства покрытия пола.

 

 

 

 

Для того чтобы оценить полученные

результаты,

можно воспользоваться

эмпирической формулой А. К. Ти­

мофеева

(НИИСФ), выведенной

им на

основании ста­

тистической обработки

большого

количества

опытных

данных: Rcv=23\g

Р—9

дб. Этой

формулой

 

устанавли­

вается зависимость между средней звукоизолирующей способностью акустически однородной конструкции в

диапазоне частот

от 100 до

3200 Гц Rcp и

ее

массой

(кг), приходящейся на 1 м2

Р.

 

 

Учитывая, что

средняя

звукоизолирующая

способ­

ность от воздушного звука, соответствующая

норматив­

ной кривой, при отсутствии косвенной звукопередачи со­

ставляет 51 дб,

можно записать: EB=23\g Р—60+1 дб.

Результаты,

получаемые по этой формуле, подтвер­

ждаются более детальным расчетом звукоизоляции сплошных акустически однородных конструкций из тя­ желого бетона по методу, предложенному д-ром техн.

7*

99

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ