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
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.
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.
Основной нормативный документ, регламентирующий размеры пустотных плит: ГОСТ 26434-2015.
Размеры пустотных плит шириной 1 (м):
— длина (L): от 1680 (мм) до 11980 (мм) ;
— ширина (B): 990 (мм) ;
— толщина (H): 220 (мм) ;
— масса (m): от 553 (кг) до 5000 (кг) ;
— диаметр круглых пустот (D): 159 (мм) , 140 (мм) , 127 (мм) , 114 (мм) .
Плиты шириной 1.2 (м):
— длина (L): от 1480 (мм) до 8980 (мм) ;
— ширина (B): 1190 (мм) ;
— толщина (H): 220 (мм) ;
— масса (m): от 539 (кг) до 3300 (кг) ;
— диаметр круглых пустот (D): единый стандарт.
Плиты шириной 1.5 (м):
— длина (L): от 1680 (мм) до 8980 (мм) ;
— ширина (B): 1490 (мм) ;
— толщина (H): 220 (мм) ;
— масса (m): от 808 (кг) до 4400 (кг) ;
— диаметр круглых пустот (D): единый стандарт.
Параметры отверстий:
Отверстия (пустоты) имеют общий стандарт для всех плит и представлены выше.
Полную таблицу размеров пустотных плит всех марок можно скачать по ссылке ниже .