1. 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 1м2 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.
Металлические конструкции (2)
... основы проектирования металлических конструкций 2.1 Номенклатура стальных конструкций Стальные конструкции используют в ... быть подобран из условия наименьшего повреждения покрытия. Дуговая ... Для перекрытия таких пролетов, как правило, используют стальные конструкции. Системы ... вертикальные цилиндрические, горизонтальные цилиндрические ... работы на изгиб. 6. Башни и мачты. Большую группу подобных конструкций ...
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 эkементы.
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 перекрытие;
- 19- бетонный камень
2. 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/м2 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.
На монтаж плит перекрытия
... арматуры сеток перекрытия , 16/250 мм Диаметр/шаг арматуры сеток ф. плит ы, 22/250 ... проект ирование технологии возведения 17-этажного монолитного жилого дома 2. Спецификации ... опалубочных систем с последующим составлением опалубочных чертежей для устройства конструктивных элементов, разработкой спецификации ... плит ы покрытия, которые образуют жесткий горизонтальный диск, также и стеновые панели ...
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/м2).
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 железобетонный стена камень
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
|
Конструкция перекрытия |
Приведенная толщина в см |
Расход материала |
|||
|
Сталь в кг |
Цемент в кг |
Лес в кг |
|||
|
Сборное из многопустотных панелей |
11 |
5,4 |
35 |
— |
|
|
Сборное из сплошных панелей |
14 |
9,4 |
54 |
— |
|
|
Из сборных железобетонных балок с накатом из гипсобетонных плит |
— |
7 |
12 |
— |
|
|
Деревянные балки с накатом из гипсобетонных плит |
— |
— |
— |
0,33 |
|
3. Cтены из мелких блоков
Мелкие блоки для наружных и внутренних стен имеют большое разнообразие, обусловленное как видом применяемых материалов, так и их формами и размерами.
В самодеятельном строительстве, в основном, применяют блоки, которые можно укладывать вручную, без подъемных механизмов, т. е. массой до 50 кг.
Применяют как готовые блоки, так и блоки, изготовленные в построечных условиях самим застройщиком.
Легкобетонные камни.
Изготавливаются как в заводских, так и в построечных условиях. Стены из них могут быть сплошные, с воздушной прослойкой в кладке и с теплоизолирующей облицовкой изнутри. Кладка из легкобетонных камней может сочетаться с облицовкой из кирпича пли фасадных плит (рис.).
Для населении выпускаются блоки из ячеистого бетона В 2,5 размерами 188х250×588 и 88х250×588 мм.
Рис. Стена из легкобетонных блоков.
При изготовлении легкобетонных блоков в построечных условиях в целях экономии цемента и снижения теплопроводности стены следует стремиться к максимальному утонению стенок блоков. В качестве пустотообразователей могут быть использованы бумажные гильзы, склеенные из старых газет и заполненные на период бетонировании песком. Для этой же цели можно применять специальные вкладыши, изготовленные из опилкобетона, или шлакобетона, или легкого глинобетона.
Наиболее доступными материалами для изготовления легкобетонных блоков являются цемент и шлак (котельный или металлургический), расходы которых для разных классов приведены в табл. 1.
Таблица 1. Ориентировочный состав шлакобетона для стен и перегородок (по объему).
|
Класс шлакобетона |
Состав шлакобетона при марке цемента |
||
|
300 |
400 |
||
|
В1 |
1:16 |
1:18 |
|
|
В1,5; В2 |
1:13 |
1:15 |
|
|
В2,5 |
1:10 |
1:12 |
|
|
В3,5 |
1:7 |
1:9 |
|
Шлакобетон класса В 1 используется для термовкладышей, класса В 1,5 и В 2 — для перегородок. Для наружных и внутренних стен используется бетон класса В 2,5 и В 3,5, Для приготовления шлакобетона соотношение мелкого и крупного шлака берется в пропорции 4:6. Размер мелкого заполнителя 0,2-5 мм, крупного — 5-40 мм.
Мелкие блоки из опилочного бетона (опилкобетон).
Стены из опилочного бетона примерно вдвое дешевле кирпичных. При надлежащей защите от атмосферных воздействий их срок службы превышает 50 лет. Блоки из опилкобетона изготавливаются заранее с тем, чтобы к моменту кладки стен они имели достаточную прочность и нормальную влажность. Рецептов для приготовления опилочного бетона много.
Рис. Стена из опилкобетона.
Приготовление опилкобетона производится так же, как и обычного бетона; перемешиваются насухо до приобретения равномерного цвета сначала песок и вяжущее, затем полученная смесь — с опилками и с водой. Воду добавляют малыми порциями, лучше из лейки с мелкими отверстиями. При недостатке воды опилкобетон может не достигнуть предусмотренной марки, при избытке — плохо твердеть в первый месяц. Оптимальная смесь после сжатия в ладони не разваливается, ладонь при этом не мокрая, а влажная. В зависимости от исходной влажности опилок воды берут 250-350 л/м3. Прочность опилкобетона во многом зависит от качества перемешивания. При приготовлении опилкобетонных блоков их поверхность после распалубки целесообразно затереть цементом или гипсом. Опалубку снимают через три (пять) дней после заливки. Долговечность стен, выполненных из опилкобетонных блоков, увеличивается, если вместо штукатурки наружных стен применить кирпичную облицовку на относе в 0,5 и 0,25 кирпича (рис.).
Кладку из опилкобетонных блоков рекомендуется выполнять на теплом растворе (по объему) состава: портландцемент / известь / песок / опилки (1/1/3/5).
Возможно изготовление стен домов из монолитного опилкобетона в переставной опалубке.
1. известковый опилкобетон
Легкий опилочный бетон (средняя плотность 500 кг/м3) приготавливают из опилок и извести (50% по массе опилок и 50% молотой извести).
В этом случае для повышения прочности опилки целесообразно смешать с сечкой из твердых стеблей или добавить 30% стружек размером до 10 мм. Теплоизолирующая способность такого бетона в 8-10 раз выше кладки из сплошного кирпича и в 2 раза выше фибролита.
2. цементный опилкобетон
Для стеновых блоков опилкобетон лучше готовить на цементном или цементно-известковом вяжущем. Он несколько тяжелее и дороже известкового опилкобетона, но значительно прочнее и долговечнее его. Рекомендуемые составы опилкобетона приведены в табл. 2.
В среднем можно принять следующий состав по объему: портландцемент марки 300 — 1 часть, песок средней крупности — 2 части, опилки свеженасыпанные фракций 1-5 мм — 6 частей. По массе это соответствует: цемент — 1 часть, песок — 1,5 части, опилки — 1 часть. Такой состав должен обеспечить получение опилкобетона марки 10-25 со средней плотностью 1000-1100 кг/м3, из которого можно формовать мелкие стеновые блоки с прочностью на сжатие (через 90 дней) 1,0-2,5 МПа. Для уплотнения опилкобетонной смеси используют деревянную трамбовку с металлической насадкой массой 5-8 кг и ударной площадью до 80 см2. Уплотняют смесь до появления на поверхности слоя влаги. Рекомендуется размер блоков 300х200х400 мм массой около 30 кг. Для экономии цемента часть его заменяют известью или гипсом.
3. наполнитель
Наполнителями служат как правило опилки хвойных пород. При использовании старых опилок необходимо их антисептировать. Антисептический раствор приготовляют растворением в горячей воде фтористого или кремнефтористого натрия с последующим, после растворения, добавлением 25% -ного технического аммиака. На 100 л раствора требуется 0,4 кг кремнефтористого натрия и 0,65 л 25% -ного технического аммиака.
