Классификация пустотных плит перекрытия, особенности применения

Пустотные плиты перекрытия изготавливаются на основе новейших технологий и отличаются высокими эксплуатационными характеристиками, что обуславливает их востребованность при строительстве сооружений различного типа и назначения. Железобетонные конструкции этой категории располагают относительно небольшим весом по сравнению с монолитными аналогами продукции, при этом способны выдерживать значительные нагрузки статичного и динамичного характера.

Сферы применения

Пустотелые плиты применяются при формировании перекрытий на стыках этажей в строительстве объектов из кирпича, бетона и стеновых блоков. Конструкция востребована при возведении многоэтажных зданий и частных домов, в постройках сборного типа и сборно-монолитных сооружениях. Пустотные железобетонные изделия нередко используются в качестве несущих каркасов. При строительстве промышленных комплексов актуальны многопустотные армированные модификации конструкций из тяжелых бетонов.

Особенности конструкции пустотных плит

Конструктивно пустотелые элементы перекрытия представляют собой железобетонные изделия прямоугольной формы с продольными полостями.

Наличие полых каналов способствует увеличению эксплуатационных характеристик конструкций, в том числе:

• усиливает прочность панели и повышает несущие способности изделия;
• улучшает тепло- и звукоизоляционные характеристики межэтажного основания;
• облегчает работы по монтажу инженерных коммуникаций.

Строительный материал этой категории производится с применением различных технологий:

1. Безопалубочный способ. Применяется вибрационное уплотнение состава на специальном оборудовании: пустотные панели формуются путем резки непрерывно перемещающегося бетонного массива. Параметры длины изделия задаются индивидуально, при этом максимальный размер пустотки не превышает 12 м. Продукция маркируется индексом ПБ.
2. Изготовление ЖБ конструкции путем заливки смесью металлической опалубки, длина которой варьируется до 9 м. Внутри этого стационарного каркаса закреплена предварительно напряженная арматура в виде стальной сетки и прутьев. Конструкция подвергается виброуплотнению и проходит тепловую обработку в пропарочных камерах. Индекс изделия – ПК.

При производстве пустотелых элементов перекрытия используется бетонный раствор тяжелых марок – М400 и М300, для увеличения прочности основания применяется армирование стальными конструкциями.

Классификация видов

Железобетонные пустотные плиты перекрытия выпускаются в широкой номенклатуре. По форме отверстий различают следующие виды продукции:

• плиты с полостями круглого сечения;
• элементы перекрытия с грушевидными пустотами;
• конструкции с отверстиями овальной формы.

По назначению выделяют:

• кладка по одной стороне;
• по двум торцам;
• по трем сторонам;
• по двум боковым и двум торцевым сторонам.

Отдельный вид пустотелых конструкций – плита с индексом ПБ, которая производится безопалубочным способом. Назначением этой продукции является обеспечение опоры по двум сторонам.

Характеристики пустотных плит перекрытия

Элементы перекрытия изготавливаются на основе действующих стандартов. Геометрическим параметрами железобетонной панели с продольными полостями являются длина, толщина и ширина изделия.

Размеры пустотных плит перекрытия по ГОСТу:

• длина – 1,68- 12 м;
• ширина – 0,98-1,48 м;
• толщина – 22 см.

Массивные модификации панелей с полыми каналами, к примеру, плита 6ПК, располагают параметрами толщины в 30 см. Облегченные варианты продукции из легкого бетона выпускаются толщиной 160 мм. Модели конструкций этой категории применяются при сооружении межэтажных перегородок для блочных стен из ячеистого бетона.

Вес плиты перекрытия пустотной варьируется в пределах 0,75-5 т. Эксплуатационные характеристики перекрывающих конструкций зависят, в том числе, и от размеров полых каналов. Диаметр отверстий колеблется в диапазоне 140-203 мм.

Виды нагрузок

Стандартная величина несущей способности конструкции равна 800 кг/м2. При этом выпускаются модификации межэтажных перегородок, рассчитанные на нагрузку в пределах 1200-1600 кг/м2.

Элементы перекрытия воспринимают следующие виды усилий:

• статические нагрузки. Сверху они создаются напольным покрытием, утеплительным слоем и массой стяжки, весом межкомнатных перегородок и мебели, а также тяжестью других функционально-декоративных предметов интерьера. Снизу на перекрывающую систему оказывают постоянную нагрузку потолочные осветительные приборы, подвесные потолки, потолочные карнизы для штор и другие навесные виды оборудования;
• динамические нагрузки. Они в основном создаются в результате перемещения людей и домашних животных по поверхности межэтажной панели. Также в образовании переменной нагрузки участвуют подвижные элементы мебели на роликах, потолочные системы освещения на рельсовой основе, роликовые раздвижные перегородки с креплением на потолке.

Оказываемое на железобетонное основание давление по площади приложения делится на 2 категории:

• точечные нагрузки – создаются подвесным оборудованием в виде люстры или потолочного прибора сплит-системы;
• распределенные нагрузки – создаются, к примеру, конструкцией подвесного потолка.

Расчет максимальной нагрузки на пустотную плиту перекрытия

При расчете давления, которое способна выдержать железобетонная конструкция с отверстиями, выполняются следующие действия:

• разрабатывают детальную схему строения с учетом количества опор, которые оказывают давление на несущую панель, и особенностей их размещения;
• рассчитывают суммарную массу воздействующих на пустотную плиту перекрытия конструкций и элементов;
• делят общую нагрузку на количество межэтажных ЖБ панелей.

В итоге определяется значение действующих нагрузок, по полученным результатам выбирается плита с соответствующими характеристиками.

При расчете учитывают массу внутренних перегородок, суммарный вес напольных покрытий, утеплителя и цементной стяжки, тяжесть мебели и оборудования. Алгоритм расчета опорной конструкции ПК 23.15-8 с габаритами 1490х2280 мм весом 1180 кг и несущей способностью 800 кг выглядит так:

• определение площади основы – 1,49х22,8=3,4 м2;
• нагрузка на квадратный метр основания – 1180:3,4=347 кг;
• отнимаем от значения усилия собственную массу – 800-347=453 кг;
• суммируем воздействующую на м2 основания общую массу конструкции пола, включая стяжку, утеплитель и покрытие, вес мебели, оборудования и людей – примерно 250 кг – вычисляем разницу с ранее полученным значением – 453-250=203 кг.

Разница в 203 кг определяет запас прочности на квадратуру площади основания.

Основная часть ЖБ панелей с пустотами располагает несущей способностью в 800 кг/м2, это оптимальное значение для большинства жилых помещений.

Маркировка плит перекрытия

Железобетонные элементы с отверстиями маркируются согласно требованиям стандарта. Буквами обозначаются:

• тип изделия;
• конфигурация отверстия;
• количество сторон опирания.

Цифрами обозначаются размеры пустотных плит перекрытия и несущая способность. При этом реальные габариты длины изделия меньше ГОСТа на 20 мм, а реальная ширина панели меньше ГОСТа на 10 мм.

К примеру, расшифровка маркировки ПК 23.15-8 выглядит следующим образом:

• ПК – плита перекрытия с круглыми пустотами, изготовлена методом заливки в опалубку;
• 23 – округленное значение длины в 22,8 дециметров;
• 15 – округленное значение ширины в 14,9 дециметров;
• 8 – несущая способность панели с пустотами, соответствует 800 кг/м2.

Аналогичным образом расшифруется маркировка ПБ 72.15-12,5:

• ПБ – панель с цилиндрическими полостями, выполненная безопалубочным способом;
• 72 – округленный параметр длины в 71,8 дециметров;
• 15 – округленный параметр ширины в 14,9 дециметров;
• 12,5 – коэффициент несущей способности плиты, соответствует 1250 кг/м2.

Также в маркировке указывают последними буквами следующие значения:

• АтV – армировано перенапряженной арматурой категории АтV;
• т – изготовлено из тяжелого бетона;
• а – торцы усилены уплотняющими вкладышами в отверстиях.

Маркировка ЖБИ по стандарту позволяет заказчикам и проектировщикам определить необходимые параметры панели.

Усиление пустотных плит перекрытия

Применяемые в производстве межэтажных панелей с полыми каналами марки цемента обуславливают высокие показатели прочности и пластичности изделия:

• цемент М400 придает стойкость перекрывающей панели к нагрузке в 400 кг/см3/сек;
• цемент М300 наделяет изделие способностью не проламываться при прогибах.

Практикуется усиление натяжной арматурой, процесс включает следующие стадии:

• натяжение прутьев из нержавеющей стали в каркасной форме;
• укладка стальной сетки;
• заливка бетоном формы с армирующей конструкцией;
• обрезка выступающих из затвердевшей бетонной массы элементов арматуры.

Усиление натяжной арматурой придает конструкции перекрытия способность выдерживать значительные усилия статики и динамики без провисания и прогибов. Для повышения стойкости железобетонной панели к нагрузкам от собственной массы и тяжести верхних стен в опирающиеся о стены торцы дополнительно монтируют двойную арматуру. Усиленные таким методом элементы способны выдерживать максимальные нагрузки без деформации, что обуславливает применение в сооружении перекрытий при строительстве высотных промышленных зданий.

Преимущества продукции

Плиты перекрытия пустотные располагают массой конкурентных преимуществ:

• повышенная прочность конструкций с отверстиями при относительно легкой массе в сравнении с полнотелыми железобетонными панелями;
• отменные теплоизоляционные характеристики и свойства звукопоглощения;
• высокие показатели устойчивости к воздействию вибрации, возможность эксплуатации в сейсмоопасных регионах;
• пустотный железобетонный материал не подвержен коррозии;
• продукция отличается высокой устойчивостью к повреждениям грызунами и насекомыми;
• безусадочность строительного материала, соответствие размеров;
• ускоренные темпы выполнения монтажных работ;
• повышенная плоскостность, что обуславливает легкость последующих работ по отделке;
• возможность эксплуатации в различных климатических регионах.

Большой плюс в копилку – расширенная номенклатура продукции, которая изготавливается промышленным способом.

К недостаткам относят необходимость применения специального грузоподъемного оборудования для перемещения в связи с повышенной массой пустотных плит.

Высокие эксплуатационные характеристики железобетонных элементов перекрытия с пустотными каналами обуславливают их востребованность в строительстве зданий различного назначения и промышленных сооружений.