Строительство перекрытий между этажами: важные аспекты

Плиты перекрытия предназначены для разделения здания на уровни (этажи). Если плиты расположены между этажами, то это перекрытие, если над последним этажом, то покрытие. Разница заключается только в несущей способности. К данным строительным конструкциям предъявляются повышенные требования к прочности и надежности, так как они являются основными несущими элементами и воспринимают нагрузку от всего этажа, включая полы, перегородки, оборудование, мебель и временные нагрузки.

Когда без устройства монолитного перекрытия не обойтись

Самым надежным вариантом перекрытия между этажами считается монолитное, выполняемое из бетона и арматуры. Существуют несколько случаев, при которых монолитное перекрытие при строительстве дома должно использоваться в обязательном порядке. Не секрет, что данный способ надежен на 100%, но при этом он еще и очень дорогой. В каких же ситуациях можно сэкономить и использовать менее дорогостоящий метод, а в каких — нельзя никак:

— К примеру, нет возможности доставки и монтажа сборных железобетонных плит, а также, если вы отказались от других вариантов;

— Особая конфигурация дома и стен в нем, при которой нельзя уложить необходимое количество перекрывающих плит, здесь требуется создание большого количества монолитных участков. Реализация проекта с монолитным перекрытием все-таки возможна, но потребуются дополнительные траты на подъемный кран и опалубку.

Монолитное перекрытие сложной формы

— Отрицательные условия могут стать причиной выбора только монолита, так как он прочен и практически в любых условияъ. К примеру, он спокойно выдерживает повышенную влажность, большие нагрузки, невозможность обеспечить нормальную гидроизоляцию. Смотрите стоимость плиты фундамента . Сейчас плиты перекрытия могут быть предварительно напряженными, стальные тросы применяются для армирования конструкции. Из-за большой прочности сечение практически не растягивается или имеет невысокие значения растяжения. Однако, такие плиты быстрее становиться хрупкими и поддаются коррозии.

— Если перекрытие совмещено с монолитным поясом — при идентичной цене пояса и сборного перекрытия, а также монолита, логичнее выбрать именно последний вариант. Проблемой могут стать трудоемкие грунтовые условия — высокая сейсмическая активность, просадочность и др.

Нормативы по звукоизоляции перекрытий. Звукоизолирующие характеристики основных существующих перекрытий

Основным нормативным документом, регламентирующим звукоизоляционные свойства строительных конструкций, в настоящее время является актуализированная редакция СНиП-23-03-2003 «Защита от шума» . Согласно данному СНиП индекс изоляции воздушного шума перекрытием между двумя квартирами должен быть не ниже Rw = 52 дБ, а индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием — не более Lnw = 60 дБ.

С величиной требуемой изоляции воздушного шума дело обстоит относительно просто. В массовом многоэтажном строительстве данный вопрос издавна решается путем производства сборных железобетонных элементов или выполнения монолитных перекрытий требуемой поверхностной плотности и толщины.

Для многопустотных железобетонных плит толщиной 220 мм и вибропрессованных железобетонных плит толщиной 160 мм индекс изоляции находится примерно на грани Rw = 52 дБ.

Но для плит конструкций толщиной 140 мм, из которых, например, в Москве возведена значительная часть жилого фонда, индекс изоляции воздушного шума редко превышает Rw = 51 дБ. И это при том, что введенный еще в 1977 г. СНиП, впрочем, как и действующий, актуализированный в 2012 году СНиП, устанавливает значение индекса изоляции воздушного шума перекрытием не менее Rw = 52 дБ!

Так или иначе, звукоизолирующая способность конструкции в отношении воздушного шума формируется на стадии заводского изготовления строительных элементов. И если плотность бетона при изготовлении не была существенно нарушена, в зависимости от выбора той или иной конструкции можно с большой степенью уверенности предсказать ее звукоизоляцию. Задача строителей в области изоляции воздушного шума сводится к тому, чтобы при возведении здания дополнительно не испортить ее посредством многочисленных щелей между плитами или незаделанными технологическими отверстиями (например, под трубы отопления) в деревянных перекрытиях между квартирами дома. В настоящее время при строительстве «элитного» монолитного жилья категории А толщина межэтажных конструкций может доходить до 250 мм. Индекс изоляции воздушного шума при этом оказывается равным Rw = 55 дБ и выше.

Читайте также:  Назначение плит перекрытия

При этом, когда дом уже построен, вряд ли возможно без проведения капитального ремонта уменьшить толщину несущих плит. Таким образом, если при строительстве дома был получен неплохой показатель изоляции воздушного шума, то он, скорее всего, таковым и останется, по крайней мере, на ближайшие годы (до образования сквозных трещин).

С обеспечением требуемой изоляции ударного шума — показателем уровня приведенного ударного шума под перекрытием — дело обстоит гораздо хуже. Во-первых, какая изоляция будет получена: плохая или хорошая, практически целиком определяется на месте непосредственными исполнителями, т.е. строителями. Во-вторых — никто не даст гарантию, что новый жилец во время последующего ремонта не уничтожит дополнительную звукоизоляционную конструкцию поверх плиты конструкции, радикально ухудшив тем самым изоляцию ударного шума.

Дело здесь в следующем: величина изоляции ударного шума хотя и определяется массивностью конструкции, однако даже при полутораметровой толщине полов (что характерно исключительно для бомбоубежищ), все равно не удовлетворяет нормативным требованиям. К примеру, уже упоминавшееся монолитное железобетонное перекрытие толщиной 250 мм имеет уровень приведенного ударного шума около Lnw = 74 дБ. Данное значение на серьезную величину не дотягивает до требований действующего СНиП, где уровень ударного шума должен быть не более Lnw = 60 дБ.

Необходимо сказать несколько слов в отношении самого стандарта и методики оценки уровня ударного шума. Если рост индекса Rw свидетельствует об улучшении звукоизоляционных характеристик конструкции, то в отношении изоляции ударного шума ситуация улучшается, если значение уровня шума под перекрытием становится меньше. При проведении акустических испытаний в специальной камере на перекрытие сверху устанавливают так называемую «топольную» машину, которая молотит по полу специально тарированными молоточками с заданной частотой. Уровень шума, создаваемый машиной, измеренный в нижерасположенном помещении (с поправками на стандартизацию измерений) и представленный одним числом, называется приведенным уровнем ударного шума. Таким образом, чем меньше данный индекс, тем лучше с акустической точки зрения конструкция.

Ремонт и смена цокольных перекрытий

Условно к цокольным перекрытиям можно отнести полы по лагам. Столбы под лаги устанавливают из полнотелого красного кирпича марки М-75 на цементном растворе марки М-25 по утрамбованному грунту. Расстояние между столбами должно быть как между лагами 0,4…0,5 м и вдоль лаг 0,8…1,0 м.

Лаги укладывают по прокладкам из обрезков тёса в направлении «поперёк света» и «поперек хода» с расчётом, чтобы доски пола настилались «вдоль света» и «вдоль хода». Лаги и доски пола не должны доходить до стен на 20…30 мм.

Полы, расположенные на цокольном перекрытии, в отличие от полов по грунту и по лагам, не подвержены сезонным деформациям от случайных промерзаний и осадков грунта, так как опираются на основные фундаменты дома.

Проветриваемое подполье способствует лучшей сохранности деревянных конструкций в цокольном узле.

Балки цокольного перекрытия рассчитывают на полезную нагрузку 150 кг/м². Расстояние между несущими балками в зависимости от толщины досок пола составляет:

  • при толщине досок пола 28 мм — расстояние 60 см,
  • при толщине досок пола 36 мм — расстояние до 75 см.

Конструкция цокольного перекрытия на рис.1 применяется при высоте балок 18…20 см и толщине утеплителя не более 12…14 см.

Для укладки наката к балкам прибивают так называемые «черепные» бруски (рис.1 п.4) сечением 40х40 мм или 50х50 мм или выбирают в балках «черепа» (шпунты или врезки), отсюда и название «черепные» бруски. (рис.6)

При пролете цокольного перекрытия менее 3,5 м расчётная высота балок, как правило, меньше 18 см. В этом случае, чтобы обеспечить укладку утеплителя необходимой толщины, «чёрный» пол опускают и прибивают снизу балок, смотрите рис.2.

Наилучшим утеплителем для цокольного перекрытия является минеральная стекловата. При толщине 15 см она обеспечивает надёжную защиту пола от продувания и холода при расчётной температуре наружного воздуха до -40°С.

Сыпучие утеплители типа керамзита или шлака требуют увеличения высоты цокольного перекрытия и усиления несущих балок и «черного» пола.

В домах со стенами из кирпича и мелких железобетонных и бетонных блоков цокольное перекрытие может быть выполнено из железобетона. Такое решение оправдывается при наличии в доме большого подвала или встроенного гаража. При больших пролётах для сокращения расхода пиломатериалов возможно устройство железобетонных ригелей, на которые укладывают балки или лаги пола. Ориентировочное сечение железобетонных ригелей (при полезной нагрузке 150 кг/м²) приведено в табл.1:

Таблица 1: Размер сечения железобетонных ригелей для деревянных перекрытий.

п/п Длина ригеля, см Ед. изм. Расстояние между ригелями
200 см 250 см 300 см
1 2 3 4 5 6
1 400 мм 80х160 90х180 100х200
2 450 « 90х180 100х200 110х220
3 500 « 100х200 110х220 120х250
4 550 « 110х220 120х250 130х270
5 600 « 120х250 130х270 150х300

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Читайте также:  Усиление плит перекрытия: как выполняется

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Основные требования предъявляемые к перекрытиям

  • Перекрытия должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать нагрузку как от собственного веса, так и полезную (мебель, оборудование, находящиеся в помещении люди и т.п.). Величина полезной нагрузки на 1 м2 перекрытия устанавливается в зависимости от назначения помещения и характера его оборудования. Для чердачных перекрытий полезная нагрузка должна быть не больше 105 кг/м2, а для цокольного и междуэтажного перекрытия 210 кг/м2.
  • Перекрытие должно быть жестким, то есть под действием нагрузок не давать прогибов (допустимая величина от 1/200 для чердачных перекрытий до 1/250 пролета для междуэтажных).
  • При монтаже перекрытия должна предусматриваться достаточная степень его звукоизоляции, величина которой устанавливается нормами или специальными рекомендациями по проектированию зданий того или иного назначения. Для этого необходимо тщательнее закрывать щели в местах стыковки материала, во избежании перехода звука из соседних помещений, расположенных выше или ниже.
  • Перекрытия, разделяющие помещения с разницей температур от 10 гдадусов (например, отделяющее холодный подвал от первого этажа или чердак от первого этажа), должны удовлетворять требованиям теплозащиты, то есть необходимо увеличивать слой теплоизоляции.
  • Ни одна конструкция перекрытий, особенно деревянных, не может противостоять длительному воздействию огня, но у каждого материала существует свое значение предела огнестойкости. Предел огнестойкости железобетонных перекрытий — 60 мин; деревянных перекрытий с засыпкой и нижней оштукатуренной поверхностью — 45 мин; деревянных перекрытий, защищенных штукатуркой, около 15 мин; деревянных перекрытий, не защищенных несгораемыми материалами, еще меньше.

Схема армирования монолитной плиты

Схема армирования плиты позволяет получить наглядную картинку расположения всех элементов конструкции. Чертеж содержит параметры размещения верхнего и нижнего пояса системы и расстояние, которое образуется между ними, проектную толщину слоя бетона, шаг армирования и прочие значения. Пространственные схемы дополнительно отображают расположение телескопических стоек, опалубки и ригелей.

Расчетная схема армирования зависит от типа и профиля плиты: балочная, плоская, пустотная, ребристая и т. д:

  • Для плит балочного типа (опора реализуется на три стены, нагрузка происходит преимущественно в одном направлении сверху-вниз, например, в межэтажных перекрытиях), размером до м используется однопролетное армирование и сплошной профиль заливки;
  • Для плит с большими пролетами, опирающимися на колонны, подходит многопролетное армирование (обычно двухслойное). Перед работой проводится расчет по нагрузке.

Если необходимо провести надежное армирование плиты перекрытия (СНиП), нагрузка рассчитывается так:

  • полезная (оснащение дома и пр.) – 200 кг/м²;
  • от перегородок – 150 кг/м²;
  • от пола – 100 кг/м².

Таким образом, средняя нагрузка для жилого дома составит 450 кг/м², то есть плита перекрытия должна выдерживать именно эту нагрузку, желательно немного большее 500 кг/м².

Разработку сложных схем целесообразно доверять профессиональным проектировщикам, которые предоставят на армирование монолитной плиты перекрытия чертеж и чертеж в разрезе.

Строение межэтажного перекрытия: лаги, балки, черный пол, изоляция

Настил (черный пол)

Настил (черный пол) выполняется из досок толщиной 3,5 — 5 см, для массового строительства — чаще 4 — 4,5 см. Когда настил служит одновременно и чистым полом, ширина досок берется не более 8 — 12 см (половой брусок); сплачивают их в шпунт. При наличии чистого пола доски настила могут иметь ширину до 20 — 22 см; сплачивание производится в четверть или впритык.

Читайте также:  Монолитные перекрытия по профнастилу: технология несъемной опалубки

Укладку настила осуществляют непосредственно на балки или на лаги

Первый способ экономичен (отсутствуют лаги), дает меньшую конструктивную высоту перекрытия.

Второй способ позволяет выверстывать поверхность под настил, улучшает звукоизоляционные качества перекрытия (настил опирается на балки только в отдельных точках), упрощает вентиляцию перекрытия.

Для экономии древесины и снижения конструктивной высоты перекрытий можно конструировать их без лаг.

Лаги из пластин 18/2 см и 16/2 см укладывают плоской гранью вверх на расстояниях 70 — 80 см с небольшой подрезкой (1 — 2 см). Между балками и лагами для звукоизоляции помещают упруие прокладки (пакет из нескольких слоев толя, склеенных между собой, или из войлока, обернутого толем). Смазку применяют при деревянных накатах для закрытия швов и щелей. Смазка необходима для звукоизоляции и др.

Материал для смазки — мятая глина, отощенная песком для уменьшения растрескивания. Лучшие результаты дает импрегнированная глина. Примерный состав по объему: глины — 5 ч., песка — 2 ч., опилок или соломенной резки — 6 ч., смолы — 1ч., воды — 2 ч. Толщина слоя глиняной смазки — 2 — 3 см. Вместо глиняной смазки предпочтительно применять строительный картон. Изоляция (насыпка) в междуэтажных перекрытиях служит главным образом для звуковой изоляции и выполняется насыпкой из песка, шлака, прокаленной земли и т.п. слоем толщиной 5 — 10 см.

Особенности перекрытий монолитного типа

Перекрытия представляют собой сплошные ж/б конструкции армированного типа. Их применение актуально при повышенных весовых нагрузках, прежде всего – в многоэтажных домах. В частном строительстве к их главным преимуществам относят возможность сокращения затрат на монтаж за счет самостоятельного выполнения отдельных или всех этапов работ при минимальном задействовании спецтехники. Технология считается трудоемкой, для исключения ошибок расчет плиты стоит доверить специалистам. Полученные параметры обязательно учитываются при подготовке основного проекта дома.

Виды плит

Условно все межэтажные перекрытия разделяются на сборные (сплошные или пустотелые, изготовленные на заводе), часторебристые (ячеистого типа с участками из облегченного материала или пустых блоков) и монолитные. Последние ценятся прежде всего за отсутствие швов, этот вариант выбирается при бетонировании многоэтажных зданий, заливке полов или разграничении этажей в индивидуальных постройках.

В зависимости от конструктивного исполнения и способа монтажа разделяются на: балочные, безбалочные (наиболее востребованная при строительстве частных домов разновидность с гладкой поверхностью), с несъемной опалубкой (одновременно выполняет роль теплоизоляционной прослойки) и уложенные на стальной настил. Последние ценятся за уменьшение трудоемкости и возможность снижения толщины и массы.

Перекрытие плитами между первым и вторым этажом: железобетон

Широкое распространение получили плиты, изготовленные из железобетона. По некоторым параметрам, если сравнить с монолитным исполнением перекрытия между первым и вторым этажом, они имеют лучшие показатели.

Организация такого перекрытия требует мощного фундамента и подразумевает возведение стен из прочных материалов. Как правило, плиты перекрытия применяют для зданий большой этажности.

Конструкции из железобетонных плит обладают надежностью, прочностью и длительным сроком эксплуатации. Величина нагрузок, которые может выдержать бетон – колоссальна. Для него характерно свойство со временем увеличивать прочностные характеристики. Кроме этого материал полностью удовлетворяет требованиям по тепло- и звукоизоляции, а также имеют достаточную пожаробезопасность. Процесс монтажа перекрытия из плит не требует много времени при использовании специальной техники и не отличается сложностью.

Строительство перекрытий

К основным недостаткам железобетонных изделий можно отнести их существенную массу и необходимость использования при монтаже спецтехники. Кроме этого такие перекрытия требуют создания стяжки, чтобы нагрузка не них была равномерной.

При всех недостатках железобетонные плиты перекрытия успешно применяются при возведении частных домов.

Требования по устройству железобетонного перекрытия для зданий из газобетона

Перекрытия для дома из газобетона – ответственные элементы постройки. Ведь запас прочности газоблоков не позволяет возводить здания высотой более трех этажей, а газобетон проигрывает по прочностным характеристикам обычному бетону. Именно поэтому к перекрытиям газобетонных строений предъявляется комплекс требований.

Межэтажная конструкция должна обладать следующими свойствами:

  • устойчивостью к воздействию нагрузок;
  • запасом прочности с учетом длины перекрываемого пролета;
  • способностью поглощать внешние шумы;
  • повышенными теплоизоляционными характеристиками;
  • пожарной безопасностью;
  • сейсмической стойкостью.

Устройство армирующего пояса для зданий из газобетона является обязательным Важный момент – равномерное распределение нагрузок, передаваемых плитами перекрытия или поверхностью опорного бруса на капитальные стены. Для усиления жесткости строения и выравнивания усилий сооружается . Он необходим при любой толщине стен. Железобетонная окантовка по периметру коробки предотвращает растрескивание блоков, на которые опираются балки перекрытий.