Нагрузка плиты перекрытия характеристики: Сколько выдерживает плита перекрытия на 1м2: допустимая нагрузка

Содержание

Технические характеристики плит перекрытия ЖБИ

Существует два основных вида применяемых плит перекрытия. Это обычные круглопустотные железобетонные плиты перекрытия, а также приобретающие популярность панели безопалубного формования, так называемые экструзионные панели. Что это за панели? Давайте разберемся более подробно и посмотрим в чем их особенность и на что следует обращать внимание при выборе того или иного ЖБ изделия.

Размеры плит перекрытия ПК

Первое, что необходимо сказать — самыми распространенными плитами перекрытия  являются круглопустотные плиты.

Существуют три основные ширины — 1; 1,2; 1,5 метра. Для расчетов нужно понимать, что реальная ширина на 1 см меньше от заявленной. Самая распространенная ширина — 1,2 метра. Длина плиты перекрытия может иметь значение от 1,5 до 9 метров с шагом 10 см. В то же время, реальная длина на 2 см меньше. Стандартная высота 22 см.

Если же мы откроем каталог по экструдерным плитам, то увидим, что производители предлагают массу вариантов конструкций плит.

Они могут быть различной высоты: 220; 320; 400; 500 мм. По ширине — 1 метр или 1,2 метра. Также существует три варианта армирования: А; Б; В. Длина плиты, фактически, может быть любой в зависимости от высоты — до 20 метров.

Нагрузка на плиты перекрытия

Если ранее выпускались круглопустотные плиты перекрытия под такие нагрузки как 400 или 600 килограмм на метр квадратный, то на сегодняшний день минимальное значение нагрузки составляет 800 кг/м2. Это совершенно не случайно, поскольку разница в цене не имеет существенных отличий, и производителям не было смысла поддерживать слишком широкую номенклатуру плит по нагрузке.

Как правило, стандартная средняя нагрузка на перекрытие в жилом доме на квадратный метр пола составляет от 100 до 200 кг/м2, так что плита перекрытия с индексом 800 в 4 раза перекрывает потребности обычного жилого дома. С другой стороны имея такой запас по прочности появляется возможность опереть на соседние плиты участок монолита, в ситуации, когда нет возможности положить плиту. Например, когда в месте предполагаемого монтажа плиты находится дымоход. В такой ситуации создается опалубка под монолитный участок, а арматура заводится на рядом лежащие плиты перекрытия.

Так же возможна ситуация когда на плиты перекрытия необходимо поставить перегородку между комнатами. Весьма распространенная ситуация. Вот именно в этих случаях нам потребуется дополнительный запас прочности. Для того, чтобы в дальнейшем спать спокойно, перед заказом плит перекрытия для дома, обязательно необходимо убедиться в значениях планируемых нагрузок. Расчетная нагрузка на каждую плиту не должна превышать ее фактический параметр допустимых нагрузок, указанный заводом ЖБИ. Специалисты по строительству и железобетонным конструкциям смогут рассчитать эти значения по проекту вашего строительства.

Просматривая информацию по экструдерным плитам перекрытия следует обратить внимание — при различных значениях этих параметров: высота, ширина, длина, тип армирования — мы получаем совершенно разную допустимую нагрузку на метр квадратный! Например, если на плиту 1,2 метра шириной; 22 см высотой; длиной 4,5 метра и армировании класса А допустимой нагрузкой является 820 кг/м2. Это практически идентично обычной круглопустотной плита перекрытия тех же размеров. Такая же железобетонная плит, но с длиной в 6 метров имеет допустимую нагрузку всего 350 кг/м2. И межкомнатный простенок сверху на такую панель перекрытия уже не поставишь. Для такой плиты перекрытия необходимо армирование минимум класса Б, что даст нам допустимую нагрузку 850 кг/м2.

В принципе, компании реализующие ЖБИ (железобетонные изделия

) и экструдерные плиты, в том числе, пошли по пути упрощения восприятия информации для покупателя и самостоятельно подбирают класс армирования, чтобы итоговая допустимая нагрузка была в районе 800 кг/м2. Конечно, покупатель может уточнить нужные ему класс нагрузки и армирования. Так что в прайсах по плитам безопалубного формования у большинства компаний вы встретите знакомую вам по обычным круглопустотным плитам маркировку допустимой нагрузки со значением в 800 кг/м2.

Для высоты 22 см на 1,2 м плиты, таким образом, максимальная длина для обеспечения приемлемой несущей способности будет 8 метров. При армировании класса В такая плита способна нести 740 кг/м2. Можно длиннее, вплоть до 11 метров, но тогда очень тщательно надо просчитывать нагрузку. Или выбрать более высокую плиту. Например следующая плита по высоте — 32 см, то она способна нести нагрузку 800 кг/м2 при длине до 12 метров. Более чем достаточно для крупного коттеджа.

Сколько может выдержать плита перекрытия?

Максимальная нагрузка на пустотные плиты перекрытия может быть рассчитана даже тем, кто никогда ранее не сталкивался со строительством и подобными задачами в целом. Здесь работает простая арифметика, на требующая глубоких знаний ни в строительстве, ни в высшей математике.

В первую очередь необходимо определить, с какой плитой мы имеет дело.

Блок: 1/9 | Кол-во символов: 368
Источник: https://shtyknozh.ru/nagruzka-na-plitu-perekrytija/

Виды пустотных панелей перекрытия

Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.

Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:

  • размерам пустот;
  • форме полостей;
  • наружным габаритам.

В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:

  • изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
  • продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
  • пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
  • круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.

Виды плит и конструкция перекрытия

Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:

  • круга;
  • эллипса;
  • восьмигранника.

По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.

Круглопустотная продукция отличается также габаритами:

  • длиной, которая составляет 2,4–12 м;
  • шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
  • толщиной, составляющей 16–30 см.

По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.

Основные характеристики пустотных панелей перекрытий

Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия

Главные моменты:

  • расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
  • уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
  • допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
  • марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
  • стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
  • марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.

Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2690
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Материалы и конструкционные находки

Вес, который может выдержать плита перекрытия напрямую зависит от марки цемента, из которого она сделана.

Изготавливаются плиты перекрытия из бетона на основе цемента марки М300 или М400. Маркировка в строительстве — это не просто буквы и цифры. Это закодированная информация. К примеру, цемент марки М400 способен выдержать нагрузку до 400 кг на 1 куб.см в секунду.

Но не следует путать понятия «способен выдержать» и «будет выдерживать всегда». Эти самые 400 кг/куб.см/сек — нагрузка, которую изделие из цемента М400 выдержит какое-то время, а не постоянно.

Цемент М300 представляет из себя смесь на основе М400. Изделия из него выносят меньшие одномоментные нагрузки, зато они более пластичны и выдерживают прогибы, не проламываясь.

Армирование придает бетону высокую несущую способность. Пустотная плита армируется нержавеющей сталью класса АIII или АIV. У этой стали высокие антикоррозийные свойства и устойчивость к температурным перепадам от — 40˚ до + 50˚, что очень важно для нашей страны.

При производстве современных железобетонных изделий применяется натяжное армирование. Часть арматуры предварительно натягивают в форме, затем устанавливают арматурную сетку, которая передает напряжение от натянутых элементов на все тело пустотной плиты. После этого в форму заливают бетон. Как только он затвердеет и обретет нужную прочность, натяжные элементы обрезают.

Такое армирование позволяет железобетонным плитам выдержать большие нагрузки, не провисая и не прогибаясь. На торцах, которые опираются на несущие стены, используется двойное армирование. Благодаря этому торцы не «проминаются» под собственным весом и легко выдерживают нагрузку от верхних несущих стен.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 1711
Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/skolko-vyderzhivaet-plita-perekrytiya.html

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Плиты перекрытия с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

  • небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
  • уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
  • способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
  • повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
  • возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
  • многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.

К преимуществам изделий также относятся:

  • возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
  • повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
  • стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
  • возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
  • ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытия

Имеются также и недостатки:

  • потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
  • необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

  • начертить пространственную схему здания;
  • рассчитать вес, действующий на несущую основу;
  • вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.

Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8

Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23. 15-8 весом 1,18 т:

  1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м2.
  2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
  3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
  4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м2.
  5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
  6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 3875
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Маркировка плит перекрытия

Как уже было отмечено, плиты, которые изготовлены в заводских условиях с соблюдением технологического процесса, должны в обязательном порядке иметь маркировку (закодированную информацию).

Стандартная маркировка имеет следующий вид – ПК60-12-9, где:

  • ПК обозначает тип плиты.
  • 60 – параметр длины в дециметрах.
  • 12 – значение ширины.
  • 8 – индекс допустимой нагрузки, а именно, сколько килограммов способен выдержать 1м2 плиты перекрытия, включая ее собственную массу.

Стоит отметить, что практически для всех плит перекрытия стандартный индекс нагрузки равен 800 кг на метр квадратный. Также в продаже можно найти изделия, которые способны выдерживать нагрузку в 1000 и более кг. Их индекс равен 10.2 и 12.5. Значение высоты у всех плит всегда одинаково и равно 22 см. Длина плит может быть от 1.18 до 9.7 метров, ширина – от 0.98 до 3.5 м.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 864
Источник: https://shtyknozh.ru/nagruzka-na-plitu-perekrytija/

Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий

Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 434
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

  • нагрузочную способность стен;
  • состояние строительных конструкций;
  • целостность арматуры.

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Originally posted 2018-03-05 17:23:17.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 677
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Сколько может выдержать плита перекрытия?

Не стоит устанавливать в старых домах слишком массивную сантехнику или другие предметы, которые приведут к утяжелению конструкции. Помимо этого статические нагрузки со временем могут накапливаться, что в свою очередь может привести к прогибам и провисанию плит перекрытия. Чтобы не ошибиться в измерениях, рекомендуется пригласить специалиста для проведения детальных расчетов. Расчеты должны соответствовать установленным нормам (СНиПу).

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 482
Источник: https://shtyknozh.ru/nagruzka-na-plitu-perekrytija/

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.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 793
Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/skolko-vyderzhivaet-plita-perekrytiya.html

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Плиты перекрытия можно делать своими руками. Чтобы сделать их прочнее делается армирование.

Планируя роскошные ремонты в старых домах, лучше заранее изъять старое утепление полов и напольное покрытие. Затем следует хотя бы приблизительно оценить его вес. Новые стяжки, плиты или паркет, которые придут им на смену, желательно подобрать так, чтобы вес нового напольного «одеяния» был примерно равен массе прежней верхней части перекрытия.

Следует быть особо осторожным, размещая в старых квартирах новую сантехнику с увеличенными объемами — ванны на 500 л и более, джакузи. Лучше всего пригласить специалиста и попросить его провести детальные расчеты. Следует помнить, что кратковременная нагрузка и постоянная статическая нагрузка отличаются друг от друга.

Статические нагрузки имеют свойство накапливаться, приводя со временем к значительным прогибам и провисаниям плиты. А кратковременная нагрузка всего лишь испытывает ее на прочность.

В заключение хотелось бы сказать, что только точное соблюдение всех правил и тщательность в расчетах обеспечат плитам перекрытия долгую жизнь.

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 1153
Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/skolko-vyderzhivaet-plita-perekrytiya.html

Какую нагрузку обычно выдерживает плита перекрытия

= 1080 кг. Вычитаем получившиеся значение из массы полезной нагрузки: 3610 – 1080 = 2530 кг. Или, в перерасчете на кв.м., 2530/7,2 = 351 кг./кв.м.

Согласно СНиП, под привнесенные нагрузки необходимо отдать 150 кг/кв.м. Под такими нагрузками понимают как статические (мебель), так и динамические (люди), в совокупности. В сухом остатке мы имеем: 351 – 150 = 201кг/кв.м. Эта цифра позволяет нам проектировать внутри помещения любые перегородки, удельный вес которых не превышает указанное значение.

Пользуясь вышеприведенным примером, всегда можно легко рассчитать плиту какой прочности вам необходимо приобретать под конкретно свои нужды.

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 715
Источник: https://shtyknozh.ru/nagruzka-na-plitu-perekrytija/

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 13762
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:
  1. https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 7676 (56%)
  2. https://shtyknozh.ru/nagruzka-na-plitu-perekrytija/: использовано 4 блоков из 9, кол-во символов 2429 (18%)
  3. https://1popotolku.ru/perekrytie/skolko-vyderzhivaet-plita-perekrytiya.html: использовано 3 блоков из 9, кол-во символов 3657 (27%)

Характеристики П-образных плит перекрытия и их использование в строительстве

П-образные плиты перекрытия (их еще называют ребристыми, так как в них есть ребро жесткости) сегодня активно используются в строительстве наряду с другими видами ЖБИ. Плиты П-образные демонстрируют прекрасные характеристики и небольшой вес, используются в прокладке водопроводов, теплосетей, возведении производственных зданий, объектов частного домостроения.

В соответствии с назначением плиты и требованиями покупателей производители выпускают на рынок самые разные виды ребристых перекрытий – тех или иных размеров, конструкционных особенностей. Вес и размер плиты перекрытия П-образной зависят от класса арматуры и марки бетона, а также указанных в ГОСТе параметров.

Стандартная плита обладает таким размерами (длина и ширина): 1.5 х 6, 3 х 12, 3 х 6. Высота ребер составляет 30-40 сантиметров, вес находится в диапазоне от 1370 до 2400 килограммов.

Читайте также: про строительство и ремонт.

Особенности

Содержание статьи:

П-образная плита перекрытия производится в формате цельного бетонного монолита с арматурой внутри и вспомогательным продольным элементом, который призван выполнять функцию балки, работающей на изгиб.

Для минимизации воздействия поперечной нагрузки в конструкции используют поперечные ребра. Благодаря объединению двух материалов (бетон и металл) удается достичь максимальной прочности и компенсировать, перераспределить, воспринять разные типы нагрузок.

Разные задачи предполагают использование разных типов плит. Так, в индивидуальном строительстве чаще всего используют сплошные, плоские либо пустотные плиты, в возведении промышленных зданий актуальны ребристые.

Процесс изготовления плит простой: в специальной металлической форме собирают каркас из стальной арматуры, монтажных петель, потом заливают приготовленную по правилам (чтобы добиться максимальной прочности) бетонную смесь. Далее раствор вибрируется и подвергается температурно-влажностной обработке, в течение 4 недель сохнет и набирает прочность.

Особенность конструкций описываемого типа – наличие ребер, которые обычно располагаются в одном/двух направлениях по плоской поверхности. Благодаря П-образной форме удается добиться максимальной прочности при воздействии изгибающей нагрузки, но значительно уменьшить вес. Правда, неровная форма ограничивает использование изделия – в частном строительстве плиты выбирают только для обустройства подвалов и чердаков, часто – гаражей.

Основное условие в процессе работы – соблюдение шага несущей стены, не превышающего 6 метров. Вся конструкция перекрытия рассчитывается заранее, вручную либо по специальной программе. Если говорить о производстве в промышленных масштабах, то плиты могут быть сделаны из бетона разного типа – тяжелого, легкого, силикатного.

Расшифровка маркировки

П-образные плиты перекрытия характеристики (вес, размер, нагрузки и т.д.) предполагают разные. Поэтому до покупки нужно все тщательно просчитать, а в процессе выбора изделий обращать внимание на маркировку с основными данными.

Что включает маркировка П-образной плиты:

Обозначения в виде цифр и букв, которые расшифровывают вес и размеры
Характеристики арматуры (тип, класс)
Коэффициент несущей способности
Тип и марка бетона
Дополнительные характеристики и свойства (если есть)

Так, если на изделии указана такая информация 2П1 – 3, Ат – VI П-1, то это говорит о следующем. Первые три обозначения (2П1) указывают на типоразмер панели. Тройка говорит о разделении элементов перекрытия в соответствии с несущей способностью. Потом идет расшифровка класса арматуры (напряженной предварительно). Символ П – использовался легкий бетон, Т – тяжелый.

Последний символ обозначает конструктивные особенности панели: 1 – в плите есть дополнительные закладные, 2 – в боковых ребрах есть технологические отверстия по 21 сантиметру, 3 – есть отверстия величиной 21 и 70 сантиметров.

Монтаж

В процессе монтажа панелей необходимо придерживаться некоторых правил. Для укладки П-образных плит используют автомобильный/башенный подъемный кран. Если из плит создаются межэтажные перекрытия, обязательно нужно позаботиться про технику, способную поднимать железобетонные изделия нужных габаритов на указанную высоту.

В Москве и регионах найти фирмы, предоставляющие в аренду такой спецтранспорт, не составит труда. Крепление плит осуществляется благодаря наличию петель для монтажных/такелажных работ.

Процесс установки перекрытия:

Нанесение слоя свежего бетонного раствора на торцы/поверхности, куда планируется крепить плиты.
Панель с помощью четырех строп аккуратно навешивается на крюк горизонтально и дальше поднимается на нужную высоту.
Плита выравнивается в пространстве, осуществляется установка ее на место. Все работы проводятся быстро, чтобы цемент застыть не успел.
Панели обязательно нужно укладывать ровно, щель выдерживается максимум 7 сантиметров, потом заливается раствором, что обеспечивает гладкость поверхности перекрытия.
Все монтажные петли плит, расположенных рядом, скрепляются надежным стальным прутом, обязательно присоединяются к стене дома анкерами.

Монтируя плиты таким образом, удается получить плоскую ровную поверхность перекрытия. Если нужно убрать ненужную часть плиты (сделать в ней отверстие под люк либо укоротить по размерам), делают это с использованием обыкновенной болгарки и дисков по металлу/бетону, лома.

Размеры

Все П-образные плиты перекрытия размеры предполагают из трех основных параметров: это толщина, длина, ширина. Согласно стандартам и нормативам, высота плиты должна быть равна 22 сантиметрам. В некоторых случаях по спецзаказу предприятия производят изделия с меньшей толщиной, равной 16 сантиметрам. Разница в этих двух типах плит заключается в диаметре технологических отверстий и уровне шумовой изоляции.

Длина плиты покрытия ребристой (ПКЖ) может варьироваться в достаточно ощутимых пределах – 2-12 метров. Обычно при проектировании зданий применяют перекрытия длиной 3.6-7.2 метра. Если же нужны плиты меньшего либо большего размера, необходимо делать специальный заказ на заводе.

Ширина плиты может быть равна 1 метру, 1.2, 1.5, 1.8. Очень редко можно найти квадратные плиты, которые всегда предполагают более высокую стоимость. Часто в проект вносят несущие элементы, обладающие стандартной шириной – 1 метр.

Стандартные размеры плит по ГОСТу: 3 х 12, 3 х 6, 3 х 18, 1.5 х 6. В зависимости от габаритов меняются и вес, способность выдерживать те или иные нагрузки. Обычно в строительстве используют плиты весом 770-820 кг/м3, для конструкций с большой нагрузкой актуальны тяжелые плиты (2500 кг/м3).

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 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.

Предъявляемые требования

Все П-образные плиты до поступления в продажу обязательно проходят проверку качества. Тем не менее, при выборе изделия желательно иметь представление о том, какими должны быть плиты, на что обратить внимание и какие характеристики учесть.

Требования, которые предъявляются к готовым П-образным плитам:

Точное соответствие размерам параметрам, указанным в ГОСТе для данного типа ребристых панелей
Соответствие всем указанным в документации стандартам жесткости, прочности, стойкости к морозу, появлению трещин и т.д. (определяются в процессе испытаний)
Наличие монтажных и закладных петель, которые выполняются из стали указанного стандарта, четко определенного диаметра (все металлические элементы в обязательном порядке покрываются антикоррозийными составами, формы для заливки точно соответствуют стандартам)
Отсутствие каких-либо дефектов, видимых повреждений (сколов, трещин и т.д.) на поверхности плиты

Качество бетона

В процессе производства П-образных плит используют правильно приготовленный бетон, к которому также предъявляются определенные требования. Так, легкий бетон должен демонстрировать плотность в диапазоне 1800-2000 кг/м3 и указанную пористость, тяжелый бетон может иметь плотность в диапазоне 2200-2500 кг/м3.

Отпуск натяжения арматуры выполняется только после того, как бетон достиг нужного уровня прочности (данный параметр обязательно прописывается в проекте). Все компоненты для замеса бетона должны соответствовать установленным в ГОСТе параметрам.

Если П-образные плиты планируется применять на объектах с наличием агрессивной газовой среды, весь процесс производства регламентирует проектная документация, разработанная специально для конструкции на данной территории.

Качество арматуры

Каркас упрочнения в железобетонной конструкции, а также петли должны быть выполнены из высококачественных материалов. К арматуре выдвигаются определенные требования, благодаря соблюдению которых удается добиться нужных показателей прочности и жесткости всей конструкции.

Требования по качеству арматуры внутри плиты и петель:

В П-образных плитах допускается использовать арматуру из сталей, указанных в проектной документации
Размеры и форма петель, закладных обязательно соответствуют ГОСТам, чертежам конструкции, особенностям эксплуатации, требуемым свойствам
Натяжение арматуры выполняют электромеханическим/механическим методами
Коэффициент напряжения в каркасе после натяжения отклоняться от установленного в проекте может максимум на 10%

Правильные расчеты и высококачественные изделия – залог того, что построенная из П-образных плит конструкция получится надежной, прочной, способной выдерживать установленные нагрузки и обеспечить длительный срок эксплуатации здания.

Источник

технические характеристики, размеры по ГОСТ и цены

Плиты потолка и пола представляют собой железобетонные изделия, служащие горизонтальными опорами и несущими частями зданий, являются атрибутом любого крупнопанельного сооружения, каркасного строительства. Их доля в общем количестве материалов и элементов – не менее 30 %. Бывают подвальными, междуэтажными, чердачными и цокольными. Размеры ЖБИ плит и марки определяются условиями среды, нагрузкой, необходимостью изоляции.

Оглавление:

  1. Описание разновидностей плит
  2. Маркировка железобетонных перекрытий
  3. Расценки и производители

Они имеют высокое качество, просто устанавливаются, не подразумевают дополнительных монтажных работ и не проседают. Перекрытия учитывают требования прочности, жесткости, огнеустойчивости, звуко-, теплоизоляции, а в некоторых помещениях должны быть водо- и газонепроницаемыми. К последним относят большинство жилых, общественных зданий.

Они тщательно армируются для повышения уровня прочности и долговечности. Кроме обычного применяется еще напряженное армирование, способное выдерживать давление до 7 кПа. Долговечность такой плиты взрастает до нескольких десятилетий.

В соответствии с ГОСТами размеры железобетонных плит перекрытий и структура делят их на 5 основных типов:

МаркаСтруктураДиаметр пустотТолщина, мДлина, мШирина, м
Сплошная однослойная_1,23-3,64
Сплошная однослойная_1,62,4-61,2-6
1ПККруглые пустоты1,62,27,23,6
2ПККруглые пустоты1,42,21,7-61,2-6
ПБМногопустотные_2,22,51

2П и 2ПК изготавливаются на основе тяжелых сортов бетона и являются наиболее прочными. Их рекомендовано использовать при повышенных нагрузках на железобетонное перекрытие. Для жилых, легких и декоративных строений подойдут типы ПБ, а также 1ПК и 1П.

Виды перекрытий

1. Многопустотные перекрытия.

Железобетонные многопустотные плиты имеют внутри пространство, отличаются меньшим весом, лучшей тепло- и звукоизоляцией за счет воздушных масс в полом теле. Применяются в строительстве межэтажных и чердачных перекрытий жилых зданий и сооружений, где не предполагаются большие нагрузки. Высота сборных круглопустотных плит составляет 220 мм. При ширине 100 мм имеют длину 235-1190; при 120 мм – 165-895; при 150 – 235-895.

Технические характеристики плит перекрытия из ЖБИ включают:

  • прочность – 260 кг/м2 ;
  • длина – 2000-9300 мм;
  • ширина – 1000-1800 мм;
  • составляющая марки по сжатию – В22;
  • по морозоустойчивости – F200;
  • по водонепроницаемости – W4;
  • плотность – 2000-2450 кг/м3.

В напряженных используется специальная арматура – A-V2, A-VH, A-600, в ненапряженных – A-3, А-200, А-300, петли А1. Огнеустойчивый предел работы – 2 часа. Продольные круглые пустоты бывают разных диаметров – в зависимости от назначения: чем выше предполагаемая нагрузка, тем он меньше.

Типы сборных железобетонных перекрытий:

  • Крупнопанельные. Позволяют перекрывать большие помещения. Отсутствие стыков в перекрытиях обеспечивает высокую тепло- и звукоизоляцию.
  • Настилы. Представляют собой ребристые или плоские однотипные конструкции, укладывающиеся вплотную, крестообразно и соединяющиеся с помощью наполнения пустот раствором цемента. Прогоны и стены обеспечивают настильные опоры.
  • Балочные. Применяются при строительстве жилых зданий, сооружений со средними нагрузками, собственный вес – не более 1 т.

В помещениях с особыми условиями по влагоустойчивости – банях, туалетах, ванных комнатах пустотные плиты перекрытия используются с дополнительными гидроизоляционными материалами. Их наносят поверх панелей отдельным слоем, самый популярный – рубероид.

Сборные железобетонные плиты отличаются экономией материала, меньшей массой, доступной стоимостью и комфортной установкой. Свободное пространство удобно для прокладки различных сетей снабжения. Уступают монолитным только прочностью, поэтому не допустимы там, где существуют большие нагрузки – на заводах, фабриках и пр. объектах промышленности.

2. Монолитные перекрытия.

Железобетонные монолитные перекрытия представляют собой ЖБК сплошного армированного типа. Их отличает наибольшая прочность и масса. Применяются для жилого, промышленного, общественного строительства. Длина – 1780-6265 мм, ширина – 1180-1485, толщина – 120-220, одна плита весит 06-3,7 т. Составляющая железобетонных перекрытий по водонепроницаемости, морозоустойчивости и сжатию та же, что и у многопустотных. Плотность варьируется от 1800 кг/м³ до 2600 кг/м³.

Требует выполнения опалубки по всей площади сооружения, служащей хранителем всей конструкции до ее застывания. Двадцатисантиметровый слой давит на 1 м опалубки с усилием в 500 кг. Диаметр арматуры должен быть от 10 мм – К-7, An-V, A-1V1; бетон тяжелого класса – В15-В50, М200-М400. Снаружи плита должна вмещать слой смеси не менее 200 мм. Не стоит оставлять арматурные стыки на железобетонном перекрытии. Заливку следует выполнять за один цикл.

Виды монолитных железобетонных перекрытий:

  • Балочные. Применяется на расстояниях свыше трех метров. С промежутками минимум в 1,2 см укладываются на опоры и закрепляются плитной арматурой. Опорная толщина не должна превышать 0,15 м.
  • Плитные. Снизу имеют стержни, заливающиеся цементом и прилегающие к несущей стене с интервалами в 2-3 см. При пролете меньше 3 м должны иметь толщину от 15 см.
  • Вкладышевые. Железобетонные перекрытия, включающие в себя серию балок с вкладышами. Пустоты тщательно бетонируются. Имеют недостаточную звукоизоляцию, но упрощают нанесение штукатурки на потолок.
  • Ребристые. К каркасу монтируются элементы, необходимые для зашивания древесиной. Промежуток между балками должен составлять 0,5-1 м. Имеют сложную конструкцию и применяются на длине до 6 м.

К преимуществам железобетонных плит из монолита относят высокую прочность, надежность и отсутствие необходимости в специальной подъемной технике при возведении. Возможность придания любой формы сделала их популярными в архитектурном строительстве. Недостатки: большой вес, низкая тепло- и звукоизоляция, обязательность выполнения трудоемкой опалубки на всем участке перекрытия и тщательного армирования.

Маркировка ЖБИ

По ГОСТу 22009-78 плиты обозначаются цифренно-буквенным рядом индексов из нескольких групп:

  • Первая – тип плиты и дециметровые размеры. Округляется до ближайшего числа.
  • Вторая показывает допустимую нагрузку в кПа, вид напряжения арматуры и бетона.
  • Третья характеризует дополнительные качества, условия использования, особенности исполнения. Конструктивные свойства отмечаются цифрами или маленькими буквами, нестандартные требования – прописными буквами.

Производители и стоимость

Таблица цен железобетонных перекрытий:

МаркаДлина, мШирина, мВысота, мЦена, рубли
ПК 17-10,81,689,90,222 580
ПК 39-12,83,881,20,227 150
ПК 458-15,85,781,60,2213 280
ПК 66-15,86,581,60,2218 760
ПК 79-15,87,883,60,2226 950
ПК 89-12,88,8860,2239 330

В РФ купить ж/б плиты можно у множества производителей: «Универстрой», «БетонПлюс», «МосРемСтрой», «Лиден», «ЖБИ 44», «ПитерБетон», «УралСтрой».

Какие бывают плиты перекрытия, маркировки и отличительные свойства основные данные

Перекрытие — это несущий горизонтальный элемент строения, который выступает в роли ребер жесткости, обеспечивает устойчивость и предназначен для разделения этажей в жилых домах и на промышленных объектах. Нагрузка на перекрытие состоит из тяжести самого элемента, а также части строения, которая на нее ложится, и нагрузки при дальнейшей эксплуатации.

Железобетонные многопустотные плиты — это самый популярный, хоть и не единственный, элемент при создании перекрытий. При строительстве крупных объектов — многоэтажных зданий жилого и промышленного назначения — на долю этих конструкций приходится 30% всех используемых железобетонных изделий (ЖБИ). Для лучшей прочности и долговечности плиты армируются, для чего используется обычная и напряженная арматура. Стандартная армированная конструкция может выдержать нагрузку до 6 кПа. Основным материалом служит легкий или обычный бетон различных марок. Продольные пустоты повышают звукоизоляцию и снижают вес ЖБИ.

Перекрытия также делают из железобетонных балок, которые плотно подгоняют друг к другу, между балками устанавливаются вкладыши, а оставшиеся пустоты заполняют бетоном.

Монолитные перекрытия

Монолитные перекрытия, они же монолитные плиты перекрытия, вы не найдете в продаже. Их делают на месте, для чего сперва делается опалубка, потом устанавливается арматурная сетка, которую заливают бетоном. Огромный плюс монолитной конструкции — в высокой несущей способности, так что подобные конструкции требуются в условиях повышенной нагрузки. Второе неоспоримое достоинство — возможность создания конструкции любой конфигурации, что важно в случае строительства зданий нестандартных форм. В малоэтажном строительстве все чаще встречается создание монолитного перекрытия по профнастилу. Однако есть у данного метода и минусы. Во-первых, создание любого монолитного объекта требует высокой квалификации рабочих из-за сложности работ, и не каждая бригада обладает достаточной квалификацией. Во-вторых, много времени требует создание опалубки. в холодное время года бетон будет сохнуть почти месяц.

Плиты перекрытия

Плиты перекрытия — это самые востребованные железобетонные изделия при возведении жилых и промышленных многоэтажных зданий. Их делят на:

— многопустотные,

— ребристые.

Многопустотные плиты

Многопустотные плиты — самый популярный строительный элемент, который используют и в частном, и в многоэтажном домостроении, при возведении промышленных зданий, торговых и офисных центров. Используют их и для защиты теплотрасс. Ширина такого изделия составляет от 0,6м до 2,4м, длина от 2,4м до 6,6м. Существуют изделия длиной 12м, но их делают на заказ для особо длинных пролетов, где не предусмотрены дополнительные опоры.

Основными плюсами пустотелой плиты являются:

  • экономия бетона,
  • высокая шумоизоляция,
  • наличие пустот, которое позволяет разместить в них инженерные коммуникации (кабели, трубы и т.д.)
  • демократичная цена, которая стала возможной благодаря высокой популярности и востребованности, что позволило оптимизировать производство, а также уже указанной экономии бетона.

Многопустотные плиты делают из облегченного и обычного бетона. Существует три вида многопустотных плит — ПК, ПБ и ПНО, причем настолько похожих внешне, что положи их рядом — и даже специалисты разведут руками. Однако разница есть, и разница эта весьма существенная.

Плиты ПК

Плиты ПК используют в обычном многоэтажном строительстве в качестве элементов сборных перекрытий. При изготовлении используется напряженная арматура, а полости в некоторых случаях закрываются бетоном для повышения прочности. Наличие монтажных колец упрощает их установку при строительстве. Цена изделия зависит от размера. Стандартная высота — 22см. Металлический каркас, напряженная арматура и особо прочный цемент позволяют выдерживать высокую статическую и динамическую нагрузку.

Металлический каркас внутри плиты выглядит следующим образом:

Плиты ПБ

Плиты перекрытия безопалубочные многопустотные ПБ используются в малоэтажном домостроении. У них нет монтажных колец, а напряженная арматура расположена только продольно, что позволяет резать их под углом 45 градусов, а это в свою очередь открывает новые возможности при строительстве зданий сложных форм. Стандартная высота — 22см.

Плиты ПНО

Такие плиты предназначены для малоэтажного домостроения, выступая в качестве чердачного перекрытия. ПНО на 6см уже двух других типов плит, что позволяет сделать потолки выше, но не влияет на прочность. Стандартная высота — 16см.

Ребристые П-образные плиты

П-образная плита имеет два продольных ребра жесткости, конфигурация и стала причиной такого названия. Чаще всего П-образные или ребристые плиты встречаются в качестве несущих элементов теплоцентралей и водопроводов, то есть, нежилых помещений, а также в роли чердачных перекрытий. При строительстве жилых помещений данные ЖБИ практически не используют — форма делает невозможным создание эстетичного ровного потолка, а отсутствие пустот — аккуратный и удобный монтаж коммуникаций. Однако цена на ребристые плиты ниже, чем на многопустотные плиты благодаря экономии сырья, а прочность достигается армированием на этапе заливки.

Высота ребристой плиты составляет 30 или 40см. В качестве чердачных перегородок обычно используются изделия высотой 30-сантиметров. 40-сантиметровые встречаются при строительстве коммерческих и промышленных зданий. Вес ЖБИ — 1,5-3т, ширина — 1,5-3м, длина — 6, 12 либо 18м.

Ребристые плиты используются только в местностях с низкой сейсмической активностью и только там, где температура не понижается ниже -40°C.

Маркировка плит перекрытия

Все плиты различаются по толщине, количеству и диаметру пустот, а также вариантам опор. Конструкционные особенности подразумевают расположение плиты перекрытия на несущих стенах здания.

Опора может осуществляться:

  • по двум торцевым сторонам,
  • по трем сторонам (две торцевых и одна боковая),
  • по четырем сторонам.

Маркировка плит перекрытия представляет собой набор букв и цифр, в которых указываются все необходимые для строительства данные.

Первые две буквы в маркировке — обозначение непосредственно типа плиты — ПК, ПБ, ПБО.

Наличие дополнительной буквы — это повышение количества плоскостей опоры:

  • 2ПКТ — по трем сторонам,
  • 2ПКК — по четырем сторонам.

Цифры, указанные после букв, — это размер плиты по длине и ширине. Стандартная высота плиты ПК и ПБ — 22см, ПНО — 16см, однако существуют плиты высотой 18-30см, с увеличением толщины и уменьшением диаметра пустоты возрастает и несущая способность. Реальные размеры несколько отличаются от указанных в маркировке.

Первые две цифры в маркировке указывают длину в дециметрах. Реальный размер — на 20мм меньше. Так цифра 42 обозначает, что реальная длина изделия — 4180мм.

Следующие две цифры указывают ширину в дециметрах, реальный размер — на 10мм меньше. Цифра 12 обозначает, что реальная ширина плиты — 1190мм.

Последняя цифра в маркировке — это допустимая нагрузка в центнерах на квадратный метр. Стандартная нагрузка составляет 800кг. Однако при необходимости можно изготовить плиты, выдерживающие нагрузку до 1250кг — они требуются при строительстве зданий с повышенной нагрузкой на перекрытия.

Буквы в конце маркировки обозначают следующее:

  • АтV — при изготовлении плиты использована усиленная арматура (в некоторых случаях указывают конкретный тип арматуры),
  • а — в торцах использованы уплотняющие вкладыши,
  • т — изделие из тяжелого бетона.

Помимо параметров плиты на боковых поверхностях указывают и другие данные, обычно подразделяемые на три блока: основные и информационные данные, а также данные для монтажа.

Основные данные:

  • Марка ЖБИ
  • Название и товарный знак предприятия
  • Штамп техконтроля

Информационные данные:

  • Масса плиты
  • Дата изготовления

Монтажные данные:

  • Верх конструкции
  • Место опоры
  • Установочные риски
  • Место строповки

Работа с плитами перекрытия допускается только с использованием строительной техники. Категорически запрещается ронять, бросать, а также разгружать и перетягивать плиты волоком, это негативно скажется на их прочности. При хранении ЖБИ всегда используются опоры либо инвентарные прокладки.

Плиты перекрытия ребристые, маркировка, расчет нагрузки, укладка

Строительство многоквартирных домов требует особой технологии и соблюдение высоких характеристик прочности и надежности. Всё это влечет за собой использование высококачественных материалов.

Для распределения пространства внутри многоэтажного дома используют различные перекрытия: балочного типа, плитные, монолитные и прочее. В последнее время востребованностью пользуются ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами. Такой интерес к плитам перекрытий ребристым вполне оправдан, так как способны равномерно распределить нагрузку и обеспечить надёжность конструкции.

Основные характеристики

Плиты перекрытий железобетонные ребристые высотой 300 мм имеют размеры длины 6 м и 12 м, а ширины 3 м. В поперечном сечении имеют П-образную форму. При изготовлении обустраиваются специальные крепежные элементы и отверстия, которые облегчают их монтаж.

Материал, который используется для изготовления, разнообразен:

  • бетон конструкционный;
  • силикатная бетонная масса;
  • тяжелый бетон.

Все размеры ребристых плит обозначены в ГОСТ 28042-89. Они подразделяются как:

  • изделия, которые имеют плоскую поверхность. В них предусмотрены отверстия для вентиляции, а также специальными выемками с боков;
  • ребристые плиты перекрытия со сводчатым покрытием. Их отличием является соединением стоек рам посредством шарниров.

Отметим, что толщина плит покрытия может быть равной и 350 мм.

Маркировка

Все изделия из бетона маркируются. Именно по маркировке можно безошибочно определить параметры и технические характеристики изделий. Состоит она из буквенного и цифрового сочетания, которое содержит в себе полное описание перекрытий:

  • размеры плиты перекрытия;
  • максимальная несущая способность изделия;
  • характеристики арматурных стержней, которые используются для изготовления плит;
  • прочие свойства, такие как, сейсмическая устойчивость или толщина.

Рассмотрим и разберем пример маркировки

Без примера не обойтись. Попробуем расшифровать маркировку следующих перекрытий: 2П1-3, АТ-VIП-1.

Первоначальные символы используют для шифрования типовых размеров:

  • 1П означает, что плита однослойная толщиной 120 мм;
  • 2П – однослойная, толщиной 160 мм.

Сама буква «П» говорит о том, что для изготовления изделия использовался легкий бетон. При использовании тяжёлого бетона в маркировке фигурирует буква «Т». Цифра 3 в самом конце обозначает несущую способность составляющих перекрытия. Отметим, что значение цифр соответствует таким характеристикам:

  • 1 – плита имеет дополнительные укрепления;
  • 2 – в боковых рёбрах содержаться технические отверстия с диаметральным сечением 210 мм;
  • 3 – аналогично размещённые отверстия с диаметром 210 мм и 700 мм.

Так как типы платформ достаточно разнообразны, то маркировка хорошо выручает в определении характеристик материала.

Плюсы в использовании

Для того, чтобы убедиться в практичности использования ребристых плит перекрытия, рассмотрим все их плюсы. К ним можно отнести:

  1. достаточно высококачественный материал;
  2. практичность и надёжность;
  3. длительность эксплуатации достигает 20 лет;
  4. невысокая цена, если сравнивать с другими балками перекрытий;
  5. простота и безопасность при монтаже;
  6. высокая степень устойчивости к механическим и климатическим воздействиям.

Железобетонные плиты данного типа используются для обустройства любых строений. Хорошие технические свойства, а также большие показатели в длительности эксплуатации гарантируют высокую прочность и надежность строений в любых условиях. Если приобрести изделия, которые производят крупные предприятия, то можно рассчитывать на выдерживание нагрузки 830 кг на 1 м2. Отметим, что при желании можно сделать индивидуальный заказ на усиление плит. Чаще всего это необходимо при возведении сложных конструкций. К примеру, каких либо комплексов промышленного типа, торговых центров, крупных загородных коттеджей и прочее.

Неоспоримые преимущества

В плитах присутствует канальная прослойка, которая значительно повышает как звукоизоляцию, так и термические показатели. Благодаря этому, использование таких перекрытий оправдывает себя в холодных помещениях, или в зданиях, которые имеют высокую степень влажности. Например, в санузлах и ванных комнатах, подвалах, чердаках. Также пустые места в перекрытиях можно использовать для прокладки кабелей или проводов, обустройства вентиляции.

Подведя итог, можно сделать вывод, что все приведенные выше технические характеристики способствуют выдерживанию различных деформаций, а следовательно, предотвращают разрушение строения.

Рассчитываем нагрузку

Разобравшись со всеми характеристиками перекрытий, необходимо рассчитать нагрузку. Только после этого целесообразно приступать к покупке или заказу изделий. Иногда заказчики усиливают плиты, если нагрузка слишком велика. Зная необходимую нагрузку можно правильно подобрать сортамент материала. Как произвести расчет, рассмотрим далее.

Как уже было сказано выше, нагрузки бывают разных типов:

  • постоянная;
  • временная;
  • равномерная;
  • неравномерная.

Расчёт ребристой плиты производиться с учётом равномерной нагрузки. Эта нагрузка самая распространенная и пренебречь ею нельзя. Нагрузка вычисляется в кг/м2. Все нормативные показатели нагрузки указаны в ГОСТе. В нём указано, что норма нагрузки для плит покрытия строений, где будут проживать люди составляет 400 кг/м2.

Рассмотрим пример на платформах перекрытия, толщина которых составляет 100 мм. Её вес даёт нагрузку около 250 кг/м2. Учитываем вес стяжки и финишных покрытий на пол. Они составят нагрузку около 100 кг/м2. В сумме получаем 350 кг/м2, что вполне подходит по нормам ГОСТ.

Используем программу для точного расчета

В тех случаях, когда нагрузка планируется более существенная, для её расчёта используются специальные программы. В них необходимо указывать показатели поперечных сил. Изгибающих и крутящих моментов. Также необходимо добавлять снеговую и сейсмическую нагрузку.

Далее, благодаря компьютерной программе, по заданным данным составляется графическая модель и определяются:

  • размеры перекрытий;
  • общая площадь арматурных стержней;
  • размеры пролётов.

Подведением итогов расчётов является подбор изделий по необходимым параметрам.

Технология монтажа

Вес бетонных плит и балок перекрытий довольно большой. В связи с этим монтаж осуществить вручную нельзя. Для этого следует привлекать соответствующую технику. Башенные краны подъёмной стрелой захватывают плиты за петли, которые специально обустраиваются в изделиях еще на этапе их производства. Специалисты советуют при покупке проверять их наличие. А также перепроверять перед началом монтажа. От их качества зависит безопасность всего процесса.

Сам процесс монтажа состоит из нескольких этапов:

  • в местах установки плиты предварительно наноситься раствор: торцы стен, балок или свай. Это необходимо для того, чтобы надёжно укрепить монтируемое изделие. Но, обратим внимание, что нельзя допустить затвердевание смеси до момента укладки перекрытий;
  • далее стропы, которые надёжно закреплены на башенном кране, крепятся к петлям на монтируемом перекрытии. Поднимая вверх изделие, стараются обеспечить его горизонтальное размещение;
  • для данной процедуры привлекают ещё двух рабочих – стропальщиков, которые контролируют положение плиты и правильность её перемещения и установки;
  • при укладке перекрытий необходимо оставлять расстояние между ними около 50 – 70 мм. Впоследствии их заполняют раствором;
  • после укладки петли двух соседних перекрытий скручивают плотно проволокой, концы которой загибают и приваривают;

Следим за тем, чтобы при укладке на наружных стенах здания оставалось место для кладки кирпича. Оно не должно быть меньше 15 см.

Подведем итоги

Как видим, без плит перекрытий не обойтись при строительстве как бытовых, так и стратегических объектов. Особенно это касается зданий, на которых планируется усиливаемая нагрузка. Именно поэтому при выборе материала особое внимание уделяем его качеству. Проверяем соответствие показателей надёжности и прочности согласно проекту.

Плиты перекрытия: особенности и характеристики материала

Плиты перекрытия – недорогой, удобный и незаменимый, во многих случаях, стройматериал. С их укладкой можно завершить строительство гаража, отделить подвал от основного корпуса здания, вывести этажи или использовать, как часть общей конструкции крыши. Как и другой подобный строительный материал из железобетона, применяемый в разных сферах строительства и укладки подземных газовых магистралей, у плит перекрытия есть несколько своих разновидностей. Они отличаются по нескольким параметрам, имеющим свои характеристики.

Оглавление:

  1. Применение плит перекрытия в монтажных работах
  2. Основные преимущества стройматериала
  3. Разновидности плит перекрытия
  4. Основные технических параметры и маркировка изделий
  5. Особенности пустотных плит перекрытия и маркировка
  6. Основные технические параметры плит перекрытия
  7. Плиты перекрытия в качестве фундамента
  8. Хранение и транспортировка плит перекрытия
  9. Особенности укладки плит перекрытия

Применение плит перекрытия в монтажных работах

Обширная сфера применения плит перекрытия вполне объяснима – это отличный материал для типового строительства, для скоростного возведения торговых площадей, сооружения промышленных предприятий и других объектов. Изредка используются и для частного домовладения, например, для укладки на фундамент поверх подвального или цокольного уровня. Они отлично подходят для быстрого возведения блочных, каменных и кирпичных строений, при крупнопанельном монтаже, а также для основания под дома быстрой сборки из древесины.  

Также существуют нестандартные разновидности плит перекрытия, например, шатровые – нередко отливают для перекрытия по всему размеру помещения в виде купола или пирамидальной формы. Однако их себестоимость может в разы превышать стоимость стандартных плит, а размеры зависят от архитектурного проекта.   

Основные преимущества стройматериала

1. Благодаря системе перекрещивающихся балок и армированию с заполнением бетона, такие железобетонные конструкции способны выдерживать довольно внушительную нагрузку.

2. Сегодня плиты делают из высокопрочного бетона по новейшим технологиям – для получения высококачественного материала. Например, они нашли широкое использование в зоне сейсмической активности.

3. Пустотелый строительный материал имеет отличные теплоизоляционные свойства, он морозоустойчив и способствует противопожарной безопасности.

4. При грамотном монтаже стандартизированный стройматериал обеспечивает водонепроницаемость в здании и выполняет другие изоляционные задачи. Например, препятствует проникновению, шума, пара, газа в другие части строения.

5. Плиты перекрытия способны обеспечить абсолютную горизонтальность поверхностей, особенно при грамотной корректировке опор.

6. Материал отличается прочностью и долговечностью, не требует дополнительного ухода и облегчает отделку финишными покрытиями, становясь основой.

7. Некоторые пустотные разновидности содержат пористые материалы для дополнительной морозоустойчивости или противодействия перепадам температур.

Разновидности плит перекрытия

Универсальный стройматериал выпускается разного размера, но у всех них есть общее – их форма. Плиты выпускаются 2-х видов – полнотелые и пустотелые.

1. Полнотелая монолитная плита перекрытия не имеет внутренних пустот, используются на нижних этажах и в строительстве производственных площадей. Этот строительный материал имеет 3 подвида:

  • безбалочные плиты, монолитный гладкий материал для потолков;
  • кессонные плиты, которые напоминают ячеечную сетку из одинаковых балок с небольшим слоем бетона, применяемые  для промышленного строительства;
  • наибольшую нагрузку выдерживают плиты перекрытия ребристые, например, в основании при высотном строительстве.

Изготовление монолитной плиты перекрытия – довольно  простой процесс, который нередко производится по месту монтажа. Каркас из арматуры загружается в горизонтальную опалубку, после чего заливается бетоном. Размеры таких плит могут варьироваться.      

      

Основные технических параметры и маркировка изделий

Важный фактор для расчетов в архитектуре и монтаже соблюдение требований по стандартизации выпуска плит перекрытия. Они должны соответствовать ГОСТу не только по габаритам, но и по прочности, трещиностойкости, жесткости и другим параметрам, чтобы выдерживать проектную нагрузку.       

По ГОСТу плиты перекрытия размеры имеют разные, но обязательно имеют свои стандарты. Это удобно для проектирования строений и их монтажа.

Буквы – марка изделия, 2 цифры – длина измеряемая в дециметрах, следующие  цифры – ширина также в дециметрах, последняя цифра в маркировке обозначает ее общую расчетную нагрузку, без учета самого веса плиты перекрытия, то есть ее несущую способность в конструкции перекрытий. Например, при маркировке ПК 53-12-8т это значит, что плита круглопустотная, то есть параллельные отверстия в ней имеют цилиндрическую форму. Ее габариты, длина и ширина указаны в дециметрах, а т — означает, что она сделана из плотного бетона М200.       

Стандартная толщина плиты перекрытия железобетонной – порядка 220 мм, но есть облегченный вариант, на 16 мм. Этот стройматериал также имеет важный показатель – третья категория трещиностойкости, то есть, в их эксплуатации допустимо возникновение трещин, но это не может влиять на основные несущие характеристики строения. Некоторые плиты выпускаются с дополнительным армированием класса АтV. Считается, что наибольшая несущая способность – у монолитных перекрытий, при заливке этих плит применяется профнастил марки Н.

Маркировка также предполагает и другие характеристики:

  • 1ПК – многопустотная на 220 мм, диаметром округлых пустот 159 мм;
  • 2ПК – многопустотная плиты на 220 мм, диаметром округлых пустот 140 мм;
  • 1П – плита 1-слойная сплошная, выпуск на 120 мм;
  • 2П – сплошная плита на 160 мм;
  • ПБ – многопустотная плита формирования без опалубки на 220 мм.

При маркировке 1П в миллиметрах стандартные размеры для плит перекрытия:

  • 3000х4800, 3000х5400, 3000х6000 и 3000х6600;
  • 3600х4800, 3600х5400, 3600х6000 и 3600х6600.

При маркировке 2П в миллиметрах стандартные размеры для плит перекрытия:

  • 2400х6000,
  • 3000х4800, 3000х 5400, 3000х 6000;
  • 3600х2400, 3600х3000, 3600х3600, 3600х4800, 3600х5400 и 3600х6000;
  • 6000х1200, 6000х2400, 6000х3000 т 6000х3600.

Такие варианты по размерам дают возможность наиболее точной подгонки на объектах индивидуальной планировки любой конфигурации. Пустоты могут иметь разную форму и интервал между ними.

Особенности пустотных плит перекрытия и маркировка

Плита перекрытия пустотная имеет внутри параллельные отверстия, круглой, овальной или квадратной формы. По сути, большинство пустот имеет цилиндрическую форму. Есть плиты армированные и безарматурные. Хотя арматура и утяжелят изделия, они имеют наибольший запас прочности, поэтому используются в нижней части конструкций.

Каждая маркировка плиты перекрытия говорит не только о ее основных характеристиках, но учитывает особенности для выбора в том или ином месте монтажа.

  • ПБ – плита с округлыми пустотами 159 мм в диаметре, нарезается лазером любой длины во время непрерывной формовки. Стандарт: длина 6-12 м, ширина 1, 1,2 и 1,8 м, толщина 260 мм. Устанавливается на оба торца на стену;
  • ПГ – плита с овальными пустотами для монтажа на оба торца, стандарт толщины 260 мм;
  • 1ПК – плита с округлыми пустотами диаметром 159 мм, толщина 220 мм, монтаж на оба торца;
  • 2ПК – плита с округлыми пустотами меньшего диаметра, 140 мм, стандарт  толщины 260 мм, монтаж на 2 торца;
  • 2ПКТ – плита с пустотами диаметра 140 мм, но толщина 220 мм, монтаж с опорой на 3 стороны;
  • 2ПКК – плита с теми же параметрами (220 мм  140 мм), опора на 4 стены;

  • 3ПК – плита толщиной 220 мм с округлыми пустотами 127 мм, опора на 2 торца;
  • 3ПКТ – плита с теми же параметрами и опорой на 3 стороны, где 2 торцевые и одна открыта длинная;
  • 3ПКК – плита с пустотами 127 мм, толщина 220 мм, монтаж с опорой по 4-м сторонам;
  • 4ПК – плита с пустотами диаметром 159 мм, толщиной 260 мм, для установки по 2-м торцам;
  • 5ПК – плита толщиной 260 мм с отверстиями 180 мм, монтаж с опорой по обоим торцам;
  • 6ПК – плита с округлыми пустотами 203 мм, толщина в 300 мм, опора по 2-м торцам;
  • 7ПК – толщина плиты 160 мм с диаметром пустот 114 мм, монтаж с опорой на 2 торца;
  • 1ПКТ – плита с такими же параметрами, как предыдущая, но на стены укладывается с опорой по 3-м сторонам;
  • 1ПКК – плита с такими же параметрами, монтаж по 4-м сторонам.

По типу армирования плиты НВ имею такие разновидности:

  • в плитах НВ применяется бетон марки В40 и одноярдовое армирование;
  • в НВК – бетон той же марки и армирование двухярдовое;
  • в НВКУ – армирование двухярдовое, применяется бетон марки В45.

Основные технические параметры плит перекрытия

1. В ЖБИ используется бетон, имеющий на сжатие показатель по прочности порядка В22,5.

2. Марка бетона для плит, используемых в условиях сурового климата – F200, с учетом запаса морозостойкости.

3. Показатель плотности бетона – порядка 2000-2400 кг/м3.

4. Показатель прочности бетон должен отвечать параметрам 261,9 кг/см2.

5. Марка бетона для укладки плит внизу, с учетом влагостойкости – W4.

6. Длина плит перекрытия колеблется по стандарту – в пределах 2,1-9,2 м.

7. Стандарты ширины изделий – порядка 1м, 1,2м, 1,5м, 1,8м.

8. Плиты НВ и ПБ также делают шириной от 0,55 м.

Плиты перекрытия в качестве фундамента

Отечественное домостроение широко применяет плитную разновидность укладки фундамента. Для этого подходят монолитные, ребристые и пустотные ЖБИ, все зависит от этажности и общей нагрузки строения. Такой фундамент имеет небольшое давление на грунт, поэтому здание легче переносит сезонные колебания в почве. Монтаж такого фундамента наименее трудоемкий и подходит для быстрого монтажа домов сборной конструкции – за 1 сезон.

Перед началом укладки выравнивают котлован и отсыпают дно щебнем, гравием или песком под укладку плит перекрытия. В малоэтажном доме фундамент с пустотелыми плитами будет надежен, обойдется дешевле, такие плиты дают лучшую звуко- и теплоизоляцию. Швы между плитами необходимо перекрывать, чтобы сборная конструкция фундамента получилась наиболее цельной. Для такой конструкции подойдут плиты толщиной 100-120 мм, а для более основательного строения нужны плиты на 200-250 мм с ребрами жесткости. В их пустотах также очень удобно прокладывать различные коммуникации.   

Хранение и транспортировка плит перекрытия

От правильности хранения и транспортировки плит перекрытия в дальнейшем будет зависеть качество стройки, соответственно и безопасность всего объекта. Перевозят плиты только спецтранспортом, гарантирующим их целостность, а также он обеспечивает грамотную выгрузку и складирование. Плиты одинакового размера складируются штабелями, осторожно укладываясь друг на друга, но не выше 2,5 м. Между ними желательно уложить прокладки около 30 мм. Штабеля можно накрыть защитной пленкой – от разрушительного действия осадков и агрессивной внешней среды. Годами храниться на открытом воздухе и при существенных перепадах температур плиты перекрытия не должны, они отсыревают и теряют свойства.     

Особенности укладки плит перекрытия

Любые виды ЖБИ достаточно тяжелы, и плиты перекрытия в том числе. Но это их единственный недостаток при монтаже, который сам по себе вполне удобен. Основное требование при укладке – горизонтальная и ровная плоскость опоры, на которые будут монтироваться плиты. Когда стена пенобетонная, кирпичная или уложенная из крошистого ракушечника, то нужен дополнительный бетонный армопояс.

Другой момент – площадь опоры плит перекрытия при укладке. Наилучший вариант, когда она будет не менее 120 мм с каждой торцевой стороны. Раствор, который будет уложен под плитами, используется в полусухом виде. В использовании плит перекрытия с пустотами важно соблюдать такие условия, где температурный режим и общий уровень влажности не будет выше  нормы. Анкеровка, или связка плит, делается сваркой – для соединения плит между собой с помощью прута в 12 мм. Открытые пустоты при качественной укладке должны быть по краям заделаны минеральным утеплителем и закрыты цементной смесью. Это предохраняет промерзание плит в морозное время.  

(PDF) НАГРУЗОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ УСИЛЕННЫХ ПЛИТ ДЛЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

в целях проектирования, что дает консервативный результат

для внутренних панелей.

Было показано, что поведение отклонения нагрузки

панели плиты практически линейно для изгибающих моментов

, которые можно ожидать в условиях эксплуатации

. Также было показано, что с помощью конструкционной стяжки

, уложенной на сборные панели, прогиб панелей

может быть уменьшен до определенной степени

.Это уменьшение прогиба находится в диапазоне

, составляющем 40%. Характеристики распределения нагрузки

плит с стяжкой более или менее похожи на

плит без стяжки. Таким образом, можно утверждать, что

утверждает, что прочная стяжка может способствовать

улучшению жесткости сборных панелей перекрытия,

, которые в данном случае соединены с литым бетоном на месте как

.

4.4.2 Поведение композитных плит

Составная плита, состоящая из сборных балок

и плит, соединенных с внутренним бетоном,

показала отличное поведение даже при предельных нагрузках

.Система композитных плит

не образовала ни одной трещины

даже при превышении предельных нагрузок.

Не было разрывов сцепления между insitu и

из сборного железобетона. Это указывает на то, что эта система композитных плит

может быть спроектирована с уверенностью

, используя руководящие принципы и принципы проектирования

, приведенные в BS 8110: Часть 1: 1985. Эта

будет чрезвычайно полезна, когда та же самая система плит

будет приняты в других зданиях с

с разными величинами приложенных нагрузок, а также с

с разной длиной пролета.

4.5Вибрационная реакция сборного железобетона

Система композитных плит

Проблема вибраций, вызванных жителями, в зданиях

приобретает все большее значение. До недавнего времени

считалось, что эта проблема связана с полом из дерева или легкой стали

(William

и

Waldron, 1994). Когда используются легкие бетонные полы

, они могут быть

достаточно легкими и гибкими, чтобы вызывать

уровней вибрации, при этом результирующие движения

могут иметь значительную амплитуду, вызывая дискомфорт

жильцов здания.В пункте 2.2.3.5

стандарта BS 8110: Часть 1: 1985 указано, что на

дискомфорт или тревогу для людей из-за

вибраций в гибких компонентах должно быть уделено особое внимание

.

Оценка вибрации пола требует

знания уровня вибраций, которые

вызовут возмущение, динамических характеристик

пола и реакции пола на нагрузки от

людей. Для предлагаемой системы сборных железобетонных перекрытий

также было сочтено целесообразным проверить динамические характеристики

с помощью подходящего метода.

Динамические характеристики пола

обычно указываются с использованием собственной частоты

вибрации. Подход, часто используемый для одного пути

, перекрывающего композитные перекрытия, представлял собой метод балок, эквивалентных

, в котором стальная балка

и соответствующая ширина пола используются для расчета

свойств сечения композитного перекрытия

. Тогда собственная частота fo ‘могла бы быть

, найденная по формуле для балки

с простой опорой.

, где

E

=

модуль упругости

I

=

второй момент площади эквивалентного

сечения (преобразованный в единый материал)

м

=

массы на единицу длины

=

пролет плиты

Было заявлено Уильямом и Уолдроном (1994)

, что эквивалентный балочный метод может

занижать правильную частоту для бетонных полов

примерно на 50%.

Для настоящего исследования был принят другой подход

, поскольку фактические измерения

прогиба доступны как результаты нагрузочных испытаний.

Шуллер (1990) заявил, что естественный период

колебаний пола (T) может быть оценен как

, если рассматривать равномерно нагруженную конструкцию

как эквивалентную систему с одним градусом, как в случае перевернутого маятника. Для системы с одним градусом

следующие соотношения

могут быть использованы для определения основного естественного периода

(T).

T

=

21r ~~

=

21r ~~ g

=

2,006 .. {i.

= c .. {i.

где,

~ =

максимальное статическое отклонение, вызванное

постоянными и динамическими нагрузками при вибрации

W

=

вес конструкции

м

=

масса конструкции

k

=

жесткость конструкции.

Значение константы C обычно меньше

2.006 и варьируется от 1,6 до 2,006, при этом 1,87

является рекомендуемым значением для большинства из

105

Первичных нагрузок

Первичных нагрузок

Первичные нагрузки


Нагрузка на строительную конструкцию может принимать самые разные формы. Во многих случаях точная загрузка не вписывается в определенную категорию. Тем не менее, нагрузки обычно можно рассматривать как первичные или вторичные. Первичная загрузка обычно включает материалы, из которых строится конструкция. был построен, обитатели, их мебель, непосредственное влияние различных типичные погодные условия, а также уникальные испытанные условия нагрузки во время строительства, экстремальных погодных условий и природных катастроф.Вторичный нагрузки — это нагрузки из-за изменений температуры, эксцентриситета конструкции, усадка конструкционных материалов, оседание фундамента и т. д. нагрузки. Основное внимание в этом курсе будет уделяться основным нагрузкам. Несмотря на тот факт, что следует учитывать каждую нагрузку и комбинацию нагрузок чтобы уменьшить вероятность разрушения конструкции, определение строительные нагрузки остаются статистическим упражнением. Каждая нагрузка не может быть предвиденным; таким образом, очень важно определить наихудший сценарий, в котором разумно предположить, что нужно воздействовать на конструкцию.

Первичные нагрузки делятся на две широкие категории в соответствии с способ их воздействия на конструкцию или структурный элемент. Это МЕРТВЫЕ НАГРУЗКИ и ЖИВОЕ НАГРУЗКИ.

МЕРТВЫЕ НАГРУЗКИ
Постоянные нагрузки — это нагрузки, которые считаются действующими постоянно; Oни «мертвы», неподвижны и не могут быть удалены. Собственный вес элементов конструкции обычно обеспечивает наибольшую часть мертвых нагрузка на здание.Это явно будет зависеть от фактических выбранных материалов. Постоянные неструктурные элементы, такие как кровля, пол, трубы, воздуховоды, внутренние перегородки, оборудование систем экологического контроля, лифт машины и все другие строительные системы в здании также должны быть включенным в расчет общей статической нагрузки. Офисное оборудование или мебель, которая может считаться постоянной в глазах пользователя не являются частью мертвых расчетов. Постоянные нагрузки представлены красная стрелка на иллюстрации.

Величину собственных нагрузок здания обычно можно определить с погрешностью всего 5%. Свойства строительных материалов часто сведены в таблицы и опубликованы авторами учебников и производителями. Всегда очень важно быть в курсе изменений в строительные материалы. Свойства строительных материалов различаются из-за быстро меняющийся рынок. Самозагрузка или собственный вес из-за этих материалов часто выражается как единичный вес в кН / м 3 или фунты / футов 3.Обратите внимание, что эти единицы даны в единицах силы, не масса.

Обычно необходимо перевести единицу веса в нагрузку на единицу. площадь (psf) или нагрузка на единицу длины (plf) для завершения структурного анализ конструктивного элемента. Это довольно просто определяется, взяв объем (площадь поперечного сечения, умноженная на длину) элемента умножить на единицу веса материала и распределить его по длина элемента. Поскольку собственный вес выражать в с точки зрения нагрузки на единицу длины, обычно берется только поперечное сечение площадь и умножает ее на единицу веса.Общий собственный вес член затем будет определяться путем умножения этого значения на длину. Собственная нагрузка на пол или крышу обычно указывается в единицах нагрузки. на единицу площади (т.е. фунтов на квадратный фут или килограмм ньютонов на квадратный метр).

Общая статическая нагрузка на здание определяется сложением всех различных статических нагрузок на элементы здания. Это важно держите блоки в стороне, когда постоянные нагрузки на балку (PLF) сочетаются с полом или собственные нагрузки на крышу (psf).

ЖИВЫЕ НАГРУЗКИ
Структуры обычно имеют функцию. Функция является частью программы для чего оформлен дизайн. Однако точные функции, которые придется выдерживать в течение всего срока службы конструкции не полностью предсказуемо. Таким образом, были установлены строительные нормы и правила, в которых «предсказать» разумную нагрузку, для которой следует проектировать определенный тип пространства. Живые нагрузки — это переходные нагрузки. и может меняться по величине.Они включают в себя все предметы, найденные в здании. в течение жизни (люди, диваны, пианино, сейфы, книги, машины, компьютеры, машины или хранящиеся материалы), а также внешние воздействия окружающей среды например, нагрузки из-за солнца, земли или погоды. Ветровые и землетрясения нагрузки отнесены к особой категории поперечных временных нагрузок в связи с серьезность их воздействия на здание и их способность вызвать разрушение.

Есть надежда, что срок службы большинства зданий будет выходить за рамки первоначально предполагаемое использование здания.Практически невозможно спрогнозировать все возможные варианты использования любой данной конструкции перед сносом. Если и когда здание будет использоваться по назначению кроме оригинального дизайна, вместимость здания для его нового использование должно быть определено. Поскольку совокупность знаний о поведении зданий всегда увеличивается, здание, которое могло быть спроектировано согласно последней информации о загрузке в течение одного года, может не удовлетворить требования несколько лет спустя.Это особенно характерно для последствия землетрясения.

Величины временных нагрузок трудно определить с помощью одного и того же степень точности, которая возможна при статических нагрузках. Вероятный максимум значение временных нагрузок было определено исследованиями и включено в национальные строительные нормы и правила. Обычно это минимальная расчетная нагрузка на единицу площади. Строительство коды также предусматривают снижение нагрузки при определенных условиях. В качестве примера, полные временные нагрузки, скорее всего, возникнут не на каждом этаже многоэтажного здание в то же время.Следовательно, расчетная временная нагрузка для некоторых из колонны и фундамент можно уменьшить. Строительные нормы и правила по всему миру не согласны с величиной соответствующих расчетных значений временной нагрузки. Очень важно, чтобы разработчик нашел время, чтобы определить установленные значения. вниз в местных строительных нормах и правилах. Это юридические документы и ДОЛЖНЫ быть последовал.

Комбинации нагрузок При рассмотрении возможных комбинаций эти две категории нагрузки, вероятность возникновения определенных нагрузок одновременно считаются равными нулю.Одной из таких комбинаций может быть максимальная нагрузка толпой, мокрый и тяжелый снег, тайфун силой девять баллов, бушующий адский огонь и землетрясение. Вполне возможно, что два из первых трех могли произойти как землетрясения, но не все четыре одновременно. Таким образом, нужно только рассмотреть разумные комбинации нагрузок.


Стол 17-1. Обычные удельные веса массивных строительных материалов
Материал Единица Вес
Алюминий 24 кН / м 3
Кирпичи (широкий вариант) 22 кН / м 3
Бетон 24 кН / м 3
Легкий бетонный блок 12 (сред.) кН / м 3
Сталь 70 кН / м 3
Древесина 6 кН / м 3

Таблица 17-2. Обычная удельная масса листовых строительных материалов
Материал Unit Wt
Акустическая потолочная плитка 0,1 кН / м 2
Алюминиевое кровельное покрытие 0.04 кН / м 2
Стекло 0,1 кН / м 2
Гипсокартон 0,15 (средн.) КН / м 2
Стальная кровельная пленка 0,15 кН / м 2
Половые доски деревянные 0,15 кН / м 2

Таблица 17-3.Общие нагрузки на перекрытие
Пространство Штучная нагрузка
Художественная галерея 4,0 кН / м 2
Стержни 5,0 кН / м 2
Парковочные конструкции 2,5 кН / м 2
Аудитории 3,0 кН / м 2
Танцевальные залы 5.0 кН / м 2
Офисы 5,0 кН / м 2
Частный дом 1,5 кН / м 2
Театры (фиксированные сиденья) 4,0 кН / м 2
На основе BS 6399: Часть 1: 1984
Авторские права © 1995, 1996, авторские права Крис Х. Любкеман и Дональд Петинг

Преимущества железобетонных плит

Полы из бетонных плит обеспечивают тепловой комфорт и долговечность конструкции.Полы включают арматурные стержни и сетку для улучшения сцепления с бетоном. Бетонная арматурная сетка, имеющаяся в продаже, также может помочь минимизировать растрескивание бетона из-за усадки. Он часто используется для поддержки дорожных покрытий, каменных стен и различных бетонных конструкций здания.

Виды бетонных плит

Тип бетонной плиты, используемой для строительства, будет зависеть от ее пригодности для конкретного участка и климатической зоны.

Плита на земле

Это самый распространенный тип бетонной плиты.Это могут быть обычные плиты с глубокими выкопанными балками, изолированными под панелями пола, или плиты вафельного типа, которые располагаются почти на уровне земли с сеткой из пенопластов.

Подвесная плита

Эти плиты сооружаются над уровнем земли. Они обычно используются для перекрытий верхних этажей, так как имеют съемный ненесущий каркас.

Сборная плита

Это плиты, изготовленные вне строительной площадки и устанавливаемые с помощью крана. Они могут быть либо в готовом виде, либо для них потребуется лишь дополнительный тонкий слой бетона после установки.

Преимущества бетонных плит

Тепловой комфорт

Термическая масса — это способность материала регулировать тепловую энергию. Такие материалы, как бетонные плиты, имеют высокую тепловую массу. Они регулируют комфорт в помещении и обеспечивают обогрев или охлаждение людей, излучая или поглощая естественное тепло. Свойство регулирования температуры полезно в большинстве климатических зон и в районах с высоким диапазоном дневных и ночных температур. Тепловая масса наиболее эффективна при использовании в сочетании с хорошей дизайнерской планировкой.

Зимой плиты должны быть спроектированы так, чтобы поглощать тепло солнца и других источников энергии. Тепловая масса включает в себя хранение тепла и позволяет в дальнейшем равномерно высвобождать и повторно излучать его. С другой стороны, плиты летом следует защищать от попадания прямых солнечных лучей. Им нужен прохладный ветерок ночью, чтобы тепло в течение дня могло рассеяться.

Прочность

Бетонная плита может иметь продолжительный срок службы при правильном армировании.Это означает, что бетон должен быть уплотнен, чтобы внутри плиты не было пустот или пористых участков, что снижает риск растрескивания бетона.

Долговечность бетонной плиты может быть увеличена при правильной подготовке фундамента и добавлении соответствующего количества воды. Избыток воды приведет к растрескиванию бетона и ослаблению плиты в целом. Монтаж бетона также должен соответствовать графику строительства, чтобы бетон достиг проектного уровня прочности до того, как будет размещена какая-либо нагрузка.

Плиты

должны быть спроектированы и изготовлены в соответствии с действующими австралийскими стандартами.Бетонные покрытия могут быть обработаны стыками, проходками и краями плиты. Это обеспечивает минимальный риск термитов и допускает ограниченную усадку или растрескивание.

Структурные проблемы

Реактивный грунт

Для участков с реактивным грунтом требуются плавающие усиленные бетонные плиты-плотины, в которых через регулярные промежутки времени используются пустообразователи. Армированные балки для бетона расположены близко друг к другу и имеют перекрестную конструкцию вокруг нижней части плиты.

крутые участки

Крутые участки — это участки с геотехническими характеристиками, которые делают установку бетонной плиты на грунт нецелесообразной.Бетонный тип подвесной плиты больше подходит для конструкции, набирающей тепловую массу на крутых склонах.

Здания с бетонными плитами, которые соответствуют требованиям проектирования и соответствуют строительным стандартам, могут обеспечить тепловые выгоды и долговечность для повышения общей энергоэффективности и рентабельности.

Нелинейный расчет плиты перекрытия из фибробетона в предельном состоянии эксплуатационной пригодности с помощью RFEM

Конструкция плиты перекрытия из бетона, армированного стальным волокном, состоит из расчета предельного состояния по конечному состоянию и расчета по предельному состоянию по пригодности к эксплуатации.Процедура выполнения расчета по предельному состоянию уже была объяснена в предыдущей технической статье. Расчет предельного состояния эксплуатационной пригодности теперь выполняется для плиты перекрытия, описанной в этой предыдущей статье. В этой статье показано, как выполнить соответствующий дизайн для SLS с помощью итеративно определенных результатов FEA.

Введите топологию и нагрузки

Геометрия пластины и приложенные нагрузки передаются из расчета конечного предельного состояния (см. Техническую статью, упомянутую выше).

Рисунок 01 — Плита перекрытия со стеллажными нагрузками

При расчетах предельных состояний эксплуатационной пригодности также необходимо учитывать положительные эффекты усадки. При усадке плита перекрытия хочет сжаться. Из-за взаимного соединения или трения плиты перекрытия о грунт возникают растягивающие напряжения, которые необходимо учитывать. Опорная плита заделывается в следующую структуру слоев (сверху вниз): опорная плита, пленка в качестве разделительного слоя, изоляция по периметру, нижний бетонный слой, грунт.Согласно [3], таблица 4.19, для этой слоистой структуры рекомендуется коэффициент трения μ 0 0,8. Для расчетного значения μ 0, d авторы [3] рекомендуют частичный коэффициент запаса прочности γ R = 1,25.

μ 0, d = γ R ⋅ μ 0 = 1,25 ⋅ 0,8 = 1,0

В RFEM коэффициент трения μ 0, d можно определить как нелинейность поверхностно-упругого основания. На рисунке 02 показан вариант настройки в программе.

Рисунок 02 — Определение коэффициента трения в параметрах поверхностно-упругого основания

В случае промышленных плит перекрытия вертикальная нагрузка имеет большое значение для формирования положительного воздействия из-за деформации усадки. Перед приложением нагрузок стеллажа и хранимых товаров доступен только собственный вес плиты перекрытия. В результате сопротивление трению нижней плиты перекрытия относительно невелико.Растягивающая сила N ctd , возникающая в результате трения (относительно полосы шириной 1 м) в плите пола, определяется следующим образом.

N ctd = μ 0, d ⋅ σ 0 ⋅ L / 2
где
N ctd … Расчетное значение для определения растягивающего напряжения в плите перекрытия при достижении силы трения
μ 0 , д … Расчетное значение трения σ
0 … почва контактное напряжение
л … длина опорной пластины для смещения на почву

σ 0 = 0.19 м ⋅ 1,0 м ⋅ 25 кН / м² = 4,35 кН / м² (собственный вес плиты)

N ctd = 1,0 ⋅ 4,75 кН / м² ⋅ 24,40 м / 2 = 57,95 кН / м

Максимум результирующее растягивающее напряжение σ ct, d в результате трения, таким образом, приводит к
σ ct, d = N ctd / A ct = 57,95 кН / м / 0,19 м = 305 кН / м² = 0,305 МН / м² f ctm, fl = 2,9 МН / м².

Напряжение при растяжении бетона, возникающее в результате трения под собственным весом плиты перекрытия, меньше прочности бетона на растяжение f f ctm, fl .В результате деформация усадки может быть устранена от трещин под собственным весом плиты.

Однако после приложения нагрузок на полку / опорных реакций из-за повышенных сил трения под более высокими опорами полки возникают сдерживающие силы, которые необходимо учитывать при расчетах. В этом проекте время приложения нагрузок на полку предполагается равным t = 180 дней после бетонирования плиты перекрытия. Для расчета деформации усадки t s = 7 дней используется как начало усадки и t = 18 250 дней как конец использования.Кроме того, предполагается относительная влажность 50%. Деформация усадки применяется как внешняя поверхностная нагрузка с помощью типа нагрузки осевой деформации. На этом этапе мы хотели бы указать, что вы можете использовать вспомогательный инструмент в диалоговом окне «Нагрузка на поверхность», который позволяет легко определять деформацию усадки.

Рисунок 03 — Создание поверхностной нагрузки из-за усадки

При применении деформации усадки необходимо учитывать, что усадка не вызывает каких-либо ограничений в пластине до момента времени t = 180 дней.Следовательно, только положительная деформация усадки ε cs, wk должна применяться для расчета в момент времени t = 18 250 дней. Он рассчитывается как разница деформаций усадки при t = 18 250 и t = 180 дней. Подробный расчет индивидуальных деформаций усадки в этой статье не описывается.

ε cs, wk = ε cs (18,250, 7) — ε cs (180, 7) = -0,515 ‰ — (-0,258 ‰) = 0,257 ‰

Положительная деформация усадки определяется как дополнительная нагрузка, учтенная в комбинаторике нагрузок для времени t = 18 250 дней.

Рисунок 04 — Определение положительной деформации усадки

Для расчета предельного состояния эксплуатационной пригодности требуется расчетная ситуация «квазипостоянная». Учитывается переменная нагрузка для складских помещений с коэффициентом комбинирования ψ 2 = 0,8. Эти сочетания нагрузок используются для расчета напряжений, а также для ограничения ширины трещин, вызванных действием нагрузки.

Чтобы учесть воздействие усадки в конце использования (t = 18,250 дней), ранее созданные комбинации нагрузок копируются, а вариант нагружения «Усадка» добавляется к положительной деформации усадки ε cs, wk .Эти сочетания нагрузок используются позже для анализа ширины трещины под действием нагрузки с ограничением.

Определение свойств материала для расчета предельного состояния эксплуатационной пригодности

Используйте модель материала «Isotropic Damage 2D / 3D» дополнительного модуля RF-MAT NL для отображения поведения материала армированного стальным волокном бетона в RFEM. Мы используем бетон C30 / 37 L1.2 / L0.9 в качестве бетона, армированного стальной фиброй, в соответствии с DIN EN 1992-1-1 [2] и директивой Немецкого комитета по железобетону (DAfStb) в отношении бетона, армированного стальной фиброй [1 ] с двумя классами производительности L1 / L2 = L1.2 / L0.9. Для нелинейного расчета мы применяем параболическое распределение согласно 3.1.5 [2] на стороне сжатия диаграммы напряжения-деформации. На рисунке 05 показано характерное распределение рабочей линии вышеупомянутого бетона, армированного стальными волокнами.

Рисунок 05 — Характеристическая рабочая линия C30 / 37 L1.2 / L0.9

Мы должны использовать характеристическую кривую напряжения-деформации для предельного состояния эксплуатационной пригодности.В качестве справки по допустимым значениям ввода или помощи для расчета точек диаграммы вы можете загрузить файл Excel в конце этой технической статьи. Вы можете перенести эти точки диаграммы в диалоговое окно ввода RFEM с помощью буфера обмена (см. Также рекомендации в статье о конструкции ULS).

Расчет предельного состояния эксплуатационной пригодности

При выполнении расчета предельного состояния эксплуатационной пригодности необходимо рассчитать максимально допустимые предельные напряжения

  • в соответствии с 7.2, DIN EN 1992-1-1 [2],
  • ширина трещин согласно 7.3, DIN EN 1992-1-1 [2] и
  • деформации согласно 7.4, DIN EN 1992-1-1 [2].

После успешного нелинейного расчета базовой пластины, деформации и напряжения на верхней и нижней стороне оцениваются и используются для отдельных конструкций.

A) Расчет предельных напряжений

Расчет максимального напряжения сжатия бетона согласно 7.2 (3) [2] выполняется, если максимальное сжимающее напряжение бетона остается меньше 0.45 ⋅ f ck при квазипостоянной нагрузке. Для этого минимальные напряжения на верхней и нижней стороне проверяются из расчета FEM и сравниваются с предельным значением.

Верхняя сторона:
максимальное напряжение сжатия σ 2- = | — 8,5 | Н / мм² <0,45 ⋅ f ck = 13,5 Н / мм²

Нижняя сторона:
максимальное сжимающее напряжение σ 2+ = | — 3,1 | Н / мм² <0,45 ⋅ f ck = 13,5 Н / мм²

На рисунке 06 показано максимальное сжимающее напряжение на верхней стороне (-z) фундаментной плиты.

Рисунок 06 — Максимальное сжимающее напряжение на верхней стороне плиты

Поддержание максимального напряжения сжатия бетона успешно проверено.

Расчет ограничения максимального напряжения арматурной стали согласно 7.2. (4) и (5) [2] здесь не выполняются, потому что нет армирующей стальной арматуры.

B) Анализ ширины трещины по действию нагрузки

Анализ ширины трещины выполняется, с одной стороны, для чистого воздействия нагрузки (в момент времени t = 180 дней), а с другой стороны, с дополнительным учетом подлежащих ограничению ограничений. к усадке в конце использования (t = 18 250 дней).См. Также пояснения относительно усадки выше.

Ширина существующей трещины определяется на основе комбинации квазипостоянного воздействия. Существующая ширина трещины является результатом интегрирования определяющих деформаций по ширине полосы трещины. Пропускная способность трещин различна для каждой ситуации нагрузки, и ее нужно брать вручную из результатов расчета МКЭ. Ширина полосы трещины перпендикулярна рассматриваемому направлению деформации и включает деформации, превышающие деформацию трещины ε cr = 0.1 ‰.

$ {\ mathrm w} _ {\ mathrm k, \ mathrm {vorh}} \; = \; \ int {\ mathrm \ varepsilon} _ {\ mathrm {wk}} \ mathrm {dl} $
, где
ε Wk … Деформация растяжения в полосе трещин
дл … Дифференциал ширины полосы трещин

Чтобы отобразить пределы полос трещин в RFEM, вы также можете управлять цветовой панелью таким образом, чтобы деформация была больше чем отображается деформация трещины (см. Рисунок 07).

Рисунок 07 — Отображение ширины полосы трещин для трещин, перпендикулярных оси x

Для оценки деформации и ширины полосы трещин мы рекомендуем создать сечение для каждой рассматриваемой полосы трещины в RFEM.В этом разделе вы можете легко найти среднюю деформацию растяжения и ширину полосы трещин. Сечение должно быть определено параллельно отображаемому направлению деформации. Ширина трещины, перпендикулярной оси x на нижней стороне, является определяющей в анализируемой плите. На рисунке 08 показано созданное сечение со средним значением деформаций растяжения и интегральной длины.

Рисунок 08 — Сечение по ширине трещины

Существующая ширина трещины w k, prov в результате действия чистой нагрузки (t = 180 дней) дает
w k, prov, x = 0.219 ⋅ 1,172 м = 0,26 мм <0,3 мм (для экспозиционного класса XC 2).

C) Анализ ширины трещины по действию нагрузки и воздействию из-за ограничения

Анализ ширины трещины из-за действия нагрузки с ограничением от усадки приводит к результатам в конце срока службы. При расчете ширины трещины с использованием деформаций из расчета МКЭ важно убедиться, что напряжение, вызывающее деформацию, определяется простым пересчетом. Это можно объяснить усадочными характеристиками пластины до момента времени t = 180 дней.Если пластина может сжиматься без ограничений, расчет методом конечных элементов приводит к деформации, равной деформации усадки. Результирующее напряжение равно нулю. Растягивающее напряжение возникает только тогда, когда возникает так называемая деформация, вызывающая напряжение ε wk, ограничение .

ε нед, ограничение = ε FEM + | ε cs, wk |
, где
ε недель, ограничение … деформация, вызывающая напряжение
ε FEA … деформация из расчета МКЭ
ε cs, wk … деформация усадки

Чтобы определить ширину полосы трещины в RFEM, необходимо сначала определить деформацию конечного элемента, при которой элемент растрескивается под приложенным ограничением.

ε cr, FEM, ограничение = ε cs, wk + ε cr = -0,257 ‰ + 0,1 ‰ = -0,157

На рисунке 09 показан управляющий участок для расчета ширины трещины с действием нагрузки и эффекты из-за сдержанности. Чтобы учесть деформации по ширине полосы трещины, сечение необходимо разделить на несколько участков.

Рисунок 09 — Оценка деформации для расчета ширины трещины с ограничением

Существующая ширина трещины рассчитывается следующим образом:
$ {\ mathrm w} _ {\ mathrm k, \ mathrm {prov}} \; = \; \ int {\ mathrm \ varepsilon} _ {\ mathrm {wk} , \ mathrm {zwang}} \ mathrm {dl} $.

w k, prov, y = (-0,089 ‰ + 0,257 ‰) ⋅ 0,335 м + (0,059 ‰ + 0,257 ‰) ⋅ 0,450 м + (-0,093 ‰ + 0,257 ‰) ⋅ 0,402 m = 0,27 мм <0,30 мм (для класса экспозиции XC 2)

Ширина трещины может быть проверена.

D) Анализ деформации

Максимальные деформации могут быть взяты непосредственно из результатов RFEM. Общее смещение при квазипостоянной нагрузке составляет 32,8 мм. Разница деформации результатов базовой пластины из-за разницы минимальной и максимальной деформации и составляет 32,8 мм — 9 мм = 23,8 мм (рисунка 10).

Рисунок 10 — Опорная плита Деформация Под квазипостоянную Загрузка

Допустимые предельные значения и соответствующая совместимость системы для стойки должны быть согласованы с производителем стойки.

Наконец, мы хотели бы отметить очень полезные рекомендации по выполнению нелинейных расчетов с моделью материала «Isotropic Damage 2D / 3D» в технической статье о расчете окончательного предельного состояния.

Американский институт стальных конструкций

Общие сведения о потоке нагрузки

Все конструкции подвергаются воздействию природных сил, таких как ветер, сила тяжести и сейсмические явления. Вопрос в том, какие природные силы будут влиять на здание и в какой степени? Инженер-строитель будет использовать эту информацию для выбора элементов, которые имеют правильные характеристики прочности и пригодности к эксплуатации, чтобы спланировать, как конструкция будет передавать каждый тип нагрузки на землю.

Гравитационные нагрузки

Инженеры рассматривают два разных типа сил, связанных с гравитацией.

«Собственные» нагрузки включают в себя вес самой конструкции, а также таких вещей, как механическое оборудование, отделка потолка и пола, облицовка, фасады и парапеты. Статическая нагрузка — это, по сути, величина постоянного веса, которую здание должно постоянно выдерживать.

«Живые» нагрузки учитывают вещи, которые являются более преходящими по своей природе, например, вес людей, перемещающихся в здании, снег на конструкции или внутреннее убранство.

Настил пола и обшивка крыши распределяют нагрузку на равномерно расположенные балки. Фермы простираются от колонны к колонне и поддерживают концы этих балок. Эти балки могут в конечном итоге поддерживать другие балки, прежде чем передать усилие на структурные колонны, которые затем несут вертикальную нагрузку на элементы фундамента ниже.

Ветровые нагрузки

Ветер оказывает различные силы на фасаде здания, и основная система сопротивления боковой нагрузке должна соответствовать требованиям норм, чтобы справиться с этими силами.

Давление ветра действует непосредственно на наветренную сторону здания, но также создает тянущее или всасывающее усилие на подветренной стороне. Это означает, что внешняя часть всего здания должна выдерживать как внутреннее, так и внешнее давление.

Кроме того, ветер может создавать восходящее или всасывающее давление на крышах из легких материалов. Например, крыша, состоящая из металлического настила, тонкой изоляции и мембранного кровельного материала без балласта, может столкнуться с чистой направленной вверх силой.

Форма крыши (двускатная, пилообразная и т. Д.) Может влиять на чистое подъемное давление от ветра. Изогнутые крыши могут фактически испытывать давление как снизу вверх, так и вниз одновременно, поскольку ветер давит вниз на верхней части кривой и поднимает ее вверх с нижней части кривой. Это распределение направленного вверх и вниз давления аналогично принципам давления и подъемной силы воздуха, действующим на крыло самолета.

Конструкция должна должным образом передавать эти связанные с ветром силы. Фасад должен передавать горизонтальную нагрузку на соседний пол или крышу.Отсюда у систем пола и крыши должны быть средства для распределения этих горизонтальных сил на какую-то систему сопротивления боковой нагрузке, такую ​​как диагональные связи или стены, работающие на сдвиг.

Полы и крыши, которые обычно сплошные или без больших отверстий, могут вести себя как диафрагмы, которые действуют как единая плоскость с соединительными балками, балками и колоннами.

Представьте кусок картона, удерживаемый рядом вертикальных столбцов. Когда вы толкаете картон горизонтально, все столбцы, соединенные с доской, будут двигаться в унисон.Типичная плита перекрытия представляет собой жесткую диафрагму, точно так же, как этот кусок картона, и это поперечное смещение происходит именно тогда, когда плоскость диафрагмы, созданная крышей или полом, подвергается боковой нагрузке. Горизонтальные диафрагмы — это эффективный способ передачи горизонтальных нагрузок на каждом уровне здания на системы сопротивления боковым нагрузкам.

Если большое отверстие, такое как атриум, световой люк или фальшпол, прерывает диафрагму, боковые или горизонтальные нагрузки не могут легко попасть в системы сопротивления боковой нагрузке.Если это так для вашего проекта, инженер-строитель может создать альтернативную диафрагменную систему, такую ​​как горизонтальная стропильная система, в которой используются балки перекрытия и / или балки.

Сейсмические нагрузки

Землетрясения и другие сейсмические явления обычно оказывают горизонтальное воздействие на конструкции, но иногда они также могут создавать вертикальную силу.

Вес различных уровней здания имеет прямое влияние на силы, которые здание испытывает во время сейсмического события.Диафрагмы используются для передачи горизонтальных сил на основные системы сопротивления поперечной нагрузке конструкции.

Форма здания и расположение систем сопротивления боковой нагрузке могут иметь большое влияние на чувствительность конструкции к сейсмическим силам. Если ваш проект находится в зоне со значительной сейсмической активностью, вы можете подумать о регулярном плане строительства, чтобы эффективно справляться с этими силами.

пустот под плитами на земле: использование теста импульсной характеристики для проверки адекватности опоры плиты

Введение

Бетонная плита на земле — один из самых распространенных типов полов.Плиты на земле популярны для многих применений, особенно в исследовательских учреждениях, где они обычно обеспечивают высочайшее качество вибрационной среды. Это связано с тем, что они жесткие и имеют равномерную опору, поэтому не обладают резонансными характеристиками подвесной плиты. В результате они гораздо хуже реагируют на шаги.

Иногда ценность плиты на земле снижается, потому что плита отделяется от грунта земляного полотна, оставляя пустоту. Если эта пустота имеет большую площадь (в плане), пол будет вести себя больше как подвесной пол, проявляя резонансы и становясь более восприимчивым к шагам и механическому возбуждению.В лабораторных условиях это может сделать пол бесполезным. В некоторых случаях отделение от почвы может ослабить конструкцию пола и привести к растрескиванию плиты.

Пустота может образоваться по ряду причин, включая скручивание или оседание земляного полотна. Оседание может происходить из-за неравномерного уплотнения и может легко произойти в засыпке подпорных стен, особенно при движении стены. Оседание может также произойти, когда вода течет горизонтально под плитой, размывая земляное полотно.

Независимо от причины часто бывает желательно обнаружить пустоту или определить ее горизонтальную протяженность, а также убедиться, что корректирующие меры были успешными. В этой статье представлены результаты одного такого исследования по восстановлению с измерениями до и после восстановления путем инъекции раствора.

Динамические характеристики плиты на грунте

Плита на земле может рассматриваться как плита на упругом основании, если предположить, что грунт действительно упругий.Когда к плите прикладывается точечная вертикальная нагрузка, плита деформируется вниз в форме тарелки с максимальным прогибом, возникающим под нагрузкой. Местное реакционное давление грунта на нижнюю сторону плиты будет зависеть от прогиба в этой окрестности. Было показано 1 , что давление реакции p упругого основания под пластиной может быть задано как:

, где S — модуль реакции земляного полотна под плитой, с единицами FL -3 , а w — местное смещение вниз. D — жесткость пластины, определенная в

.

, где t — толщина плиты, а E и ν — модуль упругости Юнга и коэффициент Пуассона бетона, соответственно. Член l в уравнении. (1) представляет собой характеристическую длину, которая определяется как

Эти соотношения могут быть установлены для определения точечной жесткости в терминах толщины плиты и упругих свойств бетона вместе с модулем упругости земляного полотна,


Нижний индекс s на жесткости указывает, что это статическая жесткость .Как и в случае с системой с одной степенью свободы, точечное сопротивление плиты на уклоне изменяется в зависимости от частоты приложенной нагрузки, определяя понятие динамической жесткости, или жесткости, которая изменяется с частотой. Как правило, динамическая жесткость идентична статической жесткости на низких частотах, то есть частотах, значительно меньших основной резонансной частоты системы плита-фундамент.

Мы заметили, что плита, которая находится в твердом, равномерном контакте с земляным полотном, обычно не проявляет резонанса на частотах менее примерно 80 Гц, а жесткость относительно постоянна с частотой.С другой стороны, наличие пустоты значительного горизонтального размера приведет к резонансу в этом диапазоне частот, который наблюдается при некоторых типах динамических измерений.

В следующих разделах мы проиллюстрируем динамические характеристики как хорошо обоснованной плиты, так и плиты с пустотой на границе раздела плита-земля. Мы обсуждаем, как была устранена эта пустота. Последующие измерения показали, что восстановление было успешным, устранение резонанса и поведение, аналогичное хорошо обоснованной части плиты.

Измерение свойств плиты на месте

Тест импульсной характеристики 2,3 позволяет измерять частотно-зависимый отклик на ударную нагрузку. Результаты испытаний представлены в виде динамического отклика (амплитуда движения на единицу силы) или динамического сопротивления (амплитуда силы, необходимая для того, чтобы вызвать единичную амплитуду движения).

Реакция на ударную нагрузку может быть представлена ​​в виде спектров смещения ( d ), скорости ( v ) или ускорения ( a ), каждый из которых делится на спектр силы возбуждения ( F ), в котором В случае, если результирующие нормализованные спектры известны как рецептивность (или соответствие) , подвижность или ускорение , соответственно.Противоположность восприятия — динамическая жесткость. [Для получения более подробной информации о представлении данных импульсной характеристики см. Ref. 2.]

Импульсный отклик точки на конструкции легко измерить с помощью источника ударной силы, датчика вибрации и двухканального анализатора спектра. 2 Молоток, оснащенный датчиком силы, может использоваться для приложения силы удара и измерения создаваемой силы, как показано на рисунке 1. Акселерометр, датчик, измеряющий ускорение, может использоваться для измерения динамической реакции на удар. , и сигнал может быть дважды интегрирован электронным способом для создания сигнала смещения.Анализатор спектра может одновременно отбирать сигналы силы и отклика и формировать спектр восприятия, например, как показано на рисунке 2. Спектр восприятия показывает восприимчивость в единицах L / F как функцию частоты. Спектр динамической жесткости, показанный на рисунке 3, является инверсией спектра восприятия. Статическая жесткость k s в точке приложения нагрузки — это асимптотическое значение динамической жесткости на низких частотах, которое показано пунктирной линией на рисунке 3.

Рисунок 1. Тест импульсной характеристики. Компьютер измеряет сигналы, производимые датчиком нагрузки в молоте и датчиком движения (на переднем плане) Рис. 2. Типичный спектр восприятия для плиты на земле. Пик на 80 Гц соответствует резонансу. Рис. 3. Типичный спектр динамической жесткости для плиты на земле (инверсия спектра на рис. 2). Пунктирная линия — статическая жесткость системы плита-фундамент. Резонанс на частоте 80 Гц теперь выглядит как провал.

Как обсуждается в следующем разделе, наличие пустоты значительного размера лучше всего определить как отклонение спектра от «нормального» для данной плиты, которое может быть определено на основе статистического диапазона динамических свойств. Уравнение (4) показывает, что точечная жесткость зависит от толщины плиты, упругих свойств бетона и модуля земляного полотна, которые могут изменяться на большой площади. Чтобы учесть это ожидаемое изменение динамического отклика для хороших условий поддержки, восприимчивость может быть измерена в большом количестве мест, как показано на Рисунке 4, который представляет 22 места.Мы видим, что есть некоторые пики, которые представляют резонансы, но все они лежат на частотах выше 70 Гц. Формы спектров ниже этой частоты практически идентичны. Вариация отклика представлена ​​на рисунке 5 в виде среднего логарифмического значения (жирная кривая) и среднего логарифмического значения ± стандартное отклонение логарифмических спектров (кривые блеска). Диапазон, представленный кривыми блеска, будет называться «пределом в одну сигму». Средний коэффициент вариации (COV) данных на частотах менее 70 Гц составляет 52%.

Рис. 4. Спектры восприятия, измеренные в 22 точках на плите толщиной 150 мм [6 дюймов], лежащей на земле. Рис. 5. Спектр среднего логарифмического восприятия (из 22 точек, показанных на рисунке 4) и среднего логарифмического значения ± предел в одну сигму.

Спектр средней логарифмической восприимчивости демонстрирует характеристику, которую мы находим типичной для плит на земле, хотя есть исключения: его можно аппроксимировать двумя прямыми линиями — одной горизонтальной, а другой наклонной. В этом случае они пересекаются примерно на 80 Гц.Наклон сегмента вправо от перекрестка составляет примерно одну декаду за декаду (т.е. варьируется как 1/ f ).

Характерный отклик плиты с подстилающей пустотой Рис. 6. Спектры восприятия, измеренные в трех точках над пустотой, по сравнению с пределом в одну сигму для нормально установленной плиты.

Предполагалось, что в нескольких местах плиты возникло скручивание по краям, в результате чего плита отрывалась от земляного полотна и образовывалась пустота.Спектры в этих областях не были включены в набор, показанный на Рисунке 4, представляющий «нормальное» поведение. Несколько измерений в одной из изогнутых областей показаны на рисунке 6 и сравниваются с пределом в одну сигму для данных, измеренных в местах с нормально установленной плитой. Кривая 1 была измерена около самого «мягкого» участка плиты, в данном случае около угла. Кривая 3 была измерена гораздо ближе к тому месту, где плита контактировала с почвой. Можно наблюдать несколько характеристик:

  • Каждый из спектров восприятия над пустотой демонстрирует пик на одной и той же частоте, представляющий основную резонансную частоту неподдерживаемой плиты.В данном случае это 29,7 Гц.
  • Часть слева от резонанса, представляющая инверсию статической жесткости, значительно выше, чем предел восприятия в одну сигму для этой плиты (в этом случае жесткость на «1» составляет примерно одну восьмую среднего жесткость для поддерживаемой плиты).
  • Наклон сегмента справа от резонансного пика составляет примерно 2 декады за декаду (т.е. изменяется как 1/ f 2 ), что заметно отличается от наклона логарифмической средней восприимчивости хорошо обоснованного части плиты на земле.

Может быть достаточно просто подтвердить наличие или отсутствие пустот. Однако в случае, если необходимо задокументировать латеральную протяженность пустоты, это может быть выполнено путем получения спектров восприятия на сетке. Низкочастотный резонанс будет присутствовать во всех точках пустоты и исчезнет, ​​когда плита войдет в контакт с земляным полотном. По этим измерениям невозможно определить вертикальный размер (т.е. толщину) пустоты; это потребует отбора керна и прямого измерения.

Ремонт пустоты

Пустота под плитой может быть заполнена инъекцией раствора, хотя при этом требуется значительная осторожность. Если раствор находится под избыточным давлением, плиту можно поднять, что приведет к образованию пустот в других местах. Однако при правильной установке плита снова плотно соприкасается с земляным полотном.

Пустота в месте проведения испытаний, показанном на Рисунке 6, была заделана с помощью инъекции раствора опытным геотехническим подрядчиком.Набор из 21 отверстия диаметром 50 мм [2 дюйма] был просверлен в плите вдоль края, где произошло скручивание. Отверстия располагались на расстоянии около 24 дюймов [600 мм] друг от друга по краю, вдоль линии на расстоянии около 600 мм от края. В каждом втором отверстии просверливали второе отверстие на полпути между первоначальным отверстием и краем. Было измерено пустое пространство в каждом отверстии, и его толщина варьировалась от 3 до 25 мм.

Около 0,1 м. 3 золо-цементного раствора было закачано в пустоту через отверстия керна.Раствор был протестирован на месте и показал время истечения 14 секунд через стандартный конус потока в соответствии со стандартом ASTM C939. Когда раствор под давлением переместился в соседние отверстия и вернулся к поверхности, эти отверстия были закупорены. Это позволило раствору переместиться в другие отверстия. Все отверстия были заделаны безусадочным высокопрочным раствором в соответствии с рекомендациями подрядчика.

Поведение с исправленной пустотой

После того, как раствор затвердел, были повторно проведены импульсные тесты для проверки исправления.Места, в которых наблюдались аномальные спектры рецепторов, были повторно протестированы. На рис. 7 показана испытательная установка в области, связанной с данными на рис. 6; стрелки указывают на забитые отверстия для впрыска. На рисунке 8 показаны спектры рецепторов до и после ремонта в месте, обозначенном цифрой «1» на рисунке 6. Ремонт привел к измеренному рецептору, который находился в пределах одной сигмы для нормально поддерживаемой плиты. Кроме того, были проведены испытания в местах за периметром пустоты, чтобы убедиться, что подъем не произошел из-за чрезмерного давления раствора.Никаких указаний не было.

Рисунок 7. Испытательная установка на ремонтируемом участке. Стрелки указывают на закупоренные места инъекций. Рис. 8. Измеренные спектры восприимчивости в самом «мягком» месте до и после инъекции раствора по сравнению с пределом в одну сигму для отклика плиты с надлежащей опорой.

После восстановления плиты строительство было завершено. В рамках сдачи здания в эксплуатацию было проведено вибрационное обследование лабораторного крыла здания.Как обычно, данные о вибрации в действующем объекте были статистически охарактеризованы с использованием среднего логарифмического значения и пределов одной сигмы для данных обследования. 4 На рис. 9 показан спектр скорости окружающей среды после строительства в месте, обозначенном цифрой «1» на рис. 6, вместе со средним логарифмическим значением и пределами в одну сигму. Ремонт привел к измеренному спектру скорости окружающей среды, который находился в пределах одной сигмы для плиты с нормальной опорой. (Острые пики представляют собой колебания от вращающегося механического оборудования, и их амплитуда не вызывает проблем.)

Рис. 9. Измеренный спектр скорости окружающей среды с установкой, работающей в самом «мягком» месте после закачки раствора, по сравнению с пределами в одну сигму для вибрации окружающей среды для плиты с надлежащей опорой.

Измерения также проводились с использованием возбуждения от шагов, так как это было более вероятно, чем окружающие условия, чтобы вызвать резонанс пола, если он присутствовал. На рисунке 10 показан спектр максимальной скорости удержания в том же месте, а также среднее значение логарифма и пределы в одну сигму для шагов во всех измеренных точках.В данных нет очевидных резонансных пиков, а измеренный спектр скорости удара находится в пределах одной сигмы для плиты с нормальной опорой.

Рис. 10. Измеренный спектр скорости падения в самом «мягком» месте после инъекции раствора по сравнению с пределом в один сигма для вибрации окружающей среды для плиты с надлежащей опорой.

Заключение

Пустоты могут образовываться под плитой на земле при скручивании во время отверждения, оседания земляного полотна или промывки земляного полотна.Импульсная характеристика была продемонстрирована как средство для быстрого измерения жесткости при низкой деформации системы плита-фундамент в заданной точке. Наличие больших пустот под плитой указывается отклонением измеренного спектра импульсной характеристики за пределы диапазона нормальных колебаний для полностью поддерживаемой плиты. При обнаружении пустот они могут быть устранены путем тщательной инъекции раствора, а последующее импульсное испытание может использоваться для подтверждения того, что пустоты были заполнены.

Список литературы

1.С. Тимошенко и С. Войновский-Кригер, Теория пластин и оболочек, 2-е изд., МакГроу-Хилл, Нью-Йорк, 1959

2. К. Г. Макконнелл, (1995). Испытания на вибрацию: теория и практика , Wiley, 606 pp

3. Комитет 228 ACI, «Методы неразрушающих испытаний для оценки бетона в конструкциях» (ACI 228.2R-98), Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2004 г.

4. Х. Амик и М. Гендро, «О подходящем времени для проведения вибрационных обследований», Semiconductor Fabtech , No.25 марта 2005 г., Секция чистых помещений.

Пустоты под плитами на земле с использованием теста импульсного отклика для проверки адекватности опоры плиты

Переменные воздействия налагаемые нагрузки Общие

Непосредственные нагрузки разделены на категории. Наиболее часто используемые при проектировании бетона показаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Переменные действия: категории

Таблица 2.1

Переменные действия: категории

Категория

Описание

А

Площадки для бытовой и жилой деятельности

Б

Офисные помещения

К

Районы собрания

Д

Торговые зоны

E

Склады и промышленное использование (включая зоны доступа)

Факс

Транспортные и парковочные зоны (автомобили <30 кН)

г

Транспортные и парковочные зоны (автомобили> 30 кН)

H

Крыши (недоступные, кроме обслуживания и ремонта)

Я

Крыши (доступны с категориями размещения A — D)

К

Крыши (доступны для спецслужб, эл.грамм. для вертолетных площадок)

Банкноты

1 Категория J не используется.

2 Для погрузки вилочным погрузчиком обратитесь к BS EN 1991-1-1 кл. 6.2.3.

2.4.2 Характерные значения

Характерные значения для обычно используемых прилагаемых нагрузок приведены в таблицах 2.2a — 2.2g

Переменные воздействия, категория A: бытовые и жилые 6.2 и NA.3>

Переменного действия, категория А: бытовая и бытовая 6.2 и NA.3>

Sub

Пример

Фактические нагрузки

категория

qk (кН / м2)

Qk (кН)

А

Площадки для бытовой и жилой деятельности

A1

Все виды использования в автономных жилых единицах. Места общего пользования (включая кухни) в небольших многоквартирных домах

1.5

2,0

A2

Спальни и общежития, кроме отдельных жилых домов на одну семью, гостиниц и мотелей

1,5

2,0

A3

Спальни в гостиницах и мотелях; больничные палаты; туалеты

2,0

2,0

A4

Бильярд / снукер

2.0

2,7

A5

Балконы в одноквартирных домах и в местах общего пользования в многоквартирных домах

2,5

2,0

A6

Балконы в хостелах, гостевых домах, жилых клубах. Коммунальные зоны в более крупных многоквартирных домах

Мин. B 3,0

2.0c

A7

Балконы в отелях и мотелях

Мин.б 4,0

2.0c

Ключ

a Небольшие многоквартирные дома — это жилые дома <3 этажей и <4 квартир на этаж / лестницу. В противном случае они считаются «большими» многоквартирными домами

b То же, что и комнаты, в которые они открывают доступ, но с минимальной силой 3,0 кН / м2 или 4,0 кН / м2

c Сосредоточено на внешнем крае

Таблица 2.2б Варианты действий, категория Б: офисы

Sub

Пример

Фактические нагрузки

категория

qk (кН / м2)

Qk (кН)

Б

Офисные помещения

B1

Общее использование, кроме В2

2.5

2,7

B2

На уровне первого этажа или ниже

3,0

2,7

Таблица 2.2c

Различные действия, категория C: места скопления людей

6,1, 6,2

Подкатегория

Пример

Фактические нагрузки

qk (кН / м2)

Qk (кН)

К

Зоны собрания

C1

Площадки со столиками

C11

Общественные, общественные и общественные столовые и салоны, кафе и рестораны (Примечание: используйте C4 или C5, если необходимо)

2.0

3,0

C12

Читальные залы без хранения книг

2,5

4,0

C13

Аудитории

3,0

3,0

C2

Площадки с фиксированными сиденьями

C21

Монтажные площадки с фиксированной посадкой a

4.0

3,6

C22

Храмы

3,0

2,7

C3

Площадки без препятствий для передвижения людей

C31

Коридоры, коридоры, проходы в зданиях институционального типа, общежитиях, гостевых домах, жилых клубах и общественных местах в больших ■ жилых многоквартирных домах

3.0

4,5

C32

Лестницы, площадки в зданиях институционального типа, общежитиях, гостевых домах, жилых клубах и местах общего пользования в более крупных многоквартирных домах

3,0

4,0

C33

Коридоры, коридоры, проходы в других зданиях

4,0

4,5

C34

Коридоры, коридоры, проходы в других зданиях c движением колесных транспортных средств, в том числе тележек.

5,0

4,5

C35

Лестницы, площадки в других зданиях, подверженных скоплению людей

4,0

4,0

C36

Проходы — легкие (доступ для одного человека, ширина прохода около 600 мм)

3,0

2,0

C37

Тротуары — общие (обычное двустороннее пешеходное движение)

5.0

3,6

C38

Пешеходные переходы — тяжелые условия (плотное пешеходное движение, включая пути эвакуации)

7,5

4,5

C39

Полы музеев и картинные галереи для выставок

4,0

4,5

C4

Зоны с возможной физической активностью

C41

Танцевальные залы и студии, гимназии, сцены

5.0

3,6

C42

Буровые и буровыеd

5,0

7,0

C5

Районы с большим скоплением людей

C51

Площадки для собраний без фиксированных сидений, концертные залы, бары и культовые сооружения, e.

5.0

3,6

C52

Этапы в общественных местахd

7,5

4,5

Ключ

Фиксированное сиденье — это сиденье, удаление которого и использование пространства для других целей маловероятно

b Малые многоквартирные дома — это жилые дома <3 этажей и <4 квартир на этаж / лестницу.В противном случае они считаются «большими» многоквартирными домами

c Другие здания включают те, которые не охвачены C31 и C32, а также гостиницы, мотели и общественные здания, подверженные скоплению людей

d Для структур, которые могут быть восприимчивы к резонансным эффектам, следует обращаться к NA.2.1

e Для трибун и стадионов следует сделать ссылку на требования соответствующего сертифицирующего органа.

Таблица 2.2d

Варианты действий, категория D: торговые площади

Подкатегория

Пример

Фактические нагрузки

qk (кН / м2)

Qk (кН)

Д

Торговые зоны

D1

Площади в розничных магазинах

4.0

3,6

Д2

Площадки в универмагах

4,0

3,6

Таблица 2.2e

Переменные воздействия, категория E: складские помещения и промышленное использование (включая зоны доступа) Таблицы

NA.4 и

Подкатегория

Пример

Фактические нагрузки

qk (кН / м2)

Qk (кН)

E

Склады (включая зоны доступа)

E1

Зоны скопления товаров, включая зоны доступа

E11

Общие зоны для статического оборудования, нигде не указанные (институциональные и общественные здания)

2.0

1,8

E12

Читальные залы с хранилищем книг, напр. библиотеки

4,0

4,5

E13

Хранение общего назначения, кроме указанного ‘

2,4 / м

7,0

E14

Папки, картотеки и складские помещения (офисы)

5.0

4,5

E15

Подкладные комнаты (книги)

2,4 / м (мин. 6,5)

7,0

E16

Склады для бумаги и канцелярские товары

4.0 / м

9,0

E17

Плотное передвижное штабелирование (книги) на передвижных тележках в общественных и институциональных зданиях

4.8 / м (мин. 9,6)

7,0

E18

Плотное передвижное штабелирование (книги) на тележках на складах

4,8 / м (мин. 15,0)

7,0

E19

Холодильная камера

5,0 / м (мин. 15,0)

9,0

E2

Промышленное использование

См. PD 6688 [22]

Вилочные погрузчики классов от FL1 до FL6

См. BS 1991-1-1 Таблицы 6.5 и 6,6

Введите значение нижней границы. Более конкретные значения нагрузки должны быть согласованы с клиентом

Таблица 2.2f

Переменные действия, категории F и G: движение и стоянки

Таблица 2.2f

Переменные действия, категории F и G: движение и стоянки

Подкатегория

Пример

Фактические нагрузки

qk (кН / м2)

Qk (кН)

Факс

Зоны проезда и стоянки (автомобили <30 кН)

Зоны проезда и стоянки (автомобили <30 кН)

2.5

5,0

г

Транспортные и парковочные зоны (автомобили> 30 кН)

Транспортные и парковочные зоны (автомобили> 30 кН)

5,0

Подлежит определению для конкретного использования

Крыши классифицируются в соответствии с их доступностью. Действующие нагрузки для крыш <55 en 1991-1-1, которые обычно доступны, обычно такие же, как и для конкретного использования и 6.1 и NA.7>

Подкатегория

Пример

Фактические нагрузки

(кН / м2)

Qk (кН)

H

Крыши (недоступные, кроме обслуживания и ремонта)

Уклон крыши, a °

<30 °

0.6

0,9

30 ° <а <60 °

0,6 (60 — а) / 30

<60 °

0

Я

Крыши (доступны с категориями размещения A — D)

Категории A —

См. Таблицы 2.2a — 2.2d в зависимости от конкретного применения

К

Крыши (доступны для спецслужб, эл.грамм. для вертолетных площадок)

Вертолет класса HC1 (<20 кН) (с учетом динамического фактора 0 = 1,4)

20

Вертолет класса HC2 (<60 кН)

60

2.4.2.2 Передвижные перегородки

Собственный вес подвижных перегородок можно учесть равномерно распределенной нагрузкой qk, которую следует добавить к прилагаемым нагрузкам на перекрытия следующим образом:

■ Для подвижных перегородок с собственным весом 1.0 кН / м длина стены: qk = 0,5 кН / м2.

■ Для подвижных перегородок с собственным весом 2,0 кН / м длина стены: qk = 0,8 кН / м2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *