Перекрытия: виды, конструкция, особенности

Перекрытия — важный элемент конструкции здания, который оказывает существенное влияние на его безопасность и комфорт. Горизонтальные несущие поверхности разделяют этажи, обеспечивают устойчивость, снижают теплопотери и повышают шумоизолирующие свойства, а также распределяют нагрузку по стенам и колоннам. Выбор вида перекрытия здания и материала, из которого тот изготовлен, зависит от нескольких факторов: назначения здания, этажности, климатических условий, требований к комфорту.

Статья поможет разобраться, что такое межэтажные перекрытия в строительстве, какие бывают перекрытия, какие способы обустройства и материалы используют для их монтажа.

Что такое межэтажные перекрытия

Межэтажные перекрытия — горизонтальные несущие конструкции, разделяющие уровни дома, принимающие на себя нагрузку от установленных на них элементов (мебель, техника), распределяющие её на вертикальные несущие конструкции (стены, колонны). Они обеспечивают жёсткость структуры дома, являются частью тепло- и шумоизоляционной системы, формируют функциональные зоны внутри дома.

Например, в стандартном одноэтажном доме два перекрытия — пол и потолок. Нижнее перекрытие (пол) отделяет подпол (погреб) или, в зависимости от конструкции дома, цокольный этаж от жилого пространства. Верхнее (потолок) отделяет комнаты от чердака (мансарды). Оба являются основой контура утепления и слоя финишной отделки. Это типовое решение, хотя, например, в домах со вторым светом нет полноценного потолочного перекрытия, а в проектах с полом по грунту, который заливают внутри фундамента, нет уже нижнего.

Перекрытия и стены в совокупности, статически взаимодействуя, выдерживают нагрузки, обеспечивают прочность и устойчивость здания. Для выполнения своей основной задачи конструкция должна выдерживать определённый уровень нагрузок, даже в случае наихудшего их сочетания. Для этого перекрытия должны обладать подходящим уровнем жёсткости. Жёсткость, в свою очередь, — это способность справляться с деформациями изгиба в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Межэтажные конструкции разграничивают пространство в здании и создают эксплуатируемые поверхности, позволяя использовать внутреннее пространство так, как требуется заказчику.

Конструктив перекрытий

Конструкция перекрытий дома может быть сборной или цельной (монолитной). В первом случае они могут включать несколько элементов: несущие элементы (балки, плиты), заполнение (утеплитель, шумоизоляционные материалы).

Перекрытия — несущая и ограждающая часть дома с высоким уровнем нагрузок. Но конкретные требования определяют, опираясь на назначение конструкций: цокольные, чердачные, междуэтажные.

Например, потенциальная нагрузка на пол чердака меньше, чем на перекрытия между этажами или жилыми помещениями и цоколем. Поэтому чердачным конструкциям чаще всего достаточно несущей способности 150 кг/м², а остальным нужно выдерживать уже 350–400 кг/м².

Перекрытиям цоколя и чердака не менее, чем прочность и жёсткость, важны высокие тепло- и влагоизолирующие свойства, которые достигаются применением специализированных материалов (утеплителей, мембранных плёнок). Для межэтажных перекрытий температурно-влажностный режим важен, но ещё нужнее устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, особенно для деревянных балочных конструкций. Если допустить ошибку в расчётах или при монтаже, может возникнуть эффект батута, при котором пол будет вибрировать или пружинить.

Также конструктив должен учитывать необходимость звукоизоляции. Современная теплоизоляция зачастую объединяет низкий уровень теплопроводности, который позволяет сохранять стабильный и комфортный температурный режим в доме, со звукоизолирующими характеристиками.

Классификация перекрытий

Перекрытия классифицируются по нескольким критериям, главные — материалы основы и способ устройства. Рассмотрим подробно обе классификации.

По материалам основы

Деревянные

Деревянные перекрытия применяют в основном в деревянных или каменных домах малой этажности и коттеджах, а также в каркасных конструкциях. Этот вид оптимален для индивидуальных подрядчиков. Основные несущие компоненты — деревянные балки. Эти виды экологичны, а монтировать их достаточно легко и быстро. Им обязательно нужна специальная обработка, так как они подвержены воздействию влаги и огня.

При использовании в конструкции деревянных балок нужно принимать во внимание вид перекрытия (подвальное, междуэтажное, чердачное), пролёт, шаг балок, вид теплоизоляции, планируемую нагрузку. Собираются такие конструкции из цельного бруса или срощенной доски. При высокой нагрузке или большой величине пролёта лучше подходят заводские двутавровые деревянные балки или заводской LVL-брус.

Железобетонные

Железобетонные перекрытия — один из самых прочных и огнеустойчивых видов. Его используют в каменных или кирпичных домах. Существуют два основных типа: монолитные и сборные. Монолитные виды обеспечивают высокую жёсткость и стабильность здания, а сборные плиты, например многопустотные, снижают вес конструкции, а также обеспечивают звукоизоляцию. Достаточно ровная поверхность плит, их стабильная и стандартная геометрия могут ощутимо снизить расходы на отделку, а кроме того, сокращают время монтажа.

Есть ещё один тип перекрытий зданий, который преимущественно используют в многоэтажном строительстве, — железобетонные с металлическими балками. В этом случае железобетонные плиты монтируют на металлические двутавровые балки, швеллеры или уголки. Металлические балки надёжнее деревянных, обладают при аналогичных нагрузках меньшей строительной высотой, позволяя перекрыть более длинные пролёты.

Металлические

Металлические перекрытия широко применяются в производственных зданиях и крупных строениях. Они обладают высокими показателями прочности и долговечности, просты в установке. Основные несущие части выполнены из металлических балок, что делает их эффективными для длинных пролётов без применения промежуточных опор.

По способу устройства

Перекрытия по особенностям конструкции можно делить двумя способами. Первый вариант — по используемым конструктивным элементам, второй — по способу устройства.

Первый вариант

• Балочные. В балочных вариантах основные несущие части — деревянные, металлические или железобетонные балки, поверх которых укладываются компоненты заполнения, выполняющие ограждающую функцию: плиты, настилы, накаты. Такие конструкции удобны в монтаже, позволяют гибко выбирать материалы для заполнения с учётом требуемых характеристик — теплоизоляции, звукоизоляции и прочих.
• Плитные. Конструкция плитных видов — несущие плиты или настилы с опорой на вертикальные несущие элементы здания, ригели или прогоны. Основным материалом преимущественно служит железобетон. Несущие плиты перекрытия бывают цельными или с пустотами. Последние обладают меньшим весом, а также повышенными тепло- и звукоизоляционными параметрами.
• Безбалочные. Безбалочные конструкции состоят из плиты, опирающейся непосредственно на колонны, с капителями для усиления опоры или без них. Этот вид в основном применяют для многоэтажных строений с монолитным каркасом. Отсутствие балок обеспечивает более простую архитектурную форму, экономит пространство.

Второй вариант

• Сборные

Сборные типы перекрытий делятся на балочные или плитные. В первых несущие балки дополняются ограждающими конструкциями. Во вторых применяют готовые отдельные железобетонные плиты, монтирующиеся на вертикальные несущие конструкции.

Состав стандартного сборного деревянного перекрытия включает несколько основных слоёв, независимо от типа, — чердачное, цокольное, межэтажное. Между лагами (балками), несущими частями, преимущественно из хвойного бруса прямоугольного или квадратного сечения, укладывают теплоизоляцию. Конкретные параметры балок зависят от длины пролёта и ожидаемой нагрузки, а толщину теплоизоляции подбирают исходя из конструктива здания и климатических условий. Междуэтажное перекрытие скорее звукоизолируют, а не утепляют. Далее в зависимости от назначения монтируются слои гидро- и пароизоляции, настил, черновой пол.

Сборные плитные конструкции используют в кирпичных, каменных или монолитных домах, применяя в основном крупноформатные сборные конструкции из заводских многопустотных железобетонных плит. Такой вид особенно востребован в каменных домах. При монтаже важно, чтобы плоскость фундамента, на который укладывают плиты, была ровной. Также важна гидроизоляция, особенно для цокольного варианта, а для междуэтажного может понадобиться монтаж армопояса, особенно при установке на стены из хрупкого кладочного материала.

Использование сборного плитного перекрытия ограничено тем, что требует применения строительной спецтехники. При этом если к дому может подъехать кран, то монтаж можно провести очень быстро.

• Монолитные

Монолитное перекрытие — железобетонная плита с опорой на вертикальные несущие конструкции. Характеристики плиты (толщина, наличие рёбер жёсткости) рассчитываются при подготовке проекта исходя из величины пролётов. В такой конструкции нет швов, а для её монтажа не нужна тяжёлая грузоподъёмная техника.

Если у дома нет цокольного этажа (подвала), то монолитный тип применяют для межэтажных перекрытий, для пола первого этажа используют плитный фундамент или полы по грунту.

Заливают монолитную плиту в несколько этапов: собирают опалубку, пространственный арматурный каркас, затем заливают. Оптимально использование заводского раствора, так как добиться стабильного качества при самостоятельном замешивании практически невозможно. За залитой плитой необходимо ухаживать как за любыми бетонными поверхностями, смачивая её до набора марочной прочности.

• Сборно-монолитные

Основа конструкции — каркас из заводских балок из бетона или оцинкованной стали, на которых собирают арматурный каркас треугольной формы. Состав перекрытия — теплоизоляция или облегчённые кладочные материалы (газо- и пеноблоки, керамзитобетон, тёплая керамика). Затем поверх материалов укладывают крупноячеистую сетку из связанного арматурного прута или готовую.

Толщина заливаемого монолита зависит от особенностей конструктива и дополнительных решений. Например, сборно-монолитный вариант можно комбинировать с системой тёплого пола, магистраль которой укладывают в арматурный каркас. Использование этого решения увеличивает толщину слоя бетона.

В загородных домах, построенных по каркасной технологии, а также в срубах из бруса или бревна конструкции чаще всего сборные, из деревянных балок. При этом сейчас всё большее распространение получает использование в качестве фундамента дома утеплённых плит (УШП). В таких домах остаются только межэтажные и чердачные перекрытия, так как цокольные не нужны. Для каменных или кирпичных домов в основном применяют железобетонные плиты или сборно-монолитные конструкции для цокольного (подвального) и междуэтажного перекрытия, чердачные в индивидуальном строительстве — преимущественно деревянные, а в многоэтажном — железобетонные.

Несущие элементы играют важную роль в строительстве, обеспечивая прочность, устойчивость зданий. Каждый из видов способен справиться с поставленной задачей, выдерживая предполагаемые нагрузки весь срок эксплуатации. Но выбор конкретного решения зависит от конструктива здания, его этажности и назначения, а также финансовых возможностей и архитектурных предпочтений владельца.