В московской строительной практике междуэтажные перекрытия приняты только железобетонные. От деревянных перекрытий, которые долгие века играли в конструкции домов монопольную роль, сейчас отказались: по капитальности они значительно уступают остальным — каменным или бетонным конструкциям наших многоэтажных домов.
Поскольку перекрытия выполняют в здании много разных функций, постольку и требования, которые к ним предъявляются, также различны. Являясь одним из главных несущих элементов здания, они должны быть прочными и жесткими. Отделяя помещения одного этажа от помещений другого, они должны быть незвукопроводными. Капитальность здания требует, чтобы перекрытия были несгораемыми и незагниваемыми. Будучи же в производстве строительных работ одной из конструкций, от которых в первую очередь зависят темпы возведения всего здания, они должны быть индустриальными и обеспечивать минимальные затраты труда для устройства на нижней поверхности потолка помещения и на верхней — пола.
По расходу железобетона перекрытия занимают в доме первое место: 70—75% железобетона, расходуемого на все конструкции кирпичного дома, уходит на перекрытия.
Важность этого элемента здания и предъявляемых к нему требований вызвала множество разнообразных конструктивных предложений, из которых несколько типов нашло довольно большое распространение в практике московского строительства. К ним относятся: железобетониые панели с керамическими вкладышами («ПК»), многопустотные панели с круглыми отверстиями, пустотные панели с вкладышами из фанерных ящиков или бумажного литья. Все эти конструкции отвечают требованиям индустриальности, достаточно прочны и жестки, безусловно капитальны и при дополнительных мерах способны удовлетворить звукоизоляционные требования. Все они отличаются также тем весьма важным качеством, что выпускаются с гладкой поверхностью потолка и ровной верхней поверхностью, подготовленной к устройству беспустотных, безлаговых полов.
Практика последних лет утвердила применение перекрытий этих конструкций, они использованы при строительстве значительного большинства новых домов в Москве. На постройку перекрытия доставлялись элементами размером до 1/3 комнаты и весом до 2 т. Выпускают их заводы с разной степенью механизации.
В связи со строительством новых заводов встал вопрос о новой конструкции железобетонного междуэтажного перекрытия, первой отличительной чертой которой явилось бы максимальное укрупнение элемента. Помимо удовлетворения всех технологических и эксплуатационных требований, предъявляемых к перекрытию, конструкцию элемента необходимо было также согласовать с новой заводской технологией производства, в которой механизация и конвейеризация играют ведущую роль. Немаловажным обстоятельством, которым следовало руководствоваться при выборе конструкций, было и использование напряженного армирования высокопрочной проволокой.
Выбор типа перекрытия стал задачей первостепенной важности. Специальная комиссия Московского Совета с участием проектных и научно-исследовательских организаций, технологов и механиков рассмотрела все имеющиеся и известные типы перекрытий и пришла к заключению, что сегодня, исходя из технологии новых заводов, их оснастки новыми машинами и оборудованием, наиболее подходящим типом перекрытия следует считать часторебристую панель, конструкцию которой надо доработать лишь в том отношении, чтобы она доставлялась на постройку с ровным полом.
В соответствии с этим решением комиссии был выбран тип плиты перекрытия, предложенный профессором В. В. Михайловым, на основе которого в Специальном архитектурно-конструкторском бюро (САКБ) с участием автора предложения были разработаны нормали 12 типоразмеров перекрытий, удовлетворяющие планировочным решениям жилья по новым типовым секциям.
Следует, однако, заметить, что часторебристая панель, приведенная в нормали, еще не является элементом перекрытия. Она представляет собой только несущую его часть, нижнюю его половину. Целая же, комплексная панель перекрытия должна иметь и вторую, верхнюю часть, решение которой окончательно еще не выбрано, хотя уже имеется несколько предложений.
Одно из предложений, сделанное автором конструкции часторебристой плиты, показано на рисунке 34.
Как видим, комплексная панель перекрытия имеет следующую конструкцию. Снизу располагается несущая часторебристая панель, строительная высота которой — 190 мм, а толщина нижней сплошной потолочной плиты — 35 мм. Ребра панели толщиной в 40 мм размещены с шагом в 600 мм. Приведенная толщина бетона составляет 6,7 см, при весе квадратного метра панели — 168 кг.
Панель армируется перекрестной или диагональной обмоткой из высокоуглеродистой сильно напряженной проволоки диаметром 2,6 мм. Такой же проволокой армированы и ребра. Общий расход арматуры составляет 1,4 кг.
Сверху по ребрам панели уложен сплошной звукоизоляционный ковер, состоящий из нижнего слоя пергамина, 50-миллиметрового слоя шлаковаты и верхнего, защитного слоя из плотной бумаги типа цементных мешков. Все три слоя прошиты. В местах пересечения ребер в толще шлаковаты размещаются амортизаторы — спиральные пружины диаметром 50 мм и высотой в 40 мм, изготовленные из проволоки диаметром 4—5 мм. Поверх звукоизоляционного ковра располагается верхняя, проволокобетонная подпаркетная плита. Пространство между нижней панелью и верхней плитой — 40 мм — ограничивается пружинными амортизаторами.
Верхняя плита — кессонная, обращенная ребрами вниз, она имеет высоту по ребру 50 мм, а по плите — 20 мм. Сетка кессонов точно копирует аналогичную сетку нижней, несущей панели. Тело» панели армировано двойной напряженной обмоткой непрерывной арматуры, диагональной в плите и перекрестной в ребрах. Асфальтовый слой толщиной в 15 мм является неотъемлемой частью верхней панели.
Не следует, однако, забывать, что, как материал сильно упругопластичный, шлаковатный ковер, даже при самых небольших удельных давлениях, постепенно уплотняется, спрессовывается и со временем теряет свои звукопоглощающие свойства. В описываемой панели такому уплотнению препятствуют пружинные амортизаторы, которые при деформации принимают на себя все большую нагрузку, разгружая тем самым шлаковатный ковер. Благодаря этому в перекрытии устанавливается своеобразное равновесие, обеспечивающее ковру достаточную «воздушность» и сохраняющее ему выгодные акустические свойства.
Важным условием хорошей работы комплексной панели перекрытия является правильная ее заделка в стенах здания. Зазор между несущей панелью и стеной должен быть заполнен раствором на расширяющемся цементе, плинтус — огражден от стены упругой прокладкой асбофанеры, а в остальной части необходима тщательная войлочная конопатка. Таким образом, подпаркетная плита полностью изолируется от несущих жестких частей здания и свободно «плавает» на звукоизоляционном ковре и амортизаторах.
Железобетонные части комплексной панели изготовляются на конвейерных нитках завода с использованием средств современной передовой техники: машин для натягивания арматуры, виброштампов, бетоноукладчиков и пр. Эти машины обеспечивают нижней несущей и верхней, подпаркетной плитам точные размеры.
Возможно ли использование только несущей панели перекрытия непосредственно на строительной площадке? Конечно, возможно, но очень нерационально, так как все операции здесь надо было бы производить вручную. К построенной комплектации можно прибегать лишь в самом крайнем случае.
Поэтому, кроме описанной конструкции (вариант № 1), разработаны и другие предложения междуэтажных панелей. Перейдем к краткому рассмотрению некоторых из них.
Вариант № 2 (САКБ, Моспроект)
В заводских условиях, на конвейере, после формовки, но до пропарки, по ребрам несущей железобетонной панели описанного варианта № 1 укладываются щиты, состоящие из слоя жесткого оргалита с подклеенными к нему изоляционными плитами «КЧ». На оргалит укладывается арматурная сетка из холоднотянутой проволоки диаметром 3 мм и наносится слой цементного раствора, после чего укладывается паркет (рис. 35).
Вариант № 3 (САКБ, ВНИИГИПС)
В заводских условиях в кессоны той же часторебристой железобетонной панели укладываются блоки из газогипса высотой на 2 см меньше высоты ребра. Поверхность панели выравнивается на конвейере (до пропарочной камеры) цементным раствором сплошь, заподлицо с ребрами.
Щитовой паркет, состоящий из слоя жесткого оргалита с предварительно наклеенной на него паркетной клепкой и с подклеенными снизу плитами «КЧ», мягкого оргалита или других изоляционных материалов, укладывается по перекрытию на мастике. Эта операция осуществляется на постройке.
Вариант № 3-а отличается от предыдущего тем, что, взамен газогипсовых блоков, кессоны часторебристой панели после пропарочной камеры заливаются газогипсом, который после просушки покрывается битумной смазкой (рис. 36).
Вариант № 4 (САКБ, ВНИИГИПС)
Несущая часть перекрытия та же. Щитовой паркет состоит из железобетонной или деревянной предварительно изготовленной основы с наклеенной поверху паркетной клепкой, а снизу — плита изоляционного материала «КЧ», мягкого оргалита и т. п. Кессоны заполнены газогипсовыми блоками либо, как вариант, жидким газогипсом (рис. 37).
Варианты Академии архитектуры СССР
Академия архитектуры СССР также внесла три предложения конструкций междуэтажных панелей, отличающихся от предыдущих тем, что в них изоляционная прокладка «КЧ» предусматривается не сплошным слоем, а только полосками по ребрам кессонной панели. Что же касается чистого пола, то его предлагается осуществить в виде щитового паркета по сборным бетонным плитам, либо по .сборным пеносиликатным плитам, либо, наконец, по столярной плите с засыпкой в кессоны панелей шлака слоем в 6 см. Последний вариант показан на рисунке 38.
Укладка верхней части перекрытия предусматривается в этих предложениях на строительной площадке.
При рассмотрении всех этих вариантов перекрытий были установлены четыре основных требования к конструкции, степень удовлетворения которых могла бы наметить выбор лучшего решения.
Первое требование — максимальная степень заводской готовности перекрытия при сохранении основного технологического процесса предприятия.
Перекрытие по варианту № 1 ориентировано на максимальную степень готовности: в заводских условиях осуществляются все процессы, за исключением наклейки паркета.
Панели должны изготовляться на двух параллельных конвейерах, вследствие чего производительность завода уменьшается по площади готовых панелей вдвое, а по объему железобетона — приблизительно на 30%. Кроме того, для сборки комплексной панели перекрытия необходим особый цех, оборудованный специальными механизмами для транспортировки нижней и верхней панелей, укладки ковра из минеральной ваты и других операций.
Перекрытие по варианту № 2 рассчитано на изготовление на одном конвейере, что не нарушает запроектированную производительность завода.
Необходимо, однако, проверить в заводских условиях возможность укладки звукоизоляционных плит по свежеотформованным ребрам несущих панелей, без нанесения им повреждений, возможность укладки бетона в верхнюю плиту без применения виброрейки и, наконец, возможность термообработки панелей данной конструкции.
Варианты, предложенные Академией архитектуры, не удовлетворяют поставленным требованиям из-за перенесения комплектации перекрытия с завода на постройку и потому не могут считаться приемлемыми.
Перекрытия по вариантам №№ 3 и 4 могут быть осуществлены только при условии вынесения в специальный цех как операций по укладке в кессоны готовых гипсоблоков, так и по заливке их газогипсом. Этот цех должен быть оборудован также установкой для приготовления газогипса. Годовая мощность производства газогипсовых блоков должна составить около 200 тыс. м3.
Второе требование — надежные звукоизоляционные качества перекрытия.
Нормативным требованиям изоляции от воздушного шума отвечают все рассмотренные варианты перекрытий (колебания в пределах от 48 до 52 децибелов).
Что же касается изоляции от ударного шума, то все варианты требуют дополнительной проверки.
Третье требование — возможность перевозки, монтажа и хранения в процессе строительства и на заводских складах вне зависимости от погоды.
Этому требованию также удовлетворительно отвечают все варианты панелей. Надо лишь отметить, что для монтажа перекрытий потребуются краны грузоподъемностью на максимальном вылете стрелы в 5 г и на сниженном вылете стрелы — в 7 г.
Четвертое требование — наименьший расход материалов при наиболее низкой стоимости изделий.
Наиболее экономичными являются варианты №№ 1 и 2: 1 м2 перекрытия (без полов) по ценам Мосгорисполкома стоит примерно 81 руб.
Таким образом, в результате произведенного анализа наиболее приемлемыми оказались конструкции перекрытий по вариантам №№ 1 и 2. Но они требуют дополнительной проектной доработки и проверки их изготовления в производственных условиях на Люберецком и Московском заводах. Целесообразно также продолжить разработку и опытное изготовление панелей с заливкой кессонов газогипсом.
Следует, однако, иметь в виду, что не все требующиеся в жилом доме разновидности перекрытий могут быть изготовлены новыми заводами. Так, например, часторебристыми перекрытиями не могут быть перекрыты санитарные узлы.
Изготовление панелей для санитарных блоков, мусоропроводов и пр. передано на другие заводы железобетонных конструкций. Типы плит перекрытия санузлов, предусмотренные каталогом, показаны в таблице 7.
Каталогом предусмотрены также 34 типоразмера плит для других нужд и перекрытия в типовых секциях разных немассовых пролетов. Изготовляются эти плиты из шлакобетона.