Перекрытие любого сооружения является важнейшим элементом, ответственным за надежность и безопасность. Плиты перекрытия пустотные давно стали самым распространенным способом монтажа этой системы. Они используются и в жилищном, и в промышленном строительстве.

Пустотные плиты перекрытия используются в жилищном и промышленном строительстве, они надежны, долговечны и экономичны.

Плиты перекрытия пустотные выпускаются в широкой номенклатуре, но их параметры достаточно жестко нормируются стандартами и строительными нормами. Однако при всей надежности стандартных плит важное значение имеет правильный выбор размеров, конструкции и типа элемента. Для этого надо предварительно оценить нагрузки и провести определенный расчет.

Особенности многопустотных плит перекрытия

Сборные типы перекрытий осуществляются с использованием плит, которые крепятся на несущие стены. Монолитные плиты в настоящее время применяются только при специальном строительстве.

Схема многопустотной плиты перекрытия с отверстиями.

Широкое распространение получили плиты перекрытия пустотные из железобетона. Такие плиты имеют продольные пустоты, которые заметно снижают их вес, при этом мало влияя на прочностные характеристики, так как сохраняется система армирования. В свою очередь, уменьшение веса перекрытия ведет к снижению нагрузок на опорные стены.

Пустотная конструкция позволяет существенно повысить теплоизоляционные характеристики из-за наличия воздушных прослоек. Кроме того, повышается звукоизоляция по тем же причинам. Наконец, воздушные каналы позволяют экономить бетон, что снижает стоимость изделия.

Конструкция плиты

Плиты перекрытия пустотные представляют собой железобетонную плиту правильной прямоугольной формы, в которой сформированы параллельные каналы, направленные продольно. Каналы могут быть разной формы, но наиболее часто они выполнены в виде сквозного круглого отверстия диаметром 150 мм (в некоторых конструкциях — 159 мм). На рис.1 приведена схема плиты.

(Рис.1) Схема многопустотной плиты перекрытия.

Рисунок 1. Схема многопустотной плиты перекрытия.

На схеме видно, что основными геометрическими параметрами являются длина L, ширина B и высота H. Стандартные плиты выпускаются длиной от 118 до 970 см, шириной от 99 до 350 см и высотой 22 см. Наибольшим спросом пользуется пустотная плита длиной 6 м и шириной 1,5 м, так как для ее монтажа подойдет кран грузоподъемностью не более 5 тонн. Вдоль отверстий в толще бетона проложена арматура. Количество отверстий может быть различным, в распространенной плите 6х1,5 м предусмотрено 6 штук.

Маркировка стандартизована, например, ПБ 12-10-8, расшифровывается следующим образом: 12 — длина в дм с учетом технологического зазора между плитами (ей соответствует ближайшая длина по стандарту — 118 см); 10 — ширина в дм (определяется аналогично длине); 8 — прочность на изгиб, т.е. 8 кг/дм². До настоящего времени реализуются плиты марки ПК, но они производятся по более старой технологии и имеют больший разброс размеров.

Особенности производства

Производство плит перекрытия.

Плиты изготавливаются способом безопалубного формования бетона на натянутую арматуру большой длиной с последующим разрезанием по заданным размерам. Основа выполняется обычно из бетона марки М400. В качестве арматуры используются нержавеющие стальные пруты типа А3 или А4, предварительно натянутые под нагрузкой. Для перераспределения натягивающей нагрузки по объему изделия на арматуру крепится армирующая сетка. После заливки бетоном излишки армирующих элементов срезаются под торец блока. Использование предварительно напряженных армирующих стержней позволяет увеличить прочность на изгиб, а торцевые части плит подтягиваются к средине, что упрочняет зону крепления перекрытия к опорной стене. После заливки изделие просушивается и подвергается контролю на соответствие прочности и размерам.

Особенности монтажа

Пустотные плиты перекрытия используются как межэтажные, цокольные и чердачные перекрытия. Они укладываются вплотную параллельно друг другу с опорой на несущие стены. Швы между плитами заделываются цементным раствором. Прочность крепления к стенам обеспечивается с помощью стальных анкеров, соединенных с монтажными петлями.

Схема монтажа пустотной плиты перекрытия.

Торцы блоков упрочняются на стене с использованием Г-образных анкеров. Длина участка плиты, опирающаяся на стену, является нормируемой величиной и должна составлять (не менее) при опоре на стену из бетонных панелей:

• для элементов длиной до 4,2 м — 7 см;
• длиной 4,2-6 м — 9 см;
• длиной 6-7,2 м — 10 см;
• длиной до 12 м — 12 см;
• при опоре на кирпичную кладку эта длина увеличивается на 30%.

Чтобы обеспечить надежность, обычно длину опорной части делают 12 см.

При монтаже перекрытия на стены из газобетона обязательным условием является установка армированного пояса. Пояс изготавливается по всему периметру и может быть выполнен из монолитного железобетона или из трех рядов полнотелого кирпича, армированного кладочной сеткой. Ширина пояса — 25 см, а толщина — не менее 12 см. Самым надежным решением является установка монолитного железобетонного пояса высотой более 15 см. Армирование представляет собой прямоугольный каркас из четырех прутьев арматуры A3 диаметром 10 мм.

Нагрузки на перекрытия

Правильное и неправильное опирание плит перекрытия.

Чтобы определить, какую конструкцию перекрытия монтировать в доме, необходимо провести предварительный расчет, который, прежде всего, опирается на величину нагрузок, действующих на перекрытия в процессе эксплуатации сооружения. Общая нагрузка может быть представлена как сумма отдельных нагрузок, т.е. F = F1+F2+F3+F4+F5, где F1 — вес самих плит, F2 — вес верхних элементов; F3 — вес нижних элементов; F4 — вес строительных конструкций; F5 — динамическая нагрузка.

Вес самой плиты (F1) является достаточно стабильной величиной, определенной размерами блока. Вес верхних элементов (F2) включает в себя массу всех напольных покрытий (стяжка пола, финишные покрытия) и стационарно установленной мебели и оборудования. Вес нижних элементов (F3) подразумевает массу штукатурки, подвесных потолков и всего, что крепится к потолку. Вес строительных конструкций (F4) определяется весом всех межкомнатных стен и перегородок, дверей, каминов и т.д. Наконец, динамическая нагрузка (F5) должна учитывать нахождение и перемещение людей, передвижение мебели, заливку воды в ванну и т.д.

Расчет нагрузки, возникающей от массы определенного предмета, должен учитывать площадь распределения этой массы.

Например, ванна с водой опирается только на ножки, это значит, что имеет место точечная нагрузка.

Расчет допустимой нагрузки

Максимально допустимая нагрузка, которая может быть приложена к плите, определяется ее конструкцией и жестко нормируется ГОСТ. Обычно используются пустотные плиты перекрытия с прочностью 800 кг/м².

Опалубка пустотной плиты перекрытия.

Расчет допустимой нагрузки сводится к определению фактических значений для конкретного помещения. Расчеты проводятся с условием, что монтаж перекрытия произведен правильно, с достаточной площадью опоры.

Прежде всего, определяется фактическая площадь используемой плиты: S = LxB (размеры плиты из рис.1). Например, использована плита площадью 6 х 1,5 = 9 м². Вес стандартной плиты ПК60-15-8 составляет 2850 кг, т.е. нагрузка — 317 кг/м². Общая допустимая нагрузка на такое основание может составить не более 800х9-2850=4350 кг.

Нагрузка (F1) определяется конструкцией пола, но обычно не превышает 200 кг/м², т.е. нагрузка на плиту составит 200х9=1800 кг. Нижняя нагрузка (F2) при условии отсутствия каких-то особых подвесных конструкций не превысит 70 кг/м² или 70х9=630 кг. Теперь можно выяснить, на какую дополнительную нагрузку можно рассчитывать при заселении помещения. Она составит 4350-1800-630=1920 кг. Однако для надежности рекомендуется учесть коэффициент запаса прочности, принимаемый обычно как 1,2. Окончательно полезная нагрузка составит 1920:1,2=1600 кг. Такой предварительный расчет показывает, что в распоряжении жильцов верхнего помещения остается 1600 кг нагрузки на одну плиту. Сюда войдут и перекрытия, и мебель, и все остальное.

Уточняющий расчет, как правило, производится, наоборот — вначале выполняется детальный расчет всех фактических нагрузок, а затем проводится сравнение общей нагрузки с прочностью плиты. Это дает возможность уточнить, выдержит ли перекрытие планируемую нагрузку.

Пустотные плиты являются распространенным и достаточно надежным элементом перекрытия сооружения любого назначения. Безопасность и долговечность конструкции определяется правильностью выбора блоков и проведения монтажа.