Потолочные перекрытия. Требования к конструкциям. Балочные и плитные виды

Требования

Перекрытие потолка независимо от того, какой материал пошел на их изготовление, должно отвечать принятым стандартам:

1. Перекрытие обязано выдерживать эксплуатационные нагрузки, рассчитанные вами заранее. В расчетную нагрузку входит вес балок перекрытия и выбранного вами материала отделки потолка;
2. Жесткость сооружения должна выдержать все предполагаемые нагрузки, при этом она не должна деформироваться;
3. Необходимо также обеспечить потолочное перекрытие достаточными звуко- и теплоизоляционными характеристиками.
4. Одной из главных характеристик потолочного перекрытия должна являться его огнестойкость.

Существует два вида потолочных перекрытий: плитное и балочное.

Сборно-монолитное перекрытие

В основе конструкции балочный каркас – заводские балки из бетона или оцинкованной стали, на которых собран арматурный каркас треугольной формы. Заполнение между балками из облегченных кладочных или теплоизоляционных материалов – газоблоки, пеноблоки, теплая керамика, керамзитобетонные блоки, вкладыши из плотного пенопласта. Армируется перекрытие готовой сеткой (ячейка 10×10 или 15×15 см) или связанной из арматурного прута (восьмерка, десятка), укладываемой поверх заполнения на специальные подставки. Сборно-монолитное перекрытие зачастую комбинируют с системой теплого пола, фиксируя магистраль на арматурном каркасе. Слой бетона над заполнением от 5 см, при одновременной заливке теплого пола, толщина слоя увеличивается до 8-10 см. Наши умельцы могут дать практические советы по устройству сборно-монолитного перекрытия, на базе собственного опыта.

Сделал такие перекрытия. Выводы:

1. Ни в коем случае не использовать пустотные блоки! Большой проблемой потом будет к этому потолку снизу что-то прикрепить, дюбели проваливаются в пустоту, все выкрашивается и вываливается. Да и вообще, пустоты в загородном доме – вещь очень сомнительная, малейшая щелочка и там обязательно какая-нибудь биология поселится. Так что только сплошные газобетонные блоки.
2. Треугольные балки – брать лучше заводские. На них приходится вся нагрузка, я бы поостерегся заливать их на объекте, даже заводским бетоном из миксера. Такую прочность, как на заводе ЖБИ, на объекте не получить никогда.

У меня получилось быстро и относительно недорого. Кстати стальные подпорки брал в аренду – тоже приемлемо. Намного спокойнее, чем игры с краном и ЖБ-плитами, которые потом все равно, сверху заливать бетоном.

Справляться с поставленной задачей и выдерживать предполагаемые нагрузки в течение срока эксплуатации, отделять помещения и быть основой для пола и потолка, способно перекрытие каждого вида. На выбор же конкретной технологии влияет как конструктив дома, так и финансовые возможности и предпочтения владельцев, а также наличие или отсутствие подъезда к пятну застройки. В любом случае, выбор более чем солидный, а ведь возможны еще и вариации на тему, интереснейшие из которых собраны в профильном разделе форума.

Для выравнивания основания или с целью повышения его теплоизолирующих свойств применяются различные материалы и системы, в том числе и сухая стяжка. Современная система, используемая и в качестве чернового пола, и в качестве оригинального финишного покрытия повышенной декоративности – наливной пол. В видео – технология устройства напольной стяжки или как получить ровный пол без арматурной сетки.

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Перекрытия балочного типа

По конструкции все перекрытия делятся на два вида: балочные и плитные. Каждое из них обладает определенными характеристиками. Балочные потолочные перекрытия часто встречаются в частных домах

Поэтому, если нужно сделать самостоятельно потолочное основание, следует обратить внимание именно на данный тип конструкции. Основой такого перекрытия являются деревянные балки, которые опираются на несущие стены строений

Сечение их зависит от расстояния между ними, планируемой нагрузки и ширины пролета. Прежде чем приступить к созданию перекрытия, необходимо выбрать древесину для балок. Они изготавливаются из материалов как хвойных, так и лиственных пород, но дерево должно быть тщательно просушено в течение минимум 3-4 месяцев. Перед укладкой балки обязательно проверяют на наличие гнили, трещин и прочих дефектов. В случае их обнаружения использовать материал нельзя. Балки, уложенные на стены, выравнивают по плоскости. Для этого под их концы подкладывают части просмоленных досок различной толщины. Для выравнивания балок нельзя использовать необработанные деревянные клинья. Стыки между элементами на внутренних стенах усиливают хомутами или скобами. Вместо металлического хомута также используют накладки из досок толщиной более 40 миллиметров. 

По требованиям пожарной безопасности, расстояние между балками и дымоходом должно быть не менее 40 сантиметров. При заделке концов в стены их пропитывают антисептиком, просмаливают и заворачивают в рубероид. Это позволяет защитить древесину от появления гнили.

Чтобы обеспечить жесткость перекрытия, закрепляют на несущей стене каждую вторую балку. Специалисты советуют с этой целью применять стальные анкеры, вмонтированные в кладку. Для создания на балках чернового потолка используют черепные бруски. Они прикрепляются к боковым сторонам основания, а к ним прибивают пластины наката, образующие покрытие. Помимо деревянных балок, применяются и металлические изделия. Они имеют меньший размер и дают возможность сэкономить на общем объеме, который занимается перекрытием. Одновременно с этим металлические элементы обладают большей несущей способностью, которая превышает показатель для деревянных балок в несколько раз.  Но и у металлических балок имеются недостатки. К ним относятся подверженность коррозии и невозможность создания эффективной звукоизоляции. Как выбрать плиты перекрытия, подробно на видео:

Перекрытия плитного типа

Этот тип перекрытий применяется при строительстве многоэтажных домов, промышленных и общественных зданий. Что касается частного домостроения, то плитные элементы обычно укладывают на сараи, гаражи и прочие подобные постройки. Они сложны в монтаже, поскольку имеют значительную массу.

Но одновременно обладают преимуществами, которых нет у балок, это:

• огнестойкость;
• долговечность;
• высокая механическая прочность.

Также потолочные плиты позволяют получить ровную черновую поверхность, практически не нуждающуюся в шлифовке. Разумеется, для этого перекрытие потолка своими руками необходимо делать, в точности соблюдая инструкцию.

Для обустройства плитного базового основания используют пустотные или сплошные изделия из разных видов бетона (тяжелого и легкого). В частном строительстве рекомендуется применять пустотные плиты, так как они не только имеют меньший вес, но и обладают лучшими звуко- и теплоизоляционными параметрами.

Какие нагрузки наиболее значимые?

Безбалочное монолитное перекрытие кессонного типа рассчитывается по методу предельного равновесия. На практике определено, что самыми опасными для конструкций этого вида являются следующие нагрузки:

• Полосовая нагрузка – при воздействии возникает 3 линейных пластических шарнира, который соединяют звенья на участках излома. В пролетах шарниры возникают по оси нагруженных конструкций, поэтому в этом случае трещины образуются снизу перекрытия. Вблизи опор шарниры возникают на определенном расстоянии от оси колонн, которое зависит от размеров и конфигурации капителей, и трещинообразование наблюдается сверху. На крайних участках (при опирании на стену) по наружной краю образуется только 2 пластических шарнира в пролете и возле опоры недалеко от 1-го промежуточного ряда колонн.
• Сплошное загружение – линейные пластические шарниры взаимно перпендикулярны и параллельны рядам колонн и образуются в средних панелях с трещинообразованием снизу. При этом возникающие шарниры разделяют каждую условную панель на 4 звена, вращающихся вокруг этих опорных  пластических шарниров с осями в зоне капителей, расположенными под 45° относительно рядов колонн. Раскрытие трещин в средних панелях над шарнирами происходит вверху, а по линиям колонн – трещины проходят по всей толщине перекрытия. Схема образования пластических шарниров в крайних панелях зависит от конструкции опорных элементов (наличие полукапителей с окаймляющими балками или свободное опирание на стену и т.д.).

Фото 10. Устройство кессонной горизонтальной несущей конструкции

8.2. Классификация перекрытий

По местоположению
в здании и эксплуатационному назначению
перекрытия разделяют на:

– надподвальные,
отделяющие первый этаж от подвала;

– цокольные,
отделяющие первый этаж от подполья или
сквозного этажа (над проездом);

– междуэтажные,
разделяющие этажи;

– чердачные,
отделяющие верхний этаж от чердака. Все
перекрытия, кроме чердачного, включают
в себя конструкцию пола.

По материалу
основных элементов перекрытия бывают:
деревянные,
железобетонные, сталежелезобетонные,
сталебетонные.

По способу
возведения:
сборные,
сборно-монолитные, монолитные.

Сборные перекрытия
по размерам применяемых строительных
изделий выполняются:

– из
мелкоразмерных элементов
(главным образом в малоэтажном
строительстве);

– из
крупноразмерных элементов
(для многоэтажных зданий).

По конструктивному
решению
перекрытия разделяют на:

– балочные,
состоящие из несущей части (балок) и
заполнения или настила;

– безбалочные
(или плитные), выполняемые из однородных
элементов – плит.

По теплотехническим
характеристикам
перекрытия бывают утепленные
(надподвальные, цокольные, чердачные)
и неутепленные
(междуэтажные).

По способам
достижения
нужной звукоизоляции перекрытия могут
быть акустически
однородными
и акустически
неоднородными.
Акустически однородные перекрытия
состоят из несущих плит, нижняя поверхность
которых является потолком, а верхняя –
основанием для настилки пола. При этом
защита от воздушного шума достигается
доведением массы 1 м2
перекрытия до определенной величины
(например, для жилых зданий до 400 кг, что
соответствует толщине плиты из тяжелого
бетона 160 мм). Акустически неоднородные
перекрытия включают несколько слоев,
один из которых – несущий – может иметь
толщину, определяемую расчетом на
прочность.

Остальные слои
предназначены для звукоизоляции,
величина которой определяется акустическим
расчетом.

8.1. Общие положения

Перекрытия
– основные горизонтальные конструктивные
элементы здания, расчленяющие его по
высоте на уровни (этажи) и выполняющие
одновременно несущие функции.

Конструкции
перекрытий образуют горизонтальные
жесткие диски (диафрагмы). Они объединяют
вертикальные несущие конструкции
здания, обеспечивая его работу при
воздействии вертикальных и горизонтальных
нагрузок как единого целого. Перекрытия
передают постоянные (перегородки) и
временные (мебель, оборудование, люди)
вертикальные нагрузки на стены или
колонны здания (рис. 8.1.).

Рис. 8.1. Виды
перекрытий и воздействия на них: 1 –
надподвальное; 2 – цокольное; 3 –
междуэтажное; 4 – чердачное; 5 – силовая
нагрузка; 6 – ударный шум; 7 – воздушный
шум; 8 – тепловой поток; 9 – диффузия
водяного пара; 10 – капель с крыши

Силовые воздействия
вызывают напряженное состояние и
деформации элементов перекрытия,
наиболее ярко проявляющиеся в прогибах.

Несиловые
воздействия
вызывают необходимость придания
перекрытиям соответствующих
теплотехнических, акустических,
гидроизоляционных, огнезащитных и др.
качеств, отвечающих требованиям
эксплуатации.

Сборными Монолитными Комбинированными

В качестве сборных элементов безбалочного перекрытия в частном домостроении используются многопустотные железобетонные плиты.

В основном их применяют на уровне подвальных и цокольных этажей. Несомненно, это самый простой и быстрый способ монтажа, но одновременно и дорогостоящий. При всех плюсах, высокая степень заводской готовности, простая сборка и ровная потолочная поверхность, не требующая дополнительных отделочных работ и высокая влагоустойчивость, стоит отметить и некоторые минусы.

К ним можно отнести сравнительно высокую цену, необходимость специальной техники на время транспортировки и монтажа и высокий коэффициент запаса по прочности, который не всегда уместен при строительстве частного дома. В основном предлагают стандартные плиты с нагрузкой 8000 кг/м2(при необходимом минимуме 200 кг/м2). Впрочем, все эти нюансы мало останавливают застройщиков и для перекрытия подвальных помещений очень часто используются данный строительный материал.

Если вы решили остановить свой выбор на железобетонных плитах, то стоит знать, помимо предлагаемой нагрузки 800 кг/м2, в нормативных документах предусмотрено производство плит с нагрузкой 400 кг/м2 и 600 кг/м2, поэтому не всегда целесообразно переплачивать за излишнюю прочность. Не лишним будет знать, что существует классическая пустотка (ПК) и многопустотные плиты стендового формования (ПБ). Так же стоит учесть некоторые ограничения, которые накладывает длина плит, ее максимальное значение не может превышать 8890 мм, хотя в этом диапазоне технологией предусмотрен абсолютно любой типоразмер.

Довольно часто при строительстве собственного дома застройщики используют технологию монолитного перекрытия. Несмотря на то, что трудоемкость работ увеличивается в разы (сборка опалубки, армирование, бетонирование и т.д.), все компенсируется сравнительно не высокой себестоимостью готового перекрытия и возможностью обойтись без привлечения дорогостоящей техники.

К преимуществам можно отнести и использование в процессе приготовление бетона компонентов, которые влияют на его качественные характеристики. Так, применение воздухововлекающих добавок или пористых наполнителей, снижают расход материалов на 1 м3 и его плотность, позволяет снизить общие затраты и повысить теплотехнические свойства перекрытия. Отсутствие швов в монолитном строительстве, исключает наличие мостиков холода и образование конденсата.

Некоторые застройщики к недостаткам данного вида монтажа относят необходимость технологического перерыва в работе для того чтобы бетон смог набрать прочность.

Очень часто на форумах фигурирует цифра 28 суток. Да, действительно, для 100 % – ного созревания бетона необходим данный период, но он служит только для контроля и не имеет ничего общего с распалубочной прочностью. В теплое время года, достаточно 70 % – ной прочности, которая набирается за первые 3 – 5 суток (при условии соблюдения рецептуры), после чего ведение работ может быть продолжено без ущерба для конструкции.

В продолжение вышесказанного, можно добавить, что широкое распространение сейчас получила несъемная опалубка, которая проста в сборке и после монтажа становится частью перекрытия.

Несущими элементами опалубки являются металокаркасы из арматурной стали. Сама опалубка собирается из модулей в виде термоблоков. Пазы, расположенные в боковой горизонтальной плоскости, обеспечивают идеальное примыкание деталей со стороны заливки бетона, а с внутренней стороны в результате образуется совершенно ровная поверхность.

Комбинированный вид перекрытия вобрал в себя все преимущества сборной и монолитной технологий. Идея его заключается в том, в качестве опорных элементов используются балки, это могут быть и пространственные каркасы из арматурной стали и швеллера.

На них путем нанизывания устанавливаются облегченные блоки, они могут быть выполнены из различных материалов, начиная с неопора и заканчивая пустотными керамическими блоками. Благодаря тому, что конструкция наборная, ее длина не регламентирована и будет зависеть только от ширины пролета, но не более 12 метров. После установки комплектующих, вся конструкция заливается сверху определенным слоем бетона, после чего монтаж перекрытия можно считать завершенным.

Несомненно, это самый прогрессивный и быстроразвивающийся вид строительства. Он позволяет в кратчайшие сроки смонтировать перекрытие любой конфигурации, без привлечения специальной техники и с отличными тепло и звукоизоляционными характеристиками.

1.5.1 Понятие о перекрытиях. Классификация перекрытий. Требования к ним

Перекрытие
– конструктивный элемент здания,
разделяющий его на этажи.

Классификация
перекрытий:

1. 1. по месторасположению:

а) междуэтажные;

б) надподвальные;

в) чердачные.

1. по материалу:

а) ж/б;

б) стальные;

в) деревянные.

1. по способу
   возведения:

а) сборные;

б) монолитные;

в) сборно-монолитные.

4. по конструктивному
решению:

а) балочные (несущий
элемент – балки, на которые укладывают
элементы покрытия);

б) плитные (состоят
из несущих плит, опирающихся на
вертикальные несущие опоры здания);

в) безбалочные
(состоят из плиты, связанной с вертикальной
опорой капителью).

Требования к
перекрытиям

1. Прочность.

2. Жесткость.

3. Звукоизоляция.

4. Противопожарные.

5. Теплоизоляция

6. Водонепроницаемость

7. Индустриальность

Классификация

Разделительные конструкции классифицируют по различным критериям:

• месту расположения;
• функциональному назначению;
• конструктивным особенностям;
• технологии возведения.

Перекрытие фундамента

В зависимости от расположения и назначения существуют следующие разновидности защитных конструкций:

• чердачные. Обеспечивают теплоизоляцию жилых помещений, отделяя их от неотапливаемого чердака. Предусматривают использование теплоизоляционных материалов, устойчивых к воздействию влаги и температурных колебаний. Содержат пароизоляционную прослойку. Она способствует поддержанию комфортной влажности;
• межэтажные. Располагаются между этажами здания, разделяя строение на отдельные помещения, в которых поддерживается постоянный микроклимат. Не нуждаются в защите от воздействия влаги и теплоизоляции. Основное назначение межэтажных конструкций – звуковая изоляция помещений;
• подвальные. Выполняют функцию разделительной перегородки между неотапливаемой цокольной частью здания и жилым помещением. Обязательный элемент подвальных оснований – теплоизоляционная прослойка. По своему назначению подвальная конструкция идентична чердачной. Она предусматривает наличие пароизоляционной прослойки, расположенной поверх теплоизолятора.

По конструктивному исполнению несущие элементы делятся на виды:

• балочные. Представляют систему несущих балок и расположенного между ними заполнителя, а также элементов напольного или потолочного перекрытия;
• безбалочные. Они сформированы в виде усиленных конструкций, состоящих из отдельных железобетонных панелей или сплошных армированных плит;
• комбинированные. Представляют собой сборную конструкцию, сформированную из несущих балок, между которыми расположены отдельные блоки.

По технологии изготовления несущие конструкции делятся на следующие виды:

• сборные. Собираются из отдельных элементов, произведенных, как правило, в промышленных условиях;
• цельные. Особенность монолитной основы – заливка несущей плиты непосредственно на месте установки;
• сборно-монолитные. Формируются из отдельных ригелей, между которыми устанавливается арматура, и заливается бетон.

Устройство монолитного перекрытия

Рассмотрим особенности различных видов перекрытий, оценим достоинства и проанализируем недостатки.

Технические характеристики – как не ошибиться при выборе

Деревянные балки эффективны при закрытии пролёта в 2,5-4 м. Максимальная длина – 6 м, при большей протяжённости не обойтись без монтажа опорных колонн или иных конструкций.

Крепление стропил к балкам перекрытия из дерева осуществляется посредством стальных пластин, уголков и скользящих опор. При определении сечения за стандарт принимают общую нагрузку в 350-400 кг/м2 для перестраховки. Оптимальное соотношение высоты и ширины изделия 1,4:1. Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать, дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену — не менее 12 см, для бруса — не менее 15 см.

Ширина доски для балки варьируется в пределах 4-20 см, высота 10-30 см, диаметр брёвен может достигать 11-30 см. В зависимости от габаритов балки, шаг укладки составляет 0,3-1,2 м (как правило, 0,6-1 м).

Расстояние между балками перекрытия из металла колеблется в пределах 1-1,2 м. Номер (размер) балки при нагрузке в 400 кг/м2 выбирается исходя из длины обустраиваемого пролёта и шага укладки. Так, при пролёте в 6 м и шаге 1-1,2 м оптимален 20 двутавр (высота 20, ширина 10 см); пролёт 4 м, шаг 1-1,2 м – №12 (высота 12, ширина 6,4 см); пролёт 3 м, шаг 1-1,2 м – №10 (высота 10, ширина 5,5 см).

Современная бетонная балка перекрытия способна закрыть проём длиной в 3-7,5 м, а укладка проводится с шагом в 1-1,5 м. Минимальная высота элемента составляет 1/20 часть длины пролёта, ширина рассчитывается исходя из пропорции 5:7 (5 – ширина, 7 – высота).

Размеры балок перекрытия комбинированного типа могут быть самыми разными. Для серии W наибольшая длина составляет 6 м, категория L предусматривает длину до 13,5 м. Основное отличие между группами заключается в типе бруса. В первом случае это струганое изделие, прошедшее камерную сушку, во втором – клееные балки перекрытия, соединённые из отдельных элементов посредством особой технологии, что придаёт итоговому продукту повышенную жёсткость, прочность и надёжность.

Монолитные перекрытия

В отличие от сборных, из железобетонных плит, монолитные перекрытия не имеют швов и не требуют привлечения грузоподъемной техники. Монолитные перекрытия в домах без цокольного этажа обычно межэтажные, так как отливать именно перекрытие нецелесообразно – логичнее либо возводить плитный фундамент, сразу получая и черновой пол, либо заливать полы по грунту уже в процессе отделки дома.

Перекрытие монолитного типа – сплошная железобетонная плита, с опорой на несущие стены и перегородки, при необходимости отливаются или выкладываются еще и опорные колонны. Все характеристики монолита высчитываются в процессе проектирования дома. Толщина перекрытия определяется исходя из величины самого большого пролета (типовое соотношение 1:30), но не менее 15 см. Для пролетов длиной до 6 метров средняя толщина около 20 см, при необходимости заливки перекрытия с пролетами больше этого значения, потребуется усиление ребрами жесткости. Заливка плиты проводится в несколько этапов.

• Подготовка – сборка опалубки из щитов и опор, самодельная опалубка обычно из толстой (от 20 мм) влагостойкой фанеры, но это может быть и пластик или металл. Если не планируется натяжной потолок, при котором ровная плоскость необязательна, поверхность щитов должна быть гладкая. Опоры бывают специализированные (металлические, телескопические) или самодельные (бревно, брус с подпорками). Самодельная опалубка собирается на метизы и брус, у готовых разборных конструкций заводские крепления. Для герметизации самодельной опалубки ее застилают толстой полиэтиленовой пленкой, сборная форма герметична, но для упрощения распалубки ее необходимо смазать. Собранную форму проверяют на соответствие уровню, чтобы не перекосило.
• Армирование – пространственный арматурный каркас вяжется из стальной арматуры, диаметр и ячейка сетки вычисляется при проектировании. Для вязки арматуры используют проволоку, толщиной 1,2-1,5 мм, жесткая фиксация (сварка) недопустима. Чтобы выдержать защитный слой при заливке, каркас устанавливают на специальные фиксаторы. В процессе сборки арматурного каркаса также устанавливают закладные для коммуникаций.
• Заливка – использование самомесного раствора для бетонирования монолита редкость, это вынужденная мера, если нет возможности заказать готовый раствор. В основном же плиту заливают заводским раствором (от М200), за один прием, с помощью бетононасоса: равномерно распределяют массу по всей площади и уплотняют вибратором. 
• Уход за плитой – до набора марочной прочности за монолитом ухаживают как за другими бетонными поверхностями, с той разницей, что вместо обильного полива смачивание.