Современные технологии перекрытий

Несмотря на развитие строительных технологий во всех направлениях, устройство перекрытий до сих пор остается консервативным, где используют по большей части традиционные методы, упорно игнорируя прогрессивные решения.

Устройство перекрытий – дело трудоемкое и недешевое. В строительных сметах на долю бетонных перекрытий выпадает до 20% затрат.

Конструктивная роль перекрытий заключается не только в разграничении этажей здания, они также выполняют функцию диафрагм жесткости. Надподвальные, чердачные и межэтажные перекрытия являются несущими конструкциями, а два первых еще и ограждающими. Из всех видов перекрытий наиболее высокие нагрузки приходится выдерживать межэтажным перекрытиям, опирающимся исключительно на несущие стены и перегородки. Надподвальные перекрытия зачастую подпирают кирпичными колонами снизу, существенно снимая с них деформационные напряжения, тогда, как чердачные перекрытия мало эксплуатируются и не несут серьезных нагрузок. Оба этих типа перекрытий являются ограждающими конструкциями и, особенно сейчас, в условиях всеобщего энергетического дефицита, должны отвечать требованиям теплопроводности, т.к. именно, на эти два направления приходится до 15% общих теплопотерь. Кроме того, нарушение теплоизоляционных требований приводит к смещению точки росы внутрь перекрытий, что в свою очередь проявляется выпадом конденсата на их поверхностях, развитию плесенного грибка и разрушения слоя отделки. При конструировании сопряжений перекрытий с наружными стенами, необходимо принимать во внимание факт появления мостиков холода, которые станут еще одной причиной теплопотерь.

По типам конструкции различают балочные перекрытия и плитные перекрытия. Оба этих вида по-разному передают нагрузку на несущие стены и перегородки. Балки могут быть деревянными, железобетонными либо металлическими, изготовленными из швеллера или двутавра. Если при монтаже металлических и деревянных балок достаточно ручных приспособлений, то в случае с железобетонными балками без подъемного крана не обойтись, т.к. вес 5-ти метровой железобетонной балки более тонны. Существует также практика отливов бетонных балок непосредственно на месте установки, однако этот процесс весьма трудоемок и длителен.

Деревянные балки являются самыми дешевыми, как в плане изготовления, так и установки, однако требуют тщательной обработки антисептическими растворами, например, фтористого натрия, железного или медного купороса. В местах прилегания деревянных балок к стенам, их дополнительно обрабатывают антисептиком. После установки деревянных балок на них настилают доски, создавая настил перекрытия. В целях пожарной безопасности со стороны потолка, необходима обязательная отделка гипсокартоном либо гипсовой штукатуркой.

Наиболее дорогостоящим видом перекрытий являются железобетонные, изготавливаемые методом заливки по одному из способов: заливка по горизонтальной съемной или несъемной опалубке, по профнастилу, по балкам.

Отлично зарекомендовавшие себя во всем мире каркасные дома, с трудом приживаются на нашей почве. Несмотря на их рациональные конструктивные решения, направленные на сбережение тепла и удешевления квадратного метра площади каркасного жилища, имеющего весьма презентабельный вид, пока такие дома появляются довольно редко. Перекрытия каркасных домов создаются из двутавровых балок, на полки которых помещают утеплитель и зашивают OSB-плитами. Облегченная конструкция каркасных домов, в том числе и из-за отсутствия тяжелых перекрытий, позволяет существенно сэкономить на фундаменте. Хорошими примерами таких систем служат технологии канадской фирмы NASKOR и чешской фирмы KRONOSPAN.

Одним из прогрессивных методов создания современного перекрытия является, так называемая, сборно-монолитная технология. Идея сборно-монолитного способа создания перекрытий состоит в заполнении межбалочного пространства пустотелыми керамическими блоками специальной формы с последующей заливкой всей конструкции слоем бетона. Данный способ очень удобен, поскольку не требует привлечения подъемной техники, и в то же время созданный монолит обладает высокой механической прочностью, относительно небольшим весом и низкими теплопроводными свойствами. Кроме того, данная технология дает возможность строить перекрытия со сложным контуром, при этом срок строительства существенно сокращается по сравнению со сроками строительства с обычными бетонными перекрытиями.

Сборно-монолитная технология проверена на практике в европейских странах на протяжении 20-ти лет. Одинаковая по принципу монтажа, данная технология может предусматривать применение различных материалов. Одной из методик создания сборно-монолитного перекрытия является технология Teriva разработанная фирмой BREGO. Основой такого перекрытия служат балки треугольного сечения, монтируемые прямо на месте установки. Вначале на подпорках устанавливают блоки основания балок, затем на них собирается арматурный каркас и заливается в основании облегченным бетоном. В результате получается легковесная железобетонная конструкция, которая будет служить опорой для пустотелых ячеистых блоков, размещаемых в межбалочном пространстве. Несущая способность перекрытия Teriva равна 400 кг/м. кв. При этом толщина плиты 240 мм имеет меньший вес по сравнению с традиционными плитами из бетона и монолитом. Шестиметровая сборная балка Teriva, являясь самым тяжелым элементом системы, весит всего 72 кг. Конструкция балки предусматривает меньшее количество арматуры по сравнению со своими традиционными аналогами. Выгоден этот метод и отсутствием особо трудоемких процессов. Трое рабочих без наличия специальной квалификации могут создать своими силами 100 кв. м. перекрытия за три рабочих дня. Также данная технология не нуждается в опалубке, – необходимы только деревянные подпорки высотой в этаж (2,5-3 м).

Еще одну технологию сборно-монолитных перекрытий представляет SerboCeramika (Сербия). В ее основе лежит применение блоков из глины особого обжига. Их балки перекрытия уже имеют встроенную арматуру и изготавливаются в заводских условиях. Сербская технология отличается малым расходом бетона при заливке монолита. Если всякие виды монолита должны быть залиты 20-ти см слоем бетона, то система предусматривает лишь 4 см над уровнем блоков. Данная система обладает целым рядом преимуществ и практически лишена недостатков. Перекрытие SerboCeramika обладает высокой прочностью, благодаря, в первую очередь, свойствам керамики. Пористость ее структуры обладает высокой адгезией и в композиции с бетоном принимает свойства монолита.

Компания Wienberger разработала свою систему перекрытий Porotherm. Ее основным отличием является применение специальной пористой керамики. Легкий удельный вес керамического материала позволяет делать из него фасонные изделия больших размеров, что в свою очередь сокращает срок строительных работ по устройству перекрытия, однако главные балки должны быть закреплены подпорками в течение двух недель, и только после этого перекрытие можно будет считать готовым.

Важно, чтобы сборно-монолитные перекрытия были собраны на железобетонном поясе несущих стен, так называемом – венце. Это перераспределяет горизонтальную нагрузку, увеличивая прочность всей конструкции.

В качестве наполнителей при бетонировании перекрытий по съемной или несъемной опалубке в последнее время широко используют полистиролбетон, представляющий собой композицию цементно-песчаного раствора и полистироловых гранул. Легкий вес и низкие теплопроводные свойства позволяют создавать монолиты с аналогичными свойствами. Одними из известных систем перекрытий с применением полистиролбетона являются разработками Simprolit, имеющими разновидовые технологические решения, включающие монолитные, плитные и монтажные конструкции.