Міцність - головна вимога до перекриття. Воно повинне витримувати власну вагу, вагу спираються на нього конструкцій будівлі (внутрішніх перегородок), а також меблів, обладнання, людей. Більш того, перекриття при повному навантаженні не повинно сильно прогинатися. Для дерев'яних перекриттів прогин не повинен перевищувати 0,5-0,7% від ширини перекривається отвору, а для сталевих балок - 0,25%. Другий за важливістю функцією перекриття найчастіше є забезпечення жорсткості конструкції будинку. Для цього саме перекриття повинне мати необхідну поперечної жорсткістю.
Крім того, перекриття повинні бути досить вогнестійкими і залежно від свого призначення, забезпечувати звукоізоляцію, теплозахист, пароізоляцію, гідроізоляцію. Нарешті, конструкція перекриття повинна відповідати конструкції будинку, насамперед його фундаменту і стін. Каркасні стіни на стовпчастих фундаменті не витримають ваги монолітного залізобетонного перекриття, а дерев'яні перекриття, якщо використовувати їх в монолітному будинку, невиправдано знизять його ринкову оцінку. Різноманіттю пред'являються до перекриттів вимог відповідає різноманіття пропонованих на ринку конструктивних рішень. Спробуємо розібратися по порядку.
Від фундаменту до даху
Почнемо з того, які вимоги пред'являються до перекриттів в залежності від їх призначення. Підемо знизу вгору - в тому порядку, в якому зазвичай будується будинок. Якщо в будинку є підвал, то першим виявиться підвальне перекриття, що відділяє підвал від житлового поверху. Як правило, це перекриття несе найбільше навантаження. Насамперед, це вага внутрішніх стін (перегородок), а якщо ці стіни несучі, то і вага припадає на них навантаження. Крім того, на першому поверсі зазвичай розташовуються найбільш важкі предмети (кухонне обладнання, камін, великий акваріум або фонтан і т. п.), сюди ж прийдуть гості (можливо, немало). До того ж нижнє перекриття найчастіше грає істотну роль в забезпеченні жорсткості конструкції будинку в цілому. З іншого боку, власна вага цього перекриття зазвичай не грає настільки суттєвої ролі, як для міжповерхових або горищних перекриттів: навантаження від нього сприймає фундамент, безпосередньо або через цоколь, який зазвичай має значний запас міцності.
Що стосується інших вимог, то якщо підвал не опалювальний, буде потрібно надійна теплоізоляція і пароізоляція. Шар пароізоляції необхідно розташовувати поверх утеплювача, оскільки дифузія водяної пари відбувається з теплого житлового приміщення в холодну підвальне. При опалювальному підвалі інші вимоги такі ж, як для міжповерхового перекриття. У приміщеннях з підвищеною вологістю або можливими протіканнями (у ванній, душовій, туалеті, кухні, пральні) повинна бути передбачена гідроізоляція. Цокольне перекриття аналогічно підвального. Воно відокремлює житловий поверх від підпілля в будинках, де підвал відсутній. Для цокольних перекриттів характерні ті ж вимоги, що і для підвальних при не опалювальному підвалі. З тією різницею, що обмежень до власної ваги перекриття ще менше, так як перекриття спирається безпосередньо на фундамент.
Міжповерхові перекриття відокремлюють житлові поверхи один від одного. Для міжповерхових перекриттів значення набуває вибір конструкції перекриття. Необхідний оптимальний баланс між повним вагою перекриття (навантаження плюс власну вагу), з одного боку, і несучою здатністю стін з іншого. Можливо, буде потрібно установка додаткових несучих стін або опор під перекриттям для скорочення довжини прольоту або зниження навантаження, наприклад, відмова від ванни на користь легкої душової кабіни. Найважливішим вимогою є також звукоізоляція. Не слід забувати і про гідроізоляцію там, де вона необхідна. Вимоги до мансардному перекриттю аналогічні вимогам до міжповерхових, якщо мансарда опалюється, і до горищному, якщо мансарда «холодна».
Горищні перекриття відокремлюють житловий поверх від горища. Основна вимога, що пред'являється до даного типу перекриттів - теплозахист. Причому, щоб утеплювач не втратив своїх теплоізолюючих властивостей, він повинен бути надійно захищений від зволоження. Захист здійснюється за допомогою пароізоляції, що розташовується безпосередньо під шаром утеплювача. Шару утеплювача зазвичай достатньо і для забезпечення необхідної звукоізоляції навіть при металевої покрівлі. Отже, з вимогами в загальних рисах розібралися. Перейдемо до того, як вони реалізуються.
Конструкції перекриттів: види та різновиди
Широко застосовувані нині види перекриттів - це:
• збірні панельні;
• збірні балкові із залізобетонних, металевих, дерев'яних балок;
• монолітні залізобетонні;
• збірно-монолітні;
Рідше використовуються такі види перекриттів, як:
• Кесонні перекриття (різновид ребристих панелей) являють собою плиту з розташованими знизу прямокутними (зазвичай квадратними) заглибленнями - кесонами, освіченими взаємно перпендикулярними ребрами однакового перетину.
• Шатрові панелі (теж різновид ребристих панелей) представляють собою плоску плиту товщиною 50-60 мм, облямовану ребрами висотою 200 300 мм. Зазвичай панеллю перекривають кімнату. Завдяки невеликій товщині панелі це дозволяє збільшити корисну висоту приміщення і зробити безшовні стелі. Недолік - складність виготовлення і транспортування.
• Цегляні аркові (склепінні) - дозволяють перекривати значні простори без додаткових опор. Використовуються переважно в круглих, многокутних або еліптичних в плані приміщеннях. Такі перекриття застосовують, виходячи з архітектурних міркувань, для додання інтер'єру стилістичних особливостей.
Існує також безліч різноманітних модифікацій конструкції перекриттів, що розрізняються окремими деталями. Наприклад, дерев'яні балки для збільшення міцності і стійкості роблять з двотавровим перетином або підсилюють металом, використовують найрізноманітніші види незнімної опалубки - аж до профнастилу, використовують різні види заповнювачів. Крім того, різні види перекриттів можуть поєднуватися. Наприклад, основна частина поверху перекривається стандартними панелями, а фігурний еркер і вхідна група з козирком - монолітною плитою. Найбільш поширений в останні десятиліття вид перекриттів - це перекриття із залізобетонних панелей.
Залізобетонні панелі випускаються промисловим способом, мають стандартні розміри, вага і відому несучу здатність. Плити випускаються двох видів:
- пустотні - з круглими пустотами, довжиною від 4800 мм до 6980 мм, шириною від 1000 до 2400 мм і товщиною 220 мм;
- плоскі - довжиною від 2700 до 4200 мм з градацією 300 мм, шириною 1200 або 1500 мм і товщиною 120 або 160 мм.
Для будівництва котеджів частіше використовується пустотний варіант. Він має найменшу вагу. Використання збірного перекриття значно скорочує терміни будівництва, в тому числі будівництва заміських котеджів. І обходиться дешевше порівняно з монолітним перекриттям. Однак встановлення збірних конструкцій вимагає участі дорогої техніки. Перекриття із залізобетонних плит підходить для цегляних будинків, будинків з блоків, монолітних будинків і навіть для будинків з бруса і колоди. Другим за поширеністю є балочне перекриття. У балкових перекриттях в якості несучих елементів використовують балки і спираються на них плити, панелі або щити. Балкові перекриття в індивідуальному малоповерховому будівництві успішно конкурують з панельними завдяки простоті їх монтажу і можливості пристрою хорошою тепло-і звукоізоляції. Втім, ці види не тільки конкурують, а й успішно поєднуються, коли плити спираються на сталеву або залізобетонну балку. Балкові перекриття, залежно від застосовуваного матеріалу, поділяються на дерев'яні, залізобетонні та металеві.
Перекриття по дерев'яних балках
Дерев'яні перекриття складаються, як правило, з балок, які є несучою частиною конструкції підлоги, міжбалочні заповнення, призначеного для звуко-і теплоізоляції, і обробного шару стелі. У будівництві малоповерхових будівель застосовують балки з цільної або клеєної деревини. Довжина балок першого типу - від 2,4 до 3,6 м, другий - від 4,2 до 6 м. Крок балок розраховується виходячи з довжини прольоту, перетину балки і передбачуваного навантаження на підлогу і звичайно становить порядку 500 мм при укладанні дощок через звукоізоляційні прокладки безпосередньо на балки. Допускається крок балок 600, 800 і 1100 мм, але в цьому випадку дошки підлоги укладаються на проміжні лаги.
У сучасних умовах для міжбалочні заповнення використовують мінеральні плити, а в якості оздоблювального стельового шару - гіпсокартон, підшиваються безпосередньо до дерев'яних балках. У деяких випадках (зазвичай при влаштуванні горищного перекриття) з метою економії застосовують Насипне міжбалочні заповнення. Для цього в нижній частині до боковин балки прибивають черепні бруски. На ці бруски між балками укладається чорнову підлогу, який закривається пергаміном або аналогічним рулонним матеріалом, а потім засипається керамзитом або шлаком необхідної для забезпечення теплоізоляції товщини. Перекриття по дерев'яних балках застосовуються в основному для міжповерхових і горищних конструкцій. Переваги - невелика вага, порівняно низька вартість, можливість пристрою круглий рік без застосування вантажопідйомної техніки.
Перекриття по металевих балках
Найчастіше балки перекриттів роблять з швелерів, звичайних або H, рідше - зварні. Поверх балок укладають дрібнорозмірні нестандартні залізобетонні плити, розміри яких і визначають крок балок від 0,5 до 1,5 м. Аналогічно влаштовані перекриття по залізобетонних балках. Перекриття по металевих та залізобетонних балок зазвичай використовують для влаштування підвального або цокольного перекриття. Наступний вид перекриття - найбільш «капітальний».
Монолітне залізобетонне перекриття
Монолітні залізобетонні перекриття застосовуються зазвичай як підвальні або цокольні і зводяться безпосередньо на будівництві. Для виготовлення таких перекриттів необхідна опалубка, з деревини або металева, багаторазового використання. Можливо також використання незнімної опалубки, про що ми писали в другому номері за цей рік. Монолітні залізобетонні перекриття за формою діляться на плитні, балкові, ребристі і перекриття з вкладишами.
Монолітні плитні перекриття
Найбільш простий конструкцією монолітних залізобетонних перекриттів є плита, в якій арматура розміщується в місцях розтягування, тобто в нижній частині плити, оскільки сталь має в 15 разів більшу міцність на розтяг, ніж бетон. При ширині перекривається отвору до трьох метрів плита спирається на несучі стіни. При більшій ширині додатково використовуються сталеві несучі балки.
Монолітні балкові перекриття
Великі отвори перекриваються залізобетонними балками, які спираються на несучі стіни і в процесі бетонування утворюють єдиний моноліт з плитою перекриття. Таке перекриття для жорсткості зазвичай доповнюється зовнішнім монолітним поясом по периметру перекриття. Для влаштування перекриття монтують загальну опалубку несучих балок і плити перекриття. Арматуру балок з'єднують з арматурою залізобетонної плити і арматурою монолітного залізобетонного пояса, що спирається на цегляну кладку (зовнішньої опалубкою монолітного пояса служить цегляна кладка). Після цього всю конструкцію бетонують. Відстань між балками - від 1,5 до 5 метрів.
Монолітні ребристі перекриття
Якщо потрібно рівна стеля, замість балок застосовують ребра, що мають меншу, ніж балки, товщину і меншу відстань між ребрами - 0,5-1 м. При довжині ребер більше 6 м встановлюють поперечні ребра жорсткості. При виготовленні опалубки ребер в неї поміщають прошиті дротом дощаті днища, після чого кінці дроту кріплять до арматури і бетонують разом з усією конструкцією. Після розбирання опалубки ці днища стають підставою для кріплення стелі підшивання.
Монолітні перекриття з вкладишами
Недоліком ребристих перекриттів і особливо перекриттів з рівним стелею є трудомісткість їх влаштування і велика витрата деревини для виготовлення опалубки і підшивки. Тому все частіше застосовують перекриття з вкладишами. Опалубкою в цьому випадку служать широкі дошки, встановлені під майбутніми ребрами. На дошки між майбутніми ребрами поміщають вкладиші, бічні поверхні яких при бетонуванні служать опалубкою ребер, а верхня - плити. Між вкладишами монтується арматура ребер, а поверх - арматура плити. Вкладиші після бетонування стають частиною перекриття, їх нижні сторони утворюють рівну поверхню і служать підставою під штукатурку. Вкладиші виготовляють з різних матеріалів різноманітної форми. Найбільш поширені жорсткі вкладиші з обпаленої глини або бетону. Логічним розвитком монолітного перекриття з вкладишами стала отримує все більше поширення технологія збірно-монолітних перекриттів - технологія, яка потребує застосування опалубки і важких механізмів.
Збірно-монолітні перекриття
Головна перевага таких перекриттів полягає в тому, що для їх зведення не потрібно опалубки і важких механізмів. «Родзинкою» технології є використання несучих прогонів (майбутніх балок перекриття), які перекривають проріз і в процесі зведення перекриття несуть на собі всю монтажну навантаження (власна вага + вага блоків перекриття + вага свежеуло-женного бетону). Прогін являє собою просторовий арматурний каркас майбутньої монолітної несучої балки з забетонованих нижнім поясом прямокутного перерізу. Другою характерною особливістю більшості модифікацій технології є застосування монолітного пояса по периметру перекриття, що додає додаткову жорсткість конструкції будівлі.
У процесі зведення перекриття прогони встановлюються над перекривати отвори на певній відстані один від одного. Прогони спираються на несучі стіни і (при необхідності) на тимчасові стійки. На нижній пояс сусідніх прогонів встановлюються блоки перекриття, утворюючи разом з прогонами повну опалубку майбутнього перекриття - балок і плити. Як зовнішня опалубки монолітного пояса найчастіше використовується незнімна опалубка-утеплювач. Завдяки пазам в нижній частині блоків перекриття їх нижня поверхня збігається з нижньою поверхнею прогонів, утворюючи рівну стелю. Після установки блоків перекриття зверху укладається арматурна сітка, а по периметру майбутнього перекриття - арматура монолітного пояса. Арматура прогонів пров'язується з арматурою монолітного пояса і сіткою, і вся конструкція заливається бетоном.
Незважаючи на відносну молодість технології, вона вже має безліч різновидів. В основному, відмінності полягають у використовуваних блоках перекриття. Це можуть бути пустотілі бетонні або керамічні блоки або повнотілі газобетонні блоки, або блоки з інших матеріалів. Збірка і монтаж такого перекриття при будівництві індивідуального будинку цілком під силу двом-трьом фізично міцним працівникам. Вага погонного метра прогону - 17 кг. Це дозволяє в більшості випадків монтувати прогони без використання крану. Блоки укладаються вручну. Вага блоку зазвичай не перевищує 6 кг. Монолітно-збірне перекриття після заливки бетоном стає аналогом ребристою залізобетонної плити. До складу кожного ребра входить прогін і бетонне ядро, сформоване при заливці бетону. Важливо, щоб між прогоном і бетонним ядром було забезпечено високу зчеплення. Тільки в цьому випадку елемент буде працювати як монолітний залізобетон.
Звичайно, в рамах статті неможливо розповісти про всі види перекриттів. Місця вистачило тільки на найбільш поширені або нові, але перспективні технології. Залишилися «за дужками» метало-дерев'яні балки, дерев'яні двотаврові балки, бетонна підлога по профнастилу, газобетонні плити для перекриттів і тому подібні, поки відносно мало поширені, технології. Але техніка будівництва розвивається швидко, і через якийсь час ми напишемо, а ви прочитаєте про нові технології, що полегшують, прискорюють, що поліпшують, а може бути навіть здешевлюють (пора б, нарешті!) Будівництво. Від душі бажаю нам з вами більше таких хороших новин!