Устройство современных деревянных перекрытий домов. Виды перекрытий

Устройство современных деревянных перекрытий домов. Виды перекрытий

План лекции.

1.1. Классификация перекрытий и требования к ним.

1.2. Деревянные перекрытия.

1.3. Железобетонные перекрытия.

1.3.1. Монолитные перекрытия.

1.3.2. Сборные перекрытия.

1.4. Конструктивные решения надподвальных и чердачных перекрытий.

2.1. Требования к полам.

2.2. Конструктивные решения полов.

1. Виды перекрытий и требования к ним.

Перекрытия наряду со стенами являются основными конструктивными элементами зданий, разделяющими их на этажи. Их назначение – воспринимать и передавать постоянные и временные нагрузки на стены и колонны, а также изолировать помещения друг от друга и от влияния внешней среды. Эти функции и определяют их прочностные, а также тепло-, влаго-, газо- и звукоизолирующие качества.

1.1. Классификация перекрытий и требования к ним.

Перекрытия различают:

1) по расположению в здании:

Междуэтажные;

Чердачные;

Над проездами и холодными подвалами;

2) по конструктивной схеме:

Балочные (основной несущий элемент – балки, на который укладывают настилы, накаты и другие элементы покрытия);

Плитные – состоят из несущих плит и настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригели и прогоны;

Безбалочные – состоят из плиты, связанной с вертикальной опорой несущей капителью;

3) по материалу несущих элементов:

Железобетонные;

По деревянным балкам;

По стальным балкам;

4) по способу возведения:

Монолитные;

Сборные;

Сборно-монолитные.

Конструкцию перекрытия составляют: несущие элементы, изолирующие, пол и потолок.

Каждый вид перекрытия (по расположению в здании) подвергается различным воздействиям (рис.9.1.), что и определяет, в конечном счете, особенности их конструктивного решения. В целях унификации следует стремиться максимального конструктивного единообразия всех видов перекрытий. Наиболее массовые – междуэтажные перекрытия.

Силовые воздействия на междуэтажные перекрытия складываются из: собственного веса, массы перегородок и установок систем инженерного оборудования, нагрузки от людей и мебели.

Под влиянием силовых воздействий в конструкции перекрытия возникают напряжения и деформации, проявляющиеся в прогибах. Максимальный прогиб междуэтажного перекрытия допускается 1/200-1/400 от пролета.

Из несиловых воздействий на решение междуэтажных перекрытий, разграничивающих жилые помещения смежных этажей, оказывают наибольшее влияние ударные (от хождения людей, падения предметов и т.д.) и воздушные шумы (от громких разговоров, радио, телевизор и т.д.).

Рис. 9.1. Воздействия на перекрытия. 1 – опирание элементов здания; 2 – собственный вес; 3 – движение теплового потока; диффузия водяных паров; 5 – воздухопроницание; 6 – ударный шум; 7 – воздушный шум; 8 –эксплуатационные нагрузки; 9 –специфические воздействия.

Требования к перекрытиям:

    Долговечность – должна соответствовать установленной долговечности здания в целом. Конструктивными приемами обеспечивается сохранность установленных прочностных и изоляционных качеств во времени – особо в местах, подверженных частому увлажнению (в санитарных узлах).

    Огнестойкость. 1 степень огнестойкости – 1 час, 2 и 3 степень – не менее 0,75 часа, 4 степень – 0, 25 часа, 5 степень – легко сгораемые.

    Удобство эксплуатации – надлежащее решение пола и потолка.

    Теплозащитные требования – для чердачных и надподвальных перекрытий отапливаемых зданий, а также для перекрытий, отделяющих отапливаемые помещения этажей от неотапливаемых.

    Достаточная звукоизоляция.

    Архитектурная выразительность – оформление и отделка поверхности пола и потолка.

    Технологичность – возможность изготовления перекрытий и их монтажа высокоиндустриальными методами.

    Экономическая целесообразность – доля стоимости перекрытий и полов от общей стоимости здания составляет 18-20%, а трудоемкость устройства – 20-25%.

В зависимости от назначения помещений к ним могут предъявляться также специальные требования: водонепроницаемость (для перекрытий в санузлах, душных и т.д.), воздухонепроницаемость (при размещении в нижних этажах котельных, лабораторий).

Малоэтажные жилые здания массового строительства по капитальности относятся к III-IV классам, соответственно долговечность конструкций перекрытий должна быть не ниже III степени, а их огнестойкость не ограничиваться: перекрытия могут быть и несгораемыми, и трудносгораемыми, и сгораемыми.

Тип конструкций, их строительная высота и выбор конструктивных систем зависят от величины пролета и нагрузки. Тенденция направлена к тому, чтобы ограничить величину прогиба несущих конструкций перекрытия, а следовательно и перекрытия в целом. Требование минимального прогиба ведет к увеличению толщины конструкций.

Для жилых зданий перекрытия следует проектировать по возможности минимальной высоты – в пределах 200-300мм, поскольку увеличение их высоты влечет за собой увеличение объема здания, а следовательно, и его стоимости.

Существует несколько различных видов перекрытий: мансардные, цокольные, чердачные и междуэтажные. При их возведении необходимо следить за тем, чтобы они соответствовали ряду важных технических параметров:

  • имели определённую несущую способность, которая должна соответствовать эксплуатационным нагрузкам;
  • обладали достаточной жёсткостью, без прогиба под нагрузкой;
  • в необходимой мере защищали от посторонних звуков, и сохраняли тепло в помещении.
  • соответствовали требованиям пожарной безопасности.

В зависимости от инженерной конструкции здания, нагрузки которой он подвергается, а также его назначения, выбирается тот или иной вид перекрытия. Для межэтажных и цокольных перекрытий нормой нагрузки считают 2100 Н/м2, а для чердачных перекрытий её принимают в пределах 1050 Н/м2. При расчёте учитывается возможная нагрузка на перекрытие мебелью, оборудованием и жильцами дома. Плюс постоянная составляющая нагрузки – собственная масса перекрытия.

Довольно часто, при строительстве мансардных или двухэтажных домов, в междуэтажных перекрытиях приходится размещать сантехнические коммуникации. В таких случаях в перекрытия монтируют виниловые или металлические гильзы. Гильзы подбирают с чуть большим внутренним диаметром, чем прокладываемые трубы. Для лучшей тепло- и звукоизоляции образовавшееся пространство заполняют специальными изолирующими материалами, например просмоленной паклей.

Перекрытия также различают по типу используемого материала – плитные (железобетонные) или балочные.

Балочные перекрытия

Такой вид перекрытий чаще всего используется в частном строительстве, из-за простоты их устройства и хорошей теплоизоляции. Основой для деревянных перекрытий служат балки, которые в свою очередь опираются на несущие стены дома. Сечение балок подбирают в зависимости от ширины пролёта и частоты укладки самих балок.

Материалом для несущих балок служат лиственные и хвойные породы древесины. Их просушивают 3-4 месяца, и следят за тем, чтобы они не имели трещин и гнили.

На внутренних стенах дома балки стыкуются концами и соединяются хомутами, скобами или металлическими накладками. Также допустимо использовать для этой цели доски толщиной 50 мм.

При монтировании балок перекрытия, первыми укладываются крайние, а затем промежуточные, такой способ укладки называется «маячный». Важно следить за горизонтальностью укладки, и проверять её с помощью ватерпаса или уровня. Недопустимо использовать обычные щепки для выравнивания балок, для этих целей используют только просмоленные доски различной толщины (обычные щепки продавливаются).

Между каменной или кирпичной стеной и крайними балками необходимо оставлять зазор порядка 5 см., который в дальнейшем закрывают рейкой. Между стеной и балкой можно поместить рубероид или полоску толя.

По требованиям пожарной безопасности между дымоходом и балками должно быть расстояние не менее 40 см. Если конструкция дома не позволяет этого сделать, тогда в ригель врубаются балки, лежащие ближе к дымоходу, причем желательно их расположить более толстым концом в его сторону.

Заделка концов балок

Особого внимания требует заделка концов балок. В кирпичных стенах балки укладывают в ниши глубиной 17-20 см., на дно которых помещают доску, обработанную битумом.

В случае если несущая стена здания имеет толщину в 2,5 кирпича, то такая глубина ниши позволяет организовать воздушную прослойку, благодаря чему концы балок можно не обрабатывать. Дно гнезда ровняют бетоном, промазывают битумом и укладывают толь в два слоя. На заднюю стенку гнезда кладут слой просмоленного войлока, и прижимают доской в 2,5 см, обработанной антисептиками. Необходимо оставить зазор в 4 см между балкой и задней стенкой ниши.

В случае несущей кирпичной стены толщиной в два кирпича, заднюю стенку ниши закрывают просмоленным войлоком, в два слоя, и затем прижимают ящиком из трёх стенок, сделанного из просмоленной древесины.

Жёсткость конструкции балочного перекрытия

В случае несущей кирпичной стены толщиной в два кирпича, заднюю стенку ниши закрывают просмоленным войлоком, в два слоя, и затем прижимают ящиком из трёх стенок, сделанного из просмоленной древесины.

Для обеспечения необходимой жёсткости, каждую вторую балку необходимо укреплять. Делают это с помощью стальных анкеров, которые устанавливают в кладку. Один конец анкера не достает до внешней поверхности несущей стены 12 см, а другим концом выступает внутри помещения на 20 см. Крепят такие анкеры к деревянным балкам с помощью накладок из стали, с сечением 50х6 мм и гвоздями (5-6 мм).

Монтаж цокольных перекрытий

При монтаже цокольных перекрытий, к балкам, с бокового ребра, прикрепляют черепные бруски, имеющие сечение 5х5 см. и на них настилают чёрные полы.

При монтаже цокольных перекрытий, к балкам, с бокового ребра, прикрепляют черепные бруски, имеющие сечение 5х5 см. и на них настилают чёрные полы.

Монтаж междуэтажных перекрытий

Междуэтажные перекрытия возводятся схожим способом. К балкам прикрепляют черепные бруски сечением 4х4 или 5х6 см., к которым после закрепления пароизоляции крепят материал потолка нижнего этажа.

В зависимости от частоты укладки балок перекрытия, по-разному монтируют пол. Если балки уложены часто, то сверху на них сразу кладут доски (25-40 мм) или ОСП-плиты. Если же балки уложены редко, то первым делом кладут лаги с более частым шагом и только потом настилают пол.

Монтаж мансардных перекрытий

Установка мансардных перекрытий происходит примерно по этой же схеме, только в случае возведения их между отапливаемыми помещениями такие перекрытия не требуют обязательного утепления. В случае необходимости звукоизоляции можно использовать ту же минеральную вату, керамзит, сухой песок, предварительно проложив их c обоих сторон слоем пароизоляции.

Монтаж чердачных перекрытий

Балки, используемые для чердачных перекрытий, должны соответствовать некоторым правилам. В частности толщина балки должна быть не менее 1/24 от длины самой балки. Как и в остальных случаях сначала делают слой пароизоляции, затем укладывают утеплитель, сверху накрывают его ещё слоем паро- гидроизоляции и накрывают тонкими необструганными досками или панелями (например ОСП).

Утеплителем может служить минеральная вата, стружка, опилки. Для улучшения огнестойкости в случае применения горючей теплоизоляции прокладывают еще один слой сухой земли или мелкого шлака. Впрочем в современном строительстве чаще применяют огнестойкие, не гниющие плиты из минеральной ваты. К их достоинствам также можно отнести очень небольшой вес.

При возведении кирпичных, каменных, шлакобетонных и бетонных зданий обычно используют железобетонные перекрытия. Долговечность, прочность и огнеупорность – основные преимущества таких перекрытий, однако за это приходится расплачиваться их большой массой.

Различают два вида железобетонных перекрытий:

  1. Сборные перекрытия – бывают сварными или вязанными. Сварной каркас выполняют из прямых стержней, которые скрепляются между собой с помощью сварки. Технология вязаного каркаса несколько сложнее – предварительно согнутые стержни скрепляют с помощью мягкой проволоки, толщина которой варьируется в пределах 0,8-2 мм.
  2. Монолитные перекрытия . Кроме своего прямого назначения, также выполняют дополнительную функцию распределения нагрузки между полом и несущими стенами. В зависимости от формы перекрытия существуют балочные, плитные.

Монолитные перекрытия

Каркас из стержней в монолитных перекрытиях обычно располагают в нижней части плиты. Его размещают так, чтобы он располагался в 3-5 сантиметрах от опалубки. Такое расположение позволяет бетону хорошо заполнить свободное пространство. Укладывают такое перекрытие на несущую стену, при этом стена должна быть толщиной не меньше 10 сантиметров. Максимальная длина пролёта таких плит не превышает 3 м.

При большей длине пролёта применяют балочные перекрытия. Для этого на стену монтируют железобетонные балки с расстоянием между ними не менее 130 см. Далее их соединяют с арматурой перекрытия. Следует учесть, что толщина опоры должна быть не менее 22 см.

Сборные перекрытия

Сборные перекрытия просты в устройстве, а также очень надёжны. Они позволяют уменьшить сроки строительства и снизить применение древесины, поэтому они более предпочтительны по сравнению с остальными перекрытиями. Единственным минусом можно считать необходимость использования грузоподъёмников.

На сегодняшний день выпускают два вида плит: сплошные и пустотные. Пустотные плиты имеют лучшие тепло- и звукоизоляционные свойства. При их изготовлении используется меньше бетона, что значительно уменьшает их вес, и из этого следует меньшая нагрузка на несущие стены.

Теплоизоляция перекрытий

Проблема утечки тепла из жилого помещения решается с помощью применения теплоизоляционных материалов. Основным источникам потери тепла может стать холодный воздух, проникающий в помещение из подполья или же из подвала. Из-за возникающей разницы температур утеплитель может стать влажным, для предотвращения такого процесса необходимо использовать слой из пергамина или современных пароизоляционных материалов.

Помимо всего прочего, покрытие должно обладать низким теплоусвоением. Чем выше теплоусвоение (теплопроводность), тем холоднее пол. Примером может служить мрамор, цемент или бетон, у которых этот показатель больше, чем у материала из дерева. Именно по этой причине в жилых помещениях предпочтительнее применять деревянные доски, линолеумы, паркеты или же плитку, изготовленную из полимерных материалов.

Перекрытия относятся к наиболее ответственным конструкциям дома и требуют особого внимания. Пере­крытия бывают цокольные, мансардные, междуэтажные, чердачные. Независимо от назначения перекрытия должны удовлетворять определенным требованиям: иметь необходимую несущую способность, которая определяется эксплуатационными нагрузками; быть достаточно жесткими и иметь минимальный прогиб; обладать достаточными звукоизоляционными и теплозащитными свойствами; обеспечивать необходимую огнестойкость.

Выбор того или иного типа перекрытий зависит от конструкции и назначения здания, а также от нагрузки:

для чердачных перекрытий расчетную временную нагрузку обычно принимают 1050 Н/м2;

для цокольных и межэтажных — 2100 Н/м2.

При расчете временной нагрузки учитывается масса мебели, оборудования, людей, а также сантехнического оборудования. Постоянной составляющей нагрузки является собственный вес конструкции.

При устройстве междуэтажных перекрытий в двухэтажных или мансардных домах возникает необходимость прохода через перекрытие сантехническими коммуникациями (отопление, вода, канализация и т. д.). Для про­кладки трубопроводов в перекрытие устанавливают специальные металлические или виниловые гильзы с внут­ренним диаметром большим, чем прокладываемый трубопровод. Зазор между гильзой и трубопроводом чеканят просмоленной паклей или другим изолирующим материалом, обеспечивающим необходимую тепло – и звукоизоляцию.

Деревянные перекрытия наиболее часто применяются в индивидуальном строительстве, обладают хорошей теплоизоляцией. Сооружение их достаточно просто и не требует грузоподъемных механизмов. Основой деревянного перекрытия служат балки, опирающиеся на несущие стены.

Бревенчатое (а), простое балочное (б) и балочное (в) перекрытия с большими пролетами : 1 — прогон; 2 — подушка; 3 — болт; 4 — шип; 5 — полосы; 6 — столб.

Балки хвойных и лиственных пород древесины перед использованием должны быть просушены в течение 3-4 месяцев, не иметь трещин и гнили.

При необходимости стыковки балок на внутренних стенах их концы соединяют металлическими накладка – Ми, хомутами или скобами. Варианты крепления балок приведены на рисунке.

Возможно использование спаренных досок толщиной 50 мм, «сшитых» между собой гвоздями или скобами.

Балки укладывают «маячным» способом: в начале крайние, затем промежуточные, проверяя уровнем или ватерпасом правильность укладки. Выравнивать балки следует обрезками просмоленной доски разной толщи­ны, избегая применения случайных щепок.

В кирпичных стенах балки устанавливают в нише глубиной 18-20 см. Торцы балок обрезают под углом 60- 80°, чтобы они не доходили до задней стенки ниши на 2- 3 см. Концы их промазывают горячим битумом и оборачивают двумя слоями рубероида. Торцы балок оставляют незакрытыми и непромасленными. На опорную площадку укладывают обработанную битумом небольшую доску.

Свободное пространство в нише заполняют стекловатой Л затирают цементно-известковым раствором.

При устройстве цокольных перекрытий в нижней части балок к боковым ребрам прибивают черепные бруски 5×5 см и настилают черный пол, утепляют его, закрывают пергамином или толью и настилают чистый пол из струганных досок толщиной 25-40 мм.

Заделка балок перекрытия в стены. Важность этого этапа строительства трудно переоценить. Надежность конструкции перекрытия — это, в конечном счете, гарантия жизни проживающих в доме.

Поэтому в максимально наглядной форме будет освещен вариант заделки балок перекрытия в стену. Первое действие — концы балок отесываются под углом 60°, ан – тисептируются, просмаливаются, оборачиваются толем и укладываются так, чтобы они не доходили до задней стенки гнезда на 30-50 мм. После укладки балки ее боковые и верхнюю стороны заделывают раствором с щебенкой, торцы не смолят.

Если толщина каменных стен 2′/2 кирпича (640 мм) или больше, концы балок можно не замазывать раствором. В этом случае их заделывают так. Поскольку бадк своими концами опирается на стены только на 150 мм то между ее торцом и задней стенкой гнезда глубиной 250 мм остается пространство в 100 мм. Этого вполне дос„ таточно для воздушной прослойки и укладки теплоизоляционного материала. Низ гнезда выравнивают бетоном, покрывают битумом, кладут на него два слоя толя: верх и боковые стенки гнезда закрывают слоем толя, а заднюю — слоем просмоленного войлока, который прижимают антисептированной доской толщиной 25 мм. Конец балки укладывают так, чтобы между ним и антисептированной доской был зазор в 40 мм.

В стены толщиной в два кирпича (510 мм) концы балок заделывают так. Заднюю стенку гнезда закрывают двумя слоями просмоленного войлока, делают ящик из трех стенок, просмаливают его и вставляют в гнездо, прижав им просмоленный войлок.

При заделке концов балок чердачного перекрытия в стенах толщиной в 2 кирпича особое внимание уделяют защите гнезд. Прежде всего, в них устанавливают ящик из трех стенок, которые просмаливают и обивают войлоком.

Заделка концов деревянных балок междуэтажных перекрытий, в стену толщиной в 2 кирпича : 1 — толь; 2 — лага; 3 — пол; 4 — доски толщиной 25 мм; 5 — войлок в 2 слоя.

Балки около дымоходов необходимо располагать не ближе 400 мм от внутренней поверхности ближайшего дымохода. Бывает, что нельзя отдалить балку от дымохода. В этом случае балку врубают в ригель, который, в свою очередь, врубают в две балки, что немного ослабляет их. Чтобы уменьшить ослабление, такие балки лучше укладывать более толстыми концами в сторону ды­мохода.

Балки около дымоходов необходимо располагать не ближе 400 мм от внутренней поверхности ближайшего дымохода. Бывает, что нельзя отдалить балку от дымохода.

Заделка концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича : 1 — толь; 2 — засыпка; 3 — доска толщиной 25 мм; 4 — войлок в 3 слоя.

В кирпичных, каменных и подобных им зданиях между крайними балками и стеной должен быть зазор не менее чем в 50 мм, который заделывают рейкой. Между рейкой и балкой желательно проложить полоску толя или рубероида.

Для обеспечения жесткости балки через одну укрепляют. Для этого в кладке устанавливают стальной анкер. Его конец должен не доходить до наружной поверхности стены на 12 см (во избежание образования мостиков холода), другой конец должен выступать внутрь помещения на 20 см. Анкер прикрепляют к деревянной балке с помощью стальной накладки сечением 50×6 мм и гвоздей диаметром 5-6 мм.

Иногда делают открытую заделку концов балки, однако это возможно в помещениях с нормальной влаж­ностью (меньше 60%) при хорошей вентиляции перекрытия (при щелевых плинтусах) у достаточной тепло­изоляционной способности задней стенки гнезда. При кирпичной стене толщина. стенки гнезда должна быть не менее 46 см. При меньшей толщине необходимо делать утепление гнезда,7 обеспечивая при этом в средней полосе сопротивление теплопередаче.

При толщине стены в два кирпича (0,51 м) узел опирания деревянной балки на стену решают следующим способом. В стене делают гнездо глубиной 25 см (1 кирпич). У вертикальной стенки гнезда устраивают слой теплоизоляционного материала антисептированного или ми­нерального войлока. На нижнюю поверхность гнезда укладывают два слоя толя, а затем в гнездо устанавливают деревянный короб из антисептированной (например, просмоленной) древесины, прижав им минеральный войлок. Балку перекрытия опирают на нижнюю поверхность короба на глубину 15 см таким образом, чтобы ме­жду его поверхностями и балкой образовалась воздушная прослойка. Одним из вариантов этого узла является установка деревянного короба, имеющего три вертикальных стороны и одну горизонтальную верхнюю поверхность, но без нижней горизонтальной. В этом случае ан – тисептированный конец балки будет опираться в гнезде на два-три слоя рубероида. По бокам, сверху и с торца балки будут находиться деревянные доски.

: 1 — балка; 2 — пол, 3 — лага, 4 — обернутый двумя слоями толя или рубероида конец балки, 5 — доска толщиной 25 мм; 6 — толь; 7 — утеплитель (1 слой войлока); 8 — толь в один-два слоя.

При толщине стен в 2′/2 кирпича и больше балку опирают в гнездо глубиной 25 см. В нижней части его покрывают битумом, по которому кладут два слоя толя или рубероида, верхние и боковые поверхности также покрывают толем. Затем около задней поверхности гнезда устраивают теплоизоляционный слой из минерального войлока, который прижимают к стенке деревянной доской толщиной 2,5 см. Балку перекрытия укладывают в гнезде так, чтобы, между ней и стенками была воздушная прослойка толщиной около 4 см.

При строительстве одноэтажных домов широко используются перекрытия по сборным железобетонным балкам и перекрытия по железобетонным плитам.

В таблице 22 даны допустимые сечения балок перекрытий в зависимости от пролета.

Добавить комментарий