Способ сооружения узла цокольного перекрытия с колонной над холодными и проветриваемыми подпольями
METHOD FOR CONSTRUCTING A BASEMENT FLOOR UNIT WITH A COLUMN OVER COLD AND VENTILATED UNDERGROUNDS

Изобретение относится к строительству зданий с железобетонным каркасом на свайных фундаментах в условиях криолитозоны, в частности к конструкции узла цокольного перекрытия с колонной над холодным и проветриваемым подпольем.
При строительстве жилых и общественных зданий с железобетонным монолитным каркасом в условиях криолитозоны колонны первого этажа опираются через цокольное перекрытие на ростверки, связывающие кусты свай. На цокольное перекрытие укладывается утеплитель из пенополистирольных плит и поверх него выполняется цементно-песчаная стяжка по стальной сетке. В узлах крайних осей зданий кладка из мелких бетонных блоков производится, как правило, на одной вертикали с наружной поверхностью колонн. Далее на кладку крепится утеплитель из минераловатных плит и устраивается вентилируемый фасад.
При использовании типовых конструктивных решений в средних осях зданий образуется сквозное теплопроводное включение: «железобетонный ростверк - цокольное перекрытие - колонна», а в крайних осях - «железобетонный ростверк - цокольное перекрытие – колонна - кладка из мелких бетонных блоков». Наличие «мостика холода» на данных участках приводит к возникновению низкой температуры на внутренней поверхности пола перекрытия, не отвечающей нормативным требованиям. Массивность железобетонного ростверка также отрицательно влияет на распределение температуры внутри участка цокольного перекрытия с колонной за счет аккумуляции холода. Как показывает опыт эксплуатации зданий, со временем полистирольные плиты дают усадку и появление щелей между торцами плит и кладкой или колонной приводит к интенсивному поступлению холодного воздуха в зимний период за счет повышенной инфильтрации воздуха, характерной для многоэтажных зданий (9 и более) в климатических условиях Крайнего Севера.
Известны технические решения, в которых зазоры между плитой и кладкой заполняются эффективным теплоизоляционным материалом (см. RU №117943, кл. Е04В 2/00, опубл. 10.07.2012 г. и RU №170253, кл. Е04В 2/00, опубл. 30.12.2016 г.). В данных конструктивных решениях снижается только влияние теплопроводного включения в виде кладки из мелких блоков, и не исключается из «мостика холода» ростверк, колонна и цокольное перекрытие.
Задачей настоящего изобретения является разработка теплоэффективной конструкции участка цокольного перекрытия с колонной каркасно-монолитных зданий на свайных фундаментах, позволяющей исключить теплопроводное включение.
Технический результат, получаемый при использовании заявленного технического решения, характеризуется значительным повышением температуры на поверхности пола первого этажа и уменьшением теплопотерь через участок цокольного перекрытия с колонной за счет полного исключения монолитной цокольной плиты и кладки стен из «мостика холода», снижения влияния ростверка и колонны.
Для решения поставленной задачи способ сооружения узла цокольного перекрытия с колонной над холодными и проветриваемыми подпольями каркасного здания на свайном фундаменте, включающий устройство ростверка на сваях и цокольного перекрытия с колонной, возведение наружных ограждающих конструкций, отличается тем, что на ростверке устанавливают несъемную опалубку, на которой размещают слой теплоизоляционного материала, при этом сквозь опалубку и теплоизоляционный слой пропускают арматурные элементы для последующего соединения опалубки с плитой цокольного перекрытия, после чего, на опалубке выполняют армирование цокольного перекрытия и узлов соединения перекрытия с колонной и заливкой бетонной смеси формируют цокольное перекрытие и цементно-песчаную стяжку, кроме того, в крайних осях после возведения каркаса производят кладку из мелких бетонных блоков с наружных сторон колонны, на которую для обеспечения непрерывности теплоизоляционного контура здания крепят утеплитель с плотным прилеганием к торцам теплоизоляционного слоя цокольного перекрытия и последующим устройством вентилируемого фасада.
Анализ признаков заявленного решения свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Существенный признак новизны заявленного решения заключается в том, что из «мостика холода» полностью исключается монолитная цокольная плита и кладка стены из мелких бетонных блоков, снижается влияния массивного ростверка свай и колонны за счет наличия терморазрыва между ростверком и перекрытием.
Совокупность признаков обеспечивает в целом повышение тепловой защиты цокольной части каркасно-монолитных зданий с холодными и проветриваемыми фундаментами, в частности, снижение тепловых потерь через цокольное перекрытие и значительное увеличение температуры на внутренней поверхности пола цокольного этажа.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Заявленное техническое решение на примере конструкции участка цокольного перекрытия с колонной в средних и крайних осях здания поясняется чертежом, при этом на фигуре 1 показан общий вид узла цокольного перекрытия с колонной средних осей с разрезом на фигуре 2, где 1 - железобетонная колонна λ=1,92 Вт/(м·°С), 2 - цементно-песчаная стяжка λ=0,76 Вт/(м·°С), 3 - цокольная плита перекрытия λ=1,92 Вт/(м·°С), 4 - теплоизоляция из ПСБ λ=0,038 Вт/(м·°С), 5 - монолитный железобетонный ростверк λ=1,92 Вт/(м·°С), 6 - сборный фундаментные сваи λ=1,92 Вт/(м·°С), 7 - цементно-стружечные плиты λ=0,76 Вт/(м·°С), 8 - соединительный элемент λ=58 Вт/(м·°С); на фигуре 3 - разрез узла цокольного перекрытия с колонной средних осей; на фигуре 4 - общий вид узла цокольного перекрытия с колонной крайних осей с разрезом на фигуре 5, где 9 - кладка из бетонных блоков λ=0,76 Вт/(м·°С), 10 - минераловатные плиты λ=0,042 Вт/(м·°С).
Новое решение реализуется следующим образом. Между сваями 6 устраивают монолитные железобетонные ростверки 5 с выпуском арматуры для колонн 1 первого этажа (см. фиг. 1-3). На уровне верха ростверка 5 устанавливают несъемную опалубку 7, например, из цементно-стружечных плит (ЦСП), на которую без зазоров размещают теплоизоляционные плиты 4 с перевязкой швов, например, из пенополистирола в нижних слоях и экструзионного пенополистирола в верхнем слое. Несъемную опалубку 7 соединяют с монолитной плитой цокольного перекрытия 3 посредством специальных соединительных элементов из круглой стали или стеклопластиковой арматуры 8, для чего, элементы 8 проводят сквозь теплоизоляционный слой 4. Далее выполняют армирование цокольного перекрытия 3 и узлов соединения перекрытия с колонной 1, заливают бетонную смесь для цокольного перекрытия. На поверхности перекрытия 3 формируют цементно-песчаную стяжку 2.
Другим вариантом может быть использование минераловатных плит для наружной теплоизоляции цокольного перекрытия 5. В этом случае крепление минераловатных плит можно осуществить на тарельчатых дюбелях. В наружном слое плит следует использовать кашированные плиты.
В крайних осях после возведения каркаса производят кладку 9 из мелких бетонных блоков с наружных сторон колонны 1 (см. фиг. 4-5). На кладку 9 крепят утеплитель, например, из минераловатных плит 10 с последующим устройством вентилируемого фасада. При этом плиты 10 прилегают плотно к торцам пенополистирольных плит 4 цокольного перекрытия 3, обеспечивая непрерывность теплоизоляционного контура здания.
Таким образом, преимуществом заявленного конструктивного решения узла цокольного перекрытия с колонной каркасно-монолитных зданий с проветриваемыми и холодными подпольями является:
- обеспечение неразрывности теплозащитной оболочки зданий;
- уменьшение тепловых потерь через цокольное перекрытие;
- повышение температуры на внутренней поверхности цокольного перекрытия и смещение линии с нулевой температурой внутри конструкции цокольного перекрытия от поверхности пола;
- снижение влияния аккумуляции холода от массивного железобетонного ростверка.