Плиты перекрытия | WBDG - Руководство по проектированию всего здания

Марк Постма, PE, Carl Walker, Inc.
Отредактировано председателями советов по ограждению зданий при содействии Ричарда Келехера, AIA, CSI, LEED AP, и Кеннета Роко, AIA The Facade Group, LLC.
Также помогал Джадд Петерсон из Judd Allen Group.

Введение

На этой странице

Цокольный этаж внутри здания может быть просто монолитной бетонной плитой на уровне грунта с ограниченными конструктивными соображениями для структурной поддержки или функций контроля окружающей среды. Цокольный этаж также может состоять из глинобитной или конструкционной фундаментной плиты с гидроизоляционной и изнашиваемой плитой, а общая система предназначена для восприятия структурных нагрузок гидростатического давления и поддержания контролируемой среды. Плиты перекрытий часто являются источником утечки в здание, основной причиной которой является растрескивание плит из обычных бетонных материалов. Вопросы контроля выбросов почвенных газов, таких как радон, также могут иметь важное значение.

Поскольку штраф за ремонт фундамента или плиты из-за нарушения гидроизоляции либо чрезвычайно дорог (до 7 раз превышает первоначальную стоимость гидроизоляции), либо практически невозможен после завершения строительства, лучше ошибиться в сторону осторожность при первоначальной установке. Подойдите к критическим областям, которые позже будут похоронены при строительстве, с крайним консерватизмом. Рекомендуется повысить качество подхода на один уровень больше, чем предлагается в существующих отчетах о состоянии, то есть использовать материал более высокого качества и детализировать его с дополнительным усилением и мерами предосторожности с ремнями и подтяжками, применяемыми на каждом уровне предполагаемого риска.

Описание

В этом разделе дается конкретное описание материалов и систем, распространенных в системах перекрытий. Описания и рекомендации приведены в следующих разделах:

Финишные напольные покрытия
Бетонная плита пола
Совокупные дренажные слои
Замедлитель парообразования под плитой
Гидроизоляционная мембрана
Совет по защите
Сборные дренажные слои

Финишные напольные покрытия

В зависимости от внутреннего пространства финишным напольным покрытием может быть как сама открытая бетонная поверхность, так и различные напольные покрытия, такие как дерево, виниловые полы или ковролин. Многие клеи, используемые при укладке напольных покрытий, чувствительны к влаге, что требует использования водонепроницаемой системы или длительного времени высыхания, если используется полиизолятор.

Бетонная плита пола

В типичных офисных помещениях сама бетонная плита пола состоит из бетона толщиной от 4 до 6 дюймов, армированного одним слоем сварной проволочной сетки на средней глубине, за исключением случаев ниже уровня грунтовых вод, когда гидростатические напоры могут оказывать восходящее давление, что требует более прочной конструкции.

Замедлители парообразования под плитой или гидроизоляционная мембрана

Замедлители парообразования под плитой могут включать полиэтиленовые листы, полиолефиновые листы, связанный полиэтилен высокой плотности и композитные листы из асфальта/полиэтилена или полимерно-битумные листы. Полиэтиленовые листы обычно имеют толщину 15 мил с проклеенными швами, краями и отверстиями. Замедлители парообразования следует выбирать в соответствии с ASTM E 1745 и E 1993, а устанавливать и проверять в соответствии с ASTM E 1643.

Там, где высокий уровень грунтовых вод создает контакт с плитой на уклоне, необходимо гидроизолировать плиту на уклоне, чтобы противостоять гидростатическому давлению. Глиняная плита может быть использована для облегчения установки пароизоляционных мембран и гидроизоляционных мембран. Глиняные плиты обычно представляют собой неармированные бетонные плиты размером от 2 до 3 дюймов с затирочной поверхностью. Они обеспечивают плоскую поверхность для мембран, которые затем полностью поддерживаются и с меньшей вероятностью будут проколоты последующими строительными работами.

Гидроизоляция ямы лифта рекомендуется всегда, независимо от состояния грунта, в качестве меры предосторожности.

Слой капиллярного разрыва

Слои капиллярного разрыва под плитами перекрытий обычно состоят из слоя гранулированного материала толщиной 6–8 дюймов, размер которого составляет 3/4 дюйма, зазоры которого градуированы для увеличения скорости дренажа. Гранулированный материал служит разрывом капилляров и местом для «хранения» воды до тех пор, пока она не впитается обратно в окружающую почву.

Основы

На рис. 3 представлена общая схема, характеризующая четыре функции, т. е. несущая конструкция, экологический контроль, отделка и распределение, поскольку они относятся к элементу ограждения нижнего уровня плит перекрытия.

Рис. 3. Схема плиты перекрытия

Четыре категории функций, т. е. поддержка конструкции, контроль окружающей среды, отделка и распределение, расширены в общих чертах для систем плит перекрытий.

Функции структурной поддержки— Плита перекрытия ограждения здания, находящегося ниже уровня земли, должна быть рассчитана на то, чтобы выдерживать нисходящие вертикальные гравитационные нагрузки, а также любые восходящие грунтовые нагрузки или нагрузки гидростатического давления.

Нисходящие вертикальные гравитационные нагрузки возникают из-за собственного веса плиты перекрытия и любых временных нагрузок. Во многих более глубоких конструкциях плита перекрытия также может быть матовой фундаментной плитой, несущей значительные нагрузки на колонны и стены здания.

Плиты перекрытий также могут противостоять воздействующим вверх грунтом или нагрузкам гидростатического давления. Восходящее давление грунта может быть приложено к плите перекрытия в ситуациях, когда она действует как матовое основание, а точечные нагрузки здания на фундамент приводят к восходящему давлению на плиту перекрытия.

В таких областях, как подвалы и незанятые подвальные помещения, опорный элемент конструкции, включающий бетонную плиту, может не понадобиться. В этих областях, возможно, по-прежнему необходимо решать функции экологического контроля.

Функции контроля окружающей среды— Внешняя среда, которой подвергается плита перекрытия, включает нагрузки контроля окружающей среды, такие как тепловая нагрузка, влажность, насекомые и почвенный газ. Внутренняя среда, которой подвергается плита перекрытия, включает нагрузки контроля окружающей среды, такие как тепловая нагрузка и влажность. Производительность системы плит перекрытия зависит от ее способности контролировать, регулировать и/или смягчать эти климатические нагрузки на внутреннюю часть плиты перекрытия до желаемого уровня.

Как и в случае с системами фундаментных стен, контроль влажности, вероятно, является наиболее важной функцией контроля окружающей среды. Контроль влажности осуществляется в дренажно-барьерном подходе к проектированию. Для случаев с гидростатическим давлением от уровня грунтовых вод первый этап контроля влажности может быть выполнен с помощью насосных и дренажных систем для искусственного снижения естественного уровня грунтовых вод. Второй компонент системы контроля влажности включает слой капиллярного разрыва из гранулированного заполнителя под плитой перекрытия, чтобы создать зону для накопления и рассеивания влаги или ее откачивания или слива в выходную дренажную систему или систему отстойника. Во многих случаях плит перекрытий с низким уровнем грунтовых вод или в сухих условиях слой капиллярного разрыва гранулированного заполнителя (с выходным дренажем, если требуется) будет контролировать большую часть воды. Возможно, нет необходимости в активной насосной системе.

Ключевой вопрос, который остается, заключается в том, следует ли предусмотреть водонепроницаемую мембрану или замедлитель пара под плитой пола. Замедлитель пара препятствует миграции пара в отсутствие гидростатического давления. Гидроизоляция противостоит как миграции пара, так и гидростатическому давлению. Как правило, замедлитель парообразования может быть устранен только на участках с хорошим дренажем, где уровень грунтовых вод находится значительно ниже поверхности плиты перекрытия, а использование отделки пола не влияет на миграцию пара. Однако большинство строительных норм и правил требуют установки пароизолятора между гранулированным дренажем и плитой перекрытия. Дополнительным преимуществом этого слоя является минимизация усадочных напряжений и образование трещин в плите перекрытия из-за снижения сопротивления усадке.

Гидроизоляционные мембраны необходимы в ситуациях с гидростатическим давлением или во внутренних помещениях, чувствительных к влаге. Гидроизоляционные мембраны обычно наносят на глиняную плиту, отлитую на капиллярном разрыве гранулированного заполнителя, или на уплотненную землю. Защита гидроизоляционной мембраны от повреждений во время строительства имеет решающее значение. Защита обычно обеспечивается нанесением защитной плиты непосредственно на гидроизоляционную мембрану вскоре после установки мембраны. Детализация гидроизоляции на всех концах и проходках имеет решающее значение. Гидроизоляция верхней стороны плит перекрытия не рекомендуется ни при каких обстоятельствах.

Другие условия нагрузки на окружающую среду могут включать почвенный газ, такой как радон. Миграцию почвенного газа во внутреннюю среду можно контролировать за счет надлежащего использования и детализации пароизоляции полиэтиленового типа или гидроизоляционной мембраны. Надлежащие нахлесты, защита во время строительства и внимание к деталям на всех концах, краях и проходах имеют решающее значение для полного контроля миграции почвенного газа.

Финишные функции— В напольных системах единственное, что вызывает беспокойство, — это внутреннее пространство. Эта отделка зависит от внутреннего использования, будь то контролируемая офисная среда или неконтролируемая парковка. Типичные системы отделки могут включать ковер, плитку или приклеенный пол. Надлежащий контроль нагрузки миграции паров имеет решающее значение при укладке плитки или наклеенных полов, где требуется надлежащая адгезия. В некоторых случаях, таких как внутренняя парковка или складское помещение, внутренняя отделка представляет собой просто внутреннюю поверхность бетонной плиты пола. В других случаях, например, в подвалах, отделкой может быть пароизоляция.

Функции распределения— Плита перекрытия может содержать распределительные системы, такие как электрические фидеры, электронные кабелепроводы, механические трубопроводы или системы отопления.

Приложения

Существует два основных типа детализации цокольного этажа, различающихся требованиями внутреннего пространства и внешней среды:

Плита базового перекрытия — типичная система
Плита базового перекрытия — водонепроницаемая система

Плита базового перекрытия — типичная система

Типичная плита базового перекрытия, критерии проектирования которой включают контроль проникновения водяного пара во внутреннее пространство, но не касается гидроизоляции базового перекрытия из-за нагрузок гидростатического давления, может называться несовершенной барьерной системой. Компоненты системы включают в себя хорошо уплотненную, но хорошо дренирующую капиллярную систему разрыва гранулированного заполнителя, расположенную непосредственно на не выкопанном, ненарушенном грунте. Система капиллярного разрыва гранулированного заполнителя обеспечивает область сбора влаги для накопления и рассеивания, а также надежную опору для нагрузки плит. Замедлитель парообразования (см. Описание выше) помещается между гранулированной дренажной системой и бетонной плитой, чтобы свести к минимуму проникновение паров влаги или почвенных газов в занимаемое пространство. Бетонная плита перекрытия сама по себе обеспечивает структурную опору для нагрузок на пол и подходящую опору для напольных покрытий и отделки.

Плита базового перекрытия — водонепроницаемая система

Типичная плита базового перекрытия, критерии проектирования которой включают контроль миграции влаги и проникновения водяного пара во внутреннее пространство, может называться водонепроницаемой системой. Компоненты системы включают в себя хорошо уплотненную, но хорошо дренирующую капиллярную систему разрыва гранулированного заполнителя, расположенную непосредственно на не выкопанном, ненарушенном грунте. Система капиллярного разрыва гранулированного заполнителя обеспечивает область сбора влаги для накопления и рассеивания, а также надежную опору для нагрузки плит. Чтобы обеспечить прочный базовый материал, на который наносится гидроизоляционная мембрана, предусмотрена глиняная плита или слой уплотненной земли. В некоторых случаях при значительном гидростатическом давлении или для компенсации строительных нагрузок вместо глинобитной плиты используется матовая фундаментная плита. Затем гидроизоляция наносится непосредственно на фундаментную плиту мата и защищается защитной плитой. В этом случае поверх защищаемой гидроизоляционной системы заливается изнашиваемая плита перекрытия.

Проникновения и кромки ниже уровня грунта

Общий элемент, который является общим для всех зданий, но часто не полностью детализируется или не рассматривается во время проектирования, – это проходы и края. Эти проходы представляют собой любые отверстия в плитах перекрытия, которые обеспечивают проход для проникновения влаги в здание. Проходки для канализационных труб, проходки для ввода водопровода, сливные лотки в плите пола или рукава для электричества, газа или связи – все это обычные проходки, обычно со своей собственной конструкцией или подробными характеристиками. Эти характеристики, однако, оставляют желать лучшего в отношении герметизации и гидроизоляции. Проходки также могут стать довольно экзотическими, например, паровые проходы или другие элементы, требующие специальной обработки. Края плит также необходимо сделать паронепроницаемыми/водонепроницаемыми.

Когда поднимающийся уровень грунтовых вод часто соприкасается с нижней частью плиты на уклоне, может потребоваться рассмотреть возможность установки системы дренажной плитки либо из параллельных перфорированных дренажных труб, либо сетки из таких труб для отвода поднимающейся воды и поддержания уровня воды. стол ниже плиты на уклоне, откачив дренажный отстойник плитки от здания.

Изоляционные и компенсационные швы

Изолирующие швы компенсируют незначительные перемещения между конструктивными элементами и/или креплениями, которые проникают сквозь них или вокруг них. Как первичное, так и резервное уплотнение эффективно уменьшают утечку. Поднятие профиля плиты также работает хорошо. Как и в случае с деформационными швами, также очень эффективна детализация бетонных уклонов или уклонов в изоляционных швах для предотвращения прямого накопления любой переходной влаги. В процессе проектирования следует учитывать те же правила, касающиеся материала дренажной решетки или продолжения пути потока от стыков до водосборных бассейнов.

Общее основное правило, применимое к обеспечению отсутствия утечек в системах герметизации швов, заключается в том, чтобы быть уверенным в том, что системы удаления влаги или дренажа правильно установлены и подключены к слоям грунтового основания. Устранение возможности образования напора воды на всех системах стыкового уплотнения считается основной функцией систем субдренажа.

Механические трапы и насосные системы

Сливы в перекрытиях пола требуют обработки с помощью соответствующей конструкции для обратных клапанов или специальной обработки для пропускной способности в зависимости от использования конструкции. Там, где установлены дренажные насосы, необходимы специальные обратные клапаны или обратные клапаны для предотвращения обратного потока. Применение или установка насосных агрегатов и некоторых отстойников требует надлежащей координации и эффективной обработки системы сброса, чтобы избежать утечек через механические проникновения.

Подробности

Следующие сведения можно загрузить в формате DWG или просмотреть в Интернете в формате DWF™ (Design Web Format™) или Adobe Acrobat PDF, щелкнув соответствующий формат справа от названия чертежа.

Детали, связанные с этим разделом BEDG по WBDG, были разработаны комитетом и предназначены исключительно для иллюстрации общих концепций проектирования и строительства. Надлежащее использование и применение концепций, проиллюстрированных в этих деталях, будет варьироваться в зависимости от соображений производительности и условий окружающей среды, уникальных для каждого проекта, и, следовательно, не отражает окончательное мнение или рекомендацию автора каждого раздела или членов комитета, ответственных за разработку. ВБДГ.

Детали, графика и связанная с ними информация, показанные в деталях, предназначены только для иллюстрации основных концепций и принципов проектирования и должны рассматриваться вместе с соответствующими описательными разделами Руководства по проектированию всего здания (WBDG). Содержащаяся в нем информация не предназначена для фактического строительства и подлежит пересмотру в зависимости от изменений и/или уточнений местных, государственных и национальных строительных норм, новых технологий ограждающих конструкций, а также достижений в исследованиях и понимании механизмов разрушения ограждений зданий.

Плита ниже уровня грунта — водонепроницаемая система (деталь 1.3.2) DWG | ДВФ | PDF

Возникающие проблемы

Информацию о возникающих проблемах см. в разделе «Общий обзор».

Соответствующие нормы и стандарты

Стандартный

Существует большое количество стандартов, касающихся кровельных систем. ASTM разработала большинство из них. Стандарты ASTM обычно относятся к методам испытаний (лабораторным и полевым) и стандартам на продукцию. Тем не менее, есть несколько руководств по дизайну и применению: