» » Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

20.04.2016

Перекрытия большого пролета (около 6 м), как правило, выполняются из многопустотных или сплошных настилов, имеющих стыки на потолках помещений. Последнее обстоятельство затрудняет повышение заводской готовности таких перекрытий.
Применение легких бетонов в этих настилах вызывается обычно использованием местных более дешевых заполнителей и не влияет на общее конструктивное решение перекрытий.
В республиках Закавказья полы в перекрытиях из легкобетонных настилов устраивают обычно по монолитным стяжкам, уложенным на подготовку из тощего бетона или засыпку. Такие перекрытия, несмотря на сравнительно большой вес, имеют неудовлетворительную звукоизолирующую способность как от ударного, так и от воздушного звука.
Довольно незначительное уменьшение собственного веса несущей части перекрытия при высоких постоянных нагрузках из-за повышенной деформативности легких бетонов не приводит к снижению расхода арматуры Размеры сборных элементов остаются такими же, как и при использовании тяжелого бетона.
Для улучшения звукоизоляции и уменьшения массы этих перекрытий необходимо применять индустриальные конструкции раздельного пола в виде сплошных или ребристых легкобетонных панелей основания размером «на комнату» при использовании эффективных упругомягки звукоизоляционных материалов.
Применяемые конструкции многопустотных панелей уже не отвечают современному уровню строительной техники. Поэтому в настоящее время широко пропагандируется и осуществляется переход к плоским настилам сплошного сечения толщиной 16 см из тяжелого бетон гораздо большей площади и массы, чем многопустотные. Однако замена многопустотных настилов плоскими приводит к увеличению расхода бетона на 30—35%, стали на 50—70%, но не обеспечивает заметных преимуществ. Стыковка их в пределах помещения требует устройства выравнивающей стяжки или полимерцементной отмазки.
В результате худшего соотношения массы и жесткости звукоизолирующая способность более тяжелых сплошных настилов остается такой же, как у многопустотных с приведенной толщиной бетона 12 см.
Основным преимуществом сплошных настилов является более высокая прочность их опорной зоны, что облегчает их применение в многоэтажных крупнопанельных зданиях.
Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

Для повышения прочности опорные участки многопустотных настилов в платформенных стыках крупнопанельных и крупноблочных зданий усиливают различными технологическими методами. Однако такое усиление требует применения ручного труда и, как показали исследования, проведенные инж. И.А. Лигаем (СибЗНИИЭП), не всегда достигает цели. В связи с этим И.А. Лигай предложил несколько изменить конструкцию многопустотных настилов с тем, чтобы их опорные участки усиливались непосредственно в процессе формования. Это изменение связано с некоторым утолщением ребер, что несколько увеличивает приведенную толщину бетона (рис. 50). В этом случае модернизация конструкции многопустотного настила достигается при сохранении существующих конвейерных линий.
Более простое решение конструкции многопустотного настила с усиленной опорной зоной (рис. 51) было предложено инж. Ю. В. Барковым (ЦНИИЭП жилища). Однако реализация этого предложения требует существенной перестройки технологических линий, так как пустотообразователи должны извлекаться одновременно в разные стороны. Увеличение несущей способности несколько уменьшается по сравнению с конструкцией, предложенной И.А. Лигаем, но зато сохраняется на прежнем уровне приведенная толщина бетона.
Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

В районах сейсмического строительства (Закавказье и Средняя Азия) в зоне стыка многопустотных панелей предусматривается устройство монолитного участка, в котором располагаются сварные связи элементов перекрытий и стен (рис. 52). Подобным образом решаются стыки пустотных настилов в многоэтажных крупнопанельных домах Польской Народной Республики.
Для большинства районов нашей страны такое решение нельзя признать удовлетворительным из-за высокой трудоемкости, удорожания производства работ в зимний период и увеличения сроков строительства.
Многопустотные настилы, массовое производство которых хорошо освоено, остаются в настоящее время наиболее рациональной и надежной конструкцией несущего элемента перекрытия большого пролета.
Однако за время своего существования эта конструкция не претерпела заметных изменений и поэтому нуждается в дальнейшем совершенствовании.
Особенно большие возможности для совершенствования многопустотных панелей и настилов открываются в связи с применением для их изготовления легких бетонов на пористых заполнителях. Применение легких бетонов позволяет значительно увеличить размеры многопустотных панелей В домах с продольными несущими стенами появляется возможность создавать такие панели размером «на комнату» с готовым основанием раздельного «плавающего» пола, что при обеспечении высокой звукоизолирующей способности позволяет снизить вес конструкции и получить значительную экономию арматурной стали.
В домах с широким шагом поперечных несущих стен возможен раздельный монтаж панелей основания пола размером «на комнату». При массе несущей части более 200 кг/м2 достаточно высокая звукоизолирующая способность может быть получена и при устройстве акустически раздельного пола из дощатых и паркетных щитов, а также паркетных досок на лагах, уложенных по прокладкам из эффективных звукоизоляционных материалов.
В многоэтажных домах с широким шагом поперечных несущих стен необходимо обеспечить прочность опорных участков указанных панелей. Для этого может быть использовано одно из рассмотренных выше решений.
При стыковании элементов разной ширины с различным расположением пустот в существующих конструкциях многопустотных настилов предложение И.А. Лигая не может быть реализовано. Для осуществления этого предложения необходимо применение модульного сортамента панелей, в которых все пустоты расположены в строгом соответствии с укрупненным модулем ЗМ =300 мм. Каждая панель в этом случае будет состоять из разного количества совершенно одинаковых конструктивных ячеек. Такое решение отвечает принципам гибкой технологии заводского производства. На одном широком поддоне могут быть получены изделия разной ширины, кратной укрупненному модулю, и любой длины, так как один торцовый борт ломаного очертания может перемещаться вдоль пуансонов. Примерное конструктивное решение модульной панели и платформенного стыка показано на рис. 53. Приведенная толщина бетона такой панели в зависимости от сечения пуансонов составляет 11,4—13 см.
Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

Наиболее свободная планировка квартир может быть осуществлена в домах с двумя продольными несущими стенами, в которых роль ветровых диафрагм могут вы поднять жесткие коробки лестничных клеток.
Наиболее рациональным решением междуэтажного перекрытия таких домов пролетом 10—12 м являются многопустотные настилы из легкого бетона высотой 36 см с приведенной толщиной бетона около 16 см (рис. 54). Масса 1 м2 этих настилов составляет всего 270—300 кг (с учетом производственной влажности). Благоприятное соотношение массы и жесткости таких перекрытий позволяет рассчитывать на достаточно высокую их звукоизолирующую способность даже при устройстве по выравнивающей стяжке пола из линолеума на войлочной подкладке. При грузоподъемности монтажных кранов 8 т площадь отдельных элементов такого перекрытия может достигать 27 м2.
В настоящее время элементы перекрытий большого пролета размером «на комнату» выпускаются в виде панелей шатрового типа. Достаточно высокая звукоизолирующая способность таких перекрытий может быть достигнута лишь путем устройства раздельного пола повышенной массы по слою эффективного звукоизоляционного материала, а также созданием воздушной прослойки.
Малая конструктивная высота шатровой панели (в пространстве между контурными ребрами) позволяет применить ребристую легкобетонную плиту основания пола. В Главкиевстрое имеется опыт применения перекрытия такой конструкции.
Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

Конструктивная высота перекрытия малого пролета с полом составляет обычно 17—20 см. Такая же конструктивная высота перекрытия большого пролета при использовании шатровых панелей позволяет в целях улучшения звукоизоляции значительно развить воздушную прослойку. Применение жесткой ребристой легкобетонной плиты основания пола высотой 10—12 см дает возможность разгрузить тонкую плиту потолка и уменьшить ее армирование (рис. 55).
Ребристые элементы пола из легкого бетона могут изготовляться на конвейерных линиях методом непрерывного вибропроката, а также в кассетных формах.
На основе несущей панели шатрового типа можно в одном технологическом цикле создавать монтажные элементы перекрытий сравнительно небольшой массы с готовым основанием пола (рис. 56). Несущую часть такой комплексной панели можно выполнять из легкого бетона марки 200.
В связи с тем что контурные ребра шатровых панелей не влияют на объем помещений, для снижения расхода стали можно значительно увеличить их высоту. В этом случае ребро шатровой панели выполняет функцию перемычки оконного проема со стороны помещения.
Совершенствование перекрытия большого пролета как комплексной несущей и ограждающей конструкции является сложной технической проблемой. Новые прогрессивные решения таких перекрытий могут быть получены лишь в результате совместных усилий исследователей и проектировщиков, работающих в области конструирования и технологии заводского производства.
Пути совершенствования легкобетонных перекрытий

Легкие бетоны применяются также в перекрытия домов из объемно-пространственных блоков, где особенно необходимо снижение веса конструкций и расхода основных материалов. В этом случае создание акустически раздельных конструкций предопределено спецификой данного вида строительства. Тем не менее требования звукоизоляции находятся в сложном противоречии с обычными принципами статики и технологии производства. На данном этапе развития объемно-блочного домостроения явно превалируют вопросы технологии и строи тельной механики. Поэтому расчеты на получение высокой звукоизолирующей способности за счет простого удвоения ограждающих конструкций далеко не всегда оправдываются.
Так, удовлетворительная звукоизолирующая способность перекрытий объемно-блочных домов достигается в настоящее время лишь при использовании тройных конструкций: железобетонный потолок, несущая часть и раздельный пол (при значительной суммарной массе и высокой трудоемкости).
Хорошие эксплуатационные качества таких домов при минимальных затратах могут быть обеспечены лишь в результате комплексного компромиссного решения вопросов строительной физики, механики и технологии. Очевидно, в данном случае элемент пола (несущую часть перекрытия) следует исключить из пространственной работы блока, изолировав его в эксплуатационном положении от других конструкций. Экономическая эффективность и эксплуатационная состоятельность этого вида строительства в значительной степени зависят от реализации преимуществ раздельности конструкций.