Запас прочности плиты перекрытия
Делаем железобетонные перекрытия
По мнению участника форума ontwerper из Москвы, монолитные железобетонные перекрытия не так уж сложно сделать своими силами. Он приводит в качестве аргументов общеизвестные и малоизвестные соображения по их изготовлению. По его мнению, делать перекрытия своими руками выгодно по нескольким причинам:
- Доступность технологий и материалов;
- Удобство и практичность с архитектурной и инженерной точек зрения;
- Подобные перекрытия долговечны, пожаробезопасны и обладают шумоизолирующими качествами;
- Финансовая целесообразность.
Монолитные работы
Перед тем как заливать бетон ontwerper советует тщательно продумать весь процесс и прежде всего заказать бетон на заводе. Он лучше самодельного – там есть контроль качества и количества наполнителей, улучшающих бетон и долго не дающие ему расслаивается. Состав должен состоять из тяжелых заполнителей, иметь класс прочности В20-В30 (М250-М400), и морозостойкость от F50.
Не ленитесь и проконтролируйте по документам отпускные параметры, класс-марку и время до момента схватывания бетона.
Если вам нужно подать бетон на второй, третий этаж или на большое расстояние то сделать это без бетононасоса вам не удастся, а перекатывание бетона лопатами по бесконечным желобам очень тяжёлое и неудобное занятие.
В зимнее время бетон можно заказать с противоморозными добавками, учитывая, что добавки обычно повышают время набора прочности, некоторые из них провоцируют коррозию арматуры, но это допустимо, если добавка заводская.
ontwerper предпочитает зимой строительство не вести, и вам не рекомендует. В крайнем случае сами раствор не готовьте, воспользуйтесь заводским бетоном.
Монтаж опалубки
Главное назначение опалубки – выдержать массу свеженалитого бетона и не деформироваться. Для вычисления прочности нужно знать, что один 20 сантиметровый слой бетонной смеси давит на квадратный метр опалубки с силой 500 кг, к этому нужно добавить давление смеси при её падении из шланга, и вы поймете, что все элементы конструкции должны быть надёжными.
Для её изготовления ontwerper советует использовать фанеру 18-20мм ламинированную (с покрытием) или простую (но она сильнее прилипает). Для балок, ригелей и стоек опалубки следует использовать брус толщиной не менее 100х100 мм.
После её сборки нужно обязательно проверить горизонтальность всех конструкций. В противном случае в дальнейшем вы потеряете много времени и средств для исправления ошибок.
Армирование
Для этого ontwerper рекомендует призвать на помощь арматуру периодического профиля A-III, А400, А500. В плите перекрытия всегда имеется четыре ряда арматуры.
Нижний – вдоль пролета, нижний – поперек пролета, верхний – поперек пролета, верхний – вдоль пролета.
Пролет – расстояние между опорными стенами (для прямоугольной плиты по короткой стороне). Самый нижний ряд укладывается на пластиковые сухарики, специально предназначенные для этого, их высота составляет 25-30мм. Верхний ряд – перекрывает его поперек и вяжется проволокой во всех пересечениях.
Затем на очереди – установка разделителя сеток – детали из арматуры с определенным шагом, её можно сделать по своему желанию. На разделители – верхняя поперек, – вязать, на нее верхняя вдоль, – вязать проволокой во всех пересечениях. Верхняя точка каркаса (верх верхнего стержня) должна быть ниже верхней грани стенки опалубки на 25-30 мм, или толщина бетона выше верхней арматуры на 25-30 мм.
После окончания армирования каркас должен представлять жёсткую конструкцию, которая не должны сдвигаться при заливке бетона из насоса. Перед заливкой проверьте соответствие шага и диаметра арматуры проекту.
Заливка бетона
После всей подготовки нужно принять и распределить по всей площади бетон, провибрировать его. Лучше всего плиту заливать целиком за 1 раз, если это невозможно, поставьте рассечки – промежуточные стенки внутри контура опалубки, ограничивающие бетонирования. Их делают из стальной сетки с ячейкой 8-10 мм, устанавливая ее вертикально и прикрепляя к арматуре каркаса. Ни в коем случае не делайте рассечек в середине пролета и не делайте их из доски, ППС.
Уход за бетоном
После заливки плиты её нужно укрыть, чтобы предотвратить попадание осадков, и постоянно поливать внешнюю поверхность, чтобы она была влажной. Приблизительно через месяц можно снять опалубку, а в случае крайней необходимости это можно сделать не раньше, чем через неделю и снимать только щиты. Для этого нужно осторожно снять щит, а плиту обратно подпереть стойкой. Стойки поддерживают плиту до её полной готовности, около месяца.
Прочность монолитного перекрытия: расчет
Он сводится к сравнению между собой двух факторов:
- Усилий, действующих в плите;
- Прочностью ее армированных сечений.
Первое должно быть меньше второго.
Стены на монолитную плиту перекрытия: рассчитываем нагрузки
Произведем расчеты постоянных нагрузок на монолитную плиту перекрытия.
Собственный вес плиты монолитной перекрытия с коэффициентом надежности по нагрузке 2.5т/м3 х 1.2 =2.75т/м3.
– Для плиты 200мм – 550кг/м3
Собственный Вес пола толщиной 50мм-100мм – стяжка – 2,2т/м2 х 1,2= 2,64т/м3
– для пола 50мм – 110кг/м3
Перегородки из кирпича размером 120мм приведите к площади плиты. Вес 1-го погонного метра перегородки высотой 3м 0.12м х1.2х1.8 т/м3 х 3м = 0,78т/м, при шаге перегородок длиной 4м получается примерно 0,78/4= 0,2т/м2. Таким образом приведенный вес перегородок = 300 кг/м2.
Полезная нагрузка для 1-й группы предельных состояний (прочность) 150кг/м3 – жилье, с учетом коэффициента надежности 1.3 примем. Временная 150х1,3= 195кг/м2.
Полная расчетная нагрузка на плиту – 550+110+300+195=1150кг/м2. Примем для эскизных расчетов нагрузку в – 1.2т/м2.
Определение моментных усилий в нагруженных сечениях
Изгибающие моменты определяют на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения– это середина пролета, другими словами – центр плиты.
Изгибающие моменты в квадратной в плане плите разумной толщины, шарнирно опертой – незащемленной по контуру ( на кирпичные стены ) по каждому из направлений Х,Y примерно могут быть определены как Mx=My=ql^2/23. Можно получить некоторые значения для частных случаев.
- Плита в плане 6х6м – Мх=My= 1.9тм;
- Плита в плане 5х5м – Мх=My= 1.3тм;
- Плита в плане 4х4м – Мх=My= 0,8тм.
Это усилия, которые действуют и вдоль и поперек плиты, поэтому нужно проверить прочность двух взаимно перпендикулярных сечений.
Проверка прочности к продольной оси
При проверке прочности к продольной оси сечения по изгибающему моменту (пусть момент положительный, т.е брюхом вниз) в сечении есть сжатый бетон сверху и растянутая арматура снизу. Они образуют силовую пару, воспринимающие приходящее на нее моментное усилие.
Определение усилия в этой паре
Высота пары может быть грубо определена, как 0.8h, где h – высота сечения плиты. Усилие в арматуре определим как Nx(y)=Mx(y)/(0.8h). Получим в представлении на 1 м ширины сечения плиты.
- Плита в плане 6х6м -Nx(y)= 11,9т;
- Плита в плане 5х5м – Мх=My= 8,2т;
- Плита в плане 4х4м – Мх=My= 5т.
Под эти усилия подберите арматуру класса A-III (А400) – периодического профиля. Расчетное сопротивление арматуры разрыву равно R=3600кг/см2. площадь сечения арматурного стержня при диаметре Ф8=0,5см2, Ф12=1,13см2, Ф16=2,01см2, Ф20=3,14см2.
Несущая способность стержня равна Nст=Aст*R Ф8=1,8т, Ф12=4,07т, Ф16=7,24т, Ф20=11,3т. Отсюда можно получить требуемый шаг арматуры. Шаг= Nст/ Nx(y)
- Плита в плане 6х6м для арматуры Ф12 Шаг=4,07т/ 11,9т=34см;
- Плита в плане 5х5м – для арматуры Ф8 Шаг=1,8/ 8,2=22см;
- Плита в плане 4х4м – Ф8 Шаг=1,8/ 5=36см.
Это армирование по прочности по каждому из направлений X и Y, т.е квадратная сетка из стержней в растянутой зоне бетона.
Кроме прочности необходимо уменьшить образование трещин. Для плит домов и жилых помещений пролетом до 6м толщиной 200мм, опертых по контуру (т.е. по четырем сторонам) при любом соотношении а/b можно принимать нижнее рабочее армирование из стержней А III по двум направлениям с шагом 200х200 диаметром 12мм, верхнее (конструктивное) – то же из Ф8, тоньше и меньше не следует.
Все это является частным случаем общего подхода, демонстрирующим специфику задачи, но для её реализации необходимо смотреть глубже и обращаться к специалистам.
Размещено участником FORUMHOUSE ontwerper.
Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия
Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.
Виды пустотных панелей перекрытия
Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.
Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:
- размерам пустот;
- форме полостей;
- наружным габаритам.
В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:
- изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
- продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
- пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
- круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.
Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:
- круга;
- эллипса;
- восьмигранника.
По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.
Круглопустотная продукция отличается также габаритами:
- длиной, которая составляет 2,4–12 м;
- шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
- толщиной, составляющей 16–30 см.
По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.
Основные характеристики пустотных панелей перекрытий
Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.
Главные моменты:
- расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
- уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
- допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
- марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
- стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
- марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.
Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.
Как маркируются плиты пустотные
Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.
По нему определяется следующая информация:
- типоразмер панели;
- габариты;
- предельная нагрузка на плиту перекрытия.
Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.
На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:
- ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
- 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
- 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
- 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.
При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.
Преимущества и слабые стороны плит с полостями
Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:
- небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
- уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
- способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
- повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
- возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
- многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.
К преимуществам изделий также относятся:
- возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
- повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
- стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
- возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
- ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.
Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.
Имеются также и недостатки:
- потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
- необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.
Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.
Расчет нагрузки на плиту перекрытия
Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:
- начертить пространственную схему здания;
- рассчитать вес, действующий на несущую основу;
- вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.
Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.
Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:
- Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м 2 .
- Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
- Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
- Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
- Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.
Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.
Плита перекрытия – нагрузка на м 2
Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.
Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:
- Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м 2 .
- Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
- Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
- Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м 2 .
- Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
- Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.
Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.
Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий
Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м 2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.
Пустотные плиты перекрытия используются в жилищном и промышленном строительстве, они надежны, долговечны и экономичны.
Плиты перекрытия пустотные выпускаются в широкой номенклатуре, но их параметры достаточно жестко нормируются стандартами и строительными нормами. Однако при всей надежности стандартных плит важное значение имеет правильный выбор размеров, конструкции и типа элемента. Для этого надо предварительно оценить нагрузки и провести определенный расчет.
Особенности многопустотных плит перекрытия
Сборные типы перекрытий осуществляются с использованием плит, которые крепятся на несущие стены. Монолитные плиты в настоящее время применяются только при специальном строительстве.
Схема многопустотной плиты перекрытия с отверстиями.
Широкое распространение получили плиты перекрытия пустотные из железобетона. Такие плиты имеют продольные пустоты, которые заметно снижают их вес, при этом мало влияя на прочностные характеристики, так как сохраняется система армирования. В свою очередь, уменьшение веса перекрытия ведет к снижению нагрузок на опорные стены.
Пустотная конструкция позволяет существенно повысить теплоизоляционные характеристики из-за наличия воздушных прослоек. Кроме того, повышается звукоизоляция по тем же причинам. Наконец, воздушные каналы позволяют экономить бетон, что снижает стоимость изделия.
Конструкция плиты
Плиты перекрытия пустотные представляют собой железобетонную плиту правильной прямоугольной формы, в которой сформированы параллельные каналы, направленные продольно. Каналы могут быть разной формы, но наиболее часто они выполнены в виде сквозного круглого отверстия диаметром 150 мм (в некоторых конструкциях — 159 мм). На рис.1 приведена схема плиты.
(Рис.1) Схема многопустотной плиты перекрытия.
Рисунок 1. Схема многопустотной плиты перекрытия.
На схеме видно, что основными геометрическими параметрами являются длина L, ширина B и высота H. Стандартные плиты выпускаются длиной от 118 до 970 см, шириной от 99 до 350 см и высотой 22 см. Наибольшим спросом пользуется пустотная плита длиной 6 м и шириной 1,5 м, так как для ее монтажа подойдет кран грузоподъемностью не более 5 тонн. Вдоль отверстий в толще бетона проложена арматура. Количество отверстий может быть различным, в распространенной плите 6х1,5 м предусмотрено 6 штук.
Маркировка стандартизована, например, ПБ 12-10-8, расшифровывается следующим образом: 12 — длина в дм с учетом технологического зазора между плитами (ей соответствует ближайшая длина по стандарту — 118 см); 10 — ширина в дм (определяется аналогично длине); 8 — прочность на изгиб, т.е. 8 кг/дм². До настоящего времени реализуются плиты марки ПК, но они производятся по более старой технологии и имеют больший разброс размеров.
Особенности производства
Производство плит перекрытия.
Плиты изготавливаются способом безопалубного формования бетона на натянутую арматуру большой длиной с последующим разрезанием по заданным размерам. Основа выполняется обычно из бетона марки М400. В качестве арматуры используются нержавеющие стальные пруты типа А3 или А4, предварительно натянутые под нагрузкой. Для перераспределения натягивающей нагрузки по объему изделия на арматуру крепится армирующая сетка. После заливки бетоном излишки армирующих элементов срезаются под торец блока. Использование предварительно напряженных армирующих стержней позволяет увеличить прочность на изгиб, а торцевые части плит подтягиваются к средине, что упрочняет зону крепления перекрытия к опорной стене. После заливки изделие просушивается и подвергается контролю на соответствие прочности и размерам.
Особенности монтажа
Пустотные плиты перекрытия используются как межэтажные, цокольные и чердачные перекрытия. Они укладываются вплотную параллельно друг другу с опорой на несущие стены. Швы между плитами заделываются цементным раствором. Прочность крепления к стенам обеспечивается с помощью стальных анкеров, соединенных с монтажными петлями.
Схема монтажа пустотной плиты перекрытия.
Торцы блоков упрочняются на стене с использованием Г-образных анкеров. Длина участка плиты, опирающаяся на стену, является нормируемой величиной и должна составлять (не менее) при опоре на стену из бетонных панелей:
- для элементов длиной до 4,2 м — 7 см;
- длиной 4,2-6 м — 9 см;
- длиной 6-7,2 м — 10 см;
- длиной до 12 м — 12 см;
- при опоре на кирпичную кладку эта длина увеличивается на 30%.
Чтобы обеспечить надежность, обычно длину опорной части делают 12 см.
При монтаже перекрытия на стены из газобетона обязательным условием является установка армированного пояса. Пояс изготавливается по всему периметру и может быть выполнен из монолитного железобетона или из трех рядов полнотелого кирпича, армированного кладочной сеткой. Ширина пояса — 25 см, а толщина — не менее 12 см. Самым надежным решением является установка монолитного железобетонного пояса высотой более 15 см. Армирование представляет собой прямоугольный каркас из четырех прутьев арматуры A3 диаметром 10 мм.
Нагрузки на перекрытия
Правильное и неправильное опирание плит перекрытия.
Чтобы определить, какую конструкцию перекрытия монтировать в доме, необходимо провести предварительный расчет, который, прежде всего, опирается на величину нагрузок, действующих на перекрытия в процессе эксплуатации сооружения. Общая нагрузка может быть представлена как сумма отдельных нагрузок, т.е. F = F1+F2+F3+F4+F5, где F1 — вес самих плит, F2 — вес верхних элементов; F3 — вес нижних элементов; F4 — вес строительных конструкций; F5 — динамическая нагрузка.
Вес самой плиты (F1) является достаточно стабильной величиной, определенной размерами блока. Вес верхних элементов (F2) включает в себя массу всех напольных покрытий (стяжка пола, финишные покрытия) и стационарно установленной мебели и оборудования. Вес нижних элементов (F3) подразумевает массу штукатурки, подвесных потолков и всего, что крепится к потолку. Вес строительных конструкций (F4) определяется весом всех межкомнатных стен и перегородок, дверей, каминов и т.д. Наконец, динамическая нагрузка (F5) должна учитывать нахождение и перемещение людей, передвижение мебели, заливку воды в ванну и т.д.
Расчет нагрузки, возникающей от массы определенного предмета, должен учитывать площадь распределения этой массы.
Например, ванна с водой опирается только на ножки, это значит, что имеет место точечная нагрузка.
Расчет допустимой нагрузки
Максимально допустимая нагрузка, которая может быть приложена к плите, определяется ее конструкцией и жестко нормируется ГОСТ. Обычно используются пустотные плиты перекрытия с прочностью 800 кг/м².
Опалубка пустотной плиты перекрытия.
Расчет допустимой нагрузки сводится к определению фактических значений для конкретного помещения. Расчеты проводятся с условием, что монтаж перекрытия произведен правильно, с достаточной площадью опоры.
Прежде всего, определяется фактическая площадь используемой плиты: S = LxB (размеры плиты из рис.1). Например, использована плита площадью 6 х 1,5 = 9 м². Вес стандартной плиты ПК60-15-8 составляет 2850 кг, т.е. нагрузка — 317 кг/м². Общая допустимая нагрузка на такое основание может составить не более 800х9-2850=4350 кг.
Нагрузка (F1) определяется конструкцией пола, но обычно не превышает 200 кг/м², т.е. нагрузка на плиту составит 200х9=1800 кг. Нижняя нагрузка (F2) при условии отсутствия каких-то особых подвесных конструкций не превысит 70 кг/м² или 70х9=630 кг. Теперь можно выяснить, на какую дополнительную нагрузку можно рассчитывать при заселении помещения. Она составит 4350-1800-630=1920 кг. Однако для надежности рекомендуется учесть коэффициент запаса прочности, принимаемый обычно как 1,2. Окончательно полезная нагрузка составит 1920:1,2=1600 кг. Такой предварительный расчет показывает, что в распоряжении жильцов верхнего помещения остается 1600 кг нагрузки на одну плиту. Сюда войдут и перекрытия, и мебель, и все остальное.
Уточняющий расчет, как правило, производится, наоборот — вначале выполняется детальный расчет всех фактических нагрузок, а затем проводится сравнение общей нагрузки с прочностью плиты. Это дает возможность уточнить, выдержит ли перекрытие планируемую нагрузку.
Пустотные плиты являются распространенным и достаточно надежным элементом перекрытия сооружения любого назначения. Безопасность и долговечность конструкции определяется правильностью выбора блоков и проведения монтажа.
Плиты перекрытия пб: описание,виды,размер,цена,фото
При выполнении мероприятий, связанных с возведением жилых зданий и промышленных объектов, применяются надежные перекрытия из армированного бетона, устанавливаемые между этажами. На строительных площадках штабелями сложены внешне похожие железобетонные изделия. Найти разницу между ними обычному обывателю проблематично. Только строители и проектировщики могут уверенно отличить плиты перекрытия пб от внешне похожих плит пк.
Изделия применяются, как связующие элементы строительных конструкций при формировании межэтажных секций зданий сборного и сборно-монолитного типа. Проектировщики уделяют главное значение запасу прочности перекрытий, влияющих на устойчивость строения. При возведении современных зданий широко применяются плиты перекрытия пк и пб, имеющие много общего. Они изготавливаются из прочного бетона, армированного предварительно напряженной арматурой, устойчивы к огню и влаге. Воздушные полости эффективно гасят шумы, обеспечивают надежную звуковую и тепловую изоляцию. Однако присутствуют отличия.
Технические характеристики изделий с обозначением ПБ
Панели перекрытия, маркируемые ПБ, изготавливаются по безопалубочной технологии путем разрезки бетонного массива на конвейере.
Особенность – повышенные технические характеристики:
- способность эффективно поглощать внешние шумы;
- идеальный внешний вид рабочей поверхности;
- стойкость к воздействию механических усилий;
- устойчивость к влиянию ударных нагрузок;
- высокий запас прочности;
- расширенный температурный диапазон использования;
- незначительный вес за счет продольных полостей;
- улучшенные теплоизоляционные параметры;
- влагостойкость, затрудняющая коррозию арматурных прутков;
- возможность получения продукции различных геометрических размеров;
- наличие, если требуется, наклонного среза торцевой плоскости.
В торцевой плоскости изделий с маркировкой ПБ видны тросы усиления. Благодаря этой особенности безопалубочные панели обладают более высокой прочностью, чем плиты с индексом ПК. Для принятия решения об использовании конкретной марки панелей необходимо знать, каковы различия одних плит перекрытия от других.
Производство плит ПБ
Плиты перекрытия ПБ производятся методом безопалубного непрерывного литья (отсюда обозначение серии «Б» — без опалубки). По линейным рельсам вдоль металлической подогреваемой площадки перемещается формировочная машина. Она выпускает непрерывную ленту методом экструзии. Отсюда – второе название серии пб – плиты экструдерные.
При изготовлении пустотные плиты пб армируются в продольном направлении напряжённой проволокой. Небольшой размер сечения проволоки компенсируется её предварительным напряжением. Металлическую проволоку растягивают перед заливкой, после литья и застывания бетонного основания натянутая проволока формируют напряжения сжатия внутри плиты. Эксплуатационная прочность повышается.
Диаметр армирующей проволоки зависит от толщины перекрытия и влияет на прочность готового изделия.
Полученная плита безопалубочного формирования имеет протяжённость до 200 м. Её режут на заданные размеры лазерным резаком. Плиты пб имеют различные вариации размеров в заданном промежутке (от 1,5 до 20 м). Под требования заказчика рез может быть косым (для нестандартных конструкций).
Поверхность готовых перекрытий обрабатывается разглаживающей машинкой для увеличения их гладкости и предупреждения появления поверхностных трещин.
Пустоты и использование проволоки вместо стальной арматуры уменьшает вес изделий. Вес плит перекрытия пб — меньше на 5 – 10%, чем у ПК-плит. Для укладывания плит пб используется кран грузоподъёмностью 3-5 т. Уменьшение веса позволяет повысить скорость строительства и снизить затраты на возведение фундамента.
Благодаря увеличенной прочности в плитах перекрытий серии пб допускаются сквозные технологические отверстия (по согласованию с заводом-изготовителем).
На перекрытиях ПБ отсутствуют монтажные петли. Это делает менее удобной погрузку, разгрузку и монтаж, при этом с поверхности перекрытий после монтажа не нужно убирать металлические элементы.
Плиты марки ПБ: где применяются?
Плиты марки пб устанавливаются в качестве перекрытий в жилых, общественных и производственных зданиях. Проектирование большинства многоэтажных строений выполняется под размер толщины плиты (12 дм).
- панельные дома;
- гаражи;
- цокольные этажи одноэтажных строений.
Условия функционирования марки ПБ:
- требуемая огнестойкость 1 или 2 степени;
- агрессивность среды – малая;
- стены – кирпич или бетонные блоки (опорная стена должна выдержать вес плиты).
Плита ПБ: технические характеристики
- Плиты пб серии благодаря новой технологии изготовления плита имеет качественную ровную поверхность и точные геометрические размеры. Плита ПБ в отличие от ПК не требует выравнивания потолка или пола.
- Прочность готового изделия обеспечивает армированием высокопрочной проволокой, напряжённым состоянием и использованием высокопрочных марок бетона (класс В 20 и В30). Прочность безопалубного материала лежит в границах 250 – 2000 кгс/м 2 . Вес плиты пб составляет 2,5 тонны.
- Размеры пб следующие: ширина – всегда 1,2 м, длина варьируются от 1,8 м до 20 м.
При толщине 220 мм длина составляет 4 – 11 м.
Толщина 320 мм – длина 8 – 15, 5м.
Толщина 400 мм – длина 0 – 18,5 м.
Толщина 500 мм – длина 12 – 20 м.
- Тепло- и звукоизоляция определяется пустотами, их количеством и размерами. Характеристики изоляции удовлетворяют требованиям жилого строительства.
Преимущества перекрытий ПБ-серии перед ПК
- Уменьшенный вес (на 5 – 10 %).
- Армирование напряжённой проволокой (у пб – в плитах любой длины, у пк – только в длинных перекрытиях).
- Использование более высоких классов бетона по прочности.
- Возможность изготовления перекрытий любых требуемых размеров (у пк – только с шагом в 10см), возможность реза плит под углом.
- Ровная поверхность и точные размеры.
Маркировка плит пб содержит указание прочности размеров строительного материала (длина и ширина в дециметрах), а также типа армирующей проволоки. Например, из маркировки «ПБ 85.12.32 – 8,5-12К7-9К7» понятно следующее:
- 85 дм – длина плиты (то есть 8,5 м);
- 12 дм — её ширина;
- 32 см – толщина;
- 8,5 кН/м 2 – показатель средней прочности;
- К7 – обозначение армирующей проволоки, цифра 12 перед К7 обозначает диаметр проволоки нижней зоны плиты (12 мм).
- Цифра 9 обозначает диаметр армирующего шнура в верхней зоне (9 мм).
Плиты перекрытия пустотные пб являются новым преимущественным классом бетонных перекрытий.
Размеры и вес
Представленные изделия выпускают стандартных габаритов. Они учитываются при проектировании домов. Например, стандартное значение ширины может составлять 6, 10, 12, 15 см. Для длины характерны такие размеры: 24-90 см, а толщина изделия может достигать 22 см. Можно производить плиты перекрытия нестандартных размеров, но делается это только по индивидуальному заказу. При подъеме таких изделий необходимо задействовать мощное грузоподъемное оснащение, так как вес конструкций может достигать 1,2-3,44 т.
Разновидности
Разберемся с особенностями применяемой продукции, маркировкой:
- Плиты перекрытия пб изготавливаются безопалубочным методом на специализированном оборудовании с использованием вибрационного уплотнения. Формирование изделий необходимой длины обеспечивается путем разрезания бетона в процессе твердения на конвейерной линии при непрерывном перемещении бетонного массива. Длина, на которую режется плита пб, зависит от требований заказчика и составляет максимально 12 м.
- Продукция, маркируемая пк, изготавливается методом заполнения бетонным раствором металлической опалубки с арматурными прутками и сетками. Заформованный каркас подвергается вибрационному уплотнению, тепловой обработке с последующим извлечением готовой продукции. Длина не превышает 7,2 м.
Плиты пк и пб имеют существенное отличие, связанное с особенностями технологического цикла изготовления.
Достоинства безопалубочной продукции
Плиты пк и пб имеют много общего, однако имеется существенная разница. Основные достоинства безопалубочных плит перекрытия от формируемых в каркасах, следующие:
- улучшенное качество внешней поверхности продукции. Для обеспечения плоскостности используется специальное оборудование, работающее в непрерывном режиме, формируя гладкую поверхность. Изделия легко отличить от пк плит, имеющих значительные неровности;
- четкие геометрические размеры, идеальная форма, облегчающие выполнение строительных мероприятий, связанных с установкой изделий;
- применение прогрессивной технологии изготовления с тросовым армированием, что исключает фактор поверхностного натяжения, вызывающий появление трещин;
- возможность изготовления продукции различных габаритов (2-12 м), обеспечивая точность до 0,1 м;
- расширенный диапазон воспринимаемых усилий, зависящий от размеров изделий и составляющий 0,6-1,45 т/м²;
- наличие в бетонном массиве изделия предварительно напряженного усиления (при любых габаритах продукции);
- возможность формирования торцевой части продукции под различными углами;
- легкое выполнение коммуникационных отверстий в бетонном массиве.
Плита пб нуждается для выполнения строповки в специальном такелажном приспособлении. Указанное отличие создает определенные неудобства при транспортировке. Этим изделие отличается от пк, оснащенных монтажными скобами.
Пустотные плиты перекрытия: масса, размеры по ГОСТ и другие технические характеристики, а также виды, маркировка и технология монтажа
Где используются пустотные плиты перекрытия, по каким ГОСТам их производят. Зачем необходимы пустоты, их функции, разновидности конструкций и технология монтажа.
Пустотные плиты перекрытия широко распространены в промышленно-гражданском строительстве. Их функция – разделение на этажи внутреннего пространства строящихся зданий, а также передача нагрузки от выше лежащих конструкций на стены и фундамент. Плиты – это часть сборного железобетонного перекрытия, которое на сегодня считается наиболее популярным и практичным как в мало-, так и в многоэтажном строительстве.
Что такое пустотная плита
Пустотная плита перекрытия – железобетонная плита толщиной 220 мм с пустотами диаметром 159 мм. Пустоты представляют собой полости цилиндрической формы, которые пронизывают плиту насквозь в продольном направлении.
Как выглядит пустотная плита перекрытия
Подобное устройство пустотной плиты перекрытия выбрано не просто так. Назначение пустот – снижение веса конструкции. В свою очередь уменьшение массы пустотной плиты перекрытия позволяет:
- Нагружать перекрытие сразу после монтажа без бетонной стяжки.
- Снизить расход бетона и арматуры, тем самым снизив стоимость строительства.
- Упростить процесс транспортировки и монтажа.
- Уменьшить нагрузку на фундамент и стенки, что позволяет возводить их из менее тяжелых конструкций, которые стоят гораздо дешевле.
Другие функции пустот:
- Обеспечение высокого уровня звуко- и теплоизоляции за счет воздуха внутри отверстий.
- Создание условий для проведения коммуникаций, что сокращает время на отделку.
- Увеличение полезного объема сооружения.
- Возможность строительства в сейсмоопасных зонах.
Вес пустотной плиты перекрытия на 1 м 2 достаточно большой даже при условии наличия пустот, поэтому для монтажа задействуют мощную грузоподъемную технику. К примеру, общий вес ПК 24-10.8 составляет 712 кг, а на 1 м 2 – 712/2,4 · 1 = 297 кг/м 2 . Зная, сколько весит пустотная плита перекрытия, можно собрать нагрузки для расчета несущей способности стен и фундамента.
В каких размерах выпускаются пустотные плиты
Стандартная длина пустотных плит перекрытия равна 3 м. Это наиболее часто встречаемый типовой размер, который применяется в строительстве многих гражданских зданий. К примеру, в большинстве жилых домов ширина комнат проектируется равной 3 м, поэтому для перекрытий используют именно плиты 3 м. Еще один распространенный размер – 6 м.
В целом, размеры пустотных плит перекрытия подчиняются единой модульной системе в строительстве (ЕМС), которая обеспечивает:
- Унификацию. Так называется ограничение типоразмеров сборных деталей и конструкций с целью приведения их к единообразию.
- Типизацию. Выбор из всего числа унифицированных элементов наиболее экономичных при многократном использовании.
- Стандартизацию. Утверждение типизированных конструкций в качестве стандартов (образцов).
Цель ЕМС – упростить и удешевить строительство. Результатом типизации в строительстве стала разработка единого сортамента, в основе которого лежит модуль (М). Основной модель равен 100 мм. При проектировании зданий и конструкций для его возведения пользуются укрупненным модулем – 2М, 3М, 6М, 12М, 15М, 30М, 60М и т.д.
Принципы маркировки плит
Пустотные плиты перекрытия чаще всего проектируются с применением модуля М и 3М, т. е. их размеры кратны либо 100 мм, либо 300 мм. Габариты и некоторые характеристики плит всегда отображаются в их маркировке. К примеру, обозначение ПК 60-12.8 AtV расшифровывается следующим образом:
- ПК – плита круглопустотная.
- 60 – длина в дециметрах, а также количестве модулей, т. е. 60М, что равно 6000 мм.
- 12 – ширина в дециметрах или модулях, т. е. 12М, что равно 1200 мм.
- 8 – несущая способность, кгс/м 2 .
- AtV – использование преднапрягаемой арматуры (At) V класса.
Маркировку обычно наносят на боковую поверхность плиты
Обозначение AtV присутствует в обозначении не всех плит. При длине до 4780 мм плиты можно изготавливать с ненапрягаемой арматурой. В таком случае обозначение просто опускается. При большей длине должна использоваться именно напрягаемая арматура AtV. Ее напряжение осуществляется электротермическим способом.
Схема армирования пустотной плиты
Дополнительно в маркировке могут присутствовать:
- Буква «Л» – означает легкий бетон.
- Буква «С» – плотный силикатный бетон.
- Индекс «1» – отверстия плит заделаны с торцов.
В целом принципы маркировки пустотных плит перекрытия определяются ГОСТ 9561 «Железобетонные многопустотные плиты перекрытия» и ГОСТ 26434 «Железобетонные плиты перекрытий – основные параметры и типы».
В реальности размеры плиты несколько отличаются от указываемых в маркировке:
- 10 – 990 мм;
- 12 – 1190 мм;
- 15 – 1490 мм;
- 24 – 2380 мм;
- 48 – 4780 мм;
- 60 – 5980 мм и т. д.
Пустотные плиты могут иметь длину от 980 до 8990 мм, что в маркировке фиксируется числами от 10 до 90. По конкретным размерам определяется вес и объем пустотных плит перекрытия.
Разновидности пустотных плит
Кроме стандартных плит ПК, существует еще несколько разновидностей:
- ПБ – плиты, изготавливаемые методом безопалубочного формирования на конвейере. В процессе изготовления применяется особый метод армирования, который позволяет резать плиты без потери их прочности. У ПБ более ровная поверхность, что облегчает отделку полов и потолков.
- ПНО – облегченные плиты, также изготавливаемые без опалубки. Главное отличие от ПБ – меньшая толщина, которая составляет 160 мм.
- НВ – внутренний тип настила с одним рядом предварительно напряженной арматуры.
- НВК – внутренний тип настила, но уже с двумя рядами напряженной арматуры и толщиной 265 мм.
Устройство и узлы опирания плиты
Разница между ПК и ПБ
Плиты перекрытия ПК – классические. Именно их стали изготавливать первыми с пустотами еще в советское время. ПБ – плита перекрытия нового поколения, но тоже пустотная. Основную разницу между ними составляет способ производства.
Пустотные плиты ПК и ПБ
Технология изготовления плит ПК:
- В металлическую опалубку укладывают арматуру.
- Производят бетонирование металлической формы.
- Для удаления пузырьков воздуха производят вибрацию всей формы.
- Далее ее помещают в специальную камеру для сушки в течение 6-7 часов.
- По окончании готовую плиту извлекают и складируют.
Главное отличие в изготовлении плит ПБ – отсутствие опалубки, откуда и название способа – безопалубочный. Этапы производства следующие:
- По всему стенду подогреваемой площадки натягивают тонкие тросы.
- Формовочная машина проходит над этим место и оставляет за собой полосу бетонного раствора.
- Сверху плиту-полуфабрикат покрывают пленкой (длина заготовки может достигать 190 м).
- Производят сушку изделий.
- По окончании заготовку режут на размеры, нужные заказчику.
Пустотная плита перекрытия ПБ
Благодаря особому способу производства ПБ можно резать под углом 30-90°. От этого их несущая способность никак не изменится. По ГОСТу размеры пустотных плит перекрытия ПК влияют на технологию их изготовления. При длине от 4,2 м такие конструкции нельзя резать. Это обусловлено тем, что на концах изделий располагаются особые упоры преднапрягаемой арматуры. При резке пустотных плит перекрытия приходится вместе с концом обрезать и эти упоры, а они отвечают за несущую способность конструкции.
В то же время у плит ПБ нет монтажных петель, что усложняет и удорожает их монтаж. Пустотные отверстия нельзя использовать для зацепки, поскольку это может привести к разрушению торца, и тогда крюк вырвется. Поэтому установка осуществляется только с применением специальных траверс.
Траверсы для монтажа плит ПБ
Выбор между плитами ПБ и ПК осуществляется конкретно для каждого строящегося объекта, исходя из особенностей планировки и бюджета. Разница между характеристиками пустотных плит перекрытия ПК и ПБ представлена в таблице.