Опирание плит перекрытия на балки перекрытия: Как опирать сборные плиты перекрытия

Как опирать сборные плиты перекрытия

Назрела тема для этой статьи – уж очень много ошибок допускают строители.

Что представляет собой сборная плита (пустотная или ребристая)? Это прежде всего армированная железобетонная конструкция, рассчитанная на определенную работу. Любой железобетон может работать только при такой схеме, когда напряжения в нем может подхватить рабочая арматура.

В сборных плитах рабочая арматура расположена только в нижней зоне плиты и только вдоль плиты. Что это значит? Это значит, что плита без разрушения может изгибаться только в продольном направлении и только так, чтобы изгиб плиты был направлен вниз.

Как видно из рисунка, когда плита изгибается, ее нижняя часть растягивается, и арматура при этом подхватывает это напряжение растяжения, т.к. бетон на это не способен. Бетон без арматуры при изгибе будет только трещать и разрушаться. При малейшем изгибе нам нужно устанавливать арматуру, которая будет брать растягивающие напряжения изгиба на себя.

Теперь вернемся к сборным плитам. Мы знаем, что рабочая арматура плиты расположена только вдоль плиты и только у ее нижней грани.

Рассмотрим ниже различные ситуации опирания плит перекрытия.

Как можно опирать сборные плиты перекрытия

1) Классический способ опирания плиты: по двум сторонам.

Здесь все выдержано в лучших традициях: плита изгибается под весом нагрузки, рабочая арматура подхватывает напряжения изгиба, и если нагрузка не превышает несущей плиты, никакого разрушения не происходит – все работает по плану.

2) Опирание плиты по трем сторонам (двум коротким и одной длинной).

Этот способ опирания называется еще опиранием с задвижкой плиты на стену. Его допускается применять, когда по ширине пролета плиты не размещаются, а монолитный участок делать нецелесообразно. По сравнению с предыдущим вариантом этот вариант для работы плиты похуже, но в принципе, он не запрещен. Главное помнить: желательно плиту по длинной стороне не заводить в стену глубже, чем на высоту плиты (при высоте плиты 220 мм плиту не опирать глубже, чем на 220 мм), чтобы не образовалось защемление. Что такое защемление, и чем оно вредно для сборных плит, будет рассмотрено в статье чуть дальше.

В данном случае изгибается не вся плита, а только свободный ее край. Но все равно при этом в работу вступает продольная рабочая арматура и подхватывает растягивающие напряжения – просто не во всей плите, а в ее части.

Как нельзя опирать сборные плиты перекрытия

1) Опирание плиты по двум длинным сторонам.

Как мы помним, рабочая арматура в плите есть только в продольном направлении. В поперечном направлении есть только незначительная сетка, которая может воспринять нагрузку от собственного веса плиты на периоде монтажа (когда петля поднимается краном за четыре петли). И если мы обопрем плиту по двум длинным сторонам, под нагрузкой она начнет изгибаться как на рисунке, и просто не будет достаточной площади арматуры в этом направлении – плита начнет трещать. На начальном этапе нагрузку сможет воспринять имеющаяся сетка, но (повторюсь), площадь арматуры этой сетки рассчитан только на собственный вес плиты.

2) Устройство дополнительной опоры в пролете плиты.

Нужно запомнить раз и навсегда: сборные плиты работают исключительно как однопролетные. Если где-то в пролете появляется стена или колонна, происходит то, что показано на рисунке выше. Плита между опорами изгибается вниз, а над опорой происходит выгиб в противоположную сторону – с растянутой зоной вверху. Но в верхней зоне плиты у нас нет рабочей арматуры, и нам нечем воспринять растягивающие напряжения изгиба. В итоге, появляются трещины в верхней зоне плиты, как показано на рисунке. Это может быть всего одна трещина, но ее достаточно будет, чтобы со временем или сразу привести к аварийному состоянию.

3) Опирание сборной плиты на две стены с выносом части плиты в виде балкона (консоли).

Эта ситуация примерно такая же, как в предыдущем случае. Верхней арматуры нет, воспринять растяжение нечем. Чем больше длина консоли и чем больше нагрузка на ней (особенно на краю), тем быстрее произойдет разрушение.

Свес плиты в другом направлении будет таким же аварийным, как и показанный на рисунке.

4) Опирание сборной плиты на колонны (точечные опоры).

Если вы захотите опереть плиту не на стены или балки, а прямо на колонны, запомните: этого делать нельзя. Принцип работы арматуры в железобетоне следующий: растянутая арматура в плите работает только тогда, когда ее концы заведены на опору. Если под краем плиты (и под концом арматурного стержня) опоры нет, такая арматура превращается в бесполезный балласт.

На картинке мы видим вариант опирания плиты на 4 колонны. Во-первых, плита прогибается не только в продольном, но и в поперечном направлении – а как мы выяснили из пункта 1, в таком случае могут образоваться трещины. Но это не самое страшное – эти трещины просто не успеют образоваться из-за аварийной ситуации в другом направлении. Итак, во-вторых, на опору у нас попадают всего две крайние арматурины, остальные «зависли в воздухе» и в работу не включаются. А это значит, что площадь рабочей арматуры в плите уменьшилась во много раз в сравнении с требуемой. Естественно, такая плита будет стремиться разрушиться.

Лучшим выходом из такой ситуации будет устройство балок в нужном месте опирания плиты – между близко расположенными колоннами.

5) Защемление сборной плиты перекрытия.

Что такое защемление? В случае опирания плит перекрытия – это заведение плиты на стену более, чем на величину высоты сечения плиты и пригруз сверху стеной. Дело в том, что защемленные плиты работают совсем не так, как шарнирно опирающиеся. Все сборные плиты рассчитаны на шарнирное опирание (когда плита, прогинаясь, как бы поворачивается на опоре). В нормативных документах по сборным плитам четко оговорена глубина опирания, и она не должна быть не только меньше указанной – ее нельзя делать слишком большой.

Рассмотрим на рисунке, к чему приводит защемление плиты на опоре.

При шарнирном опирании плита просто поворачивается чуток на опоре и растягивается в нижней зоне – там и срабатывает нижняя рабочая арматура.

При защемлении плита слишком глубоко заведена, чтобы провернуться, в итоге она изгибается хитрым образом, когда в центре оказывается растянутой нижняя зона плиты, а у опор – верхняя. А в этой верхней зоне у нас нет достаточно арматуры, чтобы воспринять растягивающие усилия. В итоге, образуются трещины, которые особенно опасны тем, что их не видно (они скрыты под полом), но со временем они расширяются и приводят к аварийному состоянию.

Я надеюсь, данная статья наглядно продемонстрировала, как можно опирать сборные (пустотные, ребристые и полнотелые) плиты, а как нельзя.

class=»eliadunit»>

Добавить комментарий

по двум сторонам и по контуру

Армирование перекрытия производится в зависимости от условий его опоры. Плита может опираться на стены, балки или колонны. Плита, поддерживаемая непосредственно колоннами, называется безбалочным перекрытием.

Плита с опорой по двум сторонам прогибается преимущественно только в одном направлении, и называется однонаправленная плита. С другой стороны, когда перекрытие опирается на все четыре стороны — прогиб происходит в двух направлениях. Такое перекрытие называют перекрытием опертым по контуру.

Плиты, соотношение длины которых к их меньшей длине (Ly/Lx) больше 2, называются однонаправленными перекрытиями, в противном случае — двунаправленными перекрытиями. В одном случае основная арматура перекрытия параллельна более короткому направлению, а арматура, параллельная более длинному направлению, называется конструктивной арматурой. В двухстороннем перекрытие основная арматура плиты укладывается в обоих направлениях.

Плиты могут быть шарнирными, защемленными или консольными. В двухстороннем случае углы перекрытия могут защемляться или подниматься вверх. Дополнительное армирование на кручение требуется на углах, когда оно защемлено, как показано на рис.1.

Рис.1 Армирование плиты перекрытия

Толщина перекрытия определяется исходя из соотношения пролета к толщине. Минимальная арматура составляет 0,12% для арматуры класса А400 или А500. Диаметр стержней обычно используемых в плитах: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм и 16 мм.

Максимальный диаметр стержня, используемого в перекрытии, не должен превышать 1/8 от общей толщины перекрытия. Максимальное расстояние между основными стержнями ограничено до 3-х раз эффективной глубины (без учета защитного слоя) или 300 мм, в зависимости от того, что меньше. Для распределительной арматуры (конструктивной) максимальное расстояние между ними указывается в 5 раз больше эффективной глубины или в 450 мм, в зависимости от того, что меньше.

Минимальное защитное покрытие для арматуры в плите зависит от критериев долговечности и пожарной безопасности. Как правило, для рабочей арматуры предусмотрено покрытие 15-20 мм. Альтернативные конструктивные арматурные стержни могут быть загнуты в сторону опоры или могут быть загнуты под углом 180 градусов по краю (П-образная арматура), а затем установлены сверху внутри плиты, как показано на рис.1. Загибы арматуры показаны на рис. 2.

Рис.2 Армирование против кручения

Армирование против кручения должно быть обеспечено на каждом углу, где плита опирается на примыкающие стены с защемлением, и не должно изгибаться, если только последствия трещин не будут незначительными. Она должна состоять из верхней и нижней арматуры, каждая со слоем арматурных стержней, размещенных параллельно боковым сторонам плиты и выступающих от краев минимально на одну пятую часть от более короткого пролета.

Площадь армирования на единицу ширины в каждом из этих четырех слоев должна составлять три четверти площади, необходимой для максимального среднего пролета на единицу ширины плиты.

Армирование кручением, равное половине описанного выше, должно производиться в углу, ограниченном краями, над которыми перекрытие является сплошным. Арматура кручения, которая должна быть установлена, показана на рис. 3 ниже.

Рис. 3а. Армирование угла опирания

Рис. 3б. Армирование торцевого опирания плиты перекрытия

На чертеже плана перекрытия показывают типовые детали арматурного каркаса,  как по направлению, так и по сечению. Типовые детали перекрытия показаны на рис. 4 и 5.

Рис.4 План плиты перекрытия с опорой по 2-м сторонам

План однонаправленной плиты перекрытия

Рис.5 План плиты перекрытия с опорой по 4-м сторонам

План двунаправленной плиты перекрытия

Г. Узлы опирания перекрытий, покрытий, перемычек

Глубина опирания междуэтажных газобетонных плит перекрытия и плит покрытия на несущие стены из мелких газобетонных блоков должна быть не менее 120 мм (рисунки Г1-Г4).

Под опорными участками элементов, передающих местные нагрузки на кладку, следует предусматривать слой раствора толщиной не более 15 мм, что должно быть указано в проекте.

Заделка балок и плит балконов в газобетонную кладку с восприятием опорного изгибающего момента (защемление) запрещается.

Для уменьшения эксцентриситета нагрузки от газобетонной плиты перекрытия (покрытия) на стены из мелких газобетонных блоков и устранения сколов в опорной зоне рекомендуется осуществлять опирание перекрытия на ряд кирпичей, уложенных «плашмя» на растворе (рисунок Г5) или на железобетонном поясе (рисунок Г6).

В случаях, когда значение местного напряжения под плитой перекрытия или под перемычкой превышает значение основного напряжения в стене более чем на 20%, а также в случаях, когда монтажный шов толще 30 мм, рекомендуется в местах опирания этих плит и перемычек на стену укладывать сварную сетку из арматуры диаметром 4-6 мм с ячейкой 30х30 мм в растворный шов в уровне низа плиты или перемычки (рисунок Г7).

Если прочность кладки на сосредоточенные нагрузки, рассчитанные на смятие, недостаточна, то возможно ее повышение (но не более чем на 50%) путем устройства распределительного бетонного или железобетонного пояса, который дожжен иметь толщину не менее 60 мм и класс бетона про прочности на сжатие не менее В10 с косвенным армированием не менее 0,3%. В любом случае величина сосредоточенной нагрузки на газобетонную кладку не должна превышать 30 кН от одной балки.

Опирание перекрытий непосредственно на газобетонную кладку допускается при величине распределенной нагрузки не более 0,3 кН на 1 пог. см. ширины опоры. При большей нагрузке требуется устройство распределительных поясов шириной не менее 150 мм, толщиной не менее 60 мм, армированных косвенной арматурой в количестве 0,5 % от объема бетона (не менее двух сеток).

Опорные участки плит перекрытий в зоне наружных стен должны соединяться с ними скобами ∅8 (рисунки Г2 — Г8).

Плиты перекрытия, примыкающие к самонесущей стене из газобетонных блоков, также соединяются с ней скобами (рисунки Г9, Г10).

Схема узлов опирания газобетонных или железобетонных плит перекрытия на армированные перемычки из газобетона приведена на рисунках Г11а, Г12а, а на железобетонные перемычки – на рисунках Г11б, Г12б.

Опирание газобетонных плит перекрытий на цокольную часть здания во избежание их увлажнения выполняется по гидроизоляции (рисунок А2).

Торец железобетонной плиты перекрытия должен быть закрыт эффективным утеплителем с λ ≤ 0,06 Вт /м·ºС (рисунки Г4, Г6, Г7, Г12).

Глубина опирания деревянных балок на несущие газобетонные стены должна быть не менее 120 мм. Для обеспечения распределения нагрузки от балки под нее на кладку устанавливают стальную полосу (рисунок Г13).

Схема узлов опирания железобетонных плит перекрытия на армированные перемычки из газобетона и железобетона приведена на рисунке Г14.

Схема узлов опирания балконных газобетонных (рисунок Г15) и железобетонных плит перекрытия на стену из газобетонных блоков (рисунок Г16).

Схемы устройства оконных и дверных проемов во внутренних и наружных стенах зависят от применяемых перемычек (несущие, ненесущие) и узлов опирания их на стены.

На рисунках Г17, Г18 приведены примеры устройства проемов с несущими и ненесущими перемычками. При установке оконных и дверных коробок их крепят к стенам с помощью гвоздей или винтовых анкеров (рисунки Г18, Г19).

Зазоры между поверхностью стены и коробкой заделывают минплитой или строительной пеной.

Откос окна штукатурят, а наружная подоконная часть защищается сливом из кровельной стали. Изнутри устанавливается подоконная доска.

Примеры сопряжения оконных блоков со стеной приведены на рисунках Г20, Г21.

Рисунок Г1 – Опирание газобетонной плиты перекрытия на несущую наружную стену из блоков (опирание по всей толщине стены)

Рисунок Г2 – Опирание газобетонной плиты перекрытия на несущую наружную стену из блоков (краевое опирание)

Рисунок Г3 – Опирание газобетонной плиты перекрытия на несущую наружную стену из блоков

Рисунок Г4 – Опирание железобетонных сборных плит перекрытия на наружную несущую стену из блоков

Рисунок Г5 – Опирание газобетонных плит перекрытия на наружную несущую стену из блоков по ряду кирпичей

Рисунок Г6 – Опирание железобетонных сборных плит перекрытия на наружную несущую стену из блоков и железобетонный пояс

Рисунок Г7 – Опирание железобетонной сборной плиты перекрытия на наружную несущую стену из блоков по армированному растворному шву

Рисунок Г8 – Примыкание плиты перекрытия к несущим наружным стенам из блоков с использованием стальных скоб

Рисунок Г9 – Примыкание самонесущей наружной стены из газобетонных блоков к газобетонной плите перекрытия

Рисунок Г10 – Примыкание самонесущей наружной стены из газобетонных блоков к газобетонной плите перекрытия

Рисунок Г11 – Схемы узлов опирания газобетонного перекрытия на перемычки

Рисунок Г12 – Схемы узлов опирания газобетонного перекрытия на перемычки

Рисунок Г13 – Опирание деревянных балок перекрытия на наружную стену из блоков

Рисунок Г14 – Перемычки внутренней мелкоблочной стены каркасно-монолитного здания

Рисунок Г15 – Узел опирания балочной газобетонной плиты перекрытия

Рисунок Г16 – Узел примыкания балочной монолитной плиты перекрытия к навесной стене из блоков

Рисунок Г17 – Устройство оконного проема в несущей наружной стене из блоков

Рисунок Г18 – Схема установки анкеров для крепления оконной коробки к газобетонной кладке из блоков

Рисунок Г19 – Схема установки анкеров для крепления дверной коробки в кладке из блоков

Рисунок Г20 – Сопряжение оконного блока с несущей газобетонной стеной из блоков при железобетонной перемычке

Рисунок Г21 – Сопряжение оконного блока и подоконной части стены из блоков с облицовкой из кирпича

Вернуться к оглавлению.                                                                  Читать дальше.

Сборное железобетонное перекрытие из пустотных плит: нюансы выбора и монтажа

При строительстве дома перед любым застройщиком возникает вопрос выбора междуэтажного перекрытия. Наиболее распространены три типа перекрытий – деревянное, монолитное железобетонное и сборное железобетонное, смонтированное из плоских пустотных плит. Именно об этом виде перекрытия, как наиболее популярном и практичном для малоэтажного строительства, пойдёт речь в этом материале. Из этой про межэтажные перекрытия в частном доме вы узнаете: 

• Чем отличаются плиты перекрытий многопустотные (ПК) от плит перекрытий, изготовленных методом безопалубочного формования (ПБ).
• Как правильно укладывать перекрытия.
• Как избежать ошибок при монтаже.
• Как складировать плиты перекрытия.

Как выбрать пустотную плиту перекрытия

При первом взгляде на пустотные перекрытия может показаться, что они отличаются между собой только по длине, толщине и ширине. Но технические характеристики пустотных плит перекрытия гораздо шире и подробно расписываются в ГОСТ 9561-91.

Пустотные межэтажные плиты отличаются между собой по способу армирования. Причём, армирование (в зависимости от типа плит) может быть выполнено с использованием предварительно напряжённой арматуры или без напрягаемой арматуры. Чаще используются перекрытия с предварительно напряжённой рабочей арматурой.

Выбирая плиты перекрытия, следует обратить внимание на такой важный момент, как допустимое количество сторон, на которые можно их опереть. . Обычно опирать можно только на две короткие стороны, но некоторые виды плит допускают опирания на три и на четыре стороны. 

• ПБ. Предусматривает опирание по двум сторонам;
• 1ПК. Толщина – 220 мм. Диаметр круглых пустот – 159 мм. Допускает опирание только на две стороны;
• 1ПКТ. Имея аналогичные размеры, допускает опирание на три стороны;
• 1ПКК. Можно опирать на четыре стороны.

Также плиты перекрытия различаются между собой по способу изготовления. Часто возникает спор, что предпочесть –  ПК или ПБ.

ПК (толщиной от 160 до 260 мм и типовой несущей способностью в 800 кг/кв.м.) отливают в опалубке. Панели марки ПБ (толщиной от 160 мм до 330 мм и типовой несущей способностью от 800 кг/кв.м) изготавливаются методом безопалубочного непрерывного литья (это позволяет получить более гладкую и ровную поверхность, чем у панелей ПК). ПБ ещё называют экструдерными.

ПБ, за счёт предварительного напряжения сжатой и растянутых зон (преднапряжение арматуры делается при любой длине плиты), меньше подвержены растрескиванию, чем ПК. ПК при длине до 4.2 метров могут выпускаться без преднапряжённой арматуры и имеют больший свободный прогиб, чем ПБ.

По желанию заказчика, ПБ можно нарезать под индивидуальные заданные размеры (от 1.8 до 9 метров и т.д.). Их также можно резать вдоль и на отдельные продольные элементы, а также делать косой рез под углом в 30-90 градусов, без потери её несущей способности. Это значительно упрощает раскладку таких плит перекрытия на строительном объекте и предоставляет большую свободу проектировщику, т.к. размеры коробки здания и несущих стен не привязаны к стандартным размерам ПК.

При выборе межэтажных плит ПК (длиной более 4.2 метра) важно запомнить такую особенность – они являются преднапряженными со специальными упорами на концах плиты. Если срезать торец у ПК, то упор (отрезанный вместе с концом ПК и вертикальной арматурой) не будет работать. Соответственно – рабочая арматура станет цепляться за бетон только своей боковой поверхностью. Это значительно уменьшит несущую способность плиты.

Несмотря на более качественную гладкую поверхность, хорошую геометрию, меньший вес и высокую несущую способность, при выборе ПБ следует учесть такой момент. Пустотные отверстия в  ПК (в зависимости от ширины плиты, диаметром от 114 до 203 мм) позволяют без труда пробить в ней отверстие под канализационный стояк, диаметром в 100 мм. В то время как размер пустотного отверстия в ПБ  –  60 мм. Поэтому, для пробития сквозного отверстия в панели марки ПБ (чтобы не повредить арматуру), следует заранее уточнить у завода-изготовителя, как это лучше сделать.

Плиты перекрытия для частного дома: особенности монтажа 

У ПБ (в отличие от ПК) отсутствуют монтажные петли (либо приходится доплачивать за их установку), что может усложнить их погрузку, выгрузку и монтаж.

Не рекомендуется использовать «народный» метод установки ПБ, когда крепёжные крюки цепляются за торец пустотного отверстия. В этом случае велика вероятность, что крюк вырвет из отверстия из-за разрушения торца плиты, либо крюк просто соскользнёт. Это приведёт к падению плиты. Также на свой страх и риск можно применить метод, при котором в пустотные отверстия ПБ вставляется лом (по два лома на одну сторону плиты) и за них цепляются крюки.

Также при монтаже плит перекрытия необходимо соблюдать расчётные величины минимальной глубины опирания плиты. Для ориентира можно использовать следующие цифры:

• кирпичная стена, минимальная глубина опирания составляет 8 см, максимальная глубина опирания – 16 см;
• железобетон – 7 см, максимальная глубина опирания – 12 см;
• газо- и пенобетонные блоки – минимум 10-12 см, оптимальная глубина опирания – 15 см;
• стальные конструкции – 7 см.

Не рекомендуется опирать плиту перекрытия более чем на 20 см, т.к. при увеличении глубины опирания она начинает «работать», как защемлённая балка. При укладке панелей перекрытия на стены, построенные их газо- и пенобетонных блоков, необходимо устройство армированного железобетонного армопояса, о чём подробно рассказывается в статье: «Делаем армопояс в доме из газобетона».  Прочитайте также нашу статью, которая подробно рассказывает, какие балки лучше использовать в частном строительстве. Желаем успешно применять полученные знания на своих стройках!

Перед началом монтажа плит рекомендуется заделать торцы пустотных отверстий. Пустоты заделываются, чтобы вода не попала  внутрь панели. Также это увеличивает прочность у торцов плит (это в большей степени относится к ПК, чем к ПБ) в случае опирания на них несущих перегородок. Пустоты можно заделать, если вставить в них половинку кирпича и «закидать» промежуток слоем бетона. Обычно пустоты заделываются на глубину не менее 12-15 см.

В случае, если вода всё же попала внутрь плит, её необходимо удалить. Для этого в панели, в «пустотке», снизу высверливается отверстие, через которое вода может вытечь наружу. Это особенно важно сделать, если перекрытия уже уложены, а дом ушёл в зиму без кровли. Вода в мороз может замёрзнуть внутри пустотного отверстия (т.к. вытечь ей некуда) и разорвать плиту.

Перед укладкой плит перекрытия необходимо выбрать автокран необходимой грузоподъёмности. Важно учесть доступность подъездных путей, максимально возможный вылет стрелы у автокрана и допустимую массу груза. А также просчитать возможность укладывать панели перекрытия не с одной точки, а с двух сторон дома.

Поверхность, на которую укладывается плита перекрытия, должна быть ровной, очищенной от мусора. Перед укладкой панели «расстилается» цементная смесь, т.н. растворная «постель», толщиной 2 см. Это обеспечит ее надёжное сцепление со стенами или армопоясом. Также перед монтажом панелей и до нанесения раствора на стену можно уложить арматурный прут диаметром 10-12 мм.

Подобный метод позволит строго контролировать вертикальность смешения всех плит при их укладке (т.к. ниже стержня панель уже не опустится). Стержень не даст ей полностью выдавить из-под себя цементный раствор и лечь «на сухую». Не допускается ставить плиты «ступеньками». В зависимости от длины плит, расхождение торцов не должно превышать 8-12 мм.

Серьёзной ошибкой при укладке является перекрытие одной плитой сразу двух пролётов, т.е. она опирается на три стены. Из-за этого в ней возникают непредусмотренные схемой армирования нагрузки, и при определённых, неблагоприятных обстоятельствах, она может треснуть.

Если же подобной раскладки избежать не удаётся, для снятия напряжения, по верхней поверхности панелей, точно над средней перегородкой (стеной) делается пропил болгаркой.

После монтажа плит осуществляется их анкеровка и заливка рустов (щелей, оставшихся после стыкования панелей друг с другом) цементом.

У ПК анкер цепляется за монтажную проушину, после чего пустота также заделывается цементом. Это позволит избежать попадания в неё воды и строительного мусора.

Ещё один момент, на котором следует заострить внимание – как перекрыть лестничный пролёт между плитами перекрытия, если их не на что опереть. В этом случае параллельно плитам можно пустить два швеллера, а один поставить поперёк, по краю проёма, связать арматурный каркас в виде сетки с ячейкой 20 см и диаметром прутка 8 мм и т.д. Поставить опалубку и залить монолитный участок. Привязывать швеллер к плитам перекрытия не надо. В этом случае они опираются на две короткие стороны и не подвергаются нагрузкам от узла опирания лестничного пролёта.

Как правильно складировать плиты перекрытия на участке

В идеале, если панели привезли на участок, их сразу нужно монтировать. Если по каким-либо причинам это сделать невозможно, возникает вопрос: как их правильно складировать.

Для складирования плит необходимо заранее подготовить твёрдую и ровную площадку. Нельзя класть их просто на землю. В этом случае нижняя плита может опереться на грунт, и, из-за неравномерной нагрузки, под весом верхних плит она переломится.

Изделия должны укладываться штабелем не более 8-10 шт. Причём под нижний ряд ставятся прокладки (из бруса 200х200 мм и т.п.), а все последующие ряды ставятся через прокладки – доску-дюймовку толщиной 25 мм. Прокладки должны располагаться не далее, чем в 30-45 см от торцов плит, и выставляться они должны строго по вертикали друг над другом. Это обеспечит равномерное перераспределение нагрузки.

Источник: forumhouse. ru

Инструкция по раскладке плит перекрытия

Перед тем как перейти к  раскладке пустотных плиты, необходимо понимать какие бывают плиты и как их изготавливают.

Какие плиты используют в частном домостроении:

По номенклатуре ГОСТ существует много разновидностей и типов сборных плит для разных целей. Я не буду про все рассказывать, так как в этом нет потребности. При проектировании индивидуальных жилых домов мы в основном используем пустотные железобетонные  плиты с маркировкой ПК и ПБ толщиной 220 мм.

Размеры сборных железобетонных  плит перекрытия:

Ширина

Стандартная ширина плит ПК:  1000 мм, 1200 мм, 1500 мм. По гост есть и другая ширина, но мы рассматриваем только те плиты, которые легко купить у любого производителя.

Стандартная ширина плит ПБ: 1200 мм, 1500 мм.

Длина

Плиты ПК с шагом 300 мм по длине. Минимальная длина  от 1,6 м (на практике от 2,4 м) до 7,2 м

Плиты ПБ выпускаются с шагом 100 мм. Длина от  2  и до 9 м при толщине 220 мм и до 12 метров при толщине плиты 300 мм.

Толщина

Для частного домостроения применяют плиты толщиной 220 мм. Существуют облегченные плиты с толщиной 140 мм, но их не так просто найти. Плиты ПБ более 9 метров выпускают с толщиной 300 мм.

расшифровка маркировка плиты: ПК-45-12-8

ПК — плита круглопустотная

45 — длина 45 дециметров или 4,5 метра

12 — ширина 12 дециметров или 1,2 метра.

8 — распределенная нагрузка на плиту без учета собственного веса 800 кг. на метр.

Нагрузка на плиты перекрытия:

Для частного домостроения применяют плиты с нагрузкой 800 кг на метр квадратный — обозначается цифрой 8 маркировке плиты. Плиты ПБ выпускаются также с нагрузкой 1250 кг на метр квадратный — цифра 12,5 в конце маркировки плиты

Обратите внимание нагрузка распределенная, а не точеная.  Это значит на плиты мы не можем ставить тяжелые конструкции, которые имеют маленькую площадь опирания, но большой вес:  колонны, тяжелое оборудование, тяжелые кирпичные камины и т.д.

Плиты ПК или ПБ? в чем отличия:

Данные типы плит отличаются способом изготовления. Плиты ПК заливаются в формы, а плиты ПБ изготавливаются безопалубочным методом, то есть без использования готовых форм. Отличается немного и армирование плит: в ПК используется арматура, в ПБ стальные канатики. Но это не влияет на несущую способность плиты. Высота плит одинаковая. Для индивидуального домостроения это 220 мм (бывает и 140 мм так называемые плиты ПНО).

Плиты с маркировкой ПК

Плиты круглопустотные, изготавливаются в формах.  В форму устанавливается арматура и заливается бетоном, после затвердевания получившееся изделие извлекается.

форма для плит ПК

Так как размеры форм фиксированные, то выбирать плиты лучше по прайс-листу изготовителя.  Многие наши заказчики думают, что плиты имеют фиксированную длину равную 6 метрам, но это не так.  Плиты ПК имеют длину от 1,6 метра до 7,2 метров.

В прайс-листах продавцов мы увидим названия плита ПК 45-12-8. Это означает : плита круглопустотная длиной 4,5 метра, шириной 1,2 метра, выдерживает нагрузку 800 кг на 1 метр квадратный.

Плиты ПК у производителей могут быть  записаны ПК, 1ПК, 2ПК  — отличия в диаметре отверстий, но для частного дома нет большой разницы, какого диаметра будут отверстия, поэтому, выбирайте любые плиты, какие вам наиболее доступны. Также по ГОСТ есть разная нагрузка для таких плит, но на практике в основном это 800 кг/м.кв.

пример прайса плиты ПК

Плиты с маркировкой ПБ:

Плита без опалубочного формования.  На всю длину цеха завода натягиваются канаты из металла, заливает  бетоном более высокой марки, чем у плит ПК и после затвердевания нарезают, на плиты нужной длинны.

изготовление плиты ПБ

Такие плиты раньше стоили дороже, чем плиты ПК, так как необходимо дорогостоящее оборудование, но сейчас плиты ПБ стали стоить одинаково с плитами ПК, ведь производительность таких заводов намного выше, а самих заводов стало больше.  Так как плиты режутся, то некоторые заводы осуществляют нарезку плит и под эркеры по вашим размерам. В своих проектах мы делаем пока раскладку из плит ПК, так как не во всех городах также просто купить плиты ПБ как в Екатеринбурге, Москве или других крупных городах, но в примечаниях прописываем, что возможна замена на плиты ПБ.

плиты ПБ пример прайса

Правила укладки пустотных плит перекрытия (как ПБ так и ПК):

1. Плиты могут опираться только по двум сторонам. Допустимое боковое опирание плиты — 50мм, но лучше его избегать.
2. У плит только нижнее рабочее армирование, поэтому недопустима точечная нагрузка (стойки и колонны нельзя ставить на плиту)
3. Недопустимо опирание плиты на 3 стены. (На языке упрощенной теоретической механики: плита рассчитана как балка, и если посмотреть ее эпюру, то увидим самый большой изгиб в центре плиты, но если подставим третью стену под этим изгибом, то изменим эпюру и возникнет необходимость в верхнем рабочем армировании, которого нет в пустотных плитах)
4. Минимальное опирание плиты 90 мм, максимальное 250 мм.  Многие считают, что лучше опирать плиту на всю толщину стены, площадь опоры ведь получается больше, но в реальности, опирая плиту более 250 мм вы делаете только хуже. (На языке упрощенной теоретической механики: вместо «шарнира», вы получаете «заделку», появляется дополнительная сила, которая называется «момент» , она требует верхнего армирования, которое у пустотной плиты отсутствует, вернее отсутствует рабочее армирование и присутствует капельку конструктивного армирования)

   Инструкция раскладки плит перекрытия

Некоторые правила из практики:

1. Плиты умеют разную длину, но лучше использовать до 6 метров, тогда не потребуются для перевозки длинномеры. Длинномеры дороже и  не к каждому участку могут подъехать.
2. Если на участке газовая труба проходит поверху и расположена низко, лучше отказаться от плит перекрытия или поднимать газовую трубу, чтобы была возможность для подъезда строительной техники.
3. Летом заказывайте плиты заранее. В разгар сезона могут быть очереди, вам придется ждать. В конце осени, зимой и в начале весны проблем нет -привозят, когда попросите.
4. Планировку дома сразу разрабатывайте с учетом раскладки плит перекрытия еще на этапе эскиза, это позволит избежать множества монолитных участков.

Пример раскладки плит:

Раскладка плит перекрытия

Как не допустить ошибок при раскладке плит. Видео:

Преимущества пустотных плит перед другими типами перекрытий:

— высокая скорость. Один этаж небольшого дома перекрывается за один день и можно вести кладку стен дальше.Для сравнения — монолитный бетон набирает марку 28 дней при температуре 20 градусов.  Нагружать монолитное перекрытие понемногу можно раньше, но ждать все равно придется более 1 дня.

— огнестойкие (предел огнестойкости 1 час)

— перекрытия из сборных плит на 20-30% дешевле, чем монолитное перекрытие (но деревянные балки все-таки будут самым дешевым вариантом)

— низкая трудоемкость. Плиты привез и раскидал (не надо долго вязать каркасы).

— плита изготовлена на заводе, поэтому вам не надо следить за тем как связали арматурные каркасы и не надо приглашать квалифицированную бригаду монолитчиков, чтобы быть уверенным, что перекрытие выдержит нагрузку.

— плиты достаточно легкие и вполне подойдут для частного дома (вес 1 кв. метра сборной пустотной плиты примерно в два раза меньше веса 1 кв.м. монолитной железобетонной плиты той же толщины)

— высокая жесткость, прочность и долговечность, в сравнении с деревянными перекрытиями.

Недостатки сборных пустотных плиты:

— кривая поверхность плиты (необходимо делать натяжные или подвесные потолки, чтобы скрыть это).

— плиты штучный материал, поэтому между ними есть стыки или швы, которые невозможно заштукатурить на потолке.

— достаточно дорого стоят в сравнении с деревянным перекрытием (но дома с железобетонными перекрытиями быстрее и дороже продаются, чем с деревянными балками).

— в плитах нельзя вырезать отверстия. Для того чтобы выполнить отверстия  необходимо устройство монолитных участков, а это дополнительное усложнение.

Готовые проекты домов с плитами перекрытия:

Проект двухэтажного дома с полноценным вторым этажом Д110

Проект двухэтажного дома с мансардным вторым этажом С118

Проект квадратного дома с мансардным этажом М142

Как выполняется опирание балки на кирпичную стену?

Оглавление:

• Материал и конструкция перекрытия
• Способы заделки балки
• Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки
• Опирание балки при уменьшении толщины стены
• Монтаж и крепление балок
• Монтаж перекрытия
• Опирание металлической балки на кирпичную стену
• Подведение итогов

Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие. Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на кирпичную стену, так как строительство именно кирпичных домов очень распространено. Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.

Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.

Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе. Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов. При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.

Материал и конструкция перекрытия

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

В общем случае перекрытие это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).

При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:

• высота 150-300 мм,
• ширина 100-250 мм.

Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.

Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.

Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.

Способы заделки балки

Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.

Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.

Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом. Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.). Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.

Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки

В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки. Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм. Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.

Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.

Опирание балки при уменьшении толщины стены

Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.

При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.

Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.

При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.

Монтаж и крепление балок

Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.

Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.

Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.

Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.

Монтаж перекрытия

После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.

При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.

Для обработки и крепления деревянных элементов:

Заделка концов деревянных балок раствором с щебенкой.

• ножовка,
• топор,
• молоток,
• болгарка,
• дрель,
• перфоратор (для работ с кирпичом).

Для проведения измерений и замеров:

• рулетка,
• линейка,
• уровень.

Опирание металлической балки на кирпичную стену

Конструкции упрочненных перекрытий могут основываться на использовании несущих металлических балок. При опирании такой конструкции на кирпичную стену необходимо устранить вероятность местного разрушения кирпичной кладки в зоне крепления балки.

Для распределения возникающих значительных нагрузок на возможно большую площадь применяются подушки, которые должны входить в комплект специальных узлов.

Несколько видов стандартных узлов крепления включают шарнирное соединение, закрепляемое на кирпичной кладке цементным раствором. Нагрузка на опорный конец в этом случае передается на кирпич через промежуточные металлические плиты толщиной не менее 20 мм. Размеры такой плиты определяются, исходя из веса балки и прочностных свойств кирпича.

Для больших нагрузок (более 100 кН) в зоне опирания на кирпичную стену должны использоваться специальные железобетонные распределительные подушки толщиной не менее 100 мм. Такая подушка для упрочнения армируется двумя сетками. Непосредственное опирание на кирпичную стену при указанных нагрузках не допускается. Опорные узлы самой балки в этом случае изготавливаются в жестком исполнении.

Подведение итогов

Промерзание перекрытия из-за неправильного опирания плит перекрытия.

Любой вид перекрытия имеет свои преимущества и недостатки. Использование деревянных перекрытий на несущих деревянных балках наиболее дешево. По трудоемкости и степени сложности сборки такие перекрытия вполне доступны большинству людей. Эта доступность обеспечивает наибольшее распространение применения деревянных балок при строительстве частных кирпичных домов. Деревянные перекрытия в таких домах могут использоваться в качестве любого вида как междуэтажного, так и чердачного.

Стандартные способы заделки концов обеспечивают надежное и безопасное опирание на кирпичную стену. Сравнительно небольшой вес конструкции позволяет снизить нагрузку на кирпичную кладку стен и фундамент дома.

К недостатку деревянных конструкций следует отнести легкую воспламеняемость древесины, что требует применения огнезащитных покрытий. Увеличение долговечности перекрытий достигается за счет пропитки смолами и антисептической обработки, но все равно они уступают металлам и железобетонным конструкциям.

При сооружении перекрытий в зданиях, где есть значительные нагрузки на несущие конструкции, возникает необходимость использования металлических и железобетонных балок. Применение подобных конструкций требует повышенных затрат и специального оборудования. В то же время в сложных условиях обойтись без них нельзя. Утяжеленное опирание плиты из бетона на кирпичную стену значительно ограничивает применение монолитных плит в частном строительстве.

Все виды перекрытий хороши для конкретных условий. Правильный выбор конструкции может произвести только специалист с учетом всех воздействующих факторов.

Виды опор, какую расчетную схему выбрать

Системы полов — SteelConstruction.info

Цель этой статьи — выделить требования, которые могут существовать для данного проекта здания, и показать, как эти требования должны побуждать проектировщика к наиболее подходящему и рентабельному выбору системы полов.

Ассортимент стальных напольных систем представлен в общих чертах, с указанием преимуществ и недостатков каждой системы, чтобы их можно было сравнить с требованиями конкретного проекта.В статье не рассматриваются технические подробности о различных типах композитных, длиннопролетных и неглубоких перекрытий.

[вверху] Что определяет выбор системы пола?

У разных зданий разные требования, поэтому неудивительно, что не существует наиболее подходящего решения, подходящего всем. Очевидно, что требования различаются в зависимости от типа использования, но есть также некоторые более тонкие вопросы, которые следует учитывать, и они выделены ниже.

Не следует забывать, что при рассмотрении использования по назначению может быть целесообразно обратить внимание на другое использование в будущем — многие решения из стали предлагают гибкость, которая может привести к высоким уровням устойчивости в течение всего срока службы здания.

[вверх] Простота и знакомство

Как правило, проектировщики должны выбирать наиболее простое решение, отвечающее требованиям проекта. Вообще говоря, самое простое решение также будет наиболее распространенным, а знакомство с ним упростит процессы проектирования, изготовления и монтажа, поскольку не требуется нового обучения.

В контексте систем стальных полов простота также означает меньшие трудозатраты и затраты. Например, простейшее решение — сплошная балка двутаврового сечения с перемычкой в ​​противоположность ферменной конструкции; меньше конструктивных элементов, меньше изготовления, меньше поверхностей, подлежащих противопожарной защите, и меньше времени на проектирование.

Стоит добавить, что эта философия «простое — лучшее» также распространяется на рамы в целом — простая скрепленная рама обычно будет более экономичным решением, чем, скажем, стойкая к моменту рама.

[вверх] Скорость строительства

Для некоторых проектов необходимость сокращения до минимума времени строительства (на месте) может играть определяющую роль. Действительно, время часто является одним из ключевых факторов при выборе стального решения. Потребность в скорости может быть вызвана, например, перерывами на каникулы в учебных заведениях или получением дохода (например, в зданиях розничной торговли). Это может привести к рассмотрению вариантов, которые сводят к минимуму «мокрые» операции на месте (использование сборных перекрытий), минимизируют количество подъемных кранов и предоставляют рабочие площадки во время строительства (профилированный стальной настил) и не требуют подпорки между этажами.

[вверх] Интеграция услуг

Услуги, интегрированные в конструкцию перекрытия

Объем услуг, необходимых в здании, явно зависит от конечного использования — больницы являются очевидным примером здания с высоким уровнем обслуживания — и философии проектирования, принятой инженером по обслуживанию, например с кондиционером, естественной вентиляцией и т. д.

Когда необходимо разместить много служебных каналов, может быть полезно принять решение для пола, которое обеспечивает плоский потолок, чтобы максимизировать гибкость при прокладке этих каналов под несущим полом.Эти воздуховоды также можно будет легко удалить и / или заменить для удовлетворения будущих потребностей.

Решения, обеспечивающие плоский потолок, также не позволяют использовать большие пролеты. Таким образом, альтернативой в здании, которое одновременно с высоким уровнем обслуживания и требует длинных этажей, является интеграция услуг в пределах глубины балки (как показано справа), чтобы минимизировать общую глубину несущего этажа и зоны обслуживания.

[вверх] Потребность в приспособляемом пространстве

Открытая площадь пола, обеспечивающая гибкость и адаптируемость пространства

Одним из давно признанных преимуществ конструкции стального каркаса является ее способность преодолевать значительные расстояния.Это особенно верно, когда принимаются композитные решения, учитывая эффективность этой формы строительства. Эта способность перекрытия позволяет свести к минимуму количество внутренних несущих стен и колонн — можно создать открытые пространства пола или использовать ненесущие перегородки (которые легко перемещать) для формирования (временных) отдельных участков. Адаптивность может быть более устойчивой, чем модная в настоящее время тема деконструкции, для которой сталь также подходит. В последние годы ряд офисных зданий со стальным каркасом был реконструирован для размещения жилых единиц.

[вверх] Требования к дневному освещению

«Глубокие» планы этажей могут означать, что, например, офисные работники находятся далеко от естественного освещения. Тогда решения с большими пролетами могут быть не самым подходящим решением для определенных ситуаций, скорее, конструкция с короткими пролетами (например, с использованием неглубоких полов) с внутренним атриумом может обеспечить более подходящую внутреннюю среду. Дизайнер должен искать лучший компромисс.

[вверх] Эстетика

Если используются подвесные потолки, эстетика потолка данной структурной системы перекрытий явно не имеет значения.Тем не менее, ряд клиентов в последнее время искали открытые перекрытия, открытые в первую очередь для того, чтобы обнажить тепловую массу пола. В этом случае потолок также должен быть привлекательным визуально. В некоторых случаях присутствие выступающих балок, прерывающих перекрытие, может не приветствоваться, хотя также верно, что может быть желательна выраженная структура. Поэтому в зависимости от конкретных требований может быть уместен ряд вариантов со стальным каркасом.

[вверх] Акустика

Динсгейт, Манчестер — офисная техника в многоквартирном доме

Скорость, с которой они могут быть построены, в сочетании с отличными эксплуатационными характеристиками, была одной из причин, по которой стальные конструкции с композитными полами сыграли такую ​​центральную роль в бума на рынке многоэтажных офисов в Великобритании в конце 1980-х годов. и 1990-е годы.Когда несколько лет спустя дизайнеры захотели перенести эту технологию в жилые дома, было признано, что, возможно, самая большая разница в требованиях связана с акустикой.

Хорошая детализация необходима, чтобы избежать проблем с флангом, когда звук распространяется вокруг барьера (например, пола), проходя через прилегающую стену. Пример в соответствии с инструкциями, приведенными в SCI P372, показан ниже. SCI также разработала инструмент прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен, чтобы помочь дизайнерам и архитекторам.

В настоящее время многие многоквартирные дома построены с использованием стальных каркасов с сочетанием хорошей деталировки и запатентованной продукции, используемой для фальшполов и т.д., обеспечивающих необходимый уровень производительности. Динсгейт в Манчестере был одним из первых примеров такой «передачи технологии» (см. Справа).

[вверх] Огнестойкость

Требования к огнестойкости зависят от назначения и высоты (этажности) здания.Обычно от 60 до 120 минут. Наиболее распространенным решением, принятым для обеспечения огнестойкости, является защита стальных элементов, чтобы они оставались при достаточно низкой температуре (учитывая, что некоторая потеря прочности стали при повышении температуры допустима, поскольку нагрузки при пожаре меньше, чем нагрузка окружающей среды). Часто используются вспучивающиеся покрытия (вещества, подобные краске, которые расширяются с температурой, образуя изоляционный слой). Если стальные элементы заделаны в бетон, это может обеспечить необходимую изоляцию.Другие варианты включают защиту доски и использование цементного спрея.

В качестве альтернативы, когда применяется подход «пожарной техники», стальные элементы проектируются так, чтобы они были достаточно прочными, даже когда прочность материала была потеряна из-за воздействия огня, чтобы выдерживать соответствующие уровни нагрузки. Доступно подробное руководство, основанное на полномасштабных огневых испытаниях целых зданий (SCI P375).

[вверх] Тепловая масса

Открытые бетонные полы опираются на стальные балки и используются для обеспечения тепловой массы

Обеспечение достаточной тепловой массы — важная часть решения для здания с низким энергопотреблением. Масса обеспечивает теплоотвод, который поглощает тепло в течение дня, а затем в сочетании с естественной вентиляцией тепло отводится в более прохладное ночное время. Композитные плиты перекрытия могут даже иметь встроенные водоводы для облегчения этой продувки. Важно, чтобы тепловая масса была открыта — поэтому подвесные потолки могут быть проблемой, как и гипсокартон, прикрепленный мазками к массивным стенам. Горизонтальные элементы (перекрытия) намного эффективнее обеспечивают массу, чем вертикальные элементы.

При принятии решения о необходимой массе важно учитывать структуру размещения здания. Массивные конструкции могут поглощать много тепла, но они также обеспечивают инерцию, когда нужно, чтобы здание быстро нагревается. Существует распространенное заблуждение, что лучше всего очень массивное здание.

[вверху] Жесткость пола

Жесткость необходима для обеспечения правильного поведения пола с динамической точки зрения, тем самым обеспечивая комфорт пользователя. Это сложный вопрос, поскольку реальная проблема заключается в том, как пол реагирует (с точки зрения ускорения), и это функция ряда переменных, включая жесткость и мобилизуемую массу.Традиционный подход, который считается грубым, к проектированию пола, который реагирует приемлемо, состоит в том, чтобы проверить его собственную частоту и сравнить ее с предельным значением (которое является функцией массы пола). Рекомендуется более тщательный подход, который часто дает хорошие, т.е. менее консервативные, но удовлетворительные результаты. См. SCI P354.

Также доступен веб-калькулятор отклика пола, который позволяет проектировщикам немедленно оценить динамический отклик напольного покрытия.Программное обеспечение сообщает о результатах примерно 19 000 компоновок сетки пола, нагрузки и размера пролета, которые были исследованы с помощью анализа методом конечных элементов. Результаты этого программного обеспечения обеспечивают улучшенное предсказание динамического отклика по сравнению с «ручным методом» в SCI P354. Программное обеспечение можно использовать для изучения полных или частичных планов этажей, сравнивая альтернативные варианты расположения балок.

Требуемое поведение зависит от функции данного здания / помещения.Некоторые применения менее устойчивы к движениям пола (например, операционная). Некоторые виды использования (например, спортзал в офисе) с большей вероятностью вызовут проблемы и требуют особого внимания.

[вверх] Деконструкция

В последние годы ведутся серьезные споры о деконструкции. Возможность демонтировать здание и снова использовать компоненты в другом месте явно привлекательна с точки зрения устойчивости, и сталь поддается такому решению. С этим подходом связаны некоторые логистические проблемы (как найти «использованный» компонент, который соответствует вашим потребностям), но их, несомненно, можно преодолеть с помощью правильных драйверов.Также могут возникнуть проблемы, связанные с эффективным использованием материалов — объединение материалов в составные формы конструкции позволяет максимально использовать различные атрибуты отдельных материалов, но может затруднить их разделение для повторного использования.

В будущем, безусловно, будет на повестке дня демонтаж.

[вверх] Стоимость

Как отмечалось выше, если драйверы для конкретного проекта не предполагают принятие более сложной альтернативы, следует выбрать наиболее простое решение, которое обычно оказывается наиболее экономически эффективным.

Стоимость — это основополагающий фактор при выборе системы каркаса и пола. В конце 2016 года BCSA и Steel for Life поручили AECOM провести серию сравнений затрат для офисных, образовательных, жилых / многофункциональных, торговых и промышленных зданий на основе реальных зданий. Выбранные здания изначально были частью исследования Target Zero, проведенного консорциумом организаций, включая Tata Steel, AECOM, SCI, Cyril Sweet (теперь Currie & Brown) и BCSA в 2010 году, чтобы предоставить рекомендации по проектированию и строительству экологически безопасных, низко- и малоэтажных зданий. здания с нулевым выбросом углерода в Великобритании.

Сравнения затрат, представленные в серии «Costing Steelwork», обновляют модели затрат, разработанные для проекта Target Zero, и предоставляют актуальные данные о стоимости альтернативных решений каркаса, рассматриваемых для каждого из пяти типов зданий.

Сравнительные исследования затрат показывают, что для различных типов зданий решения для стальных каркасов и перекрытий являются весьма конкурентоспособными. Исследования также подчеркнули важность учета общей стоимости здания, а не только стоимости структурного каркаса, поскольку выбор структурного каркаса и конфигурации пола окажет соответствующее влияние на многие другие элементы, включая каркас, крышу и внешнюю облицовку.

[вверх] Преимущества различных напольных покрытий

[вверх] Варианты перекрытий

[вверх] Композитные плиты

Настил на стальной раме

Композитные плиты, состоящие из слегка армированного бетона, отлитого на профилированном стальном настиле, являются вариантом, независимо от того, расположены ли балки вниз или встроены в глубину плиты для конструкции неглубокого перекрытия. Плиты обычно армируются с использованием верхнего слоя сетки и, иногда, дополнительных стержней в желобах (обычно для более длительных периодов огнестойкости и больших нагрузок).Также можно использовать армирование волокном. Пролет до 4,5 м достигается при использовании профнастила трапециевидной формы (глубина 80 мм). Существуют также некоторые так называемые глубокие профили настила (глубиной более 200 мм), которые могут охватывать 6 м или около того без подпорки во время строительства.

Композитные плиты — отличный выбор, когда важна скорость строительства. Связки настила поднимаются на стальную конструкцию для распределения вручную. Количество необходимых крановых подъемников по сравнению с альтернативой сборному железобетону значительно сокращается. Возможность складывать элементы настила в связки также сокращает время и расходы на транспортировку.

Во время строительства, после установки настил дает другие преимущества с точки зрения использования в качестве рабочей площадки для хранения материалов. При правильной ориентации и закреплении на стальных балках он может удерживать их от бокового продольного изгиба при кручении. См. SCI P300.

Композитные напольные системы

В конечном состоянии ребра настила служат в качестве образователей пустот в плите, уменьшая, таким образом, вес конструкции перекрытия за счет преимуществ, которые она может иметь.Также возможно подвешивать службы к потолку композитной плиты с помощью анкеров, которые предназначены для прорези в профиле настила.

Для контроля уровня бетона во время строительства можно использовать ряд методов. В принципе, бетонная глубина может оставаться постоянной или верхняя поверхность может оставаться ровной. В зависимости от того, какой из них будет выбран, вес бетона будет варьироваться, поэтому важно, чтобы дизайнер четко общался с командой сайта. См. SCI AD410. Также доступны дополнительные инструкции по установке металлического настила.

Когда требуется открытый потолок — для воздействия на тепловую массу — можно использовать теплопрозрачный подвесной потолок. Дополнительная площадь поверхности перекрытия, создаваемая настилом (в отличие от плоской бетонной поверхности), может быть полезной.

[наверх] Сборные блоки

Монтаж сборных плит перекрытия на стальной раме
(Изображение любезно предоставлено компанией Severfield (Design & Build) Ltd.)

Сборные железобетонные блоки могут использоваться вместе со стальными балками. Блоки могут быть сплошными или пустотелыми, с коническими или отвесными концами. Обычно они предварительно напряжены. Балки также могут быть конструктивно соединены с блоками перекрытий, чтобы сделать их «составными», при условии соблюдения определенных правил детализации, чтобы гарантировать, что стальная секция и бетон (покрытие на месте плюс сборные блоки) действуют вместе. SCI P401 дает дополнительную информацию по этому поводу.

Полы из сборных элементов имеют ряд преимуществ. Возможность перекрытия блоков такова, что расстояние между второстепенными балками может быть увеличено (по сравнению с использованием традиционных профилей настила).Система строительства наиболее эффективна для решеток колонн размером примерно 9 м на 9 м. В агрегатах предусмотрен плоский потолок.

Для полуоткрытых помещений, таких как автостоянки, сборные железобетонные элементы могут быть более долговечной альтернативой, чем стальной настил (хотя при правильной деталировке и покрытиях, безусловно, можно использовать настил в таких приложениях).

Сборные полы

[вверх] Балочные перекрытия

Профнастил трапециевидный на балки перекрытия

Наиболее распространенный типа составного пучка является одним, где композитной плита сидит на вершине отбортовки луча, связанный с использованием через палубу приварена сдвиг шпильки.Эта форма конструкции имеет ряд преимуществ — настил действует как внешнее армирование на этапе композитного монтажа, а на этапе строительства — как опалубка и рабочая площадка. Он также может обеспечивать поперечное ограничение балок во время строительства. Настил поднимается на место пучками, которые затем вручную распределяются по площади пола. Это значительно снижает подъемные силы крана по сравнению с альтернативой на основе сборных железобетонных конструкций.

Дополнительные указания по практическим аспектам размещения настилов можно найти в руководстве по передовой практике SCI P300.

Другой распространенный тип композитной балки — это балка, в которой, как и в случае с традиционным несоставным стальным каркасом, сборная бетонная плита располагается поверх верхней полки стальной балки. Эффективный диапазон пролета для этого типа решения составляет от 6 до 12 м, что делает его конкурентом для ряда вариантов бетонных полов. Особая детализация требуется для соединения, работающего на сдвиг, когда используются сборные элементы, чтобы корпус сборных элементов мог быть мобилизован как часть бетонного компрессионного фланца.См. SCI P401 для получения дополнительной информации.

[вверх] Балка длиннопролетная

Существует ряд вариаций идеи балок перекрытия для удовлетворения потребностей в длинных пролетах. Использование длиннопролетных балок дает ряд преимуществ, включая гибкость внутреннего пространства без колонн, снижение затрат на фундамент и сокращение времени возведения. Многие решения с большими пролетами также хорошо адаптированы для облегчения интеграции услуг без увеличения общей глубины этажа.

[вверх] Полы неглубокие

Система USFB
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Мелкие этажи предлагают ряд преимуществ, таких как минимизация общей высоты здания для заданного количества этажей или максимальное количество этажей для заданной высоты здания.Кроме того, достигается плоский потолок — отсутствуют перерывы, характерные для балок нижнего этажа — что дает полную свободу для распределения услуг под полом. Эти преимущества следует рассматривать в контексте конкретного проекта, чтобы определить, когда они наиболее подходят.

Мелкость перекрытий достигается за счет размещения плит и балок в одной зоне. Это достигается за счет использования асимметричных стальных балок с более широким нижним фланцем, чем верхний фланец, что позволяет плите располагаться на верхней поверхности нижнего фланца с надлежащей опорой, а не на верхней поверхности верхнего фланца, как это бывает с балками нижней стойки.Плита перекрытия может быть в виде сборной бетонной плиты или композитной плиты с металлическим настилом (может использоваться как неглубокий, так и глубокий настил). Дополнительным преимуществом является то, что некоторые формы конструкции неглубокого перекрытия по своей сути обеспечивают композитное взаимодействие между балками и плитой, тем самым повышая эффективность конструкции.

Доступен ряд решений для неглубоких перекрытий, в том числе сверхмалые балки перекрытия (USFB) от Kloeckner Westok.

• USFB с сборными плитами из холлокора
  (Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

• USFB с глубоким настилом
  (Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Kloeckner Metals UK Система USFB компании Westok состоит из неглубокой асимметричной ячеистой балки Westok с арматурой, проходящей через ячейки для закрепления плиты на балке.Эта простая деталь обеспечивает простую и экономичную деталь непропорционального обрушения, а также используется для сопротивления скручиванию в конечном состоянии. Для композитных плит с металлическим настилом арматура укладывается в желоба металлического настила. В случае пустотных плит арматура размещается в альтернативных сердцевинах сборного железобетона. Чтобы ограничить верхний фланец USFB на нормальном этапе, бетон на месте следует заливать заподлицо с верхним фланцем или поверх него, в этом случае рекомендуется минимальное покрытие 30 мм.

Поперечное сечение USFB
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

USFB изготовлен из стандартных прокатных профилей и доступен с шагом в 1 мм. Как правило, они имеют глубину 150–300 мм, их размеры и дизайн разрабатываются с использованием свободно доступного программного пакета Westok Cellbeam на основе требований каждого отдельного проекта, решетки пола и т. Д. Программное обеспечение выполняет все необходимые структурные проверки, включая проверку на кручение на этапе строительства.USFB могут экономично пролетать до 10 м со структурной глубиной, которая очень выгодна по сравнению с R.C. плоские плиты. Таким образом, они популярны во многих секторах, особенно в образовании, коммерции и жилом секторе.

«Plug Composite Action» может быть задействовано для USFB, что было продемонстрировано с помощью полномасштабных лабораторных испытаний, для дальнейшего увеличения пропускной способности секции. Чтобы задействовать «Plug Composite Action», необходимо принять следующие детали:

• Плиты из композитных материалов с металлическим настилом: бетонные плиты вровень с верхним фланцем или выше
• Сборные железобетонные изделия, как правило: минимальный верхний уровень 50 мм с верхним фланцем или над ним
• Пустотные блоки: каждые 2 ядра ^и выломаны, заполнены бетоном и армированы через ячейку
• Сплошные монолитные плиты: бетонный уровень с верхним фланцем (или выше)

[вверху] Ресурсы

• SCI P287, Проектирование композитных балок с использованием сборного железобетона, 2003 г. (Обновленная версия этой публикации, соответствующая Еврокоду, P401, доступна в SCI)
• SCI P354, Расчет полов с учетом вибрации.Новый подход, переработанное издание, 2009 г.
• SCI P372, Акустическая обработка стальных конструкций, 2008 г.
• SCI P300, Композитные перекрытия и балки с использованием стальных перекрытий: передовой опыт проектирования и строительства (пересмотренное издание), 2009 г.
• SCI P375, Расчет огнестойкости зданий со стальным каркасом, 2012 г.
• SCI P401, Расчет композитных балок с использованием сборных железобетонных плит в соответствии с Еврокодом 4, доступен в SCI
• SCI AD410, Заливка бетона до постоянной толщины или до постоянной плоскости, 2017
• SCI Инструмент для прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен
• Калькулятор реакции пола

[вверху] См. Также

Что такое конструкция перекрытий, балок, колонн и опор?

Очевидно, что здания состоят из различных элементов конструкции, таких как плиты, балки, колонны и фундаменты.Каждый из этих структурных элементов играет определенную роль в структуре.

В этой статье представлены различные аспекты этих структурных элементов, например их функции, типы нагрузок, накладываемых на них, и механизм передачи нагрузки от одного элемента к другому.

Плиты

Плита — важный структурный элемент, который предназначен для создания плоских и полезных поверхностей, таких как полы, крыши и потолки. Это горизонтальный структурный компонент, верхняя и нижняя поверхности которого параллельны или близки к ним.Чтобы узнать больше об оценке толщины плиты, нажмите здесь.

Обычно плиты опираются на балки, колонны (бетонные или стальные), стены или землю. Глубина перекрытия из бетонной плиты очень мала по сравнению с его пролетом.

Рис.1: Железобетонная плита

Виды нагрузок на плиту

Типы нагрузок, действующих на плиту, включают:

1. Статическая нагрузка плиты
2. Живая нагрузка
3. Нагрузка на отделку пола
4. Снеговая нагрузка на скат крыши
5. Землетрясения

Механизм передачи нагрузки в плитах

Передача сил от плиты к балкам происходит одним или двумя способами.Вся система полностью рассчитана на геометрические размеры плиты.

Плиты могут поддерживаться только колоннами, в этом случае будет преобладать двустороннее действие. Если соотношение длинная сторона / короткая сторона <2, она считается двухсторонней плитой, а если более длинная сторона к более короткой стороне больше 2, то она считается односторонней плитой.

Механизм передачи нагрузки от плиты перекрытия к опорным элементам для односторонней плиты и двухсторонней плиты показан на Рис. 2 и Рис. 3. Наконец, Рис. 4 иллюстрирует передачу нагрузок от плит на различные типы опорных элементов.

Рис. 2: механизм распределения нагрузки от одного способа к плите опорного элемента

Рис. 3: Механизм распределения нагрузки от плиты к балкам или другим опорным элементам

Рис. 4: Передача нагрузок от плиты на различные типы опорных элементов

Балки

Балка

— это горизонтальный элемент конструкции, выдерживающий вертикальные нагрузки, поперечные силы и изгибающие моменты. Нагрузки, приложенные к балке, вызывают силы реакции в точках опоры балки.

Суммарный эффект всех сил, действующих на балку, заключается в создании поперечных сил и изгибающего момента внутри балки, которые, в свою очередь, вызывают внутренние напряжения, деформации и отклонения балки.

Рис.5: Железобетонная балка

Виды нагрузок на балки

1. Собственный вес балки
2. Статическая нагрузка включает точечную нагрузку, например, колонну, построенную на балке, распределенную нагрузку, например, установку плит на балку.
3. Живая нагрузка
4. Торсионная нагрузка

Механизм передачи нагрузки в балках

Они передают нагрузки, приложенные по длине, к своим конечным точкам, где нагрузки передаются на колонны или любые другие опорные элементы конструкции.

Рис. 6: Передача нагрузок от балок на колонну

Колонны

Колонна — это вертикальный конструктивный элемент, который воспринимает нагрузки в основном при сжатии. Предполагается, что он является наиболее важным структурным элементом здания, поскольку безопасность здания зависит от прочности колонн.

Это связано с тем, что отказ колонны вызовет прогрессирующее обрушение зданий, в то время как такое событие не произойдет при выходе из строя других элементов.

Колонны передают вертикальные нагрузки от потолка, перекрытия, плиты крыши или от балки на пол или фундамент.Они также несут изгибающие моменты вокруг одной или обеих осей поперечного сечения.

Рис.7: Железобетонная колонна

Виды нагрузок на колонны

1. Собственный вес колонны умножается на этажность
2. Собственный вес балок на погонный метр
3. Нагрузка на стены на погонный метр
4. Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)

Механизм передачи нагрузки в колонне

Так как колонны поддерживаются фундаментом; нагрузка переместилась со всех компонентов на колонны.Затем он будет передаваться от колонны через шейки колонны, прилегающие к основанию, в виде осевой силы.

Кроме того, колонны передают боковые нагрузки на фундамент, когда такие нагрузки накладываются. Наконец, он передаст момент и сдвиг также на опору.

Рис. 8: Механизм передачи нагрузки с колонны на опору

Опоры

Опоры — это структурные элементы, которые передают нагрузку всей надстройки на грунт под конструкцией.Опоры предназначены для передачи этих нагрузок на почву без превышения ее безопасной несущей способности. Таким образом, предотвращение чрезмерной осадки конструкции до допустимого предела, минимизация дифференциальной осадки и предотвращение скольжения и опрокидывания.

Рис.9: Железобетонная опора

Виды нагрузок на опоры

1. Статическая нагрузка
   • Собственный вес элементов
   • Наложенные нагрузки, такие как отделка, перегородки, блочные работы, услуги.
2. Живая нагрузка
3. Ударная нагрузка
4. Снеговая нагрузка
5. Ветровая нагрузка
6. Землетрясение силой
7. Почвенное давление
8. Дождевые нагрузки
9. Нагрузки жидкости

Механизм передачи нагрузки в основании

Почва — это корневая опора основания. Все силы, которые соприкасаются с опорами, будут переданы на почву.

Почва должна выдерживать эти нагрузки за счет аспекта, известного как несущая способность.Несущая способность меняется от одного типа грунта к другому, и это ключевой фактор при оценке размера опор.

Рис. 10: Передача нагрузок от элементов конструкции на землю через опору

Рис.11: Рассеивание нагрузок на фундамент в подстилающем грунте

Надувные и пористые полы могут быть структурной проблемой или просто раздражать

Губчатые и упругие полы обычно не вызывают особого беспокойства, если только причина не связана с серьезной структурной проблемой.Как домовладельцы, мы быстро привыкаем к полу, который немного упругий или упругий, когда мы идем по нему, и редко задумываемся о том, есть ли проблема. Что забавно, так это то, что первый посетитель или покупатель дома заметит, что пол стал губчатым; они часто останавливаются, когда замечают это, и даже перемещают свой вес вверх и вниз, чтобы убедиться, что он пористый.

Кому интересно, что пол пористый или упругий?

Ответ — Инженеры-конструкторы

Поскольку одним из предупреждающих признаков проблем с фундаментом или каркасом является пористый или упругий пол, инженеры обычно исследуют, почему пол или часть пола являются губчатыми.Они не только будут замечать, сколько есть движения, но они также будут прислушиваться к скрипу или хлопку и искать другие «красные или желтые флажки» структурных проблем.

Анатомия слоев пола

Большая часть упругости или пористости пола связана с проблемами первого или второго слоя.

Слой # 1: базовый опорный слой

Слой № 2: слой чернового пола

Слой № 3: финишный слой пола

# 1 Опора: бетонная плита, перекрытие перекрытия или фермы перекрытия

Большинство этажей уложены или поддерживаются бетонной плитой, балкой перекрытия или фермами перекрытия.

Бетонная плита

Бетонная плита обычно заливается поверх почвы (земли) и имеет толщину от 4 до 6 дюймов со стальной арматурой в бетоне, чтобы сделать его прочнее и уменьшить растрескивание.

Дома с бетонными плитами часто имеют плиточные, ковровые, ламинированные или другие виды деревянных полов или виниловые или линолеумные полы в той или иной форме, уложенные поверх бетона. У некоторых, очень немногих, бетонная плита будет открыта без покрытия: часто окрашивается или полируется, как готовый пол.

# 2 Деревянная балка пола

Деревянная балка перекрытия — это горизонтальные элементы каркаса, расположенные на краю, идущие от стены к стене или от стены к балке. Эти балки перекрытия часто представляют собой бруски размером 2 x 6, 2 x 8, 2 x 10 или 2 x 12, идущие параллельно друг другу, на которые уложен черновой пол. Обычно они находятся на расстоянии 12, 16 или 24 дюймов друг от друга; размер и расстояние зависят от длины пролета и нагрузки (веса), которую они несут.

# 3 Фермы перекрытия

Фермы перекрытий — это конструктивные элементы каркаса, которые производятся вне строительной площадки и доставляются на строительную площадку на грузовиках.В основном они служат тем же целям, что и балки перекрытия, но часто более экономичны и могут использоваться на более длинных пролетах. Как и балка перекрытия, они обычно несут черновой пол.

Нижний слой пола

Черный пол обычно укладывается поверх балок перекрытия или ферм перекрытия и обычно укладывается перпендикулярно балкам или фермам: он должен рассматриваться как структурный по своей природе, а не косметический.

В старых домах черный пол может быть 2 × 6 или 1 × 6, уложенный перпендикулярно или под углом 45 градусов к балкам пола или фермам.В некоторых случаях (например, в старых домах на возвышении) с системой опор для столбов и балок; Вместо балок перекрытия или ферм можно использовать 4 × 4 или 4 × 6.

Черновой пол из фанеры и OSB

Наиболее распространенными материалами для чернового пола, которые сегодня используются в домах, являются OSB, ориентированно-стружечная плита и фанера. Они часто состоят из листов размером 4 x 8 и толщиной от 1/2 до 1 дюйма и прибиваются или прикручиваются к балке перекрытия или фермам.

Чистый этаж

Финишный слой пола — это верхний слой.Он может состоять из ковровых покрытий, плитки, винила, линолеума, ламината или других подобных продуктов. В дополнение к тому, что пол является упругим или пористым, вы можете увидеть трещины в плитке или растворе, если это кафельный пол, или услышать треск или скрип, если это ламинированный пол.

Иногда могут быть губчатые полы, которые кажутся наклонными или провисшими, а также губчатыми. Это может указывать на то, что может быть более одной причины губчатости или что уровень беспокойства должен быть немного выше.

7 Распространенные причины пористого или упругого пола

Размышляя о том, почему пол такой губчатый или упругий, отойдите назад и подумайте о некоторых из причин, перечисленных ниже, и посмотрите, объясняет ли какая-либо из них, почему ваш пол является губчатым или упругим.

1. Повреждение черным полом водой

Плита OSB и фанера не выдерживают воды со временем; клеи, скрепляющие эти два продукта, легко выходят из строя после длительного воздействия воды. Утечки водопровода или крыши, которые не обнаруживаются или не устраняются своевременно, могут вызвать снижение прочности конструкции, что приведет к появлению губчатости.

Пятна влаги на полу могут указывать на протечку или проблемы с влажностью. Также проверьте плиты основания и нижние части стены на предмет пятен. Если замечены темные изменения цвета, то это может быть плесень и грибок, что обычно означает проблему влажности. Затхлый запах — еще один признак плесени или грибка.

2. Повреждения от дождя и снега при строительстве

Во время строительства, если деревянный черновой пол (плита OSB или фанера) намокнет, особенно в течение продолжительных периодов времени, черный пол теряет часть своей структурной прочности.Дома, построенные в сезон дождей и не имеющие крыши и надлежащей обертывания, более подвержены этому типу повреждений.

3. Поврежденная балка перекрытия или траст пола

Треснувшая балка пола или ферма могут ослабить опору, удерживающую черновой пол. После ослабления он больше не будет таким жестким, но может быть губчатым, особенно если есть два или три элемента каркаса, которые треснуты или повреждены рядом друг с другом.

Повреждение из-за трещин может произойти по ряду причин.Балки пола или фермы могут треснуть из-за того, что на них был возложен слишком большой вес, например, при строительстве дома подрядчик поместил тяжелый поддон с напольной плиткой в ​​центре пола или большую стопку фанеры, которая была слишком тяжелой для пола. был спроектирован. Таким образом, повреждены или потрескались фермы или балки. Если во время шторма на дом обрушится тяжелое дерево, это может повредить балки или фермы.

4. Термитное повреждение балки перекрытия или фермы

Термиты любят есть древесину и, поступая так, они ослабляют ее, в конечном итоге до такой степени, что она теряет большую часть или всю свою структурную прочность.

Со временем этот тип повреждений и разрушения приведет к тому, что пол будет прогибаться или казаться губчатым, и, если не принять меры, он выйдет из строя.

5. Фермы слишком маленького размера, слишком далеко друг от друга или основание пола не соответствует пролету

Фермы, размер которых не соответствует весу, который они несут, часто провисают, становятся упругими или пористыми при ходьбе. Длинный кусок дерева имеет тенденцию прогибаться, когда на него воздействует груз, это естественно, однако строительные нормы и правила имеют рекомендации относительно того, сколько допустимо или безопасно.Чем ближе балки перекрытия или фермы находятся вместе, при прочих равных условиях, тем больший вес они могут нести и меньше подпрыгивает или прогибается.

В зависимости от ряда факторов, если ваш пол составляет 10 футов в длину, то отклонение на 1/4 или 1/3 дюйма может быть приемлемым. Если пол прогибается на 1/2 дюйма, это может быть проблемой.

Как правило, балки или фермы пола меньшего размера или слишком большое расстояние друг от друга могут привести к образованию пористости.

Черновой пол меньшего размера или спроектированный

Если черный пол недостаточно прочен, чтобы перекрыть расстояние между балками перекрытия, фермами или опорными балками, может возникнуть пористость.Если черный пол имеет толщину 1/2 дюйма, а толщина должна быть 5/8 или 3/4 дюйма, то вы можете получить пористость или провисание.

Дома на фундаменте

Многие дома на фальш-фундаменте могут иметь опоры перекрытий из столбов и балок. Для этого типа строительства нередко есть опоры, которые со временем оседают или смещаются. Это изменяет уровень поддержки дома и часто приводит к тому, что некоторые полы становятся упругими или рыхлыми, а если почва является обширной и имеется плохой дренаж; тогда в доме может даже наблюдаться сезонная губчатость.

6. Вопросы проектирования и определения размеров

Полы, крыши, фундаменты и многие другие компоненты здания должны соответствовать определенным конструктивным требованиям. Этот процесс обычно требует от инженера расчета необходимого размера фундамента, размера стропил и расстояния между ними, а также расчета необходимого размера балок перекрытия или ферм; включая тип и толщину черного пола.

Если инженер ошибся в расчетах или строитель не соблюдает планы, система полов может провиснуть, стать рыхлой или даже выйти из строя.Это случается нечасто. Однако, если произошла реконструкция, пристройка или стены были перемещены и не было набора инженерных планов, тогда могут возникнуть проблемы. Если разрешение не было получено, вероятность неправильного проектирования или плохого качества изготовления возрастает, и могут возникнуть проблемы; где угодно от незначительного до большого.

7. Отсутствие «поперечных распорок» или «блокировок» там, где это выгодно.

Поперечные распорки или блокировки между балками или фермами могут отсутствовать или быть недостаточными. Блокировка и поперечные связи помогают передать часть нагрузки перекрытия на соседнюю ферму или балку.Это поможет придать полу жесткость и уменьшить рыхлость и упругость.

Если бетонная плита, но чистовой пол местами пористый

Дома, построенные на бетонных плитах, редко имеют пористый пол, но есть два условия, при которых у них может быть пористый пол. Обычно пористость будет только на небольшой площади (например, от 2 до 4 квадратных футов), а не на всем полу.

1. Если есть второй этаж или приподнятая часть пола, которая обрамлена, а не непосредственно на бетоне.
2. Если чистовой пол уложен непосредственно на бетонную плиту и он пористый, причина может быть связана с:

Ровность пола. Если бетонная плита не плоская, а местами прогибается или имеет бугорок, тогда настил, уложенный поверх плиты, может прогибаться или быть губчатым при наступлении на участки, которые имеют углубление или не имеют полностью плоской поверхности. Ламинатный пол подвержен этому и может даже издать скрип или щелчок при наступлении на него.

Итог

Губчатые и упругие полы обычно не являются серьезной проблемой, но в некоторых случаях они могут быть предупреждающим признаком структурной проблемы.Знание некоторых причин, по которым полы пористые, и причин может помочь определить, следует ли проводить дальнейшие исследования.

Если пол второго этажа пористый или упругий, а потолок первого этажа под губчатой ​​областью имеет трещины гипсокартона в потолке или потрескавшуюся и поврежденную штукатурку, то это должно быть более серьезным поводом для беспокойства. Если пол немного пористый и нет других предупреждающих знаков, указывающих на проблему, то большинство людей просто будут следить за проблемой.

Примечание . Многие причины пористых и упругих полов также могут быть связаны с провисшими полами или поломками полов.

Прочность, стабильность и производительность: подходящий пол для вашей сборки

Если вы все же решите установить внутриплитное отопление, вы должны убедиться, что плита полностью изолирована снизу и по краям, в противном случае вы платите за обогрев земли под плитой и вокруг нее!

Герметизация

У некоторых типов полов, например, половиц, возникают проблемы с сквозняками, если они не установлены должным образом.Как упоминалось ранее, пол будет гораздо менее сквозняком, если половицы будут уложены поверх другого материала, такого как пол из ДСП. Если доски укладываются непосредственно на конструкцию основания пола, их следует заделать между досками или загерметизировать снизу с помощью подходящего герметика. Напыляемая изоляция, такая как SprayIT Solutions, является экономически целесообразной для новых и существующих подвесных деревянных полов и обеспечивает как изоляцию, так и герметизацию за один раз. Также важно уплотнить края пола, независимо от его типа, чтобы предотвратить попадание сквозняков между краями пола и стенами под плинтусы.Это следует делать во время строительства дома, но, как и проблема с утеплением стен и потолка, неправильно установленными строителями, заделка зазоров между стенами часто выполняется неправильно или вообще не выполняется.

Тепловые характеристики

Во многих областях, особенно в зонах с более прохладным климатом, можно значительно улучшить тепловые характеристики ограждающей конструкции здания за счет хорошей теплоизоляции пола.

Для несущих полов и перекрытий на балках это может быть жесткая вата, помещенная между балками, фольга и композитная фольга / объемные изоляционные материалы, прикрепленные скобами или закрепленные между балками или под балками (в случае листовых материалов), или даже вспененные материалы, напыляемые.Независимо от используемого материала, он должен соответствовать нескольким важным критериям, включая устойчивость к воспламенению и устойчивость к паразитам, и он должен быть установлен таким образом, чтобы он не двигался с течением времени. По этой причине не рекомендуется использовать мягкие войлоки (например, настенные и потолочные), которые крепятся под полом с помощью ремня или сетки. Существуют аналогичные материалы со встроенным армированием, разработанные специально для напольных покрытий, такие как Earthwool Underfloor, у которого есть встроенный ветрозащитный барьер (для предотвращения повреждения войлока ветром).

Более сложная система предполагает создание изолированной полости в полу. Например, вы можете уложить подложку из структурной фанеры толщиной 12 мм поверх балок пола, уложить поверх нее сосновые рейки глубиной от 70 до 90 мм в стандартных центрах и изолировать полость пола между этими балками с помощью земляной ваты или полиэфирных ват. Затем поверх него кладут половицы. В результате получается хорошо изолированный пол без сквозняков, удобное пространство для обслуживания и доступ к нему паразитов.

Для плит, есть ли у вас изоляция под плитой или нет, зависит от вашего местоположения.Неизолированная плита будет эффективно отражать температуру земли на глубине около трех метров. В климате с огромными суточными колебаниями, которые в течение большей части года колеблются примерно одинаково в обе стороны от желаемой внутренней температуры, это позволяет вам использовать относительно стабильные температуры почвы для стабилизации температуры внутри дома.

В более холодных регионах (районы с более холодной зимой) целесообразно утеплить плиту, так как температура грунта зимой просто слишком низкая для комфортного проживания.Это особенно характерно для домов с пассивными солнечными батареями, которые предназначены для хранения тепла от солнечного света, собранного в плите. В холодных регионах неизолированные плиты просто пропускают тепло в почву, теряя большую часть собранного тепла. Опять же, изоляция плиты зависит от нескольких факторов, в том числе от вашего климата, а также от всего остального дизайна дома. Это необходимо обсудить с вашим архитектором.

Waffle pod и аналогичные системы плит обеспечивают изоляцию под плитой, но если вы планируете отказаться от использования пенопласта или аналогичных продуктов, вы все равно можете изолировать под плитой, используя натуральные материалы.Одним из таких изоляционных материалов является ClinkaFILL, заполнитель из пенящейся глины, который можно использовать под и даже внутри плиты для улучшения тепловых характеристик.

Хотя изоляция под плитой отделяет плиту от температуры грунта, часто упускается из виду край плиты, где может быть потеряно (или получено летом) значительное количество тепла. Край плиты следует изолировать соответствующими изоляционными материалами — есть изделия, специально разработанные для этой задачи. Для получения дополнительной информации об изоляции краев плиты см. «Как избежать невидимых потерь тепла» в ReNew 138.В рамках проекта Mullum Creek также было подготовлено руководство по изоляции плит: www.mullumcreek.com.au/app/uploads/Ground-Slab-Insulation-Guide.pdf.

Тепловая масса может быть важной частью пассивного солнечного дома. В хорошо спроектированном доме термальная масса может накапливать тепло от солнечного света зимой, дольше сохраняя тепло в доме вечером и обеспечивая более высокую среднюю температуру в более холодные месяцы.
Мы упоминали бетон как источник тепловой массы, но другие материалы с большой массой, которые можно использовать таким образом, включают камень, кирпичи и тяжелую плитку.Как уже упоминалось ранее, тяжелые стены (на стороне теплоизоляции в помещении) могут обеспечивать хорошую тепловую массу, поэтому рассмотрите это как альтернативу при использовании легкого пола.

Для домов с легкими полами вы можете использовать материалы с фазовым переходом, которые сохраняют тепло в виде скрытого тепла в материалах, которые претерпевают фазовый переход (от твердого до жидкого, т. Е. Плавятся) при температуре, удобной для обитателей дома, обычно диапазон от 18 до 28 ° C. Эти материалы могут быть органическими, например, на основе воска или твердых масел, или на минеральной основе.Материал заключен в пластиковые мембраны, образуя лист из мелких ячеек материала ПКМ, что позволяет использовать их в стенах, потолках и полах.

Плиты перекрытия »

IZODOM предлагает собственные легкие и хорошо изолированные плиты перекрытия.

На несущих стенах Izodom можно изготавливать плиты перекрытия любого типа. Толстая бетонная несущая стена может выдерживать нагрузку даже очень тяжелых конструкций, таких как сборные плиты перекрытия, перекрытия из балок и блоков или плиты перекрытия, отлитые на месте.Однако в последнее время эти трудоемкие и тяжелые решения постепенно заменяются легкими, простыми и быстрыми технологиями, обеспечивающими необходимую звуко- и теплоизоляцию.

Компания Изодом предлагает собственные легкие и хорошо изолирующие плиты перекрытия. Опалубки перекрытий укладываются рядами на ленточную опалубку со специальными отверстиями между рядами через каждые 75 см. В этих отверстиях закладывается основная арматура балок перекрытия. Такую арматуру можно заказать в «Изодоме» — это набор ферм сборных конструкций из стальной арматуры выбранной длины согласно заданному проекту.Армирование плиты перекрытия обычно представляет собой сварную проволочную сетку размером 20×25 см, изготовленную из проволоки диаметром 5 или 6 мм, размещенную поверх опалубки перекрытия. Такую сетку можно купить в большинстве местных строительных супермаркетов.

Подготовленную опалубку заливают бетоном на высоту 5 см (и более, по проекту) над уровнем опалубки перекрытия. В результате получился перекрытие из балок и плит: плита толщиной несколько сантиметров, поддерживаемая железобетонными балками. Несущая способность такой конструкции всегда рассчитывается проектировщиком.Когда нагрузки превышают 150 кН / м2, несущую способность перекрытия можно увеличить за счет использования бетона более высокой марки, увеличения высоты балки или увеличения арматуры балки.

Независимо от толщины внешнего изоляционного слоя, все элементы стеновой системы имеют форму МП — «опорный элемент пола». Этот элемент имеет только внешнюю форму стены и используется для поддержания непрерывности теплоизоляции и поддержки конструкции плиты перекрытия на бетонной несущей стене. Элементы MP облегчают установку арматуры анкерного бруса перед бетонированием плиты перекрытия.Дополнительным преимуществом такого решения является то, что плита перекрытия и стены представляют собой монолитную конструкцию, а теплоизоляция в плоскости плиты перекрытия не слабее.

Плиты перекрытия с пролетом более 5,50 м требуют дополнительных 5-сантиметровых элементов, которые увеличивают высоту несущих балок и, следовательно, общую высоту плиты перекрытия.

Плита перекрытия Изодом перед бетонированием. Ряды форм с сборными фермами между ними. Сварная проволочная сетка, армирующая плиту, еще не размещена.

Плита перекрытия после бетонирования. Обратите внимание на замки MP по краям, готовые к соединению со стеновыми элементами следующего этажа. Инсталляции простираются от плиты перекрытия — в тех местах, где будут возведены стены яруса гнезда.

Есть несколько способов отделки плит перекрытия Изодом. При строительстве домов по технологии Изодом можно использовать любой вариант перекрытия перекрытия.

Наиболее популярным является нанесение мокрых гипсовых штукатурок или гипсокартонных плит.Гипсокартон следует приклеить к элементам перекрытия и использовать шурупы, которые закрепляют перед бетонированием в деревянных балках, размещенных в нижней части балок.

Для деревянных элементов пола требуется гидроизоляционная мембрана в области контакта с бетоном. [На снимке плоская крыша и жилой чердак с подогревом полов — Милан, Италия, 2009.

Традиционные полы, залитые на стройплощадке, тяжелые, требуют большого количества опалубки и очень трудозатратны (Болгария)

Сборные плиты перекрытия устанавливаются быстро, но для этого требуется кран (Марокко).

Сборные плиты перекрытия устанавливаются быстро, но для этого требуется кран (Марокко).

Железобетонные плиты | Опора перекрытия

Железобетонные плиты используются для обеспечения структурной опоры перекрытия фундамента. Бетонные плиты перекрытия используются в современных зданиях для обеспечения ровных полов и потолков.

Процесс включает создание бетонного основания с использованием слоев арматуры, размещаемых на сваях и каркасе строительной конструкции.Затем на плиты заливается бетон и выравнивается, что обеспечивает ровное основание для строительства. Затем толстые и большие бетонные плиты опираются на бетонные доски, землю, несущие стены, балки или колонны.

Также возможно изготовление бетонных плит вне строительной площадки, а не заливка в конструкцию с помощью опалубки.

Специалисты по строительству плит

Для вашего проекта доступно несколько различных типов железобетонных плит.Два наиболее распространенных метода — это односторонняя плита и двухсторонняя плита. Они зависят от опоры балки, арматуры и соотношения пролетов.

Какой бы тип железобетонной плиты вам ни потребовался для вашего проекта, может зависеть от индивидуальных характеристик структуры вашей собственности, таких как планировка собственности, эстетические особенности и длина пролета.

Geobond может проверить ваш проект и проконсультировать по решениям фундамента, железобетонным плитам и бетонной арматурной сетке.Конкретные методы изготовления железобетонных плит перекрытия включают:

• Односторонние плиты на балках
• Ребристая плита (плита с односторонним перекрытием)
• Вафельная плита
• Плоские плиты
• Плоские плиты
• Двусторонние плиты на балках
• Пустотная плита
• Плита Hardy
• Плита с пузырчатым настилом
• Композитная плита
• Сборная плита
• Плита класса

Услуги по опорным плитам

Для любой бетонной недвижимости, пожалуйста, обращайтесь не стесняйтесь обращаться к нам.Geobond обладает опытом и знаниями в области предоставления ряда фундаментальных услуг для проектов различного размера. Мы доступны для первоначальной консультации относительно вашей собственности и проекта, чтобы обсудить дизайн фундамента, методы и стоимость.

DOE Building Fundations Section 4-1

Рисунок 4-1. Монолитный фундамент с наружной изоляцией

4.1 Рекомендуемые детали конструкции и конструкции

КОНСТРУКЦИЯ КОНСТРУКЦИИ

Основными конструктивными элементами фундаментной плиты перекрытия являются сама плита перекрытия и либо профилированные балки, либо фундаментные стены с опорами по периметру плиты (см. Рисунки 4-2 и 4-3).В некоторых случаях необходимы дополнительные опоры (часто утолщенная плита) под несущими стенами или колоннами в центре плиты. Полы из бетонных плит на уровне грунта обычно проектируются так, чтобы иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать нагрузки на пол без армирования при заливке на ненарушенный или уплотненный грунт. Правильное использование сварной проволочной сетки и бетона с низким водоцементным соотношением может уменьшить растрескивание при усадке, что является важной проблемой для внешнего вида, а также может помочь в стратегиях контроля инфильтрации радона.

Фундаментные стены обычно строятся из монолитного бетона или бетонных блоков. Фундаментные стены должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать вертикальные нагрузки от вышележащей конструкции и передавать эти нагрузки на фундамент. Бетонные опоры должны обеспечивать опору под фундаментными стенами и колоннами. Точно так же опорные балки на краю фундамента поддерживают надстройку выше. Опоры должны иметь размер, достаточный для распределения нагрузки на почву. Замерзшая вода под опорами может вздыбиться, вызвать растрескивание и другие структурные проблемы.По этой причине опоры должны располагаться ниже максимальной глубины промерзания, если только они не основаны на коренных породах или не чувствительных к морозам почвах или изолированы для предотвращения промерзания.

При наличии обширных грунтов или в районах с высокой сейсмической активностью могут потребоваться специальные методы строительства фундамента. В этих случаях рекомендуется проконсультироваться с местными строительными чиновниками и инженером-строителем.

УПРАВЛЕНИЕ ВОДОЙ / ВЛАЖНОСТЬЮ

В общем, схемы управления влажностью должны контролировать воду в двух состояниях.Во-первых, поскольку почва, контактирующая с фундаментом и плитой перекрытия, всегда имеет относительную влажность 100%, фундамент должен иметь дело с водяным паром, который будет иметь тенденцию мигрировать внутрь в большинстве условий. Во-вторых, жидкая вода не должна скапливаться вокруг фундамента и под ним. Жидкая вода поступает из таких источников, как:

• Неконтролируемые потоки поверхностных вод
• Высокий уровень грунтовых вод
• Капиллярный поток через подземные фундаменты

Рисунок 4-2.Компоненты структурной системы фундаментного перекрытия с профильной балкой

Рисунок 4-3. Методы дренажа фундаментных перекрытий

Методы контроля накопления и движения влаги в фундаменте являются важным компонентом всей конструкции. Неправильное управление влажностью может привести к повреждению конструкции, отделке пола и росту плесени, ремонт которых может быть очень дорогостоящим и опасным для здоровья.

Следующие методы строительства предотвратят возникновение проблем из-за избытка воды в виде жидкой воды и пара.Это достигается за счет использования соответствующего дренажа и замедлителей образования пара. Эти руководящие принципы и рекомендации применимы к утолщенным краевым / монолитным плитам и фундаментам стеновых стволов с независимыми конфигурациями перекрытий над уровнем земли (PATH 2006). Эти две конфигурации плиты на уровне грунта показаны на рисунках 4-2 и 4-3.

• Управляйте внешней почвой и дождевой водой, используя водосточные желоба и водосточные трубы, а также выравнивая поверхность по периметру не менее шести дюймов при падении на десять футов пути.
• Замедлитель парообразования, такой как полиэтиленовый лист толщиной 6 мил, следует размещать непосредственно под бетонной плитой (DOE 2009). Замедлитель пара предотвратит проникновение влаги из земли через плиту в здание. Рекомендуется, чтобы замедлитель образования пара находился в непосредственном контакте с бетонной плитой и чтобы между ними не было песка или гравия (Lstiburek 2008).
• Слой для разрыва капилляров, состоящий из трех-четырех дюймов чистого гравия (без мелочи), должен быть установлен под замедлителем образования пара.Этот слой помогает еще больше предотвратить просачивание основной массы почвенной влаги на плиту и позволяет отводить эту влагу, если установлена ​​дренажная система (PATH 2006). Этот слой также служит расширителем поля давления для системы вентиляции почвенного газа, если она установлена.
• Добавьте капиллярный разрыв (герметик или прокладка из пенопласта с закрытыми порами) между верхней частью бетона и пластиной подоконника, чтобы предотвратить миграцию влаги между бетонным фундаментом и конструкцией стены выше.Для конструкций с балками со встроенным грунтом выдвиньте замедлитель образования пара под плиту под основание, доведя его до уровня грунта.
• Существует несколько различных вариантов отделки пола, которые можно использовать на фундаменте из плит, однако следует избегать использования непроницаемых материалов, таких как виниловые полы, поскольку они предотвращают высыхание влаги из плит во внутреннюю часть дома. Влагостойкие покрытия, такие как пятна от плитки, терраццо и бетона, особенно рекомендуются для влажного климата. Также можно использовать такие чувствительные к влаге покрытия, как ковролин и деревянные полы.Однако, чтобы их можно было использовать надлежащим образом, следует использовать изоляцию суб-плиты, поверхности плиты или периметра плиты для регулирования температуры плиты. Низкие температуры могут вызвать конденсацию на плите, что приведет к повреждению отделки, а также к росту плесени.
• После того, как бетон для плиты был залит, он все еще будет содержать большое количество влаги, и ему необходимо дать возможность застыть. Рекомендуется использовать бетон с низким содержанием воды, чтобы уменьшить количество оставшейся влаги, которая должна высохнуть после схватывания плиты.Чтобы предотвратить растрескивание и коробление во время процесса отверждения, следует использовать методы отверждения во влажной среде в сочетании с армированием сварной проволочной сеткой. Горизонтальная непрерывная арматура №5 сверху и снизу стенки ствола или утолщенной кромки плиты также должна использоваться для предотвращения растрескивания (PATH 2006). Перед установкой отделки плите необходимо дать ей достаточно высохнуть (Lstiburek 2008).

ДРЕНАЖНАЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ

Поскольку фундамент из плит не закрывает пространство ниже уровня земли, традиционная гидроизоляция часто не требуется.Однако между землей и внутренними частями здания / над уровнем земли необходим непрерывный слой материалов, замедляющих образование капилляров / паров. В зависимости от конструкции фундамента это могут быть субплитные замедлители образования пара, уплотнители порогов, прокладки, гидроизоляционные мембраны или другие подходящие материалы.

Дождевую воду можно правильно контролировать, используя хорошо спроектированную систему водостока и водосточной трубы, а также выравнивая грунт вокруг фундамента (6 дюймов на 10 футов), чтобы отводить воду от фундамента (Lstiburek 2006).Плиту также следует поднять как минимум на восемь дюймов над уровнем земли, чтобы предотвратить скопление воды в основании (PATH 2006).

Поскольку фундамент из плит размещает все жилое пространство над уровнем земли, дренаж земляного полотна не всегда необходим. В некоторых случаях, когда может происходить сезонное скопление поверхностных вод или на участках с непроницаемыми почвами, рекомендуется установить дренаж в фундамент непосредственно рядом с основанием фундамента, как это рекомендуется для подвалов и подвальных помещений. Сборка дренажа фундамента включает фильтрующую ткань, гравий и перфорированную пластиковую дренажную трубу, обычно диаметром 4 дюйма.Дренаж выходит на дневной свет или в герметичный поддон ..

Рисунок 4-4. Возможные места установки плиты на изоляционном материале класса

РАСПОЛОЖЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ

Изоляция включается в монолитное строительство для двух целей:

1. Изоляция предотвращает потерю тепла зимой и приток тепла летом. Этот эффект наиболее выражен по периметру плиты, где в противном случае край плиты напрямую контактирует с наружным воздухом.
2. Даже в климатических условиях и на плите (периметр vs.посередине), где изоляция плиты может не дать больших энергетических преимуществ, термическая изоляция плиты может предотвратить низкие температуры плиты, которые в противном случае могут вызвать конденсацию внутри дома. Это может привести к появлению плесени и другим проблемам, связанным с влажностью, особенно если плита покрыта ковром.

Для изоляции фундаментных плит перекрытия можно использовать самые разные методы (рисунки 4-4 и 4-5). Хорошая строительная практика требует поднять плиту над уровнем земли не менее чем на 8 дюймов, чтобы изолировать деревянный каркас от брызг дождя, сырости почвы и термитов, а также удерживать дренажный слой под плитами над окружающей землей.Наиболее интенсивная теплопередача происходит через эту небольшую площадь фундаментной стены над уровнем земли, поэтому при ее детализации и установке требуется особая осторожность. Тепло также передается между плитой и почвой, через которую оно перемещается к внешней поверхности земли и воздуху. Теплоотдача с почвой максимальна на краю и быстро уменьшается по мере удаления от нее. В жарком климате прямое соединение почвы с плитой может снизить охлаждающую нагрузку, хотя и с риском конденсации влаги из воздуха в помещении.

При проектировании системы изоляции необходимо учитывать оба компонента теплопередачи плиты — по краю и через грунт. Утеплитель можно разместить вертикально вне фундаментной стены или горизонтальной балки. Такой подход эффективно изолирует открытый край плиты над уровнем земли и спускается вниз, чтобы уменьшить тепловой поток от плиты перекрытия к поверхности земли за пределами здания. Вертикальная внешняя изоляция (рис. 4-5а) — единственный метод снижения теплопотерь на краю цельной балки и плиточного фундамента.Для фундаментов со стволовыми стенами главное преимущество внешней изоляции состоит в том, что внутренний стык между плитой и фундаментом может не нуждаться в теплоизоляции, что упрощает конструкцию. Одним из недостатков является то, что жесткая изоляция должна быть покрыта защитной плитой, покрытием или гидроизоляционным материалом. Еще одно ограничение заключается в том, что глубина внешней изоляции регулируется глубиной основания. Однако можно обеспечить дополнительную внешнюю изоляцию, отводя изоляцию горизонтально от фундаментной стены.Поскольку этот подход позволяет контролировать промерзание у основания, его можно использовать для уменьшения требований к глубине основания при определенных обстоятельствах (рис. 4-5a). Этот метод известен как «неглубокий фундамент с защитой от замерзания» (FPSF). Вариант для неотапливаемых зданий показан на Рисунке 4-5b. См. NAHB (2004) для получения дополнительной информации об этом методе, который может существенно снизить начальную стоимость строительства фундамента.

Наружная изоляция должна быть одобрена для использования в некачественных условиях.Обычно используются три продукта ниже сорта: экструдированный полистирол, пенополистирол и жесткие панели из минерального волокна. (Baechler et al. 2005). Экструдированный полистирол (номинальное сопротивление R-5 на дюйм) является обычным выбором. Пенополистирол (номинал R-4 на дюйм) дешевле, но имеет более низкие изоляционные свойства. Пены низкого качества могут подвергаться риску накопления влаги при определенных условиях. Экспериментальные данные показывают, что это накопление влаги может снизить эффективное значение R на 35% -44%.Исследования, проведенные в Национальных лабораториях Ок-Ридж, изучали содержание влаги и термическое сопротивление пенопластовой изоляции, находящейся ниже уровня земли в течение пятнадцати лет; влага может продолжать накапливаться и ухудшать тепловые характеристики по истечении пятнадцатилетнего периода исследования. Это возможное снижение следует учитывать при выборе количества и типа используемой изоляции (Kehrer, et al., 2012, Crandell 2010).

Рисунок 4-5. Возможные места установки плиты на изоляционном материале класса

Изоляция также может быть размещена вертикально внутри ствола или горизонтально под плитой.В обоих случаях уменьшаются потери тепла с пола и устраняются трудности с размещением и защитой внешней изоляции. Внутренняя вертикальная изоляция ограничена глубиной основания, но изоляция под плитами в этом отношении не ограничивается. Обычно утепляются внешние 2–4 фута периметра плиты, но при желании можно утеплить весь пол. Помните, что контроль конденсации является важным фактором наряду с использованием тепловой энергии. Важно изолировать стык между плитой и фундаментной стеной всякий раз, когда изоляция размещается внутри фундаментной стены или под плитой.В противном случае через тепловой мост на краю плиты происходит значительная теплопередача. В этот момент толщина изоляции обычно не превышает 1 дюйм. На рис. 4-4d показана изоляция под плитой и на краю плиты для контроля температуры плиты, при этом внешняя изоляция расположена вертикально и горизонтально, чтобы предотвратить проникновение промерзания в основание.

Другой вариант теплоизоляции фундаментной плиты — это размещение изоляции над плитой перекрытия (Рисунок 4-5c).Это может быть единственный вариант для модернизации приложений. Он также может быть уместен для нового строительства, особенно когда желаемой отделкой пола является дерево. Эти методы имеют важные детали, которые необходимо соблюдать, чтобы избежать проблем с влажностью; полное описание можно найти в Lstiburek (2006).

Другие специальные системы могут быть использованы для стволовых стенок типа «плита-на-уровне». К ним относятся изолированные бетонные формы (ICF), плиты после натяжения и системы, в которых пенопластовая изоляция размещается между двумя слоями монолитного бетона.

Рисунок 4-6. Методы контроля термитов на грунте

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ТЕРМИТА И ДРЕВЕСИНЫ

Методы контроля проникновения термитов через жилые фонды необходимы на большей части территории Соединенных Штатов (см. Рис. 4-6). Для получения более подробной информации проконсультируйтесь с местными строительными органами и правилами.

1. Сведите к минимуму влажность почвы вокруг фундамента с помощью поверхностного дренажа и использования желобов, водосточных труб и водостоков для удаления воды с крыши.
2. Удалите с участка все корни, пни и древесину. Деревянные колья и опалубку также следует удалить с участка фундамента.
3. Обработайте почву термитицидом на всех участках, уязвимых для термитов (Labs et al. 1988).
4. Поместите соединительную балку или ряд массивных заглушек поверх всех бетонных стен фундамента, чтобы убедиться, что не осталось открытых стержней. Как вариант, заполните все сердцевины на верхнем слое строительным раствором. Стык раствора под верхним слоем или соединительной балкой должен быть усилен для дополнительной защиты.
5. Поместите порог на высоте не менее 8 дюймов над уровнем земли; это должно быть обработано консервантом давления, чтобы противостоять гниению. Поскольку термитные щиты часто повреждаются или устанавливаются недостаточно тщательно, они считаются необязательными и сами по себе не могут считаться достаточной защитой.
6. Убедитесь, что внешний деревянный сайдинг и отделка находятся на высоте не менее 6 дюймов над уровнем земли.
7. Конструируйте подъезды и внешние плиты таким образом, чтобы они отклонялись от стены фундамента, были усилены стальной или проволочной сеткой, обычно находились не менее чем на 2 дюйма ниже внешнего сайдинга и были отделены от всех деревянных элементов 2-дюймовым зазором, видимым для осмотра. или сплошной металлический оклад, пропаянный по всем швам.
8. Заполните стык между плиточным полом и фундаментной стеной уретановым герметиком или каменноугольной смолой, налитой жидкостью, чтобы сформировать барьер от термитов и радона.

Пенопласт и изоляционные материалы из минеральной ваты не имеют пищевой ценности для термитов, но они могут обеспечить защитное покрытие и облегчить проходку туннелей. Изоляционные установки могут быть детализированы для облегчения осмотра, хотя часто за счет снижения тепловой эффективности.

В принципе, щитки от термитов обеспечивают защиту, но на них не следует полагаться как на барьер.Термитные щиты показаны в этом документе как компонент всех конструкций плиты на уровне грунта. Их цель — вытеснить любых насекомых, пролезающих через стену, наружу, где их можно будет увидеть. По этой причине щитки от термитов должны быть сплошными, а все швы должны быть герметизированы, чтобы не допустить обхода насекомыми.

Эти опасения по поводу изоляции и ненадежности защиты от термитов привели к выводу, что обработка почвы является наиболее эффективным методом борьбы с термитами с помощью изолированного фундамента.Однако ограничения на широко применяемые термитициды могут сделать этот вариант либо недоступным, либо вызвать замену более дорогими и, возможно, менее эффективными продуктами. Эта ситуация должна стимулировать использование методов изоляции, которые улучшают визуальный осмотр и создают эффективные барьеры для термитов. Для получения дополнительной информации о методах борьбы с термитами см. NAHB (2006).

Рисунок 4-7. Методы контроля радона в плите

МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ РАДОНОМ

Уплотнение плиты

Следующие методы минимизации инфильтрации радона через фундамент плиты на уровне являются подходящими, особенно в областях с умеренным или высоким потенциалом радона (зоны 1 и 2), как определено Агентством по охране окружающей среды (см. Рисунки 4-7 и 4-8).Чтобы определить это, свяжитесь с государственным радоновым персоналом.

1. Используйте сплошные трубы для дренажа в полу для дневного света или обеспечьте механические ловушки, если они выходят в подземные стоки.
2. Положите полиэтиленовую пленку толщиной 6 мил поверх дренажного слоя гравия под плитой. Эта пленка служит одновременно и радоном, и замедлителем влажности. Надрежьте «x» на полиэтиленовой мембране в местах проникновения. Поднимите язычки и заклейте их до места проникновения герметиком или лентой. Следует проявлять осторожность, чтобы избежать непреднамеренного пробивания барьера; рассмотрите возможность использования руслового гравия, если он доступен по разумной цене.Круглый русловой гравий обеспечивает более свободное движение почвенного газа и не имеет острых краев, которые могли бы проникнуть в полиэтилен. Края должны быть притерты не менее 12 дюймов. Полиэтилен должен выходить за верхнюю часть фундаментной стены или под монолитную балку перекрытия или террасу, заканчиваясь не ниже готовой отметки. Используйте бетон с низким соотношением вода / цемент, чтобы минимизировать растрескивание.
3. Обеспечьте изоляционный шов между фундаментной стеной и перекрытием, где ожидается вертикальное движение.После того, как плита застынет в течение нескольких дней, закройте шов, залив полиуретаном или аналогичным герметиком в канал размером 1/2 дюйма, образованный съемной полосой. Полиуретановые герметики хорошо прилегают к кирпичной кладке и долговечны. Они не прилипают к полиэтилену. Не используйте латексный герметик.
4. Установите сварную проволоку в плиту, чтобы уменьшить влияние усадочного растрескивания. Рассмотрите возможность контрольных швов или дополнительной арматуры возле внутреннего угла L-образных плит. Две части арматурного стержня № 4, длиной 3 фута и с 12-дюймовым центром на участках, где ожидается дополнительное напряжение, должны уменьшить растрескивание.Использование волокон в бетоне также уменьшит количество трещин при пластической усадке.
5. Контрольные соединения должны быть закончены с углублением на 1/2 дюйма. Полностью заполните это углубление полиуретановым или аналогичным герметиком.
6. Сведите к минимуму количество заливок, чтобы избежать холодных стыков. Начните отверждение бетона сразу после заливки в соответствии с рекомендациями Американского института бетона (1980; 1983). При 70F требуется не менее трех дней, а при более низких температурах — больше.Используйте непроницаемый покровный лист или влажную мешковину.
7. Создайте зазор шириной не менее 1/2 дюйма вокруг всех вводов водопровода и инженерных сетей через плиту на глубину не менее 1/2 дюйма. Заполните полиуретаном или аналогичным герметиком.
8. Разместите отводы конденсата HVAC таким образом, чтобы они выходили на дневной свет за пределы ограждающей конструкции здания или к сливу в полу, надлежащим образом закрытым от проникновения радона. Отводы конденсата, которые соединяются с сухими колодцами или другой почвой, могут стать прямыми проводниками почвенного газа и могут быть основным источником поступления радона.
9. Поместите сплошную блочную полосу, связующую балку или верхний блок поверх всех каменных стен фундамента для герметизации сердечников или заполните открытые блочные сердечники в верхнем ряду бетоном. Альтернативный подход — оставить сердцевины кладки открытыми и заполнить их твердым телом во время заливки плиты перекрытия путем заливки бетона в верхний ряд блока.
10. Не размещайте воздуховоды HVAC под плитой.

Рисунок 4-8. Методы сбора и сброса почвенного газа

Улавливание почвенного газа

Наиболее эффективным способом ограничения поступления радона и других газов в почву является использование активной разгерметизации почвы (ASD).ASD работает за счет снижения давления воздуха в почве по сравнению с внутренним. Избегать проемов фундамента в почву или герметизировать эти проемы, а также ограничивать источники разгерметизации помещений вспомогательными системами ASD. Иногда используется система пассивной разгерметизации грунта (PSD, без вентилятора). Если тестирование на радон после занятия показывает, что желательно дальнейшее снижение содержания радона, в вентиляционную трубу можно установить вентилятор (см. Рисунок 4-8).

Снижение давления с помощью поддона оказалось эффективным методом снижения концентрации радона до приемлемых уровней даже в домах с чрезвычайно высокими концентрациями (Dudney 1988).Этот метод снижает давление вокруг оболочки фундамента, в результате чего почвенный газ направляется в систему сбора, избегая внутренних пространств и выбрасывая наружу.

В фундаменте с хорошим подземным дренажем уже есть система сбора. Дренажный слой из гравия под плитами можно использовать для сбора почвенного газа. Он должен быть не менее 4 дюймов в толщину и из чистого заполнителя не менее 1/2 дюйма в диаметре. Гравий должен быть покрыт слоем полиэтиленового радона толщиной 6 мил и замедлителем парообразования.

Вентиляционная труба из ПВХ диаметром 3 или 4 дюйма должна быть проложена от субплитного слоя гравия через кондиционированную часть здания и через самую высокую плоскость крыши. Труба должна заканчиваться под плитой тройником. Чтобы предотвратить засорение трубы гравием, к ножкам тройника можно прикрепить отрезки перфорированного дренажа длиной десять футов и загерметизировать его концы. В качестве альтернативы вентиляционная труба может быть подключена к дренажной системе по периметру, если эта система не подключена к внешней среде.Горизонтальные вентиляционные трубы могут соединять вентиляционную трубу через стены ниже уровня земли с проницаемыми участками под прилегающими плитами. Одной вентиляционной трубы достаточно для большинства домов с площадью перекрытия менее 2500 квадратных футов, которая также включает проницаемый подслой. Вентиляционная труба выводится на крышу через сантехнические желоба, внутренние стены или туалеты.

Система PSD требует, чтобы плита перекрытия была почти воздухонепроницаемой, чтобы не возникало короткого замыкания из-за втягивания чрезмерного количества воздуха в помещении через плиту в систему.Трещины, отверстия в плитах и ​​контрольные швы должны быть заделаны. Следует избегать сточных вод в полу, которые выходят на гравий под плитой, но при их использовании следует оборудовать механическую ловушку, способную обеспечить герметичное уплотнение.

В то время как правильно установленная система пассивной разгерметизации почвы (PSD) может снизить концентрацию радона внутри помещений примерно на 50%, системы активной разгерметизации почвы (ASD) могут снизить концентрацию радона внутри помещений на 99%. Система PSD более ограничена с точки зрения вариантов прокладки вентиляционных труб и менее прощает дефекты конструкции, чем системы ASD.Кроме того, в новом строительстве можно использовать небольшие вентиляторы ASD (25-40 Вт) с минимальным энергетическим воздействием. В активных системах используются бесшумные прямые канальные вентиляторы для забора газа из почвы. Вентилятор должен располагаться снаружи, а в идеале над кондиционируемым помещением, чтобы любые утечки воздуха со стороны положительного давления вентилятора или вентиляционной трубы не попадали в жилое пространство. Вентилятор должен быть ориентирован так, чтобы предотвратить скопление конденсата в корпусе вентилятора. Стек ASD должен быть проложен через здание, пристроенный гараж или навес и выступать на двенадцать дюймов над крышей.Его также можно провести через ленточную балку и вверх по внешней стороне стены до точки, достаточно высокой, чтобы не было опасности перенаправления выхлопных газов в здание через вентиляционные отверстия чердака или другие проходы. Поскольку системы PSD полагаются на естественную плавучесть для работы, стек PSD должен быть проложен через кондиционированную часть дома.

Вентилятор, способный поддерживать всасывание воды в 0,2 дюйма в условиях установки, подходит для обслуживания подсобных систем сбора в большинстве домов (Labs 1988).Это часто достигается с помощью центробежного вентилятора мощностью 0,03 л.с. (25 Вт), 160 куб. Футов в минуту (максимальная мощность), способного втягивать до 1 дюйма воды перед остановкой. В полевых условиях на глубине 0,2 дюйма воды такой вентилятор работает со скоростью около 80 кубических футов в минуту.

Можно проверить всасывание подсистемы, просверлив небольшое (1/4 дюйма) отверстие в участках плиты, удаленных от точки всасывания, и измерив всасывание через отверстие с помощью микроманометра или наклонного манометра.