Выбираем размер плиты перекрытия

Как рассчитать максимальную допустимую нагрузку на пустотную плиту перекрытия

Рассмотрим особенности монтажа плиты перекрытия. Ее установка зависит от схемы опоры, а также от качества и веса самой плиты

Очень важно сделать правильный расчет пустотной плиты перекрытия, чтобы изделие прослужило продолжительное время. Как никогда необходимы точнейшие математические подсчеты, если здание строят на территории с повышенной сейсмической активностью

Плиты перекрытия пустотные (ГОСТ 9561-91) выпускают разных размеров и разной толщины, что в итоге и определяет их способность удерживать ту или иную нагрузку.

Для того чтобы определить наибольшую нагрузку, которую выдержит перекрытие, чертят подробную схему постройки (дома или квартиры) и высчитывают суммарный вес всего, что будет «давить» на перекрытие. Прежде всего, учитывают:

• гипсобетонные перегородки;
• утепление полов из песка и керамзита;
• стяжки из цемента;
• массу напольных плит или паркетного покрытия.

Суммарный вес нагрузки делят поровну на все плиты, которые будут эту нагрузку держать.

Несущие стены и опоры для крыши размещают только по торцам, так как внутренние части армируют таким образом, чтобы основное давление приходилось на торцы. Дело в том, что центр пустотной плиты не выдерживает нагрузку, которую дают массивные конструкции, даже если снизу плиту подпирают опорными колоннами или капитальными стенами.

Марки пустотных плит перекрытия

Все железобетонные изделия, которые выпускаются на заводе, подлежат маркировке, которая, по сути, является закодированной информацией.

Плиты перекрытия обозначают двумя заглавными буквами ПК. За этой аббревиатурой следует число, обозначающее примерную длину изделия в дециметрах. Следующие цифры – это приблизительная ширина плиты в дециметрах. Последний показатель сообщает, какой вес в килограммах выдерживает 1 дм2  изделия, учитывая и ее собственную массу.

Например, данные на плите перекрытия ПК 12 – 10 – 8 сообщают о том, что длина этого изделия составляет 1, 18 м (примерно 12 дм), а ширина – 0,99 м (около 10 дм). Наибольшая нагрузка, которую сможет выдержать изделие, равняется 8 кг на 1 дм2  (800 кг/м2).

Заметим, что нагрузка величиною в 800 кг/м2 одинакова почти для всех пустотных плит перекрытия. Исключение составляют изделия, выдерживающие до 1000 и 1250 кг/м2: их маркировка заканчивается, соответственно, цифрами 10 и 12,5.

Преимущества и недостатки

Монолитные железобетонные перекрытия — одни из самых надежных и универсальных. К их преимуществам относят:

1. Высокие несущие возможности.
2. Долгий срок эксплуатации. В первые 50 лет бетон только набирает прочности, такие панели могут прослужить нескольким поколениям людей.
3. Возможность заливки перекрытий любых размеров и форм. Единственное условие для больших помещений — требуется установка дополнительных опор.
4. Пожаробезопасность. Бетон не горит и не способствует горению.
5. Отсутствие швов и переходов.
6. Толщина меньше чем у готовых плит.

Недостатки монолитного перекрытия:

1. Сложность устройства. Необходимость использования специализированного оборудования, что значительно усложняет возможность самостоятельного обустройства.
2. Большой вес оказывает сильную нагрузку на стены и фундамент, что делает невозможным использование в некоторых постройках (деревянных домах).
3. Сезонность работ. При температуре ниже 5°С надо применять противоморозные добавки, что значительно удорожает процесс.
4. Непрерывность заливки. Не рекомендуется, чтобы встречался «старый» и «новый» бетон, это может привести к появлению трещин.

Часто на стройках пользуются готовыми железобетонными плитами. В этих перекрытиях есть свои преимущества:

Заводские железобетонные плиты распространенный строительный материал, используемый для перекрытии.

1. Сравнительная дешевизна.
2. Скорость монтажа.
3. Прочность и долговечность.
4. Простота монтажа. Уложить плиты можно автокраном при помощи нескольких стропальщиков.
5. Шумоизоляция. Пустоты в плитах снижают уровень шума.
6. Надежность. Плиты изготавливают в заводских условиях, что гарантирует качество.

Недостатки сборного железобетонного перекрытия:

1. Необходимость привлечения грузоподъемной техники.
2. Меньший уровень жесткости в сравнении с монолитным перекрытием.
3. Наличие пролетов между плитами, что требует дополнительной отделки.

Особенности технологии изготовления

Техника производства плит перекрытия в зависимости от серии:

• П – изготовляются путем заливки бетона в специальные формы, в которые предварительно укладывается армирующий каркас. ЖБИ этого типа в зависимости от разновидности армирующей конструкции бывают нескольких видов по варианту опирания – на 2, 3 или 4 стороны.

  Рисунок 2. Сплошные однослойные изделия

• ПК – производятся с применением опалубочного метода. Изначально в форму укладывается армирующий каркас, производится заливка бетонной смеси и уплотнение с применением вибрационного оборудования. При условии стендового формования изделия могут быть предусмотрены для опирания по 2, 3 сторонам и по контуру, что зависит от конструкции армирующего каркаса.

  Рисунок 3. Железобетонные круглопустотные изделия серии ПК

• ПБ – изготавливаются с использованием современной безопалубочной технологии на специализированных конвейерных линиях. После затвердевания получается длинная плита-полуфабрикат, которая впоследствии разрезается на изделия нужных размеров. Железобетонные изделия ПБ могут опираться только на 2 стороны.

  Рисунок 4. Современные изделия безопалубочного формования типа ПБ

В конструкции ЖБИ серий ПК и ПБ присутствуют продольные технологические пустоты, которые могут иметь разные размеры:

• ПК – круглые отверстия с размерами 159 мм (1ПК) и 140 мм (2ПК).
• В плитах ПБ конфигурация и размеры пустот обычно регламентируются техническими условиями (ТУ) на их производство.

Сегодня производители выпускают еще и облегченные плиты перекрытия серий ПНО (производятся по той же технологии, что и ПК), а также 1,6ПБ и 3,1ПБ (аналоги ПБ). От стандартных многопустотных железобетонных изделий они отличатся уменьшенной толщиной, которая составляет 160 мм, и предназначены в основном для применения в малоэтажном строительстве.

Фото 5. Плиты разных размеров на открытой площадке

Полнотелые плиты перекрытия серии П при строительстве жилых объектов применяются редко, поскольку характеризуются относительно большим весом и создают значительные нагрузки на фундамент. Наибольшим спросом среди застройщиков пользуются пустотные изделия.

Главные преимущества использования пустотелых панелей перекрытия

Основными достоинствами, которыми отличается пустотелая плита, считаются:

1. Уменьшенный вес. При одинаковых размерах пустотной плиты и цельной панели вес первой будет меньше. Наличие пустот не оказывает влияния на снижение запаса прочности, но при этом многопустотные изделия меньше нагружают фундаментную основу здания.
2. Более доступная стоимость. Цена пустотных плит перекрытия значительно ниже стоимости монолитных панелей, потому как в процессе производства используется меньший объем бетона, что и позволяет сократить производственные затраты.
3. Улучшенные звуко- и теплоизолирующие свойства. Благодаря наличию пустот образуется воздушная прослойка, которая находится внутри бетонного массива и обеспечивает высокие эксплуатационные свойства.
4. Сокращённые временные затраты на строительство. Монтажные работы с использованием любого размера пустотных плит осуществляются в довольно сжатые сроки, особенно если сравнивать с возведением монолитной железобетонной конструкции с применением опалубки.
5. Большой сортамент плит перекрытия. У производителей имеется приличный размерный ряд продукции, где изделия отличаются по параметрам и характеристикам. Большой выбор стандартных размеров позволяет подобрать различные плиты для возведения перекрытий сложных конструкций.

Отверстия в панелях повышают тепло- и звукоизоляцию здания

Полезный совет! Только изделия, выпущенные в промышленных условиях, способны отвечать требованиям действующих стандартов. Плиты, произведённые в кустарных условиях маленькими предприятиями, будут иметь только небольшие стандартные габариты.

Основные положительные и отрицательные моменты использования плит

Другие преимущества, которыми отличаются разного размера многопустотные плиты перекрытий:

1. Внутренние сквозные отверстия можно использовать для прокладки разного рода коммуникаций и при этом не придётся подготавливать для них специальные штробы.
2. Повышенная устойчивость железобетонных изделий к колебаниям влажности и температуры окружающей среды.
3. Способность противостоять вибрационным нагрузкам, что даёт возможность применять плиты для строительства зданий в регионах с повышенной сейсмической активностью. При соблюдении норм строительства здание способно выдержать толчки амплитудой 8-9 баллов.
4. Ровная поверхность панелей облегчает проведение внутренних отделочных работ после завершения строительства.
5. Минимальная подверженность многопустотных изделий усадке.
6. Повышенная стойкость бетона к проявлению коррозионных процессов.

Используя плиты перекрытия можно сэкономить время на строительстве

Помимо перечисленных преимуществ, строители также выделяют и тот факт, что при применении пустотелых плит перекрытия отпадает нужда в монтаже дополнительных опорных стоек. Несмотря на такое количество преимуществ, плиты также имеют и некоторые негативные стороны.

Так, большой вес бетонной плиты приводит к тому, что потребуется дополнительно использовать в строительстве грузоподъёмную технику. Вследствие того, что нужно заказывать манипулятор, во-первых, необходимо обеспечить ему достаточного размера строительную площадку, во-вторых, нужно будет внести в смету статью дополнительных расходов.

Профильная труба: размеры, условия производства и калькуляция стоимости

Размеры по ГОСТу, виды и формат выпуска. Технологии производства трубопроката. Стандарт профиля мерной и немерной длины.

Кроме того, прежде чем начинать строительство, понадобится вычислить несущую способность пустотных плит перекрытия и прикинуть возможную максимальную нагрузку. При этом обязательно нужно учитывать величину воздействия как статического, так и динамического характера, а также вычислить нагрузочную способность стен.

Важно! Прежде чем формировать перекрытия из пустотных панелей, предварительно требуется забетонировать армопояс, расположенный по контуру коробки. Чтобы предупредить промерзание плиты, изнутри отверстия в торцевых углах заделываются с помощью утеплителя и цемента

Плиты перекрытия устойчивы к изменениям влажности и температуры

Вес плит перекрытий и другие важные параметры изделий

По ГОСТу размеры пустотных плит перекрытия должны находиться в пределах следующих значений, указанных в таблице:

Параметры	Минимальное значение	Максимальный показатель
Длина, м	1,68	12
Ширина плит перекрытия, м	0,98	1,48
Толщина, см	16	30
Диаметр пустот, см	11,4	15
Марка бетона	М200-М400
Вес, кг	750	4820
Несущая способность, кг/м²	800	1200

Если заказывать изделия под индивидуальное изготовление, то все показатели могут изменяться в зависимости от требований покупателя. Изменение параметров ни в коем случае не должно сказываться на надёжности или технологии изготовления. Несмотря на то, что толщина плит варьируется, в большинстве готовых изделий она равняется 22 см.

Вес считается особо важным критерием, все изделия, выпускаемые на заводах России, отличаются показателями от 750 до 4820 кг

Массу изделия важно учитывать, потому как, исходя из значения, определяется способ монтажа панелей при строительстве. Обычно на небольшой стройке задействуются краны грузоподъёмностью до 5000 кг

Если плита окажется тяжелее, это может привести к серьёзным проблемам.

Например, бетонная плита объёмом 2,91 м³ с маркировкой ПК 89-15.8 имеет длину 8,88 м, ширину 1,49 м и стандартную высоту 22 см. Изделие с такими параметрами отличается весом 4150 кг, в таком случае использовать кран грузоподъёмностью до 5 тонн может быть опасно. Нужно отметить, что в некоторых случаях вес плит с одинаковой маркировкой бывает разным, но обычно разница не превышает нескольких килограммов, поэтому существенной роли при расчётах она не играет. Чаще вес меняется из-за намокания одного из изделий.

Таблица веса пустотных плит перекрытия в зависимости от размеров:

Размер: длина, ширина, высота, м	Объём, м³	Вес, т
1680х1190х220	0,44	0,61
1980х1190х220	0,54	0,76
2380х1190х220	0,62	0,905
2680х990х220	0,58	0,83
1780х1190х160	0,34	0,463
2080х1490х160	0,5	0,686
5780х990х220	1,26	1,71

Пустотные железобетонные перекрытия широко используются при строительстве многоэтажных зданий как частной, так и государственной застройки. Своё распространение панели получили благодаря высоким эксплуатационным характеристикам, которые оценили и пользователи, и профессиональные строители. Чтобы ускорить строительство, главное – правильно подобрать размер, вес и тип плиты, не забывая при этом учитывать несущую способность изделий. В результате строительства с соблюдением правил и технологий, когда используются пустотелые межэтажные перекрытия, получается качественное и устойчивое здание.

Пустотелые плиты перекрытия – изготовление и конструкция

Панели перекрытия изготавливаются предприятиями по производству железобетона по различной технологии:

• безопалубочным путем на специальном оборудовании с применением вибрационной трамбовки. На автоматизированной линии формируются панели пустотные, размеры которых определяются индивидуально путем резки непрерывно перемещающегося бетонного массива. В зависимости от требований клиента определяется длина, на которую разрезается пустотка. Габарит продукции, маркируемой ПБ, не превышает 12 м;
• путем заливки бетонной смесью стационарно расположенной металлической опалубки длиной до 9 метров. В форме закреплены предварительно напряженные арматурные прутья и стальная сетка. Залитая бетонным раствором конструкция, находящаяся в каркасе, подвергается виброуплотнению и тепловой обработке в пропарочных камерах. Извлечение плиты и дальнейшее перемещение производится с помощью строповочных проушин. Стройматериал обозначается индексом ПК.

Элементы перекрытия пустотные конструктивно представляют собой железобетонный параллелепипед с полостями круглого сечения, выполненными параллельно продольной оси.

Наличие цилиндрических полостей повышает эксплуатационные характеристики:

• положительно влияет на прочностные характеристики;
• улучшает теплоизоляционные характеристики;
• облегчает процесс прокладки инженерных коммуникаций;
• снижает степень воздействия внешних шумов.

Плиты перекрытия пустотные выпускаются в широкой номенклатуре, но их параметры достаточно жестко нормируются стандартами и строительными нормами

Пустотная панель производится из бетонного раствора тяжелых марок (М300–М400), усиливается стальной сеткой и специальной арматурой класса А3-А4, отличающейся повышенной устойчивостью к коррозионным процессам.

Основные виды маркировок: какие данные можно узнать из названия

Стандартная маркировка плит перекрытий, независимо от разновидности, имеет такие значения:

• буквами обозначается тип изделия и особенности конструкции;
• цифрами отмечаются длина и ширина, высота считается относительно постоянным значением и в маркировке не используется;
• несущая способность, где единица значения соответствует выдерживаемой нагрузке 100 кг/м²;
• класс использованной арматуры обычно указывается в самом конце.

Иногда в маркировке встречаются и дополнительные значения, такие как устойчивость к агрессивным средам, сейсмическому влиянию, перепадам температур. Также можно найти значение, указывающее на количество пустот в панелях. На примере можно рассмотреть расшифровку маркировки пустотного изделия ПК 23.15-8:

Из маркировки можно узнать тип плиты, размеры, несущие способности и класс применения

1. Аббревиатура ПК означает, что перекрытие изготовлено методом заливки в готовую опалубку, а плита имеет круглые полости.
2. 23 – обозначает длину в дециметрах, которая чаще всего округляется в большую сторону.
3. 15 – округлённая ширина плиты 14,9 дм.
4. 8 – значение, указывающее на несущую способность пустотного блока, которое соответствует показателю 800 кг/м².

Похожим образом расшифровывается и обозначение перекрытия ПБ 72.15-12,5:

1. ПБ – этими буквами маркируется изделие, выполненное посредством безопалубочного способа. Аббревиатура также означает, что это плита с полостями цилиндрической формы.
2. 72 – округлённое значение длины 71,8 дм.
3. 15 – параметр ширины.
4. 12,5 – коэффициент, обозначающий несущую способность изделия, который соответствует значению 1250 кг/м².

Как выбрать пустотную плиту перекрытия

При первом взгляде на пустотные плиты перекрытия может показаться, что они отличаются между собой только по длине, толщине и ширине. На самом деле, технические характеристики пустотных плит перекрытия гораздо шире и подробно расписываются в ГОСТ 9561-91.

Пустотные плиты отличаются между собой по способу армирования. Причём, армирование (в зависимости от типа плит) может быть выполнено с использованием предварительно напряжённой арматуры или без напрягаемой арматуры. Чаще используются плиты перекрытий с предварительно напряжённой рабочей арматурой.

Выбирая плиты перекрытия, следует обратить внимание на такой важный момент, как допустимое количество сторон, на которые можно опереть плиту. Обычно плиту перекрытия можно опирать только на две короткие стороны, но некоторые виды плит допускают опирания на три и на четыре стороны. Например:

Например:

• ПБ. Плита предусматривает опирание по двум сторонам.
• 1ПК. Толщина плиты – 220 мм. Диаметр круглых пустот – 159 мм. Плита допускает опирание только на две стороны.
• 1ПКТ. Плита, имея аналогичные размеры, допускает опирание на три стороны.
• 1ПКК. Плиту можно опирать на четыре стороны;

Также плиты перекрытия различаются между собой по способу изготовления. Например, часто возникает спор, что предпочесть – плиту ПК или ПБ.

Плиты с маркировкой ПК (толщиной от 160 до 260 мм и типовой несущей способностью в 800 кг/кв.м.) отливают в опалубке. Панели марки ПБ (толщиной от 160 мм до 330 мм и типовой несущей способностью от 800 кг/кв.м) изготавливаются методом безопалубочного непрерывного литья (это позволяет получить более гладкую и ровную поверхность, чем у плит ПК). Плиты ПБ ещё называют экструдерными.

Плиты ПБ, за счёт предварительного напряжения сжатой и растянутых зон (преднапряжение арматуры делается при любой длине плиты), меньше подвержены растрескиванию, чем плиты ПК. Плиты ПК при длине до 4.2 метров могут выпускаться без преднапряжённой арматуры и имеют больший свободный прогиб, чем плиты ПБ.

По желанию заказчика, плиты ПБ можно нарезать под заданные размеры (например, от 1.8 до 9 метров). Плиту также можно резать вдоль и на отдельные продольные элементы, а также делать косой рез под углом в 30-90 градусов, без потери её несущей способности. Это значительно упрощает раскладку таких плит перекрытия на строительном объекте и предоставляет большую свободу проектировщику, т.к. размеры коробки дома и несущих стен не привязаны к стандартным размерам плит ПК.

При выборе плит ПК (длиной более 4.2 метра) важно запомнить такую особенность – эти плиты являются преднапряженными со специальными упорами на концах плиты. Если срезать торец у такой плиты, то упор (отрезанный вместе с концом плиты и вертикальной арматурой) не будет работать. Соответственно – рабочая арматура станет цепляться за бетон только своей боковой поверхностью

Это значительно уменьшит несущую способность плиты

Соответственно – рабочая арматура станет цепляться за бетон только своей боковой поверхностью. Это значительно уменьшит несущую способность плиты.

Несмотря на более гладкую поверхность, хорошую геометрию, меньший вес и высокую несущую способность, при выборе плит ПБ следует учесть такой момент. Пустотные отверстия в плитах ПК (в зависимости от ширины плиты, диаметром от 114 до 203 мм) позволяют без труда пробить в ней отверстие под канализационный стояк, диаметром в 100 мм. В то время как размер пустотного отверстия в плитах ПБ  –  60 мм. Поэтому, для пробития сквозного отверстия в плите марки ПБ (чтобы не повредить арматуру), следует заранее уточнить у завода-изготовителя, как это лучше сделать.

Монолитные перекрытия

В последние десятилетия широкое распространение получили сооружения из монолитного бетона. Это связано с желанием уйти от типовых строений и придать каждому сооружению уникальный архитектурный облик.

Схема железобетонного монолитного перекрытия

Здание, этаж за этажом, отливается из бетона, естественно – по стальному армированному каркасу.

После строительства стен, перемычек и колонн очередного этажа устанавливаются дополнительные временные опоры. На общее опорное поле укладывается съёмная алюминиевая или деревянная опалубка. Поверх опалубки монтируется арматурный каркас. Каркас соединяется с арматурными прутьями стен и перегородок. После этого в опалубку заливается цементный раствор. Для повышения прочности его уплотняют с помощью виброреек и вибролотков. Так как бетон лучше схватывается при температуре порядка 70 градусов тепла, его укутывают теплоизоляционными материалами и готовят с использованием горячей воды. Все видели «палатки и шалаши» над пролётами строящихся мостов.

После отвердения опалубка снимается, получается монолитный пол и потолок. Там, где листы опалубки соприкасались между собой, бывают выступающие швы. Их удаляют механическим способом, или оставляют как есть, в зависимости от того, какие варианты отделки пола и потолка будут применяться в дальнейшем.

Дома и производственные сооружения чаще строятся из сборного железобетона. Есть и различные гибридные варианты, но при этом применяются плиты перекрытия, изготавливаемые на заводах бетонных изделий. Плиты перекрытий бывают трёх типов.