Плиты перекрытия, классификация

Как правильно разложить плиты перекрытия ПК?

Предположим, что Вы уже определились с маркой плиты прекрытия ПК. Заказали на заводе железобетонных изделий подходящие под Ваш проект плиты, соответствующего размера. Осталось грамотно разложить доставленные материалы. Чтобы не допустить ошибок при раскладке, упомянем некоторые стандарты строительных норм.

Стандартные размеры опирания пустотных плит:

на кирпичную стену: 110-120 мм
на бетон и металл: 90-120 мм
на блоки: не менее 150 мм, но не более 250 м

Максимальное опирание плиты по боковой стороне (боковое опирание): 50 мм и Важно! только в нижней части плиты, где расположена арматура. Важно! Опирать плиты допускается только по двум сторонам! Если опереть плиту на три стены, то в центре плита может треснуть

Так ка плита, это балка и нагрузка арматуры рассчитана на опирание по двум сторонам.

Характеристики и параметры

В зависимости от модели плиты, а также ее размера она может отличаться по различным параметрам, например, несущей способности, нагрузке и расстоянию между пустотами.

Размеры

Стандартная ПК плита может иметь длину от 1 до 12 метров, а ширину от 1(0,98) до 3,6 м в зависимости от ее предназначения. Толщина обычных конструкций 1-3ПК составляет 220 мм, а у 4-6ПК может достигать от 260 до 300 мм.

О размерах подробнее тут.

Вес

Масса пустотной бетонной плиты зависит на прямую от ее размера, использованного бетона, а также толщины арматуры и может изменяться от 500кг до 5 тонн.

Полная статья о массе конструкции здесь.

Нагрузки

Нагрузка на плиты рассчитывается с учетом типа давления и назначения конструкции. Предметы мебели, перегородки, тепло- или шумоизоляция, а также бытовые приборы относятся к статической нагрузке, которая действует постоянно. Стандартная плита выдерживает около 0,68 т/м2.

Перестановка мебели, передвижение людей и изменение положения подвижных конструкций относятся к временным динамическим нагрузкам, а ПК плита способна выдерживать до 0,5 т/м2 такого давления. Предельная величина давления чаще всего составляет 0,8 тонн в секунду/м2.

Для того, чтобы определить сколько должна составлять предельная нагрузка, можно воспользоваться онлайн калькулятором или формулой, которая представлена ниже:

Для примера возьмем плиту ПБ 65-12-8, масса которой составляет 2,5 т. Требуется определить ее площадь, поэтому перемножаем длину на ширину: 6,5х1,2=7,8 м2.
Далее требуется высчитать допустимую нагрузку плиты с учетом ее веса и предельных значений: 0,8-(2,5/7,8)=0,8-0,321=0,479 т/м2. Таким образом можно рассчитать запас допустимых нагрузок.

Расстояние между пустотами

ГОСТ 9561-91

Из этого можно понять, что в самой узкой точке расстояние между краями будет около 25 мм.

В зависимости от типа плиты и ее ТТХ пустоты могут иметь меньший или больший размер отверстий, а из-за этого будет меняться ширина бетонного пространства между ними.

Упругость

Модуль упругости пустотных плит зависит от выбранного типа бетона, а также от того, в каком состоянии находится арматура (напряжена или нет) и ее толщины. В соответствии с СНиП 2.01.07-85 допустимый показатель прогиба перекрытия не должен превышать 60 мм.

Огнестойкость

Огнеупорность бетонных плит перекрытия зависит от:

типа использованного бетона,
нагрузки;
наличия изолирующих материалов (покрытие пола, потолка);
толщины и прочности арматуры;
формы самого перекрытия.

Точечная нагрузка с точностью до грамма

Этот вид нагрузки требует особой осторожности. От того, сколько будет подвешено или нагружено на одну точку, будет зависеть срок службы всего перекрытия

Некоторые справочники предлагают рассчитывать предельно допустимую точечную нагрузку по следующей формуле: 800 кг/кв.м × 2 = 1600 кг То есть на одну точку можно навесить или поставить 1600 кг. Однако более разумным будет подсчет точечной нагрузки в соответствии с коэффициентом надежности.

Для жилых помещений он обычно равен 1-1,2. Исходя из этого, получаем: 800 кг/кв.м × 1,2 = 960 кг Такой расчет более безопасен, если речь идет о длительной нагрузке на одну точку. Однако следует помнить, что точечную нагрузку лучше располагать ближе к несущим стенам, возле которых армирование плиты усилено.

Производство плит

Как производятся железобетонные плиты? Главное в производстве – бетон. Он получается путем смешения песка и щебня. Этот материал отличается высоким сопротивлением к сжатию, и способен легко растягиваться. Для повышения прочности используется арматура, изготавливаемая из композита и стали. Бетон для арматуры является антикоррозийным средством.

Щебень своего рода инертный материал, с которым цемент не вступает в какую-либо реакцию. Часто носит определение – заполнитель. Способен изменить структуру плиты.

Для производства железобетонной плиты берется щебенка разной фракции и мелкая, и крупная. На выбор влияет назначение изделий и задачи конструктора.

В качестве арматуры может применяться проволока или другая сталь. Арматура делится на два вида:

— рабочая, представляющая собой низ плиты, который работает на изгиб;
— монтажная – непосредственно скелет всей конструкции.

Оно может быть:

Опалубочным — базируется на применении готовых форм с предварительным установлением металлической арматуры и затем заливкой бетоном. Такой способ придает изделию прочность, качество плоскости, тепло и звукоизоляционные свойства, высокие эксплуатационные свойства.
Безопалубочным – изготовление проходит на конвейере, по которому беспрерывно перемещается железобетонная лента, накрываемая теплоизоляционным материалом и нагреваемая до нужной температуры. Затем лента разрезается на нужные фрагменты. Плюс данного способа в том, что можно выполнить любые по длине плиты.

Изготовитель обязан придерживаться ГОСТов:

26434-85
25912-2015
25912.0-91
25912.1-91
25912.2-91
ГОСТ 25912.3-91

Технологический процесс

Работа начинается с создания чертежа, на основе которого создается изделие.

Процесс можно разделить на следующие этапы:

В форму изделия помещается каркас, выполненный из арматуры в виде ребристых стержней, которые предварительно натягиваются с применением электрического тока или домкрата.
Происходит крепление стержней на форму.
Затем наступает очередь конвейерной линии, стендов специального характера, роликового формирования.
Когда структура сформирована, плита подвергается тепловому воздействию в специальных камерах. Это позволяет повысить скорость затвердевания бетона. Плита в течение 10 часов приобретает прочность до 60 процентов, что равняется 25 суткам при обычных условиях.
После приобретения прочности, крепления на форме убираются.
Стержни сжимают так, чтобы сформировать нужное состояние для плиты.

Каждая компания изготовитель привносит что-то свое в процесс производства железобетонной плиты, чтобы выделиться большей производительностью и более привлекательной ценой.

Условия хранения

— Хранить только в горизонтальном виде;
— плиты не должны касаться грунта;
— необходимо обеспечить надежное основание, которое не будет промокать и гнить;
— высота основания должна быть достаточной, чтобы в случае проседания, плиты не достали грунт;
— между плитами укладываются деревянные рейки в строгой последовательности одна над другой на расстоянии до 40 см от края;
— допустимое количество плит в штабеле 10 штук.

Чем отличаются плиты ПК и ПБ?

Главная разница между этими изделиями — метод изготовления.

Этапы изготовления плит ПК:

арматура укладывается в стальную опалубку;
металлическая форма заливается бетоном;
методом вибрации выполняется удаление воздушных пузырьков;
плиту перемещают в сушильную камеру на 6-7 часов;
готовые изделия извлекают из камеры и складируют.

При изготовлении плит ПБ опалубка не используется, отсюда и название метода — безопалубочный. Производство состоит из следующих этапов:

вдоль всей прогреваемой площадки натягиваются тонкие канаты;
Формовочная машина проходит над площадкой и выливает полосу бетона;
сверху полуфабрикат покрывается пленкой;
изделие просушивается;
высушенная заготовка разрезается по размерам заказчика.

Уникальный метод производства ПБ позволяет выполнять резку изделия под углом от 30 до 90⁰, при этом их устойчивость к нагрузкам не снижается.

Согласно ГОСТ от размера плит ПК зависит технология их производства. Так, если длина изделия более 4,2 м, такие плиты нельзя обрезать, ведь на концах изделий расположены узлы арматуры, которые отвечают за несущую способность плиты.

Еще одна особенность — плиты ПБ не имеют строповочных петель, что затрудняет монтаж и повышает его стоимость. Пользоваться для зацепки пустотными отверстиями категорически запрещено, так как торец изделия может лопнуть, и плита сорвется с крюков. Монтаж плит выполняется безопасно только с использованием специальных траверс.

Конструктивные особенности плиты перекрытия

Плиты перекрытия это плоские прямоугольные элементы, которые укладываются горизонтально. Таким образом происходит разделение этажей, и распределение нагрузки по всей поверхности помещения.

Фактически размер плит должен быть аналогичен размеру пролетов между осями, на практике же параметры немного отличаются. Отличия состоят в технологических зазорах, которые так нужны при монтаже конструкции.

Существует несколько видов плит, применяемых в жилищном строительстве.

Сплошные

Конструкция выглядит как плоскость с постоянным сечением. Нижняя поверхность плиты оптимальна для покраски, а верхняя подойдет для полового покрытия. Толщина плит:

Марка 1П (120 мм);
Марка 2П (160 мм).

Многопустотные

Назначение пустотных плит довольно простое — они созданы для уменьшения веса общей конструкции.

К тому же при монтаже именно пустотных плит снижается звуконепроницаемость.

При различии толщины плит существенным признаком выделяют также и стороны на которые они опираются.
Существует несколько стандартных значений, к примеру: 1ПК (220/159), 2ПК (220/140) и т.д.
При этом первая величина отвечает за толщину плиты, а вторая за диаметр пустот.

Ребристые

Плиты с жесткими ребрами, толщина которых равна 300 мм, что позволяет им выдерживать нагрузки, по массе превышающие нагрузки на другие типы плит. Для получения наибольшего эффекта внутренняя арматура плит проходит через предварительное напряжение.

Их применение далеко от жилищного строительства. Плиты используются при сооружении общественных зданий. Их стандарт 21506.

Похвастаться множеством разнообразных размеров ребристые конструкции не могут, но все же различия в них есть. Они подразделяются на:

П1, 5650*2985 мм;
П2, 5650*1485 мм;
П3, 5650*935 мм.

Здесь многое зависит также от вида применяемого бетона, а также от плотности материала.

Расчет

Расчет бетонных и железобетонных перекрытий проводится на основе параметров, регламентируемых СНиП 2.01.07-85. Порядок расчета:

определение параметров будущего перекрытия, выбор марки бетона, вид арматуры или вариант готовой плиты;
определение нагрузки на будущую конструкцию;
рассчитать предельный изгибающий момент;
выбрать оптимальное сечение арматуры.

Как рассчитать плиты перекрытия, рассмотрим пошагово.

Расчетная длина

Это расстояние между двумя самыми удаленными стенами. Плита перекрытия может опираться на две стены или на три (однопролетная конструкция и многопролетная). Крепиться она может жестко или фиксироваться на шарнирах. Толщина перекрытия равна 1:30 пролета, в среднем 20 см. Рассчитаем плиту на жестком креплении.

Сначала вычисли один метр конструкции. Высота плиты в формуле обозначается h, длина b. Возьмем для примера параметры 10 см и 100 см соответственно. В расчетах используют следующие формулы:

Вычисление нагрузки

Проще всего посчитать этот параметр для квадратной плиты, где заранее известна будущая нагрузка на каждую сторону. Часть веса будет давить на перекрытие постоянно (например, мебель и техника), другой вес периодически. При расчетах учитываются также статические и динамические нагрузки. Расчет плиты определяет общую распределительную нагрузку.

На видео представлено подробное описание оптимальной нагрузки на плиту. Расчет проводится на изгиб

При расчете нагрузки имеет важное значение материал, из которого сделаны опорные стены. Поэтому плиту рассчитывают не только исходя из нагрузки на нее, но и с учетом собственного веса

В жилом доме перекрытие рассчитывается с определением распределительной нагрузки. Для нее установлено значение: q1=400 кг/кв м.

Сама плита весит порядка 250 кг/кв м, плюс отделка пола стяжкой и чистовой ремонт – еще 100 кг/кв м. Всего 750 кг/кв м. Необходимо также учесть, что основное напряжение на изгиб приходится на центр плиты.

Выбор класса бетона

Так как бетонная масса – это не однородная субстанция, ее параметры текучести, прочности и другие, могут сильно отличаться. Поэтому монолитное перекрытие рассчитывают по поперечному сечению. В расчет также берется класс арматуры. Сопротивление арматуры определяет сопротивление бетона, поскольку она по сути работает на растяжение.

Подбор сечения арматуры

Прочность бетона зависит от предела прочности арматуры. И обратная ситуация – если прочность бетона уменьшается, снижается несущая способность армированных прутьев. Специалисты используют следующие формулы:

Площадь сечения плиты рассчитывают по диагонали. Дополнительное армирование делает конструкцию прочнее, что тоже надо учитывать:

Исходя из СНиП 2.03.01-84:

сопротивление Rs для арматуры А400 равно 3600 кгс/кв см (355 МПа);
сопротивление Rb бетона В20 117 кгс/кв см (11,5 МПа).

В итоге

потребуется 5 прутов арматуры сечением 14 мм и ячейкой 20 см;
площадь сечения арматуры 7,69 кв см.

Чтобы нивелировать изгиб потребуется толщина плиты 13-14 см. В этом случае арматуры потребуется 4-5 прутов, 16 мм сечением.

План

План перекрытий – это документ с чертежами и расчетами, который составляется для создания конструкции из нескольких плит. Он может включать сразу несколько разновидностей железобетонных и бетонных конструкций для разного типа помещений. Чаще всего изменения касаются нижнего этажа и подвальных помещений, но могут также присутствовать между этажей.

Самостоятельно разрабатывать план категорически не рекомендуется. Расчеты и чертежи проводятся силами профессиональных архитекторов, знающих свойства бетона. Неправильно составленный план перекрытий может стать причиной обрушения строения.

Плиты перекрытия ПБ и ПК — в чем разница?

При строительстве зданий между этажами используются прочные железобетонные перекрытия разных видов, которые сложно отличить по внешнему виду друг от друга. Определить марку используемой железобетонной продукции способны только профессионалы. При поверхностном рассмотрении плит перекрытия ПБ и ПК между ними никакой разницы нет, но они имеют существенные отличия. Отличия от плиты перекрытия пно мы рассмотрим позже.

Слева — железобетонная плита ПК 27-15-8 , справа — плита ПБ 74-12-8.

Свойства продукции, обозначаемой ПК

Технические характеристики железобетонных плит с маркировкой ПК:

используются для возведения любых типов строительных конструкций;
срок изготовления — 2 недели, что способствует сокращению сроков выполнения строительных работ;
ПК дополнительно усилены металлической или специальной напряженной арматурой;
обладают 3 группой устойчивости к образованию трещин;
виброустойчивый строительный материал;
повышенная звуконепроницаемость;
не боится воздействия влаги;
повышенная стойкость к высоким температурам.

Опалубочные панели оснащаются производителем специальными монтажными проушинами, которые облегчают их перемещение. Это их основное отличие от безопалубочных конструкций.

Плита ПК имеет стальные проушины для транспортировки и монтажа.

Достоинства безопалубочной продукции

У железобетонных плит безопалубочного типа есть преимущества перед другими строительными материалами:

Минимальные допуски, которые обеспечивают точные геометрические размеры и правильную форму изделия. Это существенно облегчает строительные работы, так как одинаковые плиты правильной геометрической формы легче монтировать.
Поверхность стройматериалов отличается высоким качеством. В процессе производства при непрерывном перемещении массы бетона формовка изделий обеспечивается специальным оборудованием. Визуально отличить изделие марки ПБ от ПК можно по виду рабочей поверхности. В первом случае она гладкая, во втором — плоскость изделия имеет существенные отклонения.
Технология производства без использования опалубки позволяет изготавливать железобетонные плиты разных размеров. Шаг изменения габаритов изделия составляет 10 см, а длина может быть от 2 до 12 м.
По современной технологии бетонный массив дополнительно армируется. Эта процедура существенно увеличивает прочность готового стройматериала, минимизирует вероятность формирования трещин в результате механического воздействия на изделие.
Независимо от габаритов панели усиливаются напряженными тросами. Благодаря этому строительный материал способен выдерживать большие нагрузки — 600-1450 кг/м².
Для обустройства в здании необходимых коммуникационных систем в плитах перекрытия можно легко сделать отверстия нужного диаметра, так как в них отсутствует металлический каркас.
Под заказ производители изготавливают торцевую часть плиты с уклоном, что расширяет область применения данной продукции. Чаще такой стройматериал используется для перекрытия сооружений нестандартной конструкции.

Единственный недостаток ПБ — это некоторые затруднения в процессе их транспортировки и перемещения, что невозможно сделать без применения специального такелажного оснащения. А изделия с маркировкой ПК изначально оснащаются специальными монтажными проушинами.

Несмотря на недостатки, панели перекрытия ПБ и ПК благодаря хорошим прочностным качествам востребованы в строительстве. Марку изделия для выполнения строительного проекта устанавливают профессиональные строители или проектировщики.

Виды железобетонных изделий

Железобетонные плиты перекрытия могут иметь отличие по разным признакам, но в основном они делятся на:

пустотные;
ребристые;
монолитные.

Пустотные плиты перекрытия пользуются большой популярностью в качестве междуэтажных перекрытий. Они применяются при строительстве кирпичных и бетонных зданий. Пустотные полости в них обеспечивают хорошую тепло- и звукоизоляцию.

Ребристыми изделиями покрывают кровлю промышленных сооружений, таких как гаражи, ангары, склады.

Монолитными изделиями считаются армированные железобетонные конструкции. Они очень прочные, в отличие от других плит. Используются в строительстве многоэтажных домов, где существует повышенная нагрузка на конструкции.

Основные виды

Плиты перекрытия всех видов представляют собой изделия из конструкционного бетона с обязательным упрочнением стальной арматурой либо сеткой.

Таблица 1. Основные виды плит перекрытия

№	Маркировка	Конструкция	Особенности
1	П	Полнотелая, монолитная	Высокая прочность, большой вес
2	ПТ	Монолитная, полнотелая	Высокая прочность, большой вес
3	ПК	Пустотная	Изготавливается опалубочным способом
4	ПБ	Пустотная	Изготавливается безопалубочным способом
5	НВ	Пустотная	Изготавливается методом пропаривания в металлических формах
6	2ПБ	Пустотная утолщённая	Изготавливается безопалубочным способом, толщина увеличена
7	ПНО	Пустотная	Изготавливается опалубочным способом, толщина уменьшена
8	3,1ПБ	Пустотная	Изготавливается безопалубочным способом, толщина уменьшена
9	1,6ПБ	Пустотная	Изготавливается безопалубочным способом, толщина уменьшена
10	ПГ	Ребристая	Устойчива к сейсмическим и вибрационным нагрузкам
11	ПР	Ребристая	Устойчива к сейсмическим и вибрационным нагрузкам
12	ПП	Ребристая	Устойчива к сейсмическим и вибрационным нагрузкам

В таблице перечислены лишь основные, самые распространённые в нашей стране серии железобетонных перекрытий. Конструкторы постоянно разрабатывают новые модели и модифицируют старые серии, так как развитие индустрии ЖБИ проходит динамично, внедряются новые материалы и технологии. Но подавляющее большинство производителей работают по стандартным, проверенным технологическим решениям, особенно в сегменте малоэтажного жилищного строительства.

Пустотные плиты

Сегодня доступно много вариантов изготовления либо монтажа перекрытий и покрытий, большинство из них основаны на применении сборных железобетонных пустотных плит.

Единственное условие при самостоятельном выборе изделий для перекрытия: детальное изучение характеристик и размеров плит.

Плиты серий ПК и ПБ различаются технологией производства, но имеют одинаковую стандартную толщину 220 мм.

ПК (а также ПНО) изготавливаются с использованием опалубки для каждого изделия. В неё устанавливается армирующий каркас, далее изделие уплотняется с применением вибрационного оборудования. Это традиционная технология, по которой трудно допустить критические ошибки при изготовлении. Иногда застройщику необходима информация по числу возможных сторон опирания плиты. Для этого в маркировке плит ПК имеется уточнение: изделие, обозначенное ПКТ, может опираться на 3 стороны, а ПКК – на четыре.

Изделия ПБ (а также 2ПБ, 3,1ПБ, 1,6ПБ) заливаются бетонной смесью на непрерывно движущемся конвейере. После затвердевания плиту-полуфабрикат разрезают на плиты-отрезки нужной длины. Это безопалубочная технология.

Важно! В изделиях отсутствует поперечное армирование, что позволяет разрезать их без потери прочности. Возможен не только поперечный, но и продольный рез плиты, а также под углом 45 градусов

Эту возможность следует учитывать застройщикам, которым требуется в процессе монтажа обрезать часть плиты, — с плитами других марок подобные действия нежелательны.

Безопалубочные изделия имеют более точную геометрию и гладкую поверхность.

Плиты ПНО, 3,1ПБ и 1,6ПБ производятся из тяжёлого бетона. Их главное отличие от ПБ и ПК – уменьшенный размер толщины – 160 мм.

Изделия 2ПБ имеют толщину 265 мм.

Полнотелые плиты

ЖБИ типа ПТ и П мало востребованы у застройщиков индивидуальных жилых домов. Эти плиты востребованы в устройстве различных тоннелей лоткового типа, камер, каналов, в том числе под автодорогами и железнодорожными путями.

Плиты ПТ и П не имеют технологических пустот, обладают высокой жёсткостью, толщина достигает соответственно 160 и 120 мм.

Ребристые плиты

Перекрытия ПР универсальны, но, как правило, используются при сооружении больших промышленных и торговых объектов.

ПГ используются для покрытия сооружений — как крыша бесчердачных зданий.

Высота плит этого типа измеряется по рёбрам жёсткости, устроенным вдоль изделий. Она составляет 300 либо 400 мм, по горизонтальной плоскости – не меньше 50 мм.

Монтаж пустотных плит перекрытия

Главным условием качественной установки панелей, является строгое соблюдение расчетных параметров опирания на стены. Недостаточная площадь опирания приводит к разрушению материала стены, а излишняя – к повышенным теплопотерям через холодный бетон.

Монтаж плит перекрытия должен выполняться с учетом минимально допустимой глубины опирания:

на кирпич — 90 мм;
на пенобетонные и газобетонные блоки — 150 мм;
на стальные конструкции — 70 мм;
на железобетон — 75 мм.

Максимальная глубина заделки плит в стены не должна быть больше 160 мм (кирпич и легкие блоки) и 120 мм (бетон и железобетон).

Перед монтажом у каждой плиты нужно заделать пустоты (легким бетоном на глубину не менее 12 см). Класть панель «на сухую» запрещается. Для равномерной передачи нагрузки на стенах перед укладкой расстилают растворную «постель» толщиной не более 2 см.

Кроме соблюдения нормативных глубин опирания, при монтаже плит перекрытия на хрупкие блоки их газо или пенобетона, под ними следует уложить монолитный бетонный армированный пояс. Он исключает продавливание блоков, но требует хорошего наружного утепления для устранения мостиков холода.

В процессе монтажа следует постоянно контролировать отклонение разности отметок лицевых поверхностей у смежных панелей. Делать это нужно в швах. Не слушайте строителей, которые ставят панели «ступеньками» и говорят вам, что ровнее их положить невозможно.

Строительные нормы устанавливают следующие допуски в зависимости от длины плит:

до 4 метров – не более 8 мм;
от 4 до 8 метров – не более 10 мм;
от 8 до 16 м – не более 12 мм.