Основные параметры железобетонных ребристых плит перекрытий

Одной из сложных строительных задач, при решении которой требуется строгое соблюдение СНиП, является правильная опора плиты перекрытия на стену. Особенности укладки во многом зависят от материала стеновых конструкций, он используемого типа железобетонных плит и других условий, во всех случаях важен точный расчет. Несоблюдение правил может привести к повреждению несущих стен, снижению прочности постройки и другим негативным последствиям.

Назначение плит перекрытия

Перекрытие является несущей строительной конструкцией, функция которой – разделять соседние по высоте этажи сооружения, а также отделять подвал и крышу от примыкающих к ним этажей.

Конструкция здания предусматривает необходимость воспринимать перекрытием нагрузки и передавать их на связанные с ним другие несущие элементы здания (стены, ригели, колонны, балки и т.д.).

При устройстве перекрытия к материалам и элементам, используемым для работ, предъявляются серьезные требования:

  • высокая прочность и жесткость. Необходимы для того чтобы выдержать нагрузку собственного веса и того, что находится на перекрытии;
  • звукоизоляция. Чем выше этот показатель, тем лучше. Особенно важна звукоизоляция при строительстве жилых домов;
  • теплоизоляция. Данный показатель наиболее важен при выполнении перекрытий между помещениями с разными температурными режимами (подвал и этаж, этаж и чердак и т.д.);
  • пожаробезопасность. Важный показатель, учитываемый при строительстве любого вида зданий и сооружений.

Всем приведенным выше требованиям в достаточно большой мере соответствуют железобетонные плиты перекрытий.

Именно этим объясняется их повсеместное применение при возведении зданий и сооружений. Практически не существует областей строительства, в которых бы не могли использоваться различные виды железобетонных плит перекрытий.

Без их применения невозможно представить как серьезное жилищное строительство, так и сооружений больших промышленных объектов. Для более подробного объяснения причин такой популярности рассматриваемых изделий, необходимо изучить свойства различных их разновидностей.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Читайте также:  Монолитная плита фундамента из железобетона

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Способы опирания ж/б плит

При выборе способа опирания учитывается назначение здания (оно может быть жилым, общественным, производственным), материал и толщина стен, нагрузки во время эксплуатации здания, а также сейсмологические особенности района. В соответствии со многими факторами выбирается одни из трех основных способов опирания межэтажных перекрытий:

  • По двум сторонам. В этом случае в качестве опоры используются две противоположно расположенные стены, перекрытия устанавливаются на них узкими сторонами. Это распространенный вариант для малоэтажного строительства, обычно для этой цели используются круглопустотные железобетонные плиты типов ПК, 1ПК, 2ПК. Их несущая способность достигает 800 кг/м².
  • По трем сторонам. В этом случае используются плиты с усиленным торцовым армированием, их монтируют на П-образные конструкции в угловых частях построек. Для этой цели используются плиты типа ПКТ с несущей способностью 1600 кг/м².
  • По четырем сторонам. Этот способ используется, если перекрытию предстоит выдерживать постоянную высокую нагрузку, оно снабжается торцевым армированием по всем сторонам. Также оно применяется, если планируется возводить дополнительные надстройки. Для этой цели используются ПКК, такой способ практически не используется для строительства малоэтажных построек.

Наиболее распространённый вариант при возведении малоэтажных зданий – установка перекрытия по двум сторонам, при этом используются изделия с круглой и овальной формой пустот.

Особенности производства бетонных плит объёмом м³ и конструкций других размеров

Железобетон представляет собой материал, состоящий из смеси бетона, усиленный с помощью арматурных прутьев или проволоки. Именно такое сочетание составляющих делает разного размера железобетонные плиты прочным строительным материалом. Благодаря тому, что стальные арматурные прутья находятся внутри бетонной смеси, они надёжно защищены от коррозии и вредного воздействия окружающей среды.

В свою очередь, стальные элементы улучшают несущие характеристики бетонной смеси, которая отличается относительной хрупкостью. Именно в результате такого сочетания железобетонные конструкции характеризуются способностью противостоять сжатию. Таким образом, независимо от размера, плиты состоят из таких элементов:

  • арматуры;
  • бетона, который бывает лёгким, тяжёлым или силикатным.

Внутри бетонной смеси находятся стальные арматурные прутья, что делают плиты более прочными

Арматурные вставки представляют собой стальные прутья или проволочные пучки, которые, в свою очередь, делятся на такие виды:

  1. Рабочие. Размещаются в нижней части железобетонных изделий и работают на изгиб.
  2. Монтажные. Составляют основу или скелет конструкции, их главная задача – придание плите объёма и фиксация размещения прутьев рабочей арматуры.

Для производства перекрытий применяется тяжёлый, напряжённый бетон, состоящий из воды, цементной смеси и особого наполнителя, который делится на такие виды, как:

  • крупнозернистый, состоящий из щебня или известняка;
  • мелкозернистый, основа которого – кварцевый песок.

Основными активными составляющими, из которых состоит бетон, являются цемент и вода. Благодаря их взаимодействию получается цементный камень, скрепляющий зерна наполнителя, в результате чего и получается цельный монолит.

Читайте также:  Перекрытие первого этажа: виды, достоинства и недостатки

Интересная информация! Вследствие того, что цемент не взаимодействует с наполнителем, его считают инертным материалом. Однако наполнитель, независимо от зернистости, оказывает основное влияние на свойства и структуру бетона.

Железобетонные плиты перекрытия изготавливаются из конструкционных тяжелых и легких бетонных смесей

Если при изготовлении плит используется предварител ьно сжатый бетон, который называется напряжённым, для его армирования применяются прутья в немного растянутом состоянии, что значительно повышает прочность перекрытий. На объём изделий будет влиять не только размер бетонных плит, но и характеристики используемых в производстве деталей.

Сравнение ЖБИ и монолитных плит

Как было уже указано ранее, монолитные плиты применяются в тех случаях, когда применение плит с завода не представляется возможным или вообще нецелесообразно. Стоит отметить, что монолитные плиты перекрытия имеют более высокие показатели надежности и долговечности.

Ещё несколько положительных качеств монолитных перекрытий:

  • Нет никаких стыков, которые придётся дополнительно замазывать.
  • Мизерные траты на процесс обработки в случае хорошей заливки.

Стоит помнить, что процедура установки такого перекрытия является дорогостоящим и очень трудоемким процессом. Сначала нужно установить опалубку, проверить её на протекания, уложить сетку из арматуры на специальные фиксаторы. После этих процессов приготовления идет заливка бетона. Сроки возведения постройки значительно продлятся, учитывая застывание бетона, которому нужно примерно 25 дней для полного укрепления и приобретения своих свойств.

При использовании уже готовых плит тоже есть свои плюсы:

  • Не нужно тратить драгоценное время на заливку бетона, армирование и ждать полного застывания.
  • У заводских плит точные размеры.
  • Разработка плит идёт со строгим соблюдением всех норм и правил на заводе.
  • Быстрый и легкий монтаж обеспечивается спецтехникой.

Следует отметить и стоимость перекрытия из готовых плит: оно будет намного дешевле, чем монолитное.

Основные правила укладки плит

  1. Пролет не должен превышать 9 м. Если расстояние между стенами больше – устанавливаются колонны.
  2. Плиты перекрытия укладывают только на несущие стены.
  3. Люки и технологические отверстия рекомендуется вырезать на стыке соседних плит.
  4. Зазор между плитами должен быть в пределах 20-30 мм: это расстояние обеспечит сейсмоустойчивость здания.
  5. Укладка плит насухо недопустима: все зазоры должны быть заполнены цементным раствором.

В заключение предлагаем ознакомиться с видео, демонстрирующим процесс заливки бетона в опалубку бетонного перекрытия.

Как работать с пустотными плитами

Транспортируют плиты на грузовых машинах. Идеально, если время транспортировки совпадет со временем укладки плит. Тогда вы сможете «брать» краном плиту прямо с машины, что практически исключает вероятность того, что плита будет сломана из-за неправильной разгрузки.

Как работать с пустотными плитами
  • Плиты перекрытий требуют особого складирования: между сложенными плитами укладывают по краям деревянные бруски.
  • Особое внимание стоит уделить самой нижней плите и ее защите от соприкосновения с землей. Если планируется длительное хранение сложенных плит, нижнее основание нужно сделать высоким.
  • Если нижняя плита в стопке коснется из-за проседания основания серединой земли, она наверняка лопнет. За ней полопаются и остальные плиты.
  • Деревянные прокладки должны находиться друг над другом вертикально.
  • Высота штабеля не должна превышать двух с половиной метров. Это приблизительно 10 плит в штабеле.

Если вы планируете монтировать плиту, даже если она треснула, стоит постараться максимально снизить нагрузку на то место, где образовалась трещина. Если повреждение слишком велико, лучше не использовать такой материал в строительстве, или же обрезать плиту, сделав из нее короткую.

Читайте также:  Защемление плиты перекрытия в стене /инструкция с фото

П-образные плиты перекрытия: размеры

Рассматриваемые несущие материалы принято измерять в трех позициях: по длине, толщине и высоте. Принятые производственные стандарты предусматривают толщину плит 220 мм. Под заказ могут изготавливаться модификации с параметром 160 мм. Отличаются эти варианты между собой уровнем шумовой изоляции и диаметром технологических отверстий.

Длина панелей колеблется от 2 до 12 метров. Проектировочные размеры при планировании перекрытий составляют от 3,6 до 7,2 метра. Если не получается соблюсти данные размеры, габариты изменяются производителем за отдельную плату.

Стандартные размеры по ширине – 1/1,2/1,5/1,8 метра. В исключительных случаях используются квадратные панели (2*2 м). Наиболее популярными в строительстве являются изделия с метровой шириной.

По ГОСТу предусмотрено несколько стандартных размеров плит рассматриваемого типа:

  • 3000*1200 мм.
  • 3000*6000 мм.
  • 3000*18000 мм.
  • 1500*6000 мм.

Поскольку панели имеют разные габаритные размеры, то и нагрузка у них отличается. С учетом этой особенности, в строительстве применяют преимущественно П-образные плиты перекрытия, вес которых составляет от 770 до 820 кг/кв. м. При больших нагрузках расчетная масса составляет 2500 кг/кв. м. Ниже приведена таблица с указанием типов панелей и прочих параметров.

Расчет нагрузки перекрытия

Перед тем, как приобретать ребристые плиты перекрытия, очень важно воспроизвести важные расчеты. Благодаря им можно будет опередить, какую нагрузку должны выдержать плита. На основании полученного значения можно будет приобрести строительный материал определенной серии, размерами и весом.

На видео рассказывается о нагрузке на плиту перекрытия:

Что касается нагрузки, то она может быть самой различной: постоянной, временной, неравномерной и равномерной. При расчете будет использовать только равномерную нагрузку, так как она считается самой распространенной. Единицы измерения равномерной нагрузки – кг/м2.

Каков размер по ГОСТ плит перекрытия ПК можно прочитать здесь.

Как правило, расчет ребристой плиты перекрытия в здании, где будут проживать люди, основан на значении 400 кг/м2. Если высота представленного строительного материала составляет 10 см, а его вес придаст еще нагрузку 250 кг/м2, стяжка и покрытие на пол добавит еще 100 кг/2.

Расчет нагрузки перекрытия

Именно такая нагрузка сосредотачивает в себе комбинацию возможных нагрузок на перекрытия здания, в котором будут жить люди. Однако расчет может происходить и на более высокие нагрузки. Чтобы точно перестраховаться, то стоит помножить коэффициент надежности, значение которого достигает 1,2. Другими словами, равномерно сосредоточенная нагрузка будет составлять: 400+250+100)*1,2=900 кг/м2.

Узнать о том каковы стандарты многопустотных плит перекрытия можно тут.

Технический чертеж ПКЖ

Так как ребристая пкж плита имеет значение ширины – 100 см, то полученное значение необходимо рассматривать в роли плоской нагрузки, которая оказывает свое влияние по оси У, а единицы ее измерения кг/м2.

Нагрузка

До покупки плит обязательно нужно просчитать все нагрузки, которые будут на них воздействовать. Расчеты дают возможность правильно и точно определить, какая нагрузка для выбранной плиты будет оптимальной, а какую она не выдержит. Материал закупают в соответствии с характеристиками в расчетах и сопровождающей изделие документации.

Нагрузка

Нагрузка на П-образную плиту может быть равномерной/неравномерной, временной/постоянной. В расчетах учитывают равномерную нагрузку, измеряя ее в кг/м3.

Лучше всего данный этап работ доверить профессионалам, так как учесть все нюансы и верно все рассчитать без специальных знаний и навыков достаточно сложно.