Перекрытия состоят из несущей конструкции, воспринимающей нагрузки от находящихся в здании людей, оборудования и пола. Кроме того, перекрытия являются горизонтальными диафрагмами, воспринимающими ветровую нагрузку, действующую на здание, и передающими ее на поперечные стены.
Перекрытия должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости (не прогибаться и не быть зыбкими под действием статической и подвижной нагрузок), безопасности в противопожарном отношении, экономичности, индустриальности. Перекрытия должны быть незвукопроводными и иметь небольшую высоту, так как увеличение высоты перекрытий влечет за собой увеличение кубатуры здания, а следовательно, и его стоимости.
Перекрытия над проездами и неотапливаемыми подвалами, а также чердачные перекрытия должны удовлетворять требованиям теплоизоляции, а перекрытия в помещениях с мокрыми процессами должны быть водонепроницаемыми.
По материалу несущей части перекрытия разделяют на железобетонные, деревянные и перекрытия по стальным балкам.
Железобетонные перекрытия по сравнению с деревянными и перекрытиями по стальным балкам обладают значительно большей долговечностью, прочностью и огнестойкостью.
В современном массовом строительстве в подавляющем большинстве случаев перекрытия выполняются из сборных железобетонных элементов, отвечающих требованиям индустриального строительства.
Монолитные железобетонные перекрытия, применяемые при специальном обосновании при строительстве уникальных зданий, состоят из плоской плиты, опирающейся на стены, и системы балок (ребристые и кессонные перекрытия) или из плоской плиты, опирающейся на стены и непосредственно на колонны (безбалочные перекрытия).
Ребристые перекрытия представляют собой железобетонную конструкцию (рис. 5-10), состоящую из плоской плиты толщиной 60— 100 мм, монолитно связанной с второстепенными балками-ребрами, опирающимися в свою очередь на главные балки-прогоны. Пролет плиты—расстояние между балками — принимается в зависимости от нагрузок, действующих на перекрытие, в пределах от 1,5 до 3 м.
Пролет второстепенных балок, при котором их высота получается допустимой с точки зрения общей высоты перекрытия, не должен превышать 4—6 м, при этом высоту балок ориентировочно принимают равной 1/12—1/16 пролета, включая высоту плиты, а ширину равной 1/8— 1/12 расстояния между осями балок. Для главных балок, опирающихся на стены или на колонны, принимаются большие сечение и пролет. Недостатком ребристых перекрытий является трудоемкость их выполнения и наличие выступающих вниз ребер.
Рис. 5-10. Железобетонное монолитное ребристое перекрытие.
а — общий вид; б — схема плана перекрытия; 1 — главная балка; 2 — второстепенная балка; 3 — плита; 4 — колонна.
Для устройства гладкого потолка к ребрам снизу подвешивают плиты сухой штукатурки. Иногда при необходимости получения гладкого потолка сооружают часторебристые перекрытия с вкладышами из керамических пустотелых камней, используемых одновременно вместо опалубки для ребер и плиты. Высота таких перекрытий при пролетах до 6 м колеблется в пределах 20—30 см при толщине плиты 3—5 см; ширина ребер (расстояние между вкладышами) принимается 6—12 см; расстояние между ребрами в свету 25—60 см.
При строительстве общественных зданий по архитектурным соображениям главные и второстепенные балки ребристого перекрытия могут быть выполнены одинаковой высоты. Образующиеся на потолке при пересечении балок квадратные или прямоугольные углубления называются кессонами, а такие перекрытия — кессонными. Плита в кессонных перекрытиях опирается на балки по контуру и п,ри соотношении сторон плиты до 1,5—2 работает на изгиб в двух направлениях, в связи с чем пролет плиты можно увеличить без изменения толщины плиты.
При больших нагрузках на перекрытие и необходимости иметь гладкий потолок (в зданиях холодильников, бойнях, гаражах) сооружаются безбалочные перекрытия, состоящие из плиты толщиной 150—250 мм, опирающейся непосредственно на колонны.
Рис. 5-11. Сборные перекрытия по железобетонным балкам.
а — с накатом; б —с заполнением из пустотелых легкобетонных вкладышей; 1— чистый пол; 2 —лага; 3 — звукоизоляционная прокладка; 4 — засыпка; 5 — легкобетонная плита; 6 —затирка; 7 — раствор; 8—мастика; 9 —цементная стяжка; 10 — толь; 11— звукоизоляционная прокладка; 12 — легкобетонный вкладыш; 13 —смазка.
В местах опирания плиты на колоннах устраиваются специальные уширения — капители, улучшающие
сопряжение плиты с колоннами. Сетка колонн при безбалочных перекрытиях принимается обычно квадратной с размером стороны 5— 6 м.
Сборные железобетонные перекрытия можно подразделить на три основные группы: балочные, перекрытия из плит и настилов, крупнопанельные.
Балочные перекрытия состоят из элементов, обладающих небольшим весом, — балок таврового сечения и заполнения между ними и применяются при отсутствии на строительстве мощных подъемно-транспортных механизмов.
В качестве заполнения применяются армированные гипсобетонные или легкобетонные плиты наката или пустотелые камни-вкладыши. Шаг балок принимают 600 мм. Конструкция перекрытий этого типа изображена на рис. 5-11.
Перекрытия в виде настилов состоят из плоских или ребристых однотипных элементов, укладываемых впритык друг к другу. Швы между элементами настила заполняются цементным раствором. Настилы опираются на стены или прогоны.
Наиболее распространенной конструкцией для устройства междуэтажных перекрытий в практике современного гражданского строительства являются многопустотные настилы с круглыми, овальными и вертикальными пустотами. Они отвечают условиям механизированного производства, просты в монтаже и имеют ровную поверхность, что дает возможность применять наиболее экономичные рулонные, листовые и плиточные полы, не пользуясь дефицитными лесоматериалами. Гладкая офактуренная нижняя поверхность многопустотных настилов не требует производства работ на строительной площадке. Отделка потолков ограничивается окраской.
В зависимости от грузоподъемности монтажных кранов применяют многопустотные настилы шириной от 990 до 1 590 мм, длиной от 2 980 до 6 260 мм и высотой 220 мм (рис. 5-12).
Настилы из трехслойных панелей имеют больший вес, чем многопустотные. Они состоят из нижнего и верхнего слоя армированного бетона толщиной 20—30 мм и среднего слоя из легкою бетона толщиной 110—170 мм.
По длине и ширине трехслойные панели могут иметь такие же размеры, что и многопустотные.
Двухслойные панели состоят из нижнего армированного слоя тяжелого бетона толщиной 35—40 мм и верхнего слоя из легкого бетона. Они проще в изготовлении, чем трехслойные панели. Известны также настилы из однослойных панелей, изготавливаемые из легких бетонов (керамзитобетона, шлакобетона), а также из ячеистых бетонов (пенобетона, пеносиликата, газобетона и т. п.).
Настилы большой площади весом до 5 т, позволяющие перекрывать целые комнаты, называются крупными панелями.
Рис. 5-12. Сборные железобетонные настилы: а—с круглыми пустотами; б — с овальными пустотами; в—с вертикальными пустотами; г — трехслойная панель.
Рис 5-13. Деревянное междуэтажное перекрытие.
а — продольный и поперечный разрезы; б — конструкция шита наката; в — деталь заделки балок в наружную стену; г — то же во внутреннюю стену; 1 — чистый пол; 2 — лага; 3 — смазка; 4 — балка; 5 — черепные бруски; 6 — штукатурка или затирка; 7 —щит наката; 8 — звукоизоляция (засыпка); 9 — упругая прокладка; 10 — анкер; 11—гвозди; 12 — толь на мастике; 13 — накладка; 14 — два слоя толя по обмазке из смолы.
По конструкции крупнопанельные перекрытия разделяют на три группы: шатровые, ребристые и пустотные.
Крупные шатровые панели представляют собой плоскую железобетонную плиту, окаймленную ребрами. Панели опираются на две продольные стены или на колонны по четырем углам. Соотношение сторон панелей определяется размерами перекрываемого помещения и обычно находится в пределах от 1 : 1 до 1 : 1,5. Нижняя поверхность панелей не требует штукатурки. Отделка потолка заключается в шпаклевке и окраске. Поверх панелей устраивается засыпка из шлака толщиной 80 мм или укладываются звукоизоляционные плиты и далее устраивается пол.
Крупные ребристые панели укладываются ребрами вверх, благодаря чему в помещении получается гладкий потолок. Эти панели экономичны и позволяют перекрывать большие комнаты. Полы в перекрытиях с такими панелями устраиваются по засыпке или по деревянным лагам.
В целях устранения трудоемких работ по устройству полов сооружают перекрытия из двух панелей размером на комнату, ребрами внутрь.
Пол устраивается простейшей конструкции, например паркет, укладываемый на мастике по выравнивающей стяжке.
Крупные панели с пустотами по конструкции аналогичны рассмотренным выше. Они изготавливаются весом до 5 г размером на комнату и дают возможность получить гладкий потолок и ровное основание под пол.
Деревянные перекрытия применяются в деревянных и малоэтажных каменных зданиях. Применение деревянных перекрытий в жилых и общественных зданиях допускается только в тех районах, где лес является местным строительным материалом.
Распространенной конструкцией деревянного перекрытия является следующая (рис. 5-13). Деревянные балки (с шагом 600— 800 мм) в виде брусьев прямоугольного сечения опираются на стены; концы брусьев через один заделываются в стены с помощью стальных анкеров. Вдоль брусьев к боковым их граням прибивают так называемые черепные бруски размером 40x50 мм, на которые опирается сборный дощатый щитовой накат. По накату выполняется глино-песчаная смазка и укладывается для звукоизоляции засыпка из шлака или сухого прокаленного песка. Пол устраивается из шпунтованных досок по лагам.
Перекрытия в санитарных узлах, над подвалами и чердачные обладают некоторыми особенностями. При устройстве перекрытий в санитарных узлах в состав перекрытий вводится водонепроницаемый слой из двух-трех слоев рулонного материала на мастике.
В перекрытиях над подвалом звукоизоляционный слой заменяют теплоизоляционным. В остальном конструкция такого перекрытия аналогична конструкции междуэтажного перекрытия.
При устройстве чердачного перекрытия слой теплоизоляции, укладываемый поверх элемента перекрытия, защищается коркой из глиняного, известкового или цементного раствора.
Применяемые в гражданских зданиях конструкции полов подразделяются на рулонные, монолитные (бесшовные) и штучные (составленные из отдельных элементов).
Выбор типа и конструкции пола производится в каждом конкретном случае в соответствии с «Указаниями по проектированию полов производственных, жилых, общественных и вспомогательных зданий» СН 300-65.
Полы устраивают по перекрытиям и по грунту (полы подвала или первого этажа бесподвальных зданий).
Верхний элемент пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям, называется покрытием или чистым полом. Покрытие укладывается на подстилающий слой, распределяющий нагрузку на грунт основания. При устройстве полов по междуэтажным перекрытиям роль основания выполняют несущие элементы перекрытия, на которые укладывается слой звукоизоляции, теплоизоляции или гидроизоляции; подстилающий слой в большинстве случаев отсутствует.
Полы должны обладать достаточной прочностью, сопротивляемостью истиранию при ходьбе, малым пылеобразованием и возможностью легкой чистки, экономичностью, индустриальностью и отвечать архитектурным требованиям.
В жилых домах, общежитиях, гостиницах чистые полы выполняют из материалов, обладающих малым теплоусвоением, — «теплые» полы. В банях, прачечных, душевых и санитарных узлах полы должны быть водонепроницаемыми.
Полы из рулонных материалов: линолеума, релина (линолеум с покрытием из резины толщиной 1 мм),—экономичны, бесшумны, прочны, гигиеничны и долговечны.
Линолеум и релин наклеиваются на выровненное, хорошо просушенное деревянное или бетонное основание быстротвердеющими мастиками, приготовленными на водостойких вяжущих. При необходимости повышения звукоизолирующей способности перекрытия линолеум наклеивают на слой древесно-волокнистых плит, служащих звукоизоляционной прослойкой.
К монолитным, или бесшовным, полам относятся полы цементные, мозаичные (террацевые), асфальтовые, ксилотитовые и мастичные наливные.
Мозаичные полы долговечны, но дороги и трудоемки в изготовлении. Такие полы выполняют двухслойными: нижний слой толщиной не менее 15 мм из цементного раствора 1:4 укладывают по бетонному основанию, верхний слой выполняют толщиной 15—20 мм из цементного раствора с добавлением крошки из полирующихся твердых пород: мрамора, гранита, базальта и в отдельных случаях красителей. Шлифовка поверхности покрытия производится после достижения раствором прочности, при которой исключается выкрашивание щебня и мраморной крошки с его поверхности.
Ксилолитовые полы делают из смеси каустического магнезита, водного раствора хлористого магния и мелких древесных опилок. Ксилолитовые полы применяются в кухнях и коридорах жилых зданий и в общественных зданиях. К недостаткам таких полов следует отнести их малую прочность и сравнительно высокое теплоусвоение («холодные» полы). Эти полы укладывают обычно в два слоя общей толщиной 20 мм; нижний слой толщиной 10—12 мм выполняется более пористым. После просушки ксилолитовые полы покрывают олифой и натирают воском или мастикой.
Мастичные полы выполняются путем нанесения распылителем (соплом-форсункой или пистолетом) жидкой пасты в два-три слоя толщиной 1—1,5 мм каждый на обеспыленную, хорошо подготовленную бетонную поверхность основания.
Мастика приготовляется из смеси поливинилацетатной эмульсии, пылевидного наполнителя, пигментов (красителя) и воды.
Цементно-песчаные, бетонные и асфальтовые полы в большей степени присущи зданиям производственного назначения. Их устройство описано в гл. 7.
Значительное распространение в гражданском строительстве имеют полы из штучных материалов: из керамических плиток, дощатые и паркетные.
Полы из керамических (метлахских) плиток водонепроницаемы и гигиеничны.
Такие полы применяют в санитарных узлах, вестибюлях общественных зданий, на лестничных площадках.
Недостатком этих полов является жесткость и большое теплоусвоение.
Керамические плитки выпускаются толщиной 10 и 13 мм, шестигранные, прямоугольные, квадратные. Они укладываются по бетонному основанию на слой цементного раствора состава 1 : 3 толщиной 10—15 мм.
Рис. 5-14. Формы скатных крыш.
а — односкатная; б — двухскатная; в — вальмовая; г и д — полувальмовые; е — шатровая; ж — сводчатая; з— вальмовая сложной формы; и — чердачное (слуховое) окно; 1 — скат крыши; 2 —фронтон (при отсутствии карниза — шипец); 3 — конек; 4 — вальма; 5 — ребро; 6 — полувальна; 7 — ендова или разжелобок; 8 — стремянка; 9 — чердачное перекрытие.
Дощатые полы выполняются из шпунтованных остроганных досок толщиной 29 мм для жилых и общественных зданий и 37 мм в помещениях со значительными динамическими нагрузками (физкультурные залы и др.).
Укладка досок пола производится в шпунт в один слой непосредственно по лагам из досок пли пластин толщиной 25 мм при опирании всей нижней поверхностью на плиты перекрытия и 40—60 мм при опирании лаг на балки или ребра перекрытий либо на отдельные кирпичные столбики (при устройстве полов первого этажа по грунту).
Поверхность дощатых полов окрашивают масляной краской.
Большое распространение, особенно в жилищном строительстве, получили паркетные полы, обладающие рядом положительных качеств: они бесшумны, красивы, теплы. Паркетные полы устраивают из небольших дощечек-клепок, изготовленных из твердых пород дерева, толщиной 17—20 мм, укладываемых на асфальтовой мастике по бетонному, шлакобетонному или асфальтовому основанию. К сплошному настилу из досок паркетную клепку крепят гвоздями, с предварительной прокладкой по настилу слоя картона или бумаги.
