3.3. Каркас зданий (опоры и ригели)

Каркас здания состоит из вертикальных и горизонтальных составляющих. Балки, ригели, фермы, прогоны – горизонтальные, а колонны и стойки – вертикальные элементы здания.

Каждый элемент конструкции выполняет свою функцию. Вертикальные элементы конструкции – колонны (опоры) – принимают на себя вес самого сооружения, оборудования и людей, снеговую нагрузку.

Ригели связывают между собой колонны и обеспечиват устойчивость всей конструкции и стабильность геометрических параметров всего сооружения. На ригели опираются плиты перекрытий и покрытий здания.

Каркас сооружения может быть металлическим, элементы которого изготавливаются из металлопроката различного профиля.

Железобетонный каркас монтируется из железобетонных элементов заводского изготовления, что позволяет значительно сокращать сроки монтажных работ.

3.4. Перекрытия и полы

Перекрытия – это горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и несущие нагрузку как от собственного веса, так и от веса людей, предметов и оборудования. Одновременно перекрытия, связывая между собой стены, значительно повышают их устойчивость и увеличивают пространственную жесткость здания.

Основными требованиями, предъявляемыми к перекрытиям, являются: прочность, жесткость, не допускающая прогибов, звукоизоляционные и теплозащитные свойства, экономичность.

Перекрытия, разделяющие смежные этажи, называют междуэтажными. Перекрытия, перекрывающие верхний этаж – чердачными, отделяющие нижний этаж от подвала – надподвальными.

Перекрытия по роду материала подразделяются на железобетонные, деревянные и перекрытия по стальным балкам.

Железобетонные перекрытия могут выполняться сборными (рис. 14) или монолитными.

Рис. 14. Сборные железобетонные панельные перекрытия:

а – виды панелей; б – опирание панели на стену.

Панели укладывают на стены и прогоны по слою цементного раствора. Глубина опирания концов панелей не менее 100 мм.

Сборные междуэтажные железобетонные перекрытия состоят из железобетонных панелей, звукоизоляционных прослоек и пола.

Сборные железобетонные перекрытия можно подразделить на: перекрытия по железобетонным балкам (ригелям); перекрытия из плит; перекрытия из крупных панелей.

В многоэтажных зданиях перекрытия по железобетонным балкам состоит из ригелей и плит (рис. 15).

Рис. 15. Перекрытие по сборным железобетонным балкам:

1 – колонны; 2 – ригели пристенные; 3 – внутренние ригели; 4 – плиты перекрытия.

В перекрытиях из плит плоские плиты в перекрытиях опирают на стены здания (рис.16).

Рис. 16. Перекрытие из плит:

1 – наружная стена; 2 – стальные анкеры; 3 – внутренняя стена; 4 – монтажная петля;

6 – железобетонные плиты; 7 – слой раствора.

Перекрытия из крупных панелей наиболее индустриальны по сравнению с перекрытиями по железобетонным балкам и перекрытиям из плит. В перекрытиях зданий панели могут опираться по двум или трем сторонам, по контуру.

Рис. 17. Монолитные железобетонные перекрытия:

а – ребристое; б – кессонное; в – безбалочное;

1 – колонны; 2 – главная балка; 3 – второстепенные балки; 4 – плита; 5 – балки;

6 – капитель.

Монолитные перекрытия изготавливают на месте строительства. На практике применяют три вида монолитных перекрытий: ребристые, кессонные, безбалочные (рис. 17).

Ребристые перекрытия состоят из главных балок, второстепенных балок и плиты. Недостатки ребристого перекрытия заключаются в наличии выступающих вниз балок, а также сложности его устройства.

Кессонные перекрытия состоят из плиты и расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях балок одинакового сечения, которые снизу образуют прямоугольные углубления, называемые кессонами. В этом случае плита опирается на балки по контуру и работает на изгиб в двух направлениях.

Безбалочные перекрытия представляют собой сплошную плиту, опирающуюся на колонны. Для увеличения опорной площади плиты колонны в верхней части имеют уширения – капители.

Деревянные междуэтажные перекрытия применяются только в малоэтажной застройке. Достоинства их – простота устройства и невысокая стоимость. Недостатки – сгораемость, возможность загнивания и небольшая прочность. Балки изготавливаются в виде брусьев прямоугольного сечения. Концы балок упираются в гнезда каменных или деревянных стен и глубина их опирания должна быть не менее 150 мм. Заполнение между балками состоит из щитового дощатого наката.

Полы – это конструкция, устраиваемая на грунте или перекрытии. Верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям, носит название чистого пола. Верхний элемент пола называется покрытием.

К полам предъявляется ряд общих требований, они должны быть:

• прочными;

• с малым теплоусвоением, по этому признаку они делятся на теплые и холодные;

• нескользкими и бесшумными;

• легко чиститься;

• легки в изготовлении и экономичны.

По роду материала различают следующие виды полов гражданских зданий: деревянные – дощатые, паркетные или из древесноволокнистых плит, фанеры, ксилолитовые, из линолеума, ламината и других синтетических материалов, цементные и мозаичные; из керамических плиток (рис. 18).

Рис. 18. Принципиальные схемы полов:

а – покрытие; б – стяжка; г – подстилающий слой; д – прослойка;

е – теплозвукоизоляционный слой; ж – несущий элемент.

1 – керамическая плитка; 2 – цементно-песчаный слой; 3 – гидроизол на битумной мастике; 4 – бетон; 5 – битумная мастика; 6 – щебень; 7 – грунт основания; 8 – доски; 9 – лаги;

10 – прокладка из доски; 11 – слой слоя толя; 12 – кирпичный столбик; 13 – грунт;

14 – паркет; 15 – цементно-песчаный раствор; 16 – слой пергамина; 17 – гравий керамзитовый; 18 – панель перекрытия; 19 – паркетная доска; 20 – прокладка из ДВП; 21 – песок.

В подвалах полы выполняются асфальтовыми, бетонными или глинобетонными.

В местах примыкания полов к стенам, столбам, перегородкам устраиваются плинтусы (деревянные, пластиковые и т. п.).

Деревянные полы являются упругими, бесшумными, теплыми и долговечными.

Дощатые полы устраиваются по лагам, на звукоизолирующих прокладках, укладываемым по несущим элементам перекрытий (рис.19).

Рис. 19. Дощатые полы по лагам и кирпичным столбикам:

1 – перекрытие; 2 – толь; 3 – прокладка; 4 – плинтус; 5 – утеплитель.

Чердачные перекрытия аналогичны междуэтажным и отличаются от них лишь отсутствием пола и введением в их конструкцию пароизоляции и утеплителя. В качестве утеплителя применяют керамзиты и другие малотеплопроводные материалы. Пароизоляцию располагают под слоем утеплителя в целях предохранения последнего от проникания к нему из помещений водяных паров и образования конденсата.

При устройстве перекрытий над подвалами они выполняются с введением в его конструкцию теплоизолирующего слоя.

Перекрытия в санузлах должны быть водонепроницаемыми.

Гидроизоляция санузла возможна при наличии входного порожка 4 – 6 см высотой, который не даст затопить другие помещения в случае утечки воды. Для гидроизоляции санузла используются гидроизоляционные материалы. Раньше гидроизолирующими покрытиями, используемыми в санузлах, были рулонные материалы. В современной практике применяются обмазочные материалы – это мастики и различные сухие смеси. Гидроизоляция пола санузла должна сопровождаться обязательно гидроизоляцией швов.