Содержание
Маркировка
Плитами перекрытия называют горизонтальные конструктивные элементы здания прямоугольной формы, которые делят пространство на этажи. Помимо несущей функции, такие плиты являются частью «скелета» сооружения, отвечая за жесткость всего здания. В их основе лежит бетон, поэтому они обладают рядом преимуществ: прочностью, долговечностью, огнестойкостью, стойкостью к атмосферным воздействиям. К минусам можно отнести: относительно высокую массу, наличие собственных напряжений, высокую тепло- и звукопроводность.
С целью упрощения проектирования и строительства габариты перекрытий привели к определенному стандарту. Теперь застройщику не нужно знать все тонкости технологии производства, достаточно уметь расшифровывать маркировку. Под маркировкой понимается зашифрованная информация о размерах, основных прочностных и конструктивных показателях.
Она выполняется согласно ГОСТ 23009 и подразделяется на 3 группы, которые разделяются дефисом. Первая группа включает данные о типе панели, во второй геометрические характеристики (длина/ширина). В третьей группе указываются прочностные показатели, класс стальной арматуры и вид бетона. Разберем расшифровку ПК-48.12-8Ат-V-т, где:
- ПК – панель пустотная;
- 48 – длина 48 дм (4,8 м);
- 12 – ширина 12 дм (1,2 м);
- 8 – под равномерно распределенную нагрузку 800 кг на м2;
- Ат-V – напрягаемая арматура (класс Ат-V);
- т – вид бетона тяжелый.
Высота элемента 220 мм не указывается, так как она является стандартной для данного типа изделия. В зависимости от способа производства плиты подразделяют на:
- сборные (заводские);
- монолитные.
Вторые изготавливаются непосредственно на строительной площадке.
Процесс состоит из сборки опалубки, монтажа арматурных стержней и сеток, укладки бетона и демонтажа опалубки. Исходя из конструктивного решения, железобетонные плиты могут быть такими.
- Сплошные (полнотелые). Панель плоская, обладающая высокой прочностью, низкой звуко- и теплоизоляцией. Достаточно просты в изготовлении, но более материалоемки. Обладают внушительным весом (600-1500 кг) при небольших размерах. Чаще всего используются как межэтажные перекрытия высотных сооружений.
- Ребристые (П-образные панели). Их отличительная черта заключается в чередовании утолщенных и более тонких элементов, за счет чего достигается необходимая устойчивость на изгиб. Чаще используются при возведении промышленных сооружений, так как в жилищном строительстве такая конфигурация плохо поддается отделке. (Р2)
- Пустотные. Являются самым распространенным типом бетонных изделий. Они представляют собой параллелепипед с цилиндрическими пустотами, благодаря которым плита хорошо работает на изгибающий момент, выдерживает большие нагрузки, позволяет перекрывать большие пролеты (до 12 метров), облегчает прокладку коммуникаций.
- ПК – самый востребованный тип ж/б перекрытия, внутри имеются отверстия диаметром 140 мм и 159 мм, толщина изделия 220 мм.
- ПНО – модернизированная модель, имеющая меньшую толщину в 160 мм. Она выдерживает большие нагрузки за счет более толстых стержней арматуры. Легче обычных многопустотных моделей, поэтому этот вариант более экономичен.
- ППС (пенополистирольные, БП) – панели стендовые, нового поколения, изготавливаются методом безопалубочного формования, что позволяет использовать застройщику свои размеры. Минусом же здесь является высокая стоимость.
Стандартные размеры
Стандартные размеры плит указаны в ГОСТ 9561-91. Приведем их в виде таблицы.
Тип плит
Длина (м)
Ширина (м)
диаметр пустот 159 мм, с опиранием по двум сторонам
от 2,4 до 7,2 кратно 0,3
от 1,0 до 3,6 кратно 0,3
ПКТ (1ПКТ, 2ПКТ, 3ПКТ) с диаметром отверстия 140 мм
от 1,2 до 3,6 кратно 0,3
от 1,6 до 6,4, бывают до 9,0
0,64 / 0,84 / 1,0 / 1,2 / 1,5
Сплошные, высота 120 мм
Сплошные высота 160 мм
2,4 / 3,0 / 3,6 / 4,8 / 5,4 / 6,0
Вес является одной из важнейших характеристик. Помимо расчета распределительной нагрузки, от него будет зависеть, каким образом плита будет доставляться на строительную площадку и монтироваться. Для этого рассчитывается грузоподъемность крана. Монтаж, как правило, производится автокраном с минимальной грузоподъемностью в 5 тонн.
Диапазон массы изделий в России варьируется от 960 кг до 4,82 тонн.
Таблица «Стандартная масса изделий»
Тип плиты
Толщина, мм
Ширина, мм
Длина, мм
Расчетная распределительная нагрузка без учета собственного веса, кг/м2
Масса
кг/1м п.
Спецификация стандартных ПК
Как правильно рассчитать?
Изначально необходимо правильно скомпоновать плиты на плане. Основное правило: плиты перекрытия опираются только по двум сторонам. Так как у плиты рабочее армирование нижнее, нельзя допускать локальные нагружения (стойки, колонны). Немаловажным моментом будет являться, на какие стены будут опираться перекрытия (стен из шлакобетона, кирпича, бетона), что влияет на расчет нагрузок.
Определяем расчетную длину плиты. Она меньше реальной и является расстоянием между наиболее удаленными соседними стенами. Задается геометрическими параметрами. Следующий этап – сбор нагрузок. Для того чтобы определить нагрузку на каждое изделие, необходимо на плане обозначить все тяжести, действующие на перекрытия.
Сюда входят: песчано-цементные стяжки, теплоизоляция, напольные покрытия, перегородки.
Просуммировав эти составляющие, нужно полученное значение разделить на количество плит. Таким образом, можно получить предельно допустимую нагрузку на каждое изделие.
Естественно, нельзя максимально нагружать каркас здания во избежание достижения критического уровня, для этого рассчитывается оптимальное значение. Например, плита весит 2400 кг, она предназначена для площадки в 10 м2. Нужно разделить 2400 на 10. Получается, что максимально допустимое значение 240 кг на 1 м2. Так же должен учитываться вес самого изделия, на который рассчитывалась нагрузка (предположим, что ее значение равно 800 кг на 1 м2). Тогда необходимо от 800 убавить 240, что дает показатель в 560 кг на 1 м2.
Следующим шагом нужно примерно предположить вес всех нагружающих предметов. Допустим, что он равен 200 кг на м2, тогда от нашего предыдущего показателя 560 кг на м2 отнимаем 200 кг на м2 и получаем 360 кг на м2. Последним этапом определяем вес людей, отделочных материалов, мебели. В среднем, это 150 кг на м2. Тогда от 360 нужно отнять 150. Мы получили оптимальную нагрузку 210 кг на м2. Рассчитать максимальный изгибающий момент можно по формуле: Mmax= q*l^2/8, где l – длина пролета.
На следующем этапе подбирается класс бетона и сечение арматуры по сортаменту. Последним действием является проверка по предельным состояниям.
Чертеж 1. Раскладка плит в панельном доме.
Чертеж 2. Частный дом.
Чертеж 3. Многоэтажный дом.
Видео о размерах и весе плит перекрытия смотрите ниже.
В строительстве капитальных многоэтажных зданий и сооружений в качестве межэтажных перекрытий используется несколько видов плит: монолитные плиты заводского изготовления, монолитные плиты, залитые непосредственно в местах установки и плиты перекрытия пустотелые заводского изготовления.
При всех прочих равных условиях последний вариант обладает принципиальными преимуществами: относительно меньший вес пустотелой плиты перекрытия, экономия бетона, хорошие теплоизоляционные и шумоизоляционные качества.
Особенности пустотелых плит перекрытия ГОСТ 9561-91
Плиты – это стандартный продукт, изготавливающийся в соответствии с требованиями действующего регламентного документа ГОСТ 9561-91. В соответствии с допустимыми сторонами опирания, габаритными размерами, а также размерами и геометрией пустот изделия подразделяются на типы.
Типы, допустимые стороны опирания, диаметры отверстий и габаритные размеры пустотелых плит перекрытия по ГОСТу 9561-91 сводим в таблицу:
Табл.1
| Диаметр отверстий, мм | Длина, м | Толщин., мм |
| 2,4-7,5 |
220
1,0;1,2;1,5
Примечание. Крепеж для пустотелых плит перекрытия оговаривается в технических требованиях чертежа на конкретный объект. В качестве крепежа используют: стальные закладные, вылеты стальной арматуры, вырезы, отверстия и др.
Перемещение и монтаж изделий осуществляется с помощью захватов, конструкция которых согласовывается в каждом конкретном случае. Как правило, это стальное петлеобразное закладное изделие, расположенное по 4-м углам плиты.
Маркировка плит
Материал для изготовления пустотных плит: тяжелый, силикатный, легкий бетон и арматурная сталь различных классов. Тип бетона и класс арматуры, а также другие сведения (габариты, допустимая нагрузка, сейсмоустойчивость и др.) о конкретном изделии содержится в его маркировке. В частности, легкий бетон обозначится буквой «Л», силикатный буквой «С», тяжелый бетон не обозначается. Пример маркировки: 2ПК24.10-5А-VС-С6.
- 2ПК: пустотная плита перекрытия толщиной 220 миллиметров с круглыми пустотами диаметром 140 миллиметров, опирание по двум сторонам.
- 24: длина 2,400 м.
- 10: ширина 1 м.
- 5: показатель допустимой нагрузки на плиту 5 кПа (500 кг/м2).
- А- V: использовано стержневое армирование класса А- V.
- С: силикатный бетон.
- С6: можно использовать для оснащения зданий сейсмоустойчивых до 6 баллов.
Сколько весит пустотелая плита перекрытия
Масса плиты перекрытия указывается в прайсах продавца и зависит от габаритов и числа пустот. Если у застройщика имеется старая пустотная плита, приобретенная по случаю можно рассчитать ее примерный вес самостоятельно.
Рассмотрим технологию расчета на следующем примере:
Пустотная плита перекрытия длиной 2,5 м, шириной 1,5 метра, толщиной 0,25 метра, с 5-тью круглыми отверстиями диаметром 0,14 м. Плита изготовлена из бетона со средней плотностью 2 500 кг/м3. Расчет:
- Используя формулу определения объема параллелепипеда определяем массу монолитной плиты без отверстий: 2,5х1,5х0,25х2500=2343 кг. Здесь: 2,5 длина плиты, 1,5 ширина плиты, 0,25 толщина плиты, 2500 плотность бетона.
- Используя формулу расчета объема цилиндра определяем «массу» одного отверстия: 3,14х(0,14/2)2х2,5х2500=96кг. Здесь: 3,14 число Пи, (0,14/2)2 радиус отверстия, возведенный в квадрат, 2,5 длина цилиндра равная длине плиты, 2 500 плотность бетона.
- Определяем общий вес «отверстий»: 96х5=480 кг. Здесь: 5 – число отверстий.
- Определяем вес плиты без «отверстий»: 2343-480=1863 кг весит наша пустотная плита.
Примечание. Учитывая, что в конструкции плит перекрытия той или иной конструкции имеются скосы и монтажные пазы, реальная масса конкретного изделия будет несколько меньше расчетной.
Допустимые нагрузки пустотелой плиты перекрытия
Точный расчет допустимых статических нагрузок на плиту перекрытия сложен и является темой отдельной публикации. В рамках этой статьи будет приведен пример укрупненного расчета допускаемой нагрузки на пустотную плиту перекрытия. В качестве примера рассмотрим изделие 2ПК24.10-5А-VС-С6.
- Изделие, имеющее маркировку 2ПК25.15-5А-VС-С6, вес которого рассчитан выше. Данная плита перекрытия допускает статическую нагрузку величиной 500 кг/м2.
- Суммарная нагрузка от мебели, домочадцев и другого оборудования 50 кг/м2.
- Нагрузка от собственного веса плиты составляет: 1863/(2,5х1,5)=496 кг/м2.
- Суммарная нагрузка на плиту составляет 496+50=546 кг/м2.
Вывод. Плита перекрытия 2ПК24.10-5А-VС-С6 не соответствует реальной нагрузке. Следует использовать плиту перекрытия, обладающую большей допускаемой нагрузкой.
Важное замечание! На основании практики возведения зданий и сооружений, строители разработали очень простой расчет толщины плиты перекрытия зависящий от длины пролета. Формула расчета: расстояние межу опорами (стенами) /32.
Пример. Расстояние между опорами (стенами) составляет 6 метров. Следовательно, толщина плиты перекрытия должна соответствовать 6/32=180 мм, не менее.
Заключение
Расчет пустотелых плит перекрытия по применяемости для строительства зданий и сооружений должен производиться специализированными компаниями, обладающими штатом опытного квалифицированного инженерного персонала.
В современном строительстве при возведении производственных, а также административных и жилых зданий и сооружений массово находят применение железобетонные перекрытия. Их актуальность вызвана сочетанием целого ряда высоких эксплуатационных характеристик, среди которых надежность, экологическая безопасность, огнестойкость и повышенная прочность.
Разновидности плит
Перекрытия предназначены для разделения между собой этажей здания, отделяя жилые или производственные помещения от подвалов и чердаков, закрывая общий доступ к различного рода коммуникациям. Благодаря перекрытиям сооружения обретают необходимую прочность и жесткость. Перекрытия изготавливают в соответствии с требованиями отраслевого стандарта ГОСТ 23009-78, которым устанавливаются линейные параметры габаритов изделия, допуски, правила маркировки.
Монолитные плиты
Перекрытия данного типа характеризуются высокой удельной массой в связи с отсутствием технологических пустот и полостей внутри изделий. Чаще всего в качестве основного материала для таких плит применяется тяжелый бетон. Масса железобетонных изделий при этом непосредственно зависит от таких факторов, как марка бетона, а также линейные размеры. По толщине изделия представлены в двух вариантах конструктивного исполнения:
1П с толщиной от 120 мм и массой от 4300 кг до 7100 кг;
2П, толщина которых составляет от 160 мм, а масса может достигать 8700 кг.
В случае применения тонких плит марки 1П при конструировании промышленных объектов и помещений, жилых зданий и сооружений требуется дополнительная звуко-, а также теплоизоляция. При этом по завершению комплекса отделочных работ масса перекрытия увеличивается за счет веса используемых шумоизоляционных материалов, а также утеплителей.
При изготовлении в соответствии с требованиями отраслевого стандарта ГОСТ для монолитных панелей используется ячеистый автоклавный бетон, марка прочности которого в зависимости от требований может варьироваться от В25 до В150. Показатель объемной массы материал при этом может находиться в диапазоне от 800 до 1200 кг/м3. Эксплуатация плит может производиться при влажности не выше 75%. Длина плит может изменяться в зависимости от марки 600 мм до 6 метров, а ширина достигать 1500 мм. Средняя масса стандартного перекрытия составляет 1100 кг.
В процессе строительства также используются доборные элементы конструкции, которые представляют собой отдельный вид ЖБИ, позволяющий осуществлять строительство зданий и сооружений нестандартных размеров. Изделия подбираются по линейным размерам в каждом конкретном случае и изготавливаются длиной от 1800 мм до 5000 мм. Их масса может достигать 1500 кг.
Пустотные плиты
Пустотная панель перекрытия оказывает значительно меньшую весовую нагрузку на стены зданий и сооружений благодаря специальной конструкции с наличием технологических отверстий. По конфигурации ячеек и их числу различают несколько видов пустотных перекрытий:
ПГ – изделия с пустотами, имеющими эллипсовидную форму, толщиной 260 мм;
ПБ – плиты с набором разнообразных вариаций конфигураций ячеек;
ПК – железобетонные перекрытия, которые выпускаются в двух вариантах исполнения 1ПК и 2ПК, толщина которых составляет 159 мм и 140 мм соответственно. Перекрытия изготавливаются с круглыми камерами.
Наличие пустот внутри плиты позволяет существенно снизить вес изделий, уменьшить объем и рабочую площадь сечения. При этом сокращаются и прочностные свойства изделий, их несущая способность. Среди достоинств пустотных перекрытий такие критерии, как повышенные звуко- и теплоизоляционные свойства. Применяются ЖБИ с внутреннми камерами в качестве межэтажных перекрытий в жилых многоэтажных домах, для строительства цокольных этажей. В зависимости от используемого при изготовлении железобетонных плит бетона их масса при длине 6 метров насчитывает 2800 – 3000 кг. Тепло- и звукоизоляцию изделий можно усилить за счет заполнения полостей такими материалами, как пенопласт, минеральная вата или целлюлоза, незначительно увеличивая при этом вес конструкции в целом. Пустотные плиты перекрытий являются удобными с точки зрения прокладки коммуникаций внутри конструкции. Каналы идеально подходят для закладки проводки, предоставляя возможность для монтажа и последующей замены проводников в защитных рукавах.
Пустотные плиты различаются по технологии изготовления, представляя собой:
безопалубочные конструкции, при производстве которых находит применение современная технология непрерывного формования. В ходе производственного процесса изготавливается длинная монолитная плита, представляющая собой полуфабрикат, который впоследствии режется по размерам, приобретая нужные габариты в соответствии с отраслевыми стандартами. Порезка производится по готовности бетона, который должен набрать прочность в результате застывания;
опалубочные изделия, в процессе изготовления которых для придания нужных размеров и формы применяется стальная опалубка с заранее обозначенными стандартами габаритами. Перед заливкой бетона в опалубку устанавливается заранее подготовленный арматурный каркас, а также специальные пустотообразователи.
Ребристые перекрытия
Плиты с ребристой поверхностью представляют собой балки соединенные между собой и залитые бетоном. Монолитные конструкции имеют П-образную форму сечения, благодаря которой изделия отличаются высокими прочностными характеристиками в области сопротивления при усилиях на изгиб и несущей способности. Благодаря армированной конструкции с металлическими элементами, а также наличию цельнолитых ребер, плиты могут длительно выдерживать изгибающие напряжения. В связи с этим мощные монолитные изделия часто востребованы при строительстве промышленных объектов: цехов и сооружений, подходят для возведения чердаков и крупных зданий. В качестве перекрытий для жилых домов плиты с ребристой поверхностью применяются крайне редко, что связано с необходимостью дополнительных затрат, которые необходимы для облицовки поверхностей. Значение массы ЖБИ может существенно отличаться в зависимости от марки примененного бетона. Так, например, при габаритах 6000 мм на 3000 мм масса плиты, выполненного на основе плотного силикатного бетона составит 4000 кг, тяжелого бетона – 4730 кг и легкого – 3800 кг.
Плиты на основе полистиролбетона
В современном строительстве все большей популярностью пользуются облегченные типы перекрытий, к числу которых относятся плиты, выполненные на основе полистиролбетона. Такие строительные элементы изготавливаются непосредственно на месте застройки из таких компонентов, как: кварцевый песок, портландцемент, а также вспененный полистирол. Плиты из таких материалов отличаются высокой степенью звукоизоляции, имеют повышенную огнестойкость, теплоизоляционные качества, высокий индекс морозостойкости. При этом в течение всего срока службы материал способен сохранять неизменной свою структуру. Показатели прочности для полистиролбетона составляют от 400 до 500кГс/см2, несколько уступая в несущей способности железобетонным изделиям. При этом данного значения вполне достаточно для сооружения межэтажных перекрытий в многоэтажных жилых домах. Применение инновационных изделий с полимерной добавкой позволяет ныне решить задачу снижения нагрузок на несущие конструкции и основание фундамента. Масса куба полистиролбетона в армированном варианте изготовления составляет всего 1000 кг, что как минимум в два раза ниже удельной массы железобетонных плит и блоков аналогичного объема. Конструкции на основе пенополистирола позволяют снизить затраты на строительство, уменьшая требовании к фундаменту, его прочности. В настоящее время плиты с полимерными добавками активно применяются при проведении капитальных ремонтов и работ по реконструкции зданий, имеющих слабый фундамент.
Стоимость и масса изделий
Цена на плиты перекрытия формируется из ряда критериев, среди которых линейные размеры и параметры производства. При этом снижение массы плит перекрытий может создать значительную экономию при возведении многоэтажных зданий, позволяя сократить затраты на возведение мощного фундамента, уменьшив его материалоемкость. Для обустройства промышленных зданий и сооружений легкие конструкции перекрытия могут оказаться неприменимы по причине низкой несущей способности. С учетом массы располагаемого технологического оборудования такие плиты могут оказаться непрактичными и недолговечными, имея низкий запас прочности.
На стоимость и массу бетонных плит оказывают влияние следующие критерии:
линейные размеры железобетонных изделий – толщина, длина и высота, которые приводятся в отраслевых стандартах;
метод армирования, вид, сечение и класс применяемой при усилении плит арматуры. По виду армирования плиты перекрытия могут изготавливаться в обычном, предварительно напряженном и ненапряженном исполнении;
вид основного материала – бетона. Перекрытия могут выполняться из силикатных, тяжелых, легких, а также плотных бетонных растворов;
конструктивный критерий, определяющий способ опирания на несущие стены или ригели. Различают балочные плиты или изделия консольного типа, применяемые при конструировании балконов и козырьков, перекрытия, опирающиеся на три или четыре стороны;
по внутреннему устройству железобетонных изделий. Различают многопустотные (пустотелые), сплошные (полнотелые) бетонные перекрытия;
в зависимости от формы профиля, в соответствии с которым изделия разделяются на три типа: ребристые, прямоугольные и скошенные плиты;
по критерию технологии применяемой при изготовлении изделий. Производство перекрытий может производиться по непрерывной методике, литьевым, а также вибрационным способом, обеспечивающим максимальное уплотнение бетонного раствора;
по конструктивному параметру – монолитные и сборные изделия.
Выбор плит перекрытий
Выбор конкретного типа перекрытия производится на этапе проектирования здания, на основе произведенных расчетов с учетом запаса коэффициента прочности. При этом в учет берутся все факторы эксплуатации здания, а именно:
несущая способность фундамента;
масса плиты перекрытия и масса стен;
вес стяжки и утеплителя;
жилая нагрузка, возникающая при эксплуатации зданий, включая мебель и проживающих жильцов для жилых зданий, а также ориентировочную допустимую массу размещаемого оборудования при строительстве цехов и производственных помещений.
При выборе перекрытий и их покупке необходимо убедиться в целостности железобетонных изделий, на поверхности которых не должно быть видимых повреждений, трещин, оголенных фрагментов арматурной конструкции.