Для выполнения этих требований часто требуется многослойная конструкция перекрытия. От состава, структуры и толщины отдельных слоев зависит высота перекрытия, которая в свою очередь влияет на высоту здания.
Перекрытие имеет, как правило, три функциональных слоя:
- несущая конструкция, которая в зданиях из металлических конструкций обычно состоит из плит и балок перекрытия;
- нижняя плоскость перекрытия, образующая потолок. Он состоит из лицевого слоя, нанесенного на нижнюю сторону плит и балок и перекрытия, либо из многослойной подвесной конструкции;
- над несущей конструкцией перекрытия лежит пол с выравнивающими, изолирующими и распределяющими нагрузку слоями и настилом чистого пола.
Из рассмотрения рис. 1 видно назначение отдельных слоев.
Передача нагрузок
Перекрытие испытывает вертикальные нагрузки от собственного веса и временной нагрузки и передает их через точки опирания на стальной каркас.
Кроме того, перекрытия воспринимают усилия от ветра или других внешних воздействий, например от землетрясений, и передают их несущим конструкциям здания.
Звукоизоляция
К звукоизоляции предъявляются тем более высокие требования, чем большее число людей и необходимого технического оборудования должно находиться в здании. Перекрытие должно обеспечивать необходимую изоляцию от ударного и воздушного шума. Для обеспечения звукоизоляции иногда применяют перекрытия из одного или нескольких слоев. Различают следующие характерные случаи:
2.1. Перекрытие состоит только из несущей части. Оно расценивается как однослойное, даже если имеет сверху выравнивающий слой, а снизу оштукатуренный потолок. Если вес однослойного перекрытия достаточно велик оно может обеспечить необходимую изоляцию от воздушного шума, но никогда не дает достаточной изоляции от ударного шума.
2.2. Двухслойное перекрытие, состоящее из несущей конструкции с плавающим бесшовным полом на изолирующей упругой прокладке или 2.3 из несущей конструкции с подвесным потолком.
2.4. Трехслойное перекрытие состоит из несущей конструкции, плавающего пола и потолка. При акустической проверке перекрытия должны быть учтены акустические показатели всех составляющих его элементов. Более полные сведения см.: Moll, Bauakustik, Verlag Ernst & Sonn.
Огнезащита
Требуемая огнестойкость перекрытия может быть достигнута: для плит перекрытия — выбором огнестойкой конструкции или нанесением защитного покрытия; для стальных балок — нанесением защитного покрытия или облицовкой или всесторонней облицовкой всей конструкции перекрытия.
Теплозащита
Если перекрытие разделяет отапливаемые и неотапливаемые помещения, то оно должно иметь слой теплоизоляции, которая не требуется между отапливаемыми этажами. Теплоизоляция плоских поверхностей может выполняться по тем же правилам, что и плоских кровель. Для теплоизоляции перекрытий над проездами, открытыми этажами (без наружных стен) или неотапливаемыми подвальными помещениями несущий слой перекрытия снизу облицовывают теплоизоляционными материалами или на подвесной потолок укладывают изоляционные маты.
Гидроизоляция
3.1. Укладка изоляции на перекрытие, по которому непосредственно ходят или ездят (например, в открытых гаражах).
3.2. Укладка изоляции по открытому перекрытию, например, над дворовыми подвалами или в гаражах. Одного асфальтового покрытия в данном случае недостаточно, так как асфальт зачастую трескается и пропускает воду. При невысоких требованиях к гидроизоляции достаточно на основное перекрытие нанести слой асфальтовой мастики толщиной 1 см. В закрытых помещениях на битумный слой укладывают также алюминиевую или медную фольгу или наклеивают полотнище из синтетического материала, по которым устраивают выравнивающий слой и чистое покрытие, предназначенное для ходьбы или езды.
3.3. Гидроизоляция перекрытий в сырых помещениях достигается устройством водонепроницаемого полового настила, например, керамическими плитками или водостойкими синтетическими плитками, или полотнами искусственного материала. На перекрытиях из стальных балок над помещениями с очень влажным воздухом (например, душевые, бани, бассейны) может образовываться конденсат. При незначительной влажности можно предотвратить образование конденсата облицовкой плит перекрытия и стальных балок пористой штукатуркой, например вермикулитовой или асбестовой. Пористое покрытие может впитать определенное количество влаги и снова выделить ее, но постепенно. При большой влажности требуется отсасывание влажного воздуха и подача сухого.
Использование перекрытий для прокладни инженерных коммуникаций
Эта функция перекрытия получает все большее значение в связи с растущим объемом технического оснащения зданий. Чтобы облегчить планировку помещений, вертикальные линии оборудования концентрируют в шахтах, внутренние стены по возможности освобождают от линий оборудования, а для горизонтальной разводки технических магистралей используют перекрытия. В перекрытиях кроме инженерных коммуникаций размещают агрегаты для освещения и вентиляции, отопления, спринклерные установки, трубопроводы и др.
Высота перекрытий
Высота перекрытий, влияющая на общую высоту здания, зависит в первую очередь от: пролета, нагрузки и допустимого прогиба балок; расположения балок (в одном или двух уровнях); толщины плит перекрытия; числа линий оборудования, особенно воздуховодов; высоты подвесного потолка; толщины пола.
Данные для определения высоты перекрытия
| Структура пола: | |
| половой настил | 5 мм |
| плавающий пол | 35—45 мм |
| изоляция против ударного шума или теплоизоляция | 15—25 мм |
| подстилающий слой пола с электропроводками | 30—100 мм |
| выравнивающий слой | 15—25 мм |
| Плиты перекрытия: | |
| железобетонные плиты | 100—150 мм |
| стальной профилированный настил с набетонкой | 120—160 мм |
| железобетонные плоские или ребристые плиты | 150—400 мм |
| Балки: | |
| балки перекрытия | 240—400 мм |
| прогоны | 360—600 мм |
| Потолок: | |
| подвесной потолок в качестве огнезащитной облицовки | 40—80 мм |
Примеры конструкций перекрытий
4.1. Жилое здание. Временная нагрузка 200 кгс/м2, пролет 4,5 м.
| Настил пола | 5 мм |
| Плавающий пол | 40 мм |
| Изоляция | 20 мм |
| Железобетонные плиты | 250 мм, 315 мм |
4.2 Служебное здание. Временная нагрузка 200 кгс/м2, пролет 6 м, небольшая степень технического оборудования.
| Настил пола | 5 мм |
| Железобетонные плиты | 100 мм |
| Балки перекрытия | 240 мм |
| Подвесной потолок | 80 мм, мм 425 мм |
4.3 Учебное здание. Временная нагрузка 350 кгс/м2, пролет 7,2X7,2 м, небольшая степень технического оборудования.
| Настил пола | 5 мм |
| Выравнивающий слой | 15 мм |
| Перекрытие из профилированного настила | 140 мм |
| Прогоны | 400 мм |
| Подвесной потолок | 80 мм, 640 мм |
4.4 Здание научного института. Временная нагрузка 500 кгс м2, пролет 9X12 м, много технического оборудования.
| Настил пола | 5мм |
| Пол с электропроводками | 100 мм |
| Железобетонные плиты | 120 мм |
| Балки перекрытия | 360 мм |
| Прогоны | 450 мм |
| Подвесной потолок | 80 мм, 1115 мм |