16.2. Перекрытия по металлическим балкам
Перекрытия по металлическим балкам широко распространены в зданиях, построенных до 50-х годов. В настоящее время применение стальных балок в массовом строительстве запрещено и вместо них применяется сборный железобетон. Балки перекрытий в виде стальных двутавров, швеллеров или рельсов укладывали на несущие стены или столбы с заделкой и анкеровкой их, как показано на рис. 6.4.
Рис. 75. Опирание стальных балок и прогонов:
а – на наружные стены; б на внутренние стены; в – на кирпичные столбы; 1 – анкер сечением 50х6 мм; 2 – болт; 3 – раствор; 4 – бетонная подкладка; 5 – балка;
6 – прогон
Межбалочное заполнение может быть монолитным и сборным (рис76). Монолитное межбалочное заполнение может быть из кирпича, бетона или железобетона и керамических камней. В зависимости от расположения железобетонной плиты в плоскости верхней или нижней полок балки потолок может быть гладким, ребристым или в виде плоского свода.
Перекрытия в виде плоских сводов бывают с кирпичным или бетонным заполнением межбалочного пространства.
Рис76. Перекрытия по стальным балкам:
а – междуэтажное с монолитным заполнением; б – чердачное; в – междуэтажное с дощатым накатом и со сборным заполнением из плит и блоков; 1 – доски пола 40 мм; 2 – лаги; 3 – песок; 4 – монолитный железобетон; 5 – штукатурка; 6 шлак; 7 – паркет; 8 – асфальт;9 – кирпич; 10 – сетка 20 мм; 11 – арматура; 12 – битумизированный войлок; 13 – короб; 14 – корка 20 мм; 15 – схватки из брусков через 1 м; 16 – накат; 17 – глиняная смазка 20 – 25 мм; 18 – плиточный пол; 19 – сборные железобетонные плиты; 20 – раствор; 21 – гипсовые плиты; 22 – толь; 23 – гипсошлаковый блок
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 теплопроводности их.
16.3. Железобетонные перекрытия
Железобетонные перекрытия прочны, долговечны и несгораемы.
До освоения и внедрения в практику строительства сборных конструкций железобетонные перекрытия выполняли монолитными.
Монолитные перекрытия армируют и бетонируют на месте, в опалубке. В современном строительстве монолитные перекрытия применяют в случае, когда они являются основным элементом, обеспечивающим общую пространственную жесткость здания, в зданиях сложной формы (в плане), а также при значительных динамических нагрузках на перекрытия.
В зависимости от нагрузки пролеты до 3 м можно перекрывать гладкой плитой толщиной 60 – 100 мм. При пролетах более 3 м устраивают ребристые перекрытия (рис. 6.6, а), состоящие из плиты, главных балок (прогонов) и второстепенных балок (ребер). Расстояние между главными балками – от 4 до 6 м, а между ребрами при толщине плиты 70 – 100 мм – от 1,5 до 3 м. Балки многопролетных перекрытий представляют собой неразрезную конструкцию. Опорами главных балок служат колонны, опорами ребер – прогоны.
Для получения гладкого потолка при ребристом перекрытии делают штукатурку по стальной сетке, подвешиваемой к ребрам снизу, или крепят листы сухой штукатурки на специальных подвесках. В верхнем этаже гладкий потолок может быть получен устройством монолитного железобетонного перекрытия ребрами вверх.
Ребристые перекрытия имеют прямоугольную сетку колонн. При квадратной сетке колонн (когда расстояния между колоннами в обоих направлениях перекрываемого пролета одинаковы) перекрытия могут быть кессонного типа (рис77, б).
В случае необходимости получения гладкого потолка перекрытия могут быть безбалочной конструкции (рис. 77, в) с толщиной плиты, равной 1/35 пролета, опирающейся на колонны, имеющие в верхней части уширения (капители), которые обеспечивают прочность плиты на продавливание и лучшее сопряжение плиты с колоннами. Сетка колонн допускается 5×5 или 6×6 м.
Сборные железобетонные перекрытия подразделяют на перекрытия:
– по железобетонным балкам;
– из железобетонных плит;
– настилов;
– крупных панелей.
Перекрытия по железобетонным балкам таврового сечения просты по конструкции, имеют малый вес монтажных элементов, но трудоемки вследствие заделки цементным раствором большого количества швов между элементами межбалочного заполнения (наката). Шаг балок назначают в зависимости от нагрузки: 600, 800, 1000 мм. В качестве межбалочного наката применяют пустотелые легкобетонные камни-вкладыши, армированные шлакобетонные или гипсобетонные плиты.
а)
Рис.77 Монолитные железобетонные перекрытия:
а – ребристое; б – кессонное; в – безбалочное; 1 – главные балки (прогоны); 2 – второстепенные балки (ребра); 3 – плита; 4 – колонны; 5 – чистый пол; 6 – капитель
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 .
Перекрытия из крупноразмерных железобетонных элементов выполняют в виде плит, настилов и панелей заводского изготовления в соответствии с номенклатурой сборных железобетонных изделии для гражданских зданий.
В зависимости от конструктивной схемы здания различают перекрытия из длинномерных железобетонных плит (настилов), укладываемых на продольные несущие стены или на продольные прогоны; из плит, панелей или настилов, укладываемых на поперечные несущие стены или на поперечные прогоны; из панелей, опирающихся на четыре стороны или но четырем углам на колонны каркаса .Для последней схемы применяют ребристые и шатровые панели – железобетонные плиты размерами на комнату, весом до 5 т
Рис. 78. Сборное железобетонное балочное перекрытие:
а — с применением плит; б — то же, камней-вкладышей; 1 — цементная затирка; 2 — упругая прокладка; 3 — лага; 4 — слой звукоизоляции; 5 — легкобетонная плита; 6 — сборная железобетонная балка; 7 — подкладка из досок; 8 — керамический или легкобетонный камень-вкладыш с пустотами
Рис. 79. Перекрытие по железобетонным балкам (анкеровка):
5 – раствор; 12 – шлакобетон; 13 – монтажная петля; 14 – анкер.
Широко применяются пустотелые плиты с круглыми, овальными и вертикальными пустотами, образующие гладкие потолки помещений и ровную поверхность под основание полов. Ширина пустотелых плит от 1200 до 3600 мм, длина равна от 2,4 м до 12 м и высота – 220 мм.
Во избежание разрушения плит под нагрузкой от веса стен в местах заделки их в стены верхняя полка (плита) имеет на опорах вырезы, закладываемые сплошными бетонными вкладышами. Плита должна быть заделана в стену не менее чем на 10 см и связана с другими плитами стальными анкерами. Швы между плитами плотно заполняют цементным раствором и со стороны потолка расшивают.
Рис. 80. Схема перекрытий из крупных панелей:
а – из железобетонных плит с опиранием на стены или продольные прогоны; б – то же, с поперечными стенами или прогонами; в – из плит, опертых по контуру; г – то же, с опиранием на четыре точки; 1 – плиты и панели перекрытий; 2 – продольные стены; 3 – поперечные стены или прогоны; 4 – колонны каркаса
Перекрытия из ребристых настилов распространены меньше, так как требуют засыпки лотков и усложняют конструкцию пола. Из-за сложности изготовления и большого веса еще меньше распространены одно-, двух- и трехслойные сплошные настилы.
Рис. 81. Сборные перекрытия из плит (настилов):
а – типы железобетонных плит; б – опирание и сопряжение железобетонных
плит в кирпичном здании; в – то же, в крупноблочном; 1 – настил с овальными пустотами; 2 – настил с круглыми пустотами; 3 – ребристые плиты; 4 – анкер; 5 – раствор; 6 – кладка; 7 – внутренняя стена; 8 – наружная стена; 9 – вырезы (заполняются кладкой или бетонными вкладышами); 10 – блоки-перемычки; 11 – закладные детали
В перекрытиях по поперечным прогонам применяют ребристые, пустотелые или сплошные плиты.
Плиты между собой связывают проволочной скруткой за монтажные петли, а перекрытия со стенами – анкеровкой прогонов. Под прогонами, опирающимися на кирпичную кладку, укладывают опорные подушки.
Наиболее прогрессивными являются перекрытия из крупных панелей размером на комнату. Такие панели представляют собой деталь с полной заводской готовностью, полностью исключающую необходимость штукатурки или затирки потолка. Отсутствие швов на потолке повышает звукозащитные и архитектурные достоинства помещения.
Рис. 82. Сборные перекрытия по прогонам:
1 – ребристые плиты; 2 – многопустотные плиты; 3 – прогон; 4 – бетонная подушка; 5 – анкер диаметром 16 мм; 6 – поперечные и продольные стены; 7 – скрутка; 8 – опорный стакан; 9 – бетон; 10 – кирпичный столб
Хорошими звукоизоляционными качествами обладают перекрытия раздельного типа из уложенных попарно прокатных часторебристых плит.Такая конструкция перекрытия обеспечивает простое решение полов и дает гладкий потолок. Для обеспечения достаточной звукоизоляции между ребристыми плитами перекрытий и панелями стен укладывают звукоизоляционные прокладки (полосы оргалита). Шатровые панели представляют собой железобетонную плиту толщиной 45 – 60 мм, окаймленную ребрами высотой 135 – 210 мм. Для лучшей звукоизоляции таких перекрытий по плитам панелей укладывают звукоизоляционный материал (шлак, керамзит, пенокералитовую крошку, древесноволок-нистые плиты и др.).
Кроме рассмотренных типов плит перекрытий, в некоторых районах, богатых залежами высококачественной глины, для перекрытий применяют узкие настилы из пустотелых керамических камней. В районах, богатых песком и известью, применяют армосиликатные плиты перекрытий, не требующие цемента и не уступающие по прочности железобетонным перекрытиям. Габариты таких плит и конструкции перекрытий аналогичны железобетонным.
Рис. 83. Перекрытия из панелей размером на комнату:
а – типы панелей; б – устройство часторебристых плит
Сборно-монолитные перекрытия (переходный вид перекрытий от монолитных к сборным) устраивают из керамических, бетонных камней, двухпустотных бетонных блоков, замоноличиваемых в бетон. Камни или блоки укладывают рядами по доскам опалубки. В зазор между рядами ставят арматуру и укладывают бетон, образуя железобетонные ребра. При реконструкции зданий или наличии только малых средств механизации пролеты до 4 м могут быть перекрыты сборно-монолитными перекрытиями.