Конструкции междуэтажных перекрытий

Междуэтажные перекрытия – одна из наиболее сложных и ответственных частей здания, требующая 20 ÷ 25 % общих затрат труда на постройке. Стоимость перекрытия с полами достигает 25 ÷ 30 % стоимости общестроительных работ. Поэтому выбор рациональной конструкции междуэтажного перекрытия в значительной мере определяет технико-экономические качества крупнопанельного здания.

Междуэтажное перекрытие представляет собой комплексную ограждающую конструкцию, состоящую из элементов пола, звукоизолирующей прослойки и несущей части с подготовленной под окраску потолочной поверхностью. К каждой из этих частей перекрытия предъявляются свои определенные требования.

Полы должны быть износоустойчивыми, обладать необходимой твердостью, ударной вязкостью, непродавливаемостью, влажностью, отвечать требованиям теплоусвоения и иметь хороший декоративный вид.

Назначение звукоизолирующей прослойки – обеспечить требуемую звукоизоляцию от ударного шума и улучшить звукоизоляцию от воздушного шума; она должна обладать необходимой несущей способностью и деформативностью, быть биостойкой и не изменять своих свойств во времени под действием нагрузки.

Прочность и жесткость являются основными требованиями к несущей части перекрытия. Потолок должен обладать повышенной трещиностойкостью и пониженной деформативностью, в некоторых случаях он должен иметь звукопоглощающую способность и высокую декоративность.

Основными видами несущих панелей перекрытий являются плоские, ребристые и панели шатрового типа с ребрами по контуру (рис. 4.6).

Плоские панели (рис. 4.6, а; б) делаются сплошными и пустотными. Облегчение панелей пустотами дает экономию расхода стали и бетона, но вызывает значительное увеличение их конструктивной высоты и ухудшает звукоизоляционные качества. Вследствие этого целесообразно отдать предпочтение сплошным панелям.

Сплошные панели на комнату изготовляются из тяжелого бетона классов В 10, В 15 при пролетах 2,6 ÷ 3,2 м и имеют толщину 120, 140 мм и 160 мм. Панели могут изготавливаться также и из керамзитобетона, шлакобетона и других легких бетонов класса не ниже В 10. Простота формы сплошных панелей значительно облегчает их изготовление, а малая высота дает возможность увеличить высоту помещения. Гладкие поверхности панелей удобны для устройства пола и потолка.

При широком шаге несущих конструкций (6 м ÷ 6,4 м) применение сплошных панелей перекрытий нецелесообразно, так как их толщина соответственно увеличивается и они получаются очень тяжелыми. В этих случаях применяются многопустотные предварительно напряженные панели перекрытий толщиной 220 мм. Ширина этих панелей применяется от 0,8 ÷ 2 м с градацией через 200 или 300 мм для возможности получения необходимого набора панелей при любом расстоянии между лестничными клетками или любой ширине здания, отвечающих модульной системе.

Рис. 4.6. Типы несущих панелей перекрытий:

а – плоская сплошная; б – плоская с круглыми пустотами; в – ребристая; г – часторебристая; д – шатрового типа

Ребристые панели (рис. 4.6, в; г) изготовляются из тяжелого бетона и могут иметь редкое и частое расположение промежуточных ребер. При устройстве перекрытий их укладывают ребрами вверх. По ним на звукоизоляционных прокладках укладывается плита пола.

Шатровая панель (рис. 4.6, д) представляет собой плоскую железобетонную плиту толщиной 50 ÷ 60 мм, окаймленную по контуру ребрами высотой около 200 мм. Изготовление шатровых панелей в технологическом отношении относительно сложно. Эти панели имеют небольшую конструктивную толщину, позволяют увеличить высоту помещений, при этом стоимость таких перекрытий ниже по сравнению с перекрытиями из многопустотных настилов. Существенным недостатком шатровых панелей является наличие ребер по контуру, что создает жесткую планировочную схему здания, требующую размещение перегородок непосредственно под ребрами. 

Крупнопанельные перекрытия классифицируются:

а) по конструктивному типу (как звукоизолирующие ограждения);

б) по расчетной схеме;

в) по весу монтажного элемента.

По конструктивному типу (как звукоизолирующие ограждения) перекрытия делятся (рис. 4.7):

а) на акустически однородные (рис. 4. 7, а);

б) на акустически неоднородные – раздельного типа (рис. 4.7, б – г).

Акустически однородное перекрытие состоит из несущей панели, нижняя поверхность которой является потолком, и покрытия пола, включающего слой упругого материала, например, линолеума, улучшающего звукоизоляцию перекрытия от ударного шума (рис. 4.7, а).

Перекрытие раздельного типа состоит из несущей панели, пола или потолка раздельной конструкции и звукоизолирующей прослойки, представляющей собой воздушное пространство либо свободное, либо полностью или частично заполненное упруго-мягким звукоизоляционным материалом.

Перекрытия раздельного типа подразделяются на две группы:

а) с раздельным полом (рис. 4.7, б);

б) с раздельным самонесущим или подвесным потолком (рис 4.7 в; г).

Рис. 4.7. Перекрытия раздельного типа:

1 – несущая панель; 2 – покрытие пола, включающее слой упруго-мягкого материала; 3 – элемент раздельного пола; 4 – полосовые звукоизоляционные прокладки; 5 – сплошной звукоизоляционный слой; 6 – элемент раздельного потолка; 7 – звукоизолирующие подвески (крепления); 8 – воздушная прослойка

Перекрытие с раздельным полом может опираться несущей частью через звукоизоляционные прокладки либо иметь покрытие пола, включающее упругую прослойку, улучшающую изоляцию от ударного звука (рис. 4.7, г).

На рис. 4.8 показаны раздельные перекрытия с гипсобетонными панелями пола, уложенными на несущие железобетонные панели различной конструкции.

Рис. 4.8. Крупнопанельные перекрытия раздельного типа с легкобетонной панелью пола:

а – с плоской несущей панелью; б – с ребристой панелью; в – с панелью шатрового типа;  1 – несущая панель; 2 – гипсобетонная панель пола; 3 – звукоизоляционное заполнение;  4 – упругая звукоизоляционная прокладка; 5 – линолеум на мастике

Конструкцией этого типа является также раздельное панельное перекрытие из двух часторебристых железобетонных плит (рис. 4.9, а). Плита пола свободно опирается на крайние ребра нижней плиты через упругие прокладки, которые выполняются из мягкой древесноволокнистой плиты, стекловолокнистых плит и других материалов. Это перекрытие отличается высокой степенью заводской готовности, простотой монтажа и удовлетворительными звукоизоляционными качествами, но требует большого расхода металла (8,7 кг/м²) и бетона.

При втором решении раздельной конструкции перекрытия в качестве несущей используется железобетонная панель пола. Акустический потолок из древесноволокнистых или гипсо-волокнистых плит, по которым укладывается прослойка из минеральной ваты или каких-либо других звукоизоляционных материалов, подвешивается к панели пола или опирается на стеновые панели самостоятельно, образуя в пределах конструкции перекрытия сплошную воздушную прослойку (рис. 4.9, б). Эта конструкция отличается сравнительно небольшим весом (200 ÷ 220 кг/м²) и имеет хорошие звукоизоляционные качества.

По расчетной схеме панельные перекрытия классифицируются:

а) на перекрытия со свободно лежащими панелями;

б) на перекрытия с панелями, защемленными на опорах;

в) на неразрезные перекрытия с панелями, стыки которых воспринимают опорные моменты.

Вес монтажного элемента перекрытия (с учетом веса такелажных приспособлений) определяется грузоподъемностью монтажного крана.

Наиболее распространенными типами конструкций междуэтажных перекрытий для крупнопанельных домов с поперечными несущими стенами являются:

1) в виде плоской железобетонной плиты толщиной 140 ÷ 160 мм;

2) в виде раздельной конструкции из двух прокатных железобетонных скорлуп, нижняя из которых является несущей, а верхняя опирается на нижнюю через упругие прокладки; возможно перекрытие в виде нижней самонесущей железобетонной прокатной плиты потолка и верхней несущей ребристой плиты пола в виде усиленной часторебристой плоской железобетонной плиты, по которой уложена на упругих прокладках железобетонная плоская панель пола.

Для крупнопанельных домов с несущими продольными стенами применяются многопустотные настилы толщиной 220 мм и шириной 0,8; 1,2; 1,6 и 2,0 м. В последнее время наметилась тенденция к применению сплошных плоских предварительно напряженных железобетонных панелей толщиной 160 мм.

Поиски рациональных конструкций перекрытия осложняются тем, что они должны удовлетворять зачастую противоречивым требованиям. Так, полы должны быть износостойкими, иметь достаточную твердость, ударную вязкость, влагостойкость, обладать хорошими декоративными свойствами, а также обеспечивать необходимые требования по теплоусвоению.

Звукоизоляционная прослойка должна обеспечивать звукоизоляцию перекрытия от ударного шума, быть биостойкой и не изменять своих свойств во времени.

Рис. 4.9. Детали устройства раздельных перекрытий:

а) раздельное перекрытие из 2-х часторебристых панелей пола: 1 – несущая панель пола;  2 – панель потолка; 3 – чистый пол; 4 – несущая плита внутренней стены; 5 – звукоизоляционная прокладка;

б) деталь устройства раздельного перекрытия с несущей панелью пола и звукоизолирующей панелью потолка, опирающегося на выступы стеновых панелей: 1 – несущая панель перекрытия; 2 – сдвоенная межквартирная стеновая панель; 3 – звукоизоляционная панель (подвесной потолок) потолка; 4 – упругая звукоизоляционная прокладка; 5 – звукоизоляционное заполнение; 6 – конопатка; 7 – чистый пол

Несущая часть должна удовлетворять требованиям прочности и жесткости, наибольшей заводской готовности, надежности монтажных стыков, экономичности.

Опыт эксплуатации раздельных перекрытий показал неудовлетворительные звукоизоляционные качества этой конструкции. Ухудшение звукоизоляции вызвано образованием и развитием в процессе эксплуатации трещин и, что особенно важно, изменением во времени акустических свойств прокладочных звукоизоляционных материалов.

Наиболее рациональной оказалась конструкция междуэтажного перекрытия в виде плоской железобетонной плиты толщиной 160 мм с наклейкой по ней линолеума на упругой основе. Это перекрытие является наиболее индустриальным из всех известных конструкций и отвечает нормативным требованиям изоляции воздушного шума. Оно пригодно для узкого и широкого шага панельных домов.