Железобетонные перекрытия по способу возведения делятся на монолитные и сборные.
К достоинствам железобетонных перекрытий относятся: большая прочность и жесткость, огнестойкость, отсутствие опасности загнивания, высокая степень индустриализации (для сборных перекрытий).
Недостатками железобетонных перекрытий являются: значительный собственный вес, большая звукопроводность (при материальном переносе звука), недостаточное сопротивление теплопередаче. Кроме того, монолитные перекрытия требуют устройства деревянной опалубки, выдержки бетона в опалубке и сложны в производстве бетонных работ в зимних условиях.
А. Монолитные железобетонные перекрытия
Монолитные перекрытия устраиваются в опалубке на месте строительства. Такие перекрытия могут применяться в уникальных зданиях, особенно в сейсмических районах или при наличии значительных динамических нагрузок, например, в помещениях специального назначения, в промышленных зданиях и в других случаях.
Монолитные перекрытия бывают пяти основных видов: плитные, ребристые (с балочными плитами) ребристые с плитами, опертыми по контуру (кессонные), часторебристые и безбалочные.
Наиболее простым видом монолитного железобетонного перекрытия является гладкая плита. Толщина плиты принимается 6—10 см при пролетах от 1,5 до 3,0 м и обычных нагрузках.
При больших пролетах плоские балочные плиты нецелесообразны, так как они получаются большой толщины и имеют значительный вес.
Перекрытия ребристые с балочными плитами. Ребристое перекрытие состоит из плит, второстепенных (ребер) и главных балок (прогонов).
Прогоны в ребристом перекрытии располагают обычно по колоннам, расстояние между колоннами — 5,0—9,0 м, пролет балок — 4,0—7,0 м, пролет плиты — расстояние между балками — 1,5—3,0 м.
Толщина плиты принимается не менее 6—8 см. Высота балок, включая толщину плиты, составляет 1/12—1/18 пролета, а ширина — 1/2—1/3 ее высоты. Сечение колонн от 300×300 до 600×600 мм. Балки и прогоны опирают на стены на 180—250 мм, плиты — на 100—130 мм.
Недостатком ребристого перекрытия является сложность его устройства и наличие выступающих вниз ребер. Иногда плита расположена внизу, а ребра обращены вверх. Такое устройство менее экономично и уместно в том случае, когда плита не испытывает значительных нагрузок и от пере крытия требуется повышенная теплоизоляция. В этом случае теплоизоляционный слой располагается между ребрами.
Рис. 1. Монолитные железобетонные перекрытия
а — общий вид ребристого перекрытия; б — план ребристого перекрытия; в — поперечный разрез ребристого перекрытия по I—I; г — продольный разрез ребристого перекрытия по II—II; д и е — общий вид и план кессонного перекрытия; 1 — главная балка (прогон); 2 — второстепенная балка (ребро); 3 — плита; 4 — колонна
Рис. 2. Железобетонные перекрытия
а — сборно-монолитное часторебристое; б — монолитное безбалочное: в — сбопное по железобетонным балкам; 1 – легкобетонный вкладыш; 2 – звукоизоляционная прокладка, 3 — толь; 4 — шлакобетон; 5 – мастика; 6 — паркет; 7 — затирка- 8 — ребро; 9 — опалубка; 10 — подмости; 11 — колонна; 12 — плита
Кессонные перекрытия (ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру). Разновидностью ребристого перекрытия является кессонное перекрытие.
В том случае балки (ребра) идут в двух направлениях, а плиты, опертые на балки по контуру, образуют панели. Толщина плиты ориентировочно принимается равной 1/50 пролета.
При расстоянии между колоннами более 5 м необходимо устраивать во взаимно перпендикулярных направлениях дополнительные ребра, между которыми снизу образуются небольшие квадратные или прямоугольные кессоны. Стоимость кессонных перекрытий выше стоимости обычных ребристых.
Часторебр истые перекрытия (сборно-монолитные). В этом типе перекрытия часто расположены ребра, промежутки между которыми заполнены вкладышами из легких материалов. Расстояние между ребрами в свету принимается 270—700, высота ребер — 200—300, ширина — 60—120 мм.
При выполнении этого перекрытия на опалубочные доски укладываются пустотелые шлакобетонные, пенобетонные или керамические блоки (вкладыши); в пространство между блоками укладывают арматуру и заполняют бетоном, таким образом получаются ребра. После снятия опалубочных досок ребра и вкладыши образуют гладкую поверхность потолка.
Безбалочные перекрытия. В безбалочном перекрытии плита опирается непосредственно на колонны. Ориентировочно толщина плиты составляет 1/32—1/35 пролета. Сетку колонн следует принимать квадратной с размерами стороны 5—6 м. Из конструктивных соображений колонна завершается капителью, которая увеличивает плоскость опирания плиты и уменьшает расчетный пролет ее, а следовательно, ее толщину и сечение арматуры. Капитель может быть заменена литым стальным вкладышем внутри плиты.
Б. Сборные железобетонные перекрытия
Элементы сборных железобетонных перекрытий изготовляются на заводе, поэтому при проектировании следует применять стандартные элементы по действующим каталогам и справочникам.
Сборные железобетонные перекрытия бывают двух видов:
1) по железобетонным балкам с заполнением плитами или блоками из легкого материала (сборные часторебр истые);
2) панельные — из многопустотных, ребристых, шатровых и сплошных плит.
Перекрытия по железобетонным балкам. В ряде случаев, например, при ремонте перекрытия, применяются железобетонные балки таврового сечения с заполнением между ними в виде легкобетонных плит или пустотелых вкладышей. Конструкция эта малоиндустриальна и трудоемка, потому применяется редко.
Панельные перекрытия. Эти перекрытия могут быть как мелкопанельными, когда для перекрытия комнаты применяется несколько панелей, так и крупнопанельными, когда одна панель перекрывает целое помещение.
В гражданском строительстве в настоящее время применяются следующие типы панелей:
1) длинномерные настилы для пролетов до 6 ж в свету, ребристые или пустотные;
2) настилы или крупные панели для пролетов до 3,6 ж, обычно плоские беспустотные;
3) такие же панели, рассчитанные на опирание по контуру;
4) ребристые плиты и шатровые панели, рассчитанные на опирание по четырем углам.
Наиболее распространены в гражданском строительстве пустотелые настилы с круглыми, овальными и вертикальными пустотами. Пустотные настилы технологичны в изготовлении и удобны в монтаже, так как имеют ровную верхнюю и нижнюю поверхности, благодаря чему образуют гладкий потолок и плоское основание для чистого пола.
Для избежания передачи* давления от стены на тонкую верхнюю плиту в панелях с овальными пустотами у опор устроен вырез, который, как правило, за-моноличивается на месте или заполняется вкладышем.
Панели с овальными пустотами выгоднее, чем с вертикальными и круглыми, так как на них расходуется меньше бетона.
Ребристые панели имеют продольные и поперечные ребра, обращенные кверху, и плиту внизу. Плита обеспечивает гладкую поверхность потолка, толщина ее — 3 см. Недостатком панели является отсутствие гладкого верха, что усложняет устройство чистого пола. Панели, рассчитанные на пролет 5— 6 м, делают с высотой продольных ребер 26 см и поперечных около 15 см. Ребристые панели требуют для своего изготовления еще меньше бетона и стали, чем пустотелые настилы.
Шатровые панели выполняются площадью на комнату. К достоинствам этих панелей можно отнести:
а) наличие гладкого потолка с карнизом;
б) возможность изготовления панелей как на заводе, так и на полигоне;
в) малую приведенную толщину бетона — около 9 см. Недостатком шатровых перекрытий является повышенный расход стали.
Рис. 3. Сборные железобетонные перекрытия
1 — панель с овальными пустотами; 2 — панель с круглыми пустотами; 3 — звукоизоляционная прокладка; 4 — толь; 5 — бетонный или шлакобетонный слой; 6 — паркет на мастике
Для больших площадей шатровое перекрытие может быть образовано из двух частей с малозаметным швом по периметру плиты в пределах карниза. Карниз в данном случае является замкнутой рамой, на которую укладывается плита.
Для улучшения звукоизоляции из шатровых панелей можно устраивать раздельное перекрытие, в котором верхняя и нижняя плиты разделены упругими звукоизоляционными прокладками.
В крупнопанельном домостроении наибольшее распространение получили плоские сплошные панели размером на комнату. При ширине до 320 и длине 500—560 см толщина панелей делается 11—12 см и вес панели составляет около 5 т. При опи-рании панели по контуру толщина ее может быть уменьшена до 10 см.
Перекрытия над подвалами и проездами, а также чердачные устраивают с теплоизоляционным слоем. В чердачных перекрытиях из железобетонных панелей в качестве утеплителя применяют шлак, керамзит, плиты мине-раловатные, а также из пено-и газобетона. Под утеплителем устраивается пароизоляционный слой из толя на мастике. В перекрытиях над проездами и подвалами слой пароизоляции располагается над утеплителем.