Перекрытия в доме, виды перекрытий в частном доме

Все что нужно знать о перекрытиях перед началом строительства

Без балочные перекрытия

Такие перекрытия отличаются прочностью, долговечностью и огнеупорностью, обеспечивают самые ровные полы, однако имеют слишком большую массу. Поэтому в малоэтажном строительстве их целесообразно использовать в качестве цокольных перекрытий. Эти перекрытия служат одновременно и ограждающей конструкцией, и несущей.

Без балочные перекрытия могут быть выполнены в виде сплошной монолитной плиты либо в виде плотно уложенных друг к другу более мелких плит или панелей. По технологии выполнения их можно классифицировать как монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Сборные перекрытия

Выполняются, как правило, из железобетонных плит заводского изготовления. Применяют два вида плит: ячеисто бетонные и многопустотные из тяжелых бетонов. Они подбираются исходя из ширины пролета и несущей способности (наибольшее применение нашли панели с несущей способностью 800 кгс/м2). Отличительными особенностями таких перекрытий является высокая прочность, огнестойкость, технологичность и полная заводская готовность к монтажу.

Перекрытия из многопустотных железобетонных плит целесообразно применять при шаге несущих стен больше 6 м (но не более 9 м), а также когда несущей способности плит из ячеистого бетона недостаточно. Эти перекрытия долговечны, огнестойки, обеспечивают необходимую пространственную жесткость и устойчивость несущего остова жилого здания. Однако для доставки, погрузочно-разгрузочных работ и монтажа плит необходимо использовать спецтехнику, что увеличивает стоимость строительства.

Плиты укладывают вплотную и соединяют друг с другом путем замоноличивания швов между ними цементным раствором. Для создания жесткого единого горизонтального перекрытия железобетонные плиты соединяют между собой и наружными стенами при помощи стальных анкеров, закрепленных к монтажным петлям. В районе опирания плит на внутренние стены применяют составные анкера, соединенные между собой сваркой. Торцы плит перекрытий при опирании их на наружные стены соединяют с кладкой Г-образными анкерами, защищенными от коррозии цементным раствором. Промежутки между плитами при опирании на внутренние стены заполняют кирпичом той же марки, что и в основной кладке.

При использовании бетонного перекрытия обязательным условием является устройство кольцевого распределительного пояса, через который плиты перекрытия опираются на стену. Такой пояс выполняется на всю длину опирания перекрытия на стену и может быть изготовлен из монолитного железобетона или из трех рядов полнотелого кирпича, армированного кладочной сеткой. Ширина пояса равна 250 мм, а толщина — минимум 120 мм. Плиты перекрытия должны опираться на распределительный пояс не менее чем 120 мм. Вместе с плитами перекрытия он создает жесткую конструкцию для повышения сопротивления действию ветровых нагрузок, проявлениям температурных и усадочных деформаций, а также устойчивости при аварийных воздействиях.

Для изготовления железобетонного пояса необходимо использовать бетон марки В15. Пояс заходит на продольные стены на ширину 200—250 мм с обеспечением теплоизоляции торца железобетонного пояса и армируется сетками из арматуры 010 мм или толще класса АШ. Стержни должны идти непрерывно по всему периметру и по внутренним стенам. При необходимости сварки между собой прочность сварного шва должна быть выше прочности металла по основному сечению стержней.

Под торцами плит перекрытия, опирающихся на стену, арматурные стержни должны проходить внутри железобетонного пояса. Они выпускаются только на углах и привариваются к стержням пояса смежных стен.

В случае выполнения распределительного пояса из полнотелого кирпича стержни арматуры прокладывают в блоке под распределительным поясом в специально прорезанных штрабах, которые заполняются клеем. В углах стержни сваривают.

При кладке стены из газоблоков от торца плиты перекрытия до наружной грани стены здания должен оставаться слой из газоблоков толщиной 150 мм. Между стеной и торцом плиты оставляют зазор толщиной 1—2 см для восприятия температурных деформаций здания. При уменьшении толщины наружного слоя из блоков зазор между торцом плиты перекрытия и стеной должен дополнительно утепляться эффективным легкодеформируемым утеплителем.

Монолитные перекрытия

Привлекательность этих перекрытий заключается в том, что в данном случае не требуется производить дорогостоящие погрузочно-разгрузочные работы, как в случае с железобетонными плитами, да и качество поверхности гораздо лучше за счет отсутствия швов. К тому же возможности для реализации сложных архитектурных решений значительно шире.

Монолитное перекрытие можно выполнить при помощи заливки бетона по профнастилу или горизонтальной опалубке, которая может быть как съемной, так и несъемной. Применение съемной опалубки распространено больше, к тому же в целях экономии ее можно взять в аренду. Непосредственно после установки опалубки производят укладку арматуры и затем уже осуществляют бетонирование.

Сборно-монолитные перекрытия

Данная технология объединила в себе преимущества сборных и монолитных перекрытий и на сегодняшний день считается наиболее прогрессивной.

В состав такого перекрытия входят два основных элемента — железобетонные балки со свободной арматурой в виде легких форм и пустотные керамзитобетонные блоки-вкладыши небольшой массы. Балки являются главным несущим элементом перекрытия и представляют собой полуфабрикат заводского изготовления в виде продольных бетонных элементов или заполненных бетоном керамических П-образных форм с вмонтированным по всей длине (которая обычно составляет 7,2 м) пространственным арматурным каркасом. Существуют и такие системы, в которых балки бетонируются на месте в процессе строительства. При монтаже балки необходимой длины устанавливают с шагом, соответствующим размерам керамзитных блоков. Концы балок опираются на распределительный пояс из бетона или полнотелых кирпичей в верхней части стены. Высота монолитного пояса не может быть меньше толщины перекрытия, а его ширина — меньше 10—18 см (в зависимости от вида перекрытия). Армирование выполняется стальными стержнями 010—12 см, соединенными через каждые 20—25 см хомутами 04— 6 см. Если в проекте предусмотрен пояс, опущенный относительно нижней плоскости перекрытия по меньшей мере на 4 см (для стен из ячеистого бетона — 5—6 см), то два его нижних главных арматурных стержня должны оказаться под балками перекрытия. Эти балки независимо от способа их опоры на стену должны заходить в пояс и после бетонирования взаимодействовать с ним.

Минимальная глубина опирания балок на стену зависит от вида перекрытия и чаще всего составляет 8—12,5 см. Балки довольно легкие (масса 1 пог. м не превышает 19 кг), что позволяет в большинстве случаев производить монтаж без использования крана. Кроме того, часторебристые перекрытия не требуют устройства полной опалубки, а только установки монтажных опор под балки. Подпорные балки чаще всего имеют сечение 10 х 12 см и располагаются перпендикулярно балкам перекрытия, являясь для них непосредственной опорой. Балки перекрытия подпираются опорами в тех местах, где в них пересекаются пространственный арматурный каркас и продольные арматурные стержни. В перекрытиях с большими пролетами рекомендуется поднять центральные монтажные опоры немного выше уровня перекрытия для компенсации возможного прогиба. Балки длиной более 4,8—5,1 м достаточно приподнять на 10 мм, а для балок длиной более 6 м этот запас должен равняться 15—20 мм.

На балки вручную укладывают пустотелые блоки. Для удобства ручной транспортировки у такого блока есть специальные выемки по бокам. Крайние блоки не опираются на те стены, на которые опираются балки, а только касаются их. Важно, чтобы в этом месте не образовалась щель, через которую во время бетонирования мог бы вытекать бетон.

Размер блоков-вкладышей стандартный, 530 х 200 х 200 мм, масса — 14 кг. На собранной таким образом конструкции размещают арматурную сетку с ячейками 100 х 100 мм (проволока 05 мм), а затем заливают слой бетона или керамзитобетона марки М200 и уплотняют его методом штыкования. Твердея, бетон образует ребристую монолитную плиту. Масса 1 м2 готового перекрытия — 360 кг, а его несущая способность составляет 1300 кг/м2. Максимальная длина пролетов — 9 м.

В местах, где планируется устройство больших проемов в перекрытии (например, для лестницы или размещенных рядом нескольких дымовых труб), выполняется замещение элементов перекрытия, то есть установка перпендикулярно к балкам перекрытия дополнительных балок, бетонируемых прямо на строительной площадке. Их задачей является принятие на себя нагрузок от балок, которые из-за наличия проема лишаются второй точки опоры. Дополнительная балка передает нагрузки на близлежащие балки перекрытия, которые опираются на несущую стену или на главную балку. Небольшие проемы, необходимые для пропуска коммуникаций, можно сделать после того, как перекрытие будет уже готово. Они просверливаются в пустотелых блоках. Другим решением является раздвигание пустотелых блоков во время монтажа перекрытия на необходимую ширину и обшивка досками краев проема таким образом, чтобы через них не вытекал бетон, которым заливается перекрытие. Такой способ используется также для проведения через перекрытия отдельных вентиляционных или дымовых каналов.

Перекрытие обладает повышенными тепло- и звукоизолирующими характеристиками. В пустотах (до заливки бетона) можно прокладывать инженерные коммуникации. К тому же возведение перекрытий по данной технологии позволяет существенно сократить сроки строительства. Сокращение затрат на монтаж сборно-монолитных перекрытий достигается не только за счет сокращения объемов работ, но и за счет меньшей стоимости расходных материалов, отсутствия опалубки, а также сокращения времени проведения работ. В общей сложности затраты уменьшаются вдвое.

При изготовлении часторебристых перекрытий монтаж осуществляется без применения каких-либо подъемных механизмов, происходит улучшение теплоизолирующих показателей, есть возможности организации перекрытий сложной конфигурации. При толщине плиты 250 мм и не-сущей способности до 500 кг/м2 сборно-монолитные перекрытия обладают меньшим весом по сравнению с монолитом и бетонными плитами. Да и объем производимых работ значительно меньше.

Балочные перекрытия

Организация перекрытий с использованием балочной технологии сводится к тому, что на равномерно расположенные друг от друга балки, выполняющие функцию несущей основы, укладываются элементы заполнения, которые выполняют ограждающую функцию. Балки могут иметь постоянное или переменное сечение. Второй вариант позволяет уменьшить массу конструкции. По форме поперечного сечения различают балки прямоугольные, тавровые, двутавровые, коробчатые и др.

Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине балки. В зависимости от материала балки могут быть металлическими (швеллера), деревянными (древесина хвойных пород) и железобетонными.

Деревянные перекрытия

В деревянных или каркасных домах наиболее распространены балочные перекрытия из досок, брусьев или отесанных на 2—4 канта бревен, которые укладывают на несущие стены с интервалом 0,5—1 м. К боковым граням балок прибивают черепные бруски сечением 50 х 50 или 40 х 40 мм. По ним укладывают накат, который может быть выполнен как из деревянных щитов, так и из отдельных досок. Поверх укладывают звуко- и теплоизоляцию, а затем по лагам кладут настил из досок в один или два слоя.

Чтобы балки от нагрузки не провисали, их притесывают с небольшим подъемом к середине. Сначала потолок с такими балками будет слегка приподнятым в середине, но постепенно от нагрузки выровняется и станет горизонтальным. С той же целью для балок можно применять бревна с небольшой кривизной в одну сторону, соответственно подтесывая их.

Прогиб балок междуэтажных перекрытий допускается не более 1/300 длины перекрываемого пролета, чердачных — не более 1/250. Прогиб балки в основном зависит от ее высоты, а не ширины. Поэтому выгоднее увеличивать высоту балки, а не ее ширину. Однако в уменьшении ширины есть свой предел, т. к. слишком тонкая балка может изогнуться в сторону. Наиболее прочной считается балка с соотношением сторон 7:5.

Толщина балок для междуэтажных и чердачных перекрытий должна быть не менее 1/24 ее длины. Например, устанавливается балка длиной 6 м. Значит, толщина ее должна составлять 600/24 = 25 см. Чтобы вытесать такой прямоугольный брус (с соотношением сторон 7:5), понадобится бревно диаметром 30 см.

Брус можно заменить двумя досками общим сечением, равным необходимому. Такие доски обычно сбивают гвоздями, располагая их в шахматном порядке через 20 см. При более частой укладке вместо бревен (брусьев) можно использовать одинарные толстые доски, поставленные на ребро. Например, для перекрытия пролета длиной 5 м под нагрузку 1259 кг необходимы две балки прямоугольного сечения 200 х 140 мм, уложенные через 1000 мм. Их можно заменить тремя досками сечением 200 х 70 мм, расположив их через 500 мм, или же четырьмя досками сечением 200 х 50 мм, уложенными через 330 мм: доска сечением 200 х 70 мм выдерживает груз 650 кг, сечением 200 х 50 мм — 420 кг, а в сумме они будут выдерживать предполагаемую нагрузку.

Но лучше в таких случаях применять балки, склеенные из отдельных ламелей толщиной не более 44 мм. Они обладают значительно большим коэффициентом прочности по сравнению с цельным элементом древесины того же сечения, а в длину могут достигать 12 м. В большинстве случаев клееные балки имеют ширину не более 16,5 см, что позволяет изготовлять их из цельных по ширине досок. Высота сечения балок определяется расчетом и находится в пределах от 1/10 до 1/15 пролета. Клееные балки рассчитывают как деревянные балки цельного сечения.

Стыковки над вертикальными опорами деревянных балок осуществляют при помощи забитых под углом гвоздей или фанерных (металлических) косынок.

Концы деревянных балок, которые заделываются в наружные стены, считаются наиболее уязвимым местом перекрытия. Именно они из-за конденсации паров воздуха вследствие контакта с холодными стенками гнезда подвергаются процессам гниения и разрушаются. Для предотвращения подобной неприятности концы балок обрабатывают раствором фтористого натрия на длину 750 мм, а боковые поверхности изолируют от кладки двумя слоями толя или рубероида на дегтевой мастике. Глубина опирания балок на стены не менее 180 мм. Между торцами балок и кладкой оставляется зазор не менее 30 мм. В кирпичных, каменных и газо- и пенобетонных стенах между крайними балками и стеной должен быть зазор не менее чем 50 мм, который заделывают рейкой. Между рейкой и балкой нужно проложить полосу рубероида.

Для обеспечения жесткости и устойчивости несущего остова здания балки через одну крепятся к стенам анкерами. Один конец анкера заделывают в кладку стен, а другой прибивают к балке.

Помимо подверженности гниению у деревянных балок есть и другие недостатки — подверженность деятельности насекомых и высокая пожароопасность. Достоинствами является гораздо меньшая стоимость и вес в сравнении с металлическими и железобетонными, простота в обработке, а также звукоизоляционные и теплотехнические характеристики.

В домах с каменными, бетонными и каркасными стенами, не подверженными осадке, иногда устраивают несущие перегородки. В таком случае можно применить для перекрытий короткий, более тонкий и дешевый лес и уменьшить толщину перекрытия.

Перекрытие в каркасно-щитовом доме представляет собой систему несущих балок с черновым полом поверх них, на котором устраивают плавающее покрытие (плитку, паркет, линолеум). Завершают устройство перекрытия обшивкой потолка помещений на нижележащем этаже.

Экономичным считают перекрытие, состоящее из деревянных щитов с односторонней и двухсторонней обшивкой, воспринимающей вместе с каркасом щитов вертикальные нагрузки. Несущую функцию обшивка может выполнять только в том случае, если она прочно соединена с ребрами досок каркаса щита. Прочно связанные друг с другом ребра и обшивка обладают высокой несущей способностью.

Для обшивки лучше всего подходят ДСП и строительная фанера. Доски, ввиду большого количества одинаково ориентированных швов, не способствуют повышению несущей способности перекрытия. Гипсоволокнистые или гипсокартонные плиты в качестве дополнительных несущих элементов рассматривать нельзя. Не способны нести нагрузку и такие листовые материалы, как цементно-стружечные и столярные плиты. К тому же последние значительно дороже ДСП и фанеры.

Расчет деревянных перекрытий

Выбор типа перекрытий зависит от конструкции, назначения здания, а также от нагрузки. Для чердачных перекрытий ее обычно принимают 1050 Н/м2, для цокольных и междуэтажных — 2100 Н/м2. При расчете учитывают массу мебели, людей, сантехнического и другого оборудования. Постоянная составляющая нагрузки — собственный вес самого перекрытия.

Толщину брусьев в каркасе (почти на 40%), щиты могут перекрывать примерно такие же пролеты, как и деревянные балки. Максимально допустимая ширина помещения и ширина пролета в данном случае составляет около 6 м. При превышении расчетных значений под перекрытие требуется подвести дополнительные опоры, что существенно повышает стоимость сооружения.

Для однопролетного перекрытия, где щиты лежат на опорах только концами ребер жесткости, ширина пролета, которая несколько больше ширины в свету помещения, не должна превышать 5 м. Для двухпролетного перекрытия допустимая ширина пролета и, соответственно, помещения увеличивается до 6 м.

Во многих проектах глубина дома определяется двухпролетным перекрытием. Ширина между продольными стенами дома обычно колеблется в пределах 9—12 м, а в его середине ставят несущую стену.

Ограничение прогиба под нормативной нагрузкой

В любом случае перекрытие прогибается даже под нормативной нагрузкой, но прогиб не должен превышать 1/300. Это означает, что при ширине пролета, равной 6 м, перекрытие может прогибаться под нормативной нагрузкой, пусть даже возникающей лишь в исключительных случаях, не более чем на 2 см.

Поскольку перекрытие не может нести на себе нагрузку более допустимой для нагруженных стен, перемычек и опор, застройщику, который намерен разместить на перекрытии тяжелые сооружения или предметы, следует обратиться за советом к специалисту по статическим расчетам устойчивости строительных конструкций.

Перекрытие придает зданию дополнительную жесткость. Ветровые нагрузки, воздействующие на здание через крышу, фронтоны и наружные стены, через перекрытие передаются на всю конструкцию здания. Для компенсации этих нагрузок упрочняют верхнюю обшивку перекрытия. При укладке отдельных балок перекрытия плиты обшивки (как правило, из ДСП или OSB-плит) располагают с взаимным смещением швов и крепят к балкам. При использовании готовых элементов перекрытия, например при строительстве сборных домов, их прочно соединяют друг с другом, а по краям — с несущей опорой (стенами, перегородками).

Если размер здания по любому из фасадов превышает 12,5 м, необходимы дополнительные несущие перегородки, придающие ему требуемую жесткость. Эти стены тоже должны быть соединены с перекрытием.

Металлические перекрытия

Металлические балки отличаются гораздо большей надежностью и долговечностью, чем деревянные, они имеют меньшие габаритные размеры при одинаковой несущей способности, что позволяет экономить место и увеличить полезное пространство. Их применяют главным образом при высоких нагрузках и пролетах длиннее 6 м. Наиболее эффективны прокатные и составные металлические балки двутаврового и составные балки коробчатого сечения.

По верхним блокам балок укладываются деревянные лаги, по которым устраивается чистовой пол. Проемы заполняются с использованием облегченных железобетонных плит, деревянных накатов или щитов, а также легкобетонных вставок.

Однако из-за большого расхода металла и значительной трудоемкости выполнения такие перекрытия при строительстве коттеджей применяются нечасто.

Железобетонные перекрытия

Для возведения перекрытия можно использовать уже готовые балки, а можно изготовить их непосредственно в месте будущего перекрытия. Наибольшее распространение получили предварительно напряженные железобетонные балки.

Если же по каким-либо причинам готовые балки применить нельзя, придется под местом расположения предполагаемой балки возводить временную стену. Она может быть выложена из кирпичей или блоков без применения раствора. По верху стены выкладывается лоток необходимого размера, внутри которого стелется промасленная бумага или полиэтиленовая пленка, выкладывается арматурный каркас будущей балки, и затем вся емкость заливается тяжелым бетоном. Временную стену разбирают через 3 недели, когда бетон застынет и наберет достаточную прочность.

Железобетонные балки еще более надежны, не подвержены гниению, но имеют больший вес, что создает дополнительную нагрузку на фундамент. Среди недостатков следует отметить низкую теплоизоляцию и высокую трудоемкость, в том числе и в обработке.

Кроме того, при монтаже предварительно напряженных балок придется использовать грузоподъемные механизмы.

Для заполнения проемов после монтажа железобетонных балок можно использовать легкобетонные вкладыши (блоки или плиты).

Защита перекрытий

Противопожарная защита

Особые требования к строительным материалам и конструкциям предъявляют нормы противопожарной защиты. Конструкции из разных по своим свойствам материалов различают по способности задерживать огонь в течение некоторого времени (полуогнестойкие) и полностью останавливать его распространение (огнестойкие).

В жилищном строительстве, в частности в зданиях, где пол верхнего перекрытия расположен более чем в 7 м от уровня земли, конструкции междуэтажного перекрытия должны обладать по меньшей мере огнезадерживающими свойствами (продолжительность сопротивления огню — не менее 30 мин в опытных условиях). Бетоны, в том числе и легкие, огня не боятся, по крайней мере, успешно его сдерживают в течение 3—4 ч. Древесину обычно обрабатывают растворами, придающими ей огнестойкость.

При определении параметров стойкости конструкций из цельной древесины (например, хвойной) скорость ее выгорания принимают равной 0,8 мм/мин. При расчете перекрытий по открытым деревянным балкам высотой 24 см при ширине пролета 580 см ширину балок с учетом огнестойкости увеличивают до 12 см и более.

Защита от климатических воздействий

В специальной защите от климатических воздействий деревянные конструкции наружной стены, плоской крыши, перекрытия чердачного (технического) этажа или мансарды с наклонными стенами при исправной кровле не нуждаются. Защита же древесины междуэтажного перекрытия важна только в помещениях с повышенной влажностью (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). Для всех приведенных конструкций невентилируемых перекрытий, в том числе и для открытых балок, вполне достаточна защита древесины лакокрасочными покрытиями или другой отделкой. Специальные химические средства здесь не нужны. В отдельной, специально устроенной вентиляции такое перекрытие не нуждается вовсе. При устройстве дощатых полов на лагах вентиляция желательна, и для этого в полу устраивают вентиляционные решетки или плинтусы с нащельниками.