Технико-экономические сведения.

Как мы уже говорили, кладка стен из кирпича – трудоемкий процесс. Для его выполнения требуется большое количество квалифицированных каменщиков. Затраты труда на 1 м³ кирпичной кладки в 3 раза больше, чем на монтаж панелей такого же объема. Кроме того, при выполнении стен из кирпича требуется большой объем послемонтажных работ. Кирпичные стены нужно штукатурить и шпаклевать под окраску и оклейку. Панельные стены требуют только разделки швов и их штукатурки. Продолжительность строительства кирпичных зданий намного больше панельных или блочных. Один этаж здания с кирпичными стенами строится 6-12 дней, а сборные многоэтажные дома полностью возводятся на 1-1,5 мес. Однако эксплуатационная надежность стен сборных зданий ниже, чем кирпичных. Уже в период приработки конструкций (в первые 1-3 года) появляются нарушения герметичности швов, трещины в панелях, повышается их теплопроводность.

Удельный вес стоимости стен в полной стоимости кирпичного жилого дома составляет в среднем 23,7%, а крупнопанельного – 30,5%.

Масса стен в кирпичном доме составляет в среднем 54% от общей массы жилого дома, а в крупнопанельном – 40%.

Сметная стоимость 1 м² общей площади в крупнопанельных домах меньше, чем в кирпичных, на 3%. Однако, с учетом инвестиций, необходимых в развитие производственной базы для изготовления сборных деталей, в пересчете на 1 м² стены удельные капитальные вложения в сборном домостроении в 2-4 раза выше, чем при кладке из кирпича. Поэтому удельный вес кирпичных домов в общем объеме жилищного строительства довольно высок.

Перегородки в полной стоимости жилого кирпичного дома составляют 8%, в крупноблочном – 7% и в панельном – 5%. По массе они составляют соответственно 2, 3 и 6% от общей массы здания, по площади они занимают от 4 до 7% общей площади квартиры.

Самую высокую звукоизоляцию обеспечивают межкомнатные перегородки из шлакобетонных плит. Они же имеют и наибольшую трудоемкость. Если их заменить на прокатные гипсовые перегородки, у которых звукоизоляция меньше на 5 дБ (45 и 40 дБ), а трудоемкость ниже на 24%, то, например, в панельном доме получаем снижение стоимости общей площади на 2,5%, а за счет снижения толщины перегородок на 2 см (100 и 80 мм) стоимость общей площади снижается на 1%. Полная экономия составляет 2,5 + 1 = 3,5%. При этом стоимость перегородок снижается на 45%.

Трудоемкость кладки перегородок из штучных материалов в 1,2-3 раза выше, чем монтажа из панелей.

 

ТЕМА 8. ПЕРЕКРЫТИЯ И ПОЛЫ

1. Понятие и типы перекрытий.

2. Конструкции перекрытий.

3. Понятие и конструкции полов.

4. Технико-экономические сведения.

 

Понятие и типы перекрытий.

ПЕРЕКРЫТИЯ – внутренние горизонтальные конструкции, разделяющие здание по высоте на этажи. Они выполняют функцию несущей конструкции – несут свою собственную массу и полезные нагрузки, приходящиеся на перекрытия (массу мебели, оборудования, людей). Кроме того, перекрытия выполняют функцию защитно-ограждающей конструкции, защищают от шума в верхних и нижних помещениях, от охлаждения в зимнее время и от перегрева летом, от сырости, которая может проникнуть в помещения первого этажа вместе с влажным воздухом подвалов. Перекрытия, исходя из своего назначения, должны удовлетворять требованиям долговечности, огнестойкости, звуко-, влаго- и теплоизоляции, жесткости.

Перекрытия классифицируются в зависимости от места расположения в здании и по конструктивному решению.

1. В зависимости от места расположения в здании: междуэтажные, надподвальные, чердачные.

2. По конструктивному решению:

- плитные

из сборных железобетонных плит (однослойные и многослой ные);

из монолитного железобетона (в виде гладких плит (безбалочные), ребристые и кессонные);

монолитно-сборные железобетонные;

- балочные (по деревянным, металлическим и железобетонным балкам).

 

Конструкции перекрытий.

Исходя из основных функций перекрытий и предъявляемых к ним требований, определяют состав их конструктивных элементов. Несущие функции выполняют балки. Они располагаются поперек или вдоль здания.

Защитную функцию в междуэтажных перекрытиях осуществляет звукоизолирующий слой, в чердачных и надподвальных перекрытиях – утепляющий слой. Звукоизоляцию и утепляющий слой укладывают на накат, опирающийся на балки.

Поверх балок укладывают пол или непосредственно на балки или на предварительно уложенные лаги.

До 50-х годов прошлого века основным материалом перекрытий было дерево. Из него делали все элементы, включая прогоны и балки.

С середины прошлого века для балок в перекрытиях над сырыми помещениями (подвалами) начали использовать прокатную сталь (двутавр и швеллер). Стальными делали балки, прогоны и колонны каркаса. В нашей стране в целях экономии металла стальные балки используют редко. Широкое распространение получили более дешевые конструкции из сборного железобетона.

В новом строительстве используют сплошные, многопустотные, ребристые, часторебристые и шатровые плиты и панели перекрытий.

Железобетонные плиты для повышения их прочности армируют железом. Арматурные стержни укладывают на сварке в виде сетки и каркаса в заводских условиях. Применяют предварительно напряженные железобетонные конструкции (стальные стержни предварительно растягивают, заливают бетонным раствором и отпускают. При этом бетон сжимается).

Конструкции перекрытий в каменных домах бывают деревянными с деревянными или стальными балками и железобетонныеми монолитными или сборными. В деревянных домах применяют только деревянные перекрытия.

В деревянных перекрытиях до середины Х1Х в. делали балки из бревен большого диаметра. Поэтому перекрытия опирались только на наружные стены и перекрывали большие пролеты. Это позволяло применять однопролетные конструктивные схемы перекрытий. С уменьшением поперечного сечения балок стали применять промежуточные опоры, двухпролетные, реже трехпролетные, поперечные и смешанные схемы перекрытий. Со временем стали применять деревянные перекрытия по балкам из досок, поставленных на ребро. Это позволяет перекрывать большие пролеты (до 4,5 м), но такие перекрытия не имеют достаточной жесткости и на потолке появляются трещины.

В деревянных перекрытиях по стальным балкам балки опирают, заделывая в гнезда стен или укладывая на прогоны. Концы деревянных балок предохраняют от загнивания, обрабатывая антисептиком, оборачивая рулонной гидроизоляцией. Под балки из прокатной стали, имеющие небольшую площадь опоры, подкладывают распределительную подушку. Чтобы стена не промерзала в месте заделки балок в стену, с торца балки утепляют эффективными утеплителями.

В качестве звукоизолирующего слоя применяют шлак или песок, который укладывается на деревянный накат. Накат устраивают из досок или брусков.

При устройстве перекрытия по деревянным балкам очень важно обеспечить естественную вентиляцию пространства между слоем звукоизоляции и полом: в застойном воздухе интенсивно развиваются грибки. В полу прорезают продухи. Это обеспечивает естественную циркуляцию воздуха подполья. Продухи закрывают специальными вентиляционными решетками, которые поднимают над полом на 15 мм, чтобы не проникала вода под пол при его мойке.

Перекрытия по стальным балкам имеют повышенный срок технического износа, однако при пожаре под действием высоких температур стальные балки сильно деформируются, разрушается перекрытие, а иногда из-за деформации стальных элементов разрушаются и стены здания.

В целях экономии металла перекрытия по стальным балкам в настоящее время в жилых зданиях не устраиваются.

Применение перекрытий по деревянным балкам в зданиях выше 4-х этажей не допускается.

При устройстве перекрытий по деревянным балкам с боков балок к их нижним граням прибивают черепные бруски квадратного сечения 50 на 50 мм. Накат опирается на черепные бруски. В качестве наката применяют настилы из пластин, доски, дощатые щиты – в два слоя, брусчатые накаты. В чердачных перекрытиях и в перекрытиях над холодным подпольем накаты служат одновременно и утепляющим слоем. Их делают из фибролита, камышита, пенобетона. Поверх накатов укладывают звукоизоляцию – песок.

Перекрытия по железобетонным балкам. Монолитные железобетонные перекрытия проектируют ребристыми, кессонными и безбалочными.

В ребристом железобетонном перекрытии ребра представляют собой главные и второстепенные балки. Их располагают под плитой или над ней. Применяются также перекрытия с ребрами вверх. Ребристое перекрытие с балками вниз более экономично, чем с ребрами вверх, т.к. уменьшается площадь сечения ребер. В результате сокращается расход бетона.

Перекрытие с ребрами вверх имеет гладкую поверхность потолка. Это важно для жилых помещений. Если используются перекрытия с ребрами вниз, то для получения гладкой поверхности иногда устраивают подвесные потолки. Для этого из железобетонной плиты выпускают арматуру в виде крючков, на которых крепят декоративные или акустические плиты или стальную плетеную сетку, покрываемую слоем штукатурки.

Перекрестными балками одинакового сечения создают кессонный потолок. Такие потолки применяются в некоторых помещениях общественных зданий, т.к. обогащают интерьер.

При устройстве безбалочных перекрытий плиту опирают на столбы или колонны. Верхнюю часть столба увеличивают развитой капителью. При этом увеличивается площадь опоры. Такое решение позволяет отказаться от ребер.

При возведении монолитных железобетонныз перекрытий необходимы устройство опалубки, изготовление и укладка арматуры, укладка бетонной смеси в опалубку. Эти операции трудоемки и длительны.

В целях сокращения трудоемкости и длительности монтажных работ стали применять сборные железобетонные балки и сборно-монолитные перекрытия. Железобетонные балки могут быть различной формы с черепными выступами. На эти выступы укладывают накаты из гипсовых, шлакобетонных, железобетонных плит и из различной формы шлакобетонных камней.

Сборно-монолитные перекрытия состоят из сборных вкладышей, которые укладываются на поддерживающие временные леса. Между этими вкладышами обрадуются широкие швы. В них устанавливают арматуру и заполняют бетоном. Швы превращаются в балки. Для повышения теплотехнических и звукоизоляционных свойств и облегчения перекрытия вкладыш и делают легкобетоными.

В полносборных зданиях применяют сборные перекрытия. Их решают по 3 конструктивным схемам. 1. Применение крупноразмерных панелей “на комнату”. Они опираются на продольные стены или по контуру (еще и на поперечные стены или перегородки).

Первоначально появились ребристые панели с балками-ребрами, располагаемыми сверху или снизу панели. В этом решении ребра выполняют функцию балок, а панель – функцию наката.

Более рациональными типами перекрытия при пролетах до 6,0 м оказались пустотные панели. В настоящее время выпускают панели с круглыми пустотами.

При опирании панелей по контуру применяют сплошные панели часторебристые и шатровые.

Перекрытие из часторебристых панелей – раздельное. Верхнюю часть укладывают ребрами вниз, а нижнюю – ребрами вверх с упругими прокладками между контурными ребрами. Верхнюю панель изготовляют на заводе с устройством пола. Это значительно снижает трудоемкость устройства перекрытий.

Шатровые панели имеют по контуру ребра. При небольших пролетах перекрытие из шатровых панелей устраивают без ригелей поэтому уменьшается толщина перекрытия.

2. Двухпролетная схема. Крупноразмерные плиты шириной 1,2-1,5 м укладывают поперек здания и заделывают с одной стороны в наружную стену, а с другой – во внутреннюю продольную или опирают на прогоны. При этом нагрузка равномерно распределяется по всей длине опоры.

3. Поперечная схема. Крупноразмерные плиты располагают вдоль здания, опирая на балки, уложенные поперек. При этом на стенах возникают значительные сосредоточенные нагрузки, это надо учитывать при проектировании. Но схема удобна, т.к. упрощается заделка плит поскольку их опирают на балки, а не на стены.

Важной функцией, которую выполняют перекрытия, является звукоизоляция жилых помещений от шума соседних квартир и квартир, расположенных выше или ниже. Перекрытие подвергается звуковому напору ударного и воздушного шума – шума, передающегося по материалу и по воздуху.

Ударный шум воспринимается полом перекрытия, воздушный – потолком.

Самым простым решением проблемы звукоизоляции является акустически однородное перекрытие. В таком перекрытии несущая часть защищает помещение от воздушного шума своей массой и жесткостью, а покрытие пола из линолеума на войлочной подкладке или из ворсового ковра – от ударного шума.

Но тут возникают другие проблемы. Чтобы несущая часть своей массой защитила от воздушного шума, надо ее толщину делать 16-18 см. масса такого перекрытия составляет 400-500 кг/м². Весовой показатель ухудшает экономику перекрытия, а при размерах панели перекрытия “на комнату” в зданиях с широким шагом масса панели достигает 7-7,5 т. Это больше в 1,5 раза грузоподъемности грана. Приходится применять составное перекрытие из двух панелей. При этом образуется стык панелей в комнате, что эстетически неудачно и трудоемко.

Исходя из требований звукоизоляции от ударного шума, нужно отделить пол от несущей части перекрытия.

Перекрытие с раздельным полом состоит из несущего элемента, основания пола из легкого бетона или из гипсового водостойкого бетона толщиной 40-50 мм. Основание пола укладывают на упругие прокладки из звукоизоляционного материала: жесткие и полужесткие стекловолокнистые и минераловатные плиты, эластичный пенополистирол, антисептированные древесноволокнистые плиты. На основание наклеивают безосновный линолеум. Между основанием пола и несущим элементом образуется воздушная прослойка толщиной не менее 15 мм. По своим акустическим качествам эта прослойка эквивалентна настилу массой 200-300 кг/м².

Изоляцию от воздушного и ударного шума без увеличения поверхностной плотности обеспечивают, устраивая раздельные конструкции перекрытий. В таком перекрытии основание пола укладывают на сплошную упругую прокладку из стекловолокнистых или минераловатных матов толщиной не менее 40 мм, после обжатия толщина упругого слоя не должна быть меньше 15 мм. Деревянные раздельные полы делают из дощатого настила по лагам, а покрытие пола – из паркета. Лаги полов опирают на балки через упругие прокладки из войлока, обернутого толем, или минеральных матов. Ширину звукоизоляционных прокладок принимают на 0,05 м шире лаги, а длину определяют расчетом на смятие.

Для повышения звукоизоляции от воздушного шума устраивают раздельные потолки самонесущие или подвесные.

Раздельные потолки должны включать легкие звукоизоляционные материалы из минеральной или стекловолокнистой ваты. Несущие потолки трудоемки, требуют особых креплений к стеновым панелям. Более эффективны подвесные потолки с ребристым несущим настилом.

Устройство раздельных перекрытий более трудоемко, чем акустически однородных, и вызывает увеличение высоты перекрытий.

Раздельное основание пола или потолка для улучшения звукоизоляции необходимо отделять от несущих стен упругими прокладками.