Теоретичний матеріал до теми 6.
| Сайт: | Дистанційне навчання КФКСумДУ |
| Курс: | Будівельні конструкції |
| Книга: | Теоретичний матеріал до теми 6. |
| Надруковано: | Гість-користувач |
| Дата: | неділя 8 червня 2025 10:51 AM |
1. Перекриття. Їх класифікація і вимоги до них.
Перекриття поряд зі стінами є основним конструктивним елементом будівель, вони розділяють їх на поверхи. За розташуванням в будівлі перекриття можуть бути міжповерховими, горищними і надпідвальними. Перекриття повинне бути міцним, тобто витримувати діючі на нього постійні і тимчасові навантаження.
Важливою вимогою, що визначає експлуатаційні якості перекриття, є твердість. Якщо твердість перекриття недостатня, то під впливом навантажень воно дає прогини, що викликає появу тріщин. Величина твердості оцінюється значенням відносного прогину, рівного відношенню абсолютного прогину до величини прольоту. Його значення не повинне перевищувати 1/200 для горищних перекриттів і 1/250 для міжповерхових.
Теплозахисні вимоги ставляться для горищних і надпідвальних перекриттів опалювальних будівель, а також міжповерхових перекриттів, що відокремлюють опалювальні приміщення поверхів від неопалюваних.
Особливу увагу треба приділяти конструюванню перекриття в місцях примикання до несучих стін, тому що можливе утворення містків холоду в стінах, що призведе до дискомфортних умов експлуатації будинку.
Перекриття повинні мати до статню звукоізоляцію. У зв'язку з цим застосовують шаруваті конструкції перекриттів з різними звуком ізоляційними властивостями, спирають основні конструкції перекриття на звукоізоляційні прокладки, а також ретельно зашпаровують нещільності. Перекриття повинні також задовольняти протипожежним вимогам, що відповідають класу будинку.
Залежно від призначення приміщень до перекриттів можуть висуватися також спеціальні вимоги: водонепроникність (для перекриттів у санвузлах, душових, лазнях, пралень), неспалюваність (у пожежонебезпечних приміщеннях), повітронепроникність (при розміщенні в нижніх поверхах лабораторій, котелень та ін.).
Незалежно від місця розташування перекриття у будівлі його конструктивне рішення повинне бути економічно і технологічно обґрунтовано.
У залежності від конструктивного рішення перекриття бувають: балкові, в яких основним несучим елементом є балки, на які укладають настили, накати та інші елементи покриття; плитні, що складаються з несучих плит або настилів, що спираються на вертикальні несучі опори будівлі або на ригелі й прогони; безбалкові, що складаються з плити, зв'язаної з вертикальною опорою несучою капітеллю.
Залежно від застосовуваного матеріалу основних несучих елементів, які безпосередньо передають навантаження на стіни і прогони, перекриття бувають залізобетонні, дерев'яні і по сталевих балках.
2. Дерев'яні перекриття.
Дерев'яні перекриття застосову ють в основному в малоповерхових будинках і в районах, де ліс є місцевим матеріалом. Цей вид перекриття простий у влаштуванні і має порівняно невелику вартість. До недоліків дерев'яних перекриттів необхідно віднести їхню недостатню довговічність, спаленність, можливість загнивання і малу міцність.
Дерев'яні перекриття складаються з балок, що є несучою конструкцією, міжбалкового заповнення, конструкції підлоги й оздоблювального шару стелі (рис.6.1). Балки виготовляють переважно у вигляді брусів прямокутного перерізу, розміри яких установлюються розрахунком. Найчастіше висота балок становить 130, 150, 180 і 200 мм, а товщина – 75 і 100 мм. Відстань між балками (по осях) приймають 600-1000 мм.
Рис.6.1. Конструкція дерев'яного между этажного перекриття:
1 – черепні бруски; 2 – балка; 3 – паркет; 4 – чорна підлога; 5 – лага; 6 – штукатурка;
7 – накат; 8 – змащення глиною; 9 – засипання.
Для обпирання міжбалкового заповнення до бічних сторін прибивають так звані черепні бруски перерізом 40х50 мм. Глибину обпирання кінців балок у гніздах кам'яних стін приймають 180мм (рис.6.2, а). Між торцем балки і кладкою необхідно залишати зазор не менше 30 мм, щоб не було зіткнення з кладкою і забезпечувався випар вологи з балки.
Кінці балок антисептують 3%-ним розчином фтористого натрію на довжину 750 мм, а бічні поверхні кінців балок оклеюють толем у два шари на смолі. Для посилення твердості й стійкості кінці балок перекриттів заанкеровують у стіни. Сталевий анк ер одним кінцем прикріплюють до балки, а інший кінець зашпаровують у кладку.
При обпиранні балок на внутрішні стіни (рис.6.2, б) кінці їх антисептують і обертають двома шарами толю. Зазор між балками і стінками гнізд також рекомендується зашпаровувати розчином з протипожежних і звукоізоляційних міркувань.
Рис.6.2. Обпирання дерев'яних балок на кам'яні стіни:
1 – антисептована частина балки; 2 – анкер; 3 – закладення розчином; 4 – два шари толю на смолі; 5 – цвях; 6 – два шари толю; 7 – сталева накладка 50х6 мм.
Заповнення між балками складається з щитового накату, змащення по верху накату глинопіщаним розчином товщиною 20-30 мм і звукоізоляційного шару шлаку. У горищних і надпідвальних перекриттях засипання є теплоізоляцією, товщиною визначають теплотехнічним розрахунком.
Конструкція підлоги по дерев'яному перекриттю складається з дощатого настилу зі струганих шпунтованих дощок, що прикріплюються цвяхами до лагів із пластин, які укладаються по перек балок че-рез 500-700 мм. Якщо підлога паркетна, то настил улаштовують з неструганих дощок (чорна підлога). Завдяки наявності лаг під підлоги під усією площею приміщення створюється суцільний повітряний прошарок, що з’єднується з повітрям приміщення через вентиляційні ґрати, які влаштовують у кутах кімнат. Це забезпечує вентиляцію підпільного простору і видалення з нього водяних парів. Для зменшення висоти перекриття нерідко підлогу укладають безпосередньо по балках. Однак відсутність лаг погіршує звукоізоляцію перекриття.
Нижню поверхню дерев'яного перекриття, що утворює стелю, оббивають листами сухої штукатурки або оштукатурюють по шару дранки. З цією метою найчастіше застосовують вапняно-гіпсовий розчин.
3. Залізобетонні перекриття
Залізобетонні перекриття є найбільш надійними і довговічними, тому в даний час з находять широке застосування в цивільному будівництві. За способом влаштування вони бувають монолітними, збірними і збірно-монолітними.
Найпро стішим видо м монолітного залізобетонного перекриття є гладка однопрогонова плита. Таке перекриття, що має товщину 60-100 мм залежно від навантаження і величини прольоту, застосовується для приміщень з розмірами сторін до 3 м.
При великих прольотах влаштовують безбалкові перекриття, які можуть бути збірними і монолітними. Так, якщо треба перекрити приміщення розміром 8х18м (рис.6.3), влаштовують балки прольотом 8 м із кроком 6 м. Ці балки називають головними. По них черз 1,5-2 м улаштовують так звані другорядні балки, що мають прольот 6 м. По верху укладають плиту товщиною 60-100 мм. Таким чином конструкція перекриття виходить ребристою. Висота головної балки орієнтовно може бути прийнята 1/12-1/16 прольоту, а ширина – 1/8-1/12 від відстані між осями.
Рис.6.3. Залізобетонне монолітне ребристе покриття:
1 – головна балка; 2 – другорядна балка; 3 – плита
Якщо висота головних і другорядних балок прийнята однаковою, то такий вид перекриття називають кесонним (рис.6.4). Застосування їх пов'язане в основному вимогами рішення інтер'єру приміщення.
До широкого впровадження в будівництві залізобетону для влаштування важкоспалюваних і водостійких перекриттів застосовували металеві балки (із прокатних профілів) (рис.6.5). У даний час конструктивні рішення перекриттів використовують рідко, їх можна зустріти в основному при виконанні ремонтних робіт і реконструкції будинків. Тут важливо пам'ятати, що балки повинні бути надійно захищені від впливу чи вогню високих температур (більше 140 °С).
Рис.6.4. Загальний вид залізобетонного монолітного кесонного перекриття
Балки розташовують на відстані 1,0-1,5 м одна від одної. Величина обпирання на стіни повинна складати 200- 250 мм. Під балки укладають бетонні чи подушки сталеві підкладки. Балки необхідно захищати спеціальним покриттям від корозії.
Безбалкові монолітні залізобетонні перекриття (рис.6.6) являють собою плиту товщиною 150-200 мм, що спирається безпосередньо на колони, у верхній частині яких влаштовані стовщення, що називаються капітелями. Сітка колон при безбалковому перекритті приймаеться квадратною або близькою до квадрата з розміром сторін 5-6 м. Ефективним є влаштування збірних безбалкових перекриттів.
Рис.6.5. Перекриття по сталевих балках:
а – обпирання кінців балок на стіни; б – деталь кріплен- ня анкера; в – перекриття із заповненням залізобетонною монолітною плитою; г– те ж цегельними склепіннями;
1 – сталева балка; 2 – бетонна подушка; 3 – сталевий анкер; 4 – закладення бетоном; 5 – болт; 6 – залізобетонна монолітна плита; 7 – легкий бетон; 8 – керамічна плитка по шару цементного розчину; 9 – сталева сітка; 10 – дощата підлога по лагах; 11 – два шари толю; 12 – звукоізоляційний шар; 13 – штукатурка цементним розчином; 14 – цегляне склепіння.
Найбільше поширення в цивільному будівництві одержали плитні перекриття. Основними несучими елементами їх є різні види залізобетонних панелей-настилів, виготовлених з бетону. Залежно від конструктивних схем будинків вони бувають (рис.6.7): з панелей, що спираються кінцями на поздовжні несучі стіни або на прогони, покладені уздовж будинку; з панелей, що спираються кінцями на поперечні стіни або прогони, покладені впоперек будівлі; з панелей, що спираються на несучі або стіни прогони по трьох чи чотирьох сторонах; з панелей, що спираються по чотирьох кутах на колони каркаса. Мінімальна глибина закладання настилів у цегеляних стінах 120 мм, у блокових і панельних – 100 мм з кожної сторони.
Рис.6.6. Залізобетонне монолітне безбалкове перекриття:
а – загальний вигляд; б – схема обпирання плити на колону; 1 – плита; 2 – капітель; 3 – колона.
Збірні залізобетонні плити перекриттів у ході їхньої установки жорстко зашпаровуються в стінах за допомогою анкерних кріплень і скріплюються між собою зварними або арматурними зв'язками. Шви між плитами замонолічують розчином. Таким чином виходять досить тверді горизонтальні диски, що збільшують загальну стійкість будинків.
Плити перекриття бувають суцільного перетину, ребристі й пустотні.
Суцільні одношарові панелі являють собою залізобетонну плиту постійного перетину з нижньою поверхнею, готовою під фарбування, і верхньою рівною, підготовленою для влаштування підлоги, мають товщину 100-120 мм з багатошаровою конструкцією підлоги і 140 мм з наклейкою по плиті лінолеуму на пружній основі.
Багатопустотні панелі широко застосовують для влаштування перекриттів. Панелі бувають з круглими й овальними порожнинами.
Засто совують також шатрові панелі, що мають вигляд плити, обрамленої по контуру ребрами, спрямованими в низ у вигляді карнза. Виготовлені розміром на кімнату, вони дозволяють виключити з конструктивної схеми будівлі ригелі та інші балкові елементи, а завдяки малій товщині знизити висоту поверху, не зменшуючи висоти приміщення.
Рис.6.7. Конструктивні схеми плитних перекриттів:
а – з поздовжніми лініями опор; б – з поперечними лініями опор; в – з обпиранням по трьох чи чотирьох сторонах (по контуру ); г – з обпиранням по чотирьох точках (кутах);
1 – панелі перекриття, що спираються на несучі стіни; 2 – внутрішня поздовжня чи поперечна несуча стіна; 3 – зовнішня несуча стіна; 4 – панель перекриття, що спирається на прогон; 5 – прогони; 6 – колони; 7 – панель перекриття розміром на кімнату , що спирається на колони; 8 – зовнішня несуча стіна.
При спорудженні громадських будинків часто виникає необхідність влаштування перекриттів при прольотах 9, 12 і 15 м. З цією метою застосовують ребристі попередньо напружені плити довжиною 9, шириною 1,5 і висотою ребра 0,4 м (рис.6.8, а); попередньо напружені панелі типу ТТ-12 і ТТ-15 для прольотів відповідно 12 і 15 м (рис.6.8, б, в).
Рис.6.8. Плити-настили для прольотів 9, 12 і 15 м:
1 – монтажні петлі; 2 – поздовжні ребра; 3 – поперечні ребра
4. Конструктивні рішення надпідвальних і горищних перекриттів.
До горищних і надпідвальних перекриттів поряд із загальними вимогами ставляться і спеціальні. У зв'язку з цим їх конструктивні рішення дещо відрізняється від міжповерхових. Так, горищні перекриття, виконані із залізобетонних панелей і настилів (р ис.6.9, а), повинні мати шар утеплювача, покладеного по пароізоляції з одного або двох шарів чи пергаміну руберойду, наклеєного на мастиці. Як утеплювач, товщина якого визначається з розрахунку, застосовують сипучі матеріали (шлак, керамз ит та ін.), плитні (фібролітові або комишитові плити, плити з легких бетонів, мінераловатні плити та ін.). Поверх утеплювача влаштовують захисний шар з піску чи шлаку товщиною 30-40 мм або з розчину.
Перекриття над підва- лами, проїздами і приміщеннями з низькими температурами також повинні мати теплоізоляційний шар, товщину якого приймається з розрахунку (мал.6.9,б). Пароізоляційний шар у цьому випадку розташовують над утеплювачем.
Слід враховувати, що засто сування шлаку і керамзи- ту як утеплювача горищних перекриттях не відповідає сучасним вимогам будівництва. Крім того, маса 1 м2 горищного перекриття, утепленого шлаком і керамзитом, досить велика – понад 500 кг/м2. У цьому випадку доцільніше застосування армопінобетонних настилів, у яких сполучені несучі й теплофізичні функції і майже в два рази зменшена маса перекриття.
Рис.6.9. Перекриття над підвалами, проїздами і горищні:
1 – панель перекриття; 2 – шлаковапнякова кірка;
3 – утеплювач; 4 – пароізоляція; 5 – легкобетонний брусок; 6 – гіпсоцементно-бетонна плита товщиною 60 мм; 7 – лінолеум;
8 – утеплювач; 9 – дощата підлога по настилу; 10 – лага
При влаштуванні залізобетонних перекриттів у санітарних вузлах в конструкцію перекриття вводять гідроізоляційний шар, який піднімають вгору на 100 мм у місцях примикання до стін.
5. Підлоги і їх конструктивні рішення
Підлоги влаштовують по перекриттях чи безпосередньо по ґрунтах (для перших поверхів безпідвальних будинків і підвалів).
Верхній шар підлоги, що безпосередньо піддається експлуатаційним впливам, називають покриттям (або чистою підлогою).
Матеріал підлоги укладають на спеціально підготовлену поверхню, яку називають підстильним шаром (або підготовкою) під підлоги. Між підготовкою і чистим шаром може бути розташований прошарок – проміжний сполучний шар між покриттям і стяжкою. Стяжка – це шар, що служить для вирівнювання поверхні під стильного шару, а також для надання покриттю необхідного ухилу. Для влаштування стяжки застосовують бетон, цементно-піщаний розчин, асфальт, гіпсобетон.
Підстильний шар розподіляють навантаження від підлоги по основі (ґрунту), на якому повинен бути покладений підстильний шар.
У підлогах по перекриттю основою є несуча частина перекриття, а підстилаючого шару немає. Додатково в конструкцію підлоги можуть бути включені шар звукоізоляції, а також термо- і гідроізоляційний шар.
Залежно від призначення будівлі й характеру функціонального процесу, що протікає у приміщеннях, підлоги повинні задовольняти наступним вимогам: бути міцними, тобто мати гарний опір зовнішнім впливам; володіти малим теплозасвоєнням, тобто не бути теплопровідними; бути неслизькими і безшумними; володіти малим пилоутворенням і легко піддаватися очищенню; бути індустріальними і економічними.
Підлоги в мокрих приміщеннях повинні бути водостійкими і водонепроникними, а в пожежонебезпечних приміщеннях – неспалюваними.
За способом влаштування підлоги можуть бути монолітними, зі штучних і рулонних матеріалів (рис.6.10).
Назва (вид) підлоги визначається матеріалом, з якого вона зроблена (дощата, паркетна, лінолеумова, з керамічних плиток, цементна, із деревно-волокнистих плит і т.д.).
Цементні підлоги влаштовують з цементного розчину складу 1:1 - 1:3 шаром 20 мм по бетонній основі. Цю підлогу застосовують переважно в нежилих приміщеннях, тому що вона курна, теплопровідна і недекоративна.
Терацеву підлогу часто влаштовують в громадських будинках. Вона є двошаровою – нижній шар товщиною не менше 15 мм виконують з цементного розчину по бетонній основі, а верхній – з цементного розчину з мармуровою крихтою складу 1:2. Після затвердіння підлогу шліфують спеціальними машинами до утворення гладкої поверхні, що надає їй красивий зовнішній вигляд.
Асфальтові підлоги виконують у вигляді монолітного шару литого асфальту товщиною 20-25 мм по бетонній чи ущільненій щебеневій підготовці товщиною 100-120 мм. Асфальтові підлоги настилають у підвалах і іноді в комунікаційних приміщеннях (коридорах, сходових клітках, переходах та ін.) суспільних будинків.
Мастикову (наливну) підлогу влаштовують із синтетичних матеріалів. Дрібний пісок з додаванням полівінілацетатної емульсії, що є в'язкою речовиною, утворить високостійке й еластичне покриття підлоги. Мастичне покриття товщиною 2 -3 мм влаштовують по шлакобетонній, цементні й або ксилолітовій стяжці чи по деревно-волокнистих чи деревно-стружкових плитах.
Мозаїчні підлоги мають велику міцність, водостійкі, легко піддаються очищенню, але тверді і холодні, тому їх застосовують тільки в нежилих приміщеннях. Мозаїчні підлоги влаштовують з цементного розчину товщиною 20-30 мм з додаванням мармурової крихти. Для більшої декоративності до дають мармурову крихту різних чи відтінків крихту інших кам'яних порід. Крім того, у процесі влаштування підлоги в неї вставляють смужки скла або мідні смужки “на ребро”, розділяючи підлогу на окремі ділянки, створюючи визначений малюнок. Поверхня мозаїчної підлоги шліфують.
.
Рис.6.10. Конструкції підлог:
а – з лінолеуму ; б, к – з керамічних (метлаських) плиток; у, і – паркетні; м, л – дощаті; д – з лінолеуму по гіпсобетонній плиті; е, ж – з тапіфлекса; м, н – із деревностружкових плит;
1 – утрамбований ґру нт; 2 – бетонна підготовка; 3 – стяжка з цементного розчину ; 4 – шар ру беройду чи толю на мастиці; 5 – лінолеу м; 6 – керамічні плитки; 7 – цементний розчин ; 8 – паркет; 9 – асфальт; 10 – змащення гарячим біту мом;
11 – дощата підлога; 12 – лага; 13 – два шари толю; 14 – цегельний стовпчик; 15 – антисептована прокладка; 16 – вапняно-щебенева підготовка; 17 – гіпсобетонна плита; 18 – панель перекриття; 19 – зву коізоляційна прокладка; 20 – тапіфлекс;
21 – роздільне перекриття з вібропрокатних панелей; 22 – шлакобетон; 23 – деревно-волокниста плита; 24 – клейова мастика; 25 – монолітна стяжка; 26 – зву коізоляційний шар; 27 – гіпсовий розчин; 28 – деревно-стру жкова плита; 29 – збірна стяжка
Підлоги із штучних матеріалів. До них відносять підлоги плиткові, паркетні та дощаті.
Плиткові підлоги. Для влаштування таких підлог застосовують кервмічні плитки товщиною 10 і 13 мм, що мають квадратну, прямокутну чи восьмикутну форму. Їх укладають по бетонній основі на цементну стяжку товщиною 10-20 мм.
Застосовуються також покриття з килимової мозаїки, що складаються з дрібних керамічних плиток товщиною 6-8 мм, розмірами 23х23 і 28х28 мм. Підлоги з керамічних плит влаштовують у санітарних вузлах, вестибюлях, на сходових площадках та ін.
Дощаті підлоги влаштовують зі шпунтованих дощок товщиною 29 мм, що прибивають до лагів. Лаги спирають на балки ребра перекриттів з обов'язковою прокладкою пружних звукоізоляційних прокладок, а при пристрої підлог першого поверху по ґрунту на цегляні стовпчики перерізом 250х250 мм, розташовані на відстані 800- 1000 мм.
Можуть бути влаштовані й двошарові дощаті підлоги, що складаються з чорної підлоги у вигляді діагонально розташованого настилу з неструганих дощок і чистої підлоги зі струганих шпунтованих дощок товщиною 29 мм.
Паркетні підлоги влаштовують з невеликих прямокутних дощечок (клепок), виготовлених на заводах. Паркетні підлоги настилають по бетонній чи дощатій підставі. Для усунення скрипу паркетних підлог при ходьбі і забезпечення кращої звукоізоляції між паркетом і дерев'яною основою прокладають тонкий картон або два шари товстого паперу.
Підлоги з рулонних матеріалів влаштовують із синтетичних матеріалів: полівінілхлоридного лінолеуму (на тихорєцькій основі, безосновний, одношаровий і багатошаровий); поліефірного лінолеуму (на тихорєцькій основі); коллоксилинового (безосновного); гумового ліноеума – реліну (двошарового матеріалу); рулонних матеріалів на пористій або повстяній основі.
Лінолеумові покриття влаштовують по основах з дощок, твердих деревноволокнистих і деревностружкових плит або по цементних стяжках. Приклеюють лінолеум до основи спеціальним клеєм із синтетичних, казеїнових або бітумних смол. Основу старанно готують, бо в противному разі лінолеум може відшаруватися (місцеве здуття).
У практиці будівництва усе більше застосування знаходять підлоги з теплоізоляційного лінолеуму на м'якій пористій основі. Рулони укладають безпосередньо по залізобетонних плитах. Цей вид покриття має гарні фізико-механічні, гігієнічні й декоративні якості.