97732 
Для устройства горизонтальных несущих и ограждающих конструкций при строительстве зданий разного назначения в большинстве случаев применяются многопустотные ЖБИ. Основным параметром является нагрузка на плиту перекрытия пустотную, которая определяется на стадии разработки проектно-технической документации. При этом важно не ошибиться при расчетах, так как этом может стать причиной снижения надежности и долговечности возводимого объекта.
Виды и особенности пустотных плит
Многопустотные железобетонные изделия для горизонтальных несущих и ограждающих конструкций выпускаются нескольких типов по технологии производства:
- ПК – применяется опалубочный метод формования, при котором бетон заливается в специальные формы стандартных размеров.
Фото 1. ЖБ плиты серии ПК
- ПБ – используется метод непрерывного безопалубочного формования. В результате получается длинная плита-полуфабрикат, которая разрезается на элементы заданных габаритов после набора бетоном прочности.
Фото 2. Изделия марки ПБ
ЖБИ выпускаются разных видов по толщине:
- Стандартные толщиной 220 мм – ПК и ПБ.
- Облегченные толщиной 160 мм – ПНО (изготовляются по старой опалубочной технологии), а также 3,1ПБ и 1,6ПБ (производятся согласно современному безопалубочному методу).
Между собой плиты ПБ и ПК отличаются такими особенностями:
- Внутреннее армирование – конструкция армирующего каркаса в изделиях, изготовленных безопалубочным методом, позволяет резать их под любым углом от 0 до 180°. Однако это лучше производить в заводских условиях. ПК резать не допускается – это может привести к нарушению их несущей способности.
Фото 3. Плиты ПБ, отрезанные под разными углами
- Конфигурация продольных технологических отверстий – ЖБИ, произведенные по опалубочной технологии, имеют круглые большие пустоты, что обеспечивает возможность прокладки в них инженерных коммуникаций (к примеру, канализационных стояков).
- Качество бетонной поверхности – благодаря современной технологии изготовления плиты ПБ характеризуются идеальной геометрией и более качественной поверхностью без наплывов и сколов. Это позволяет сэкономить на последующих отделочных работах.
Достоинства и недостатки изделий
Основные преимущества применения пустотных железобетонных плит по сравнению с устройством монолитных перекрытий:
- Небольшой вес – позволяет минимизировать нагрузки на стены и фундамент.
- Быстрый монтаж и минимальная трудоемкость – укладка выполняется с привлечением автокрана и занимает считанные часы, заделка щелей и обкладка пустот тоже не отнимают много времени.
- Более низкая цена – обусловлена отсутствием необходимости в приобретении или аренде дополнительной оснастки и инструмента (опалубки, арматуры, вибрационного оборудования и т.д.).
- Дополнительная звуко- и теплоизоляция – воздух, содержащийся в технологических пустотах, способствует уменьшению теплопотерь и снижению уровня шума, проникающего извне.
- Широкий выбор плит по типоразмерам – ПК выпускаются длиной 1,6-7,2 м, а ПБ от 1,6 до 10,8 м.
Фото 4. Процесс монтажа плит автокраном
К числу недостатков относится необходимость привлечения грузоподъемной техники, требующей свободного подъезда к месту проведения монтажных работ. Перед установкой плит на стены из материалов низко плотности (газосиликат, пеноблок, пенополистиролбетон и т.д.) требуется соорудить армопояс по периметру несущих стен «коробки».
Также при выборе многопустотных железобетонных изделий для сооружения горизонтальных несущих и ограждающих конструкций учитывайте, что сбор нагрузок на плиту перекрытия производится в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»). Подробнее расчет будет рассмотрен в следующих разделах нашей статьи.
Расшифровка маркировок
Маркировка железобетонных изделий содержит буквенно-цифровое обозначение, которое позволяет определить разновидность плиты, ее габаритные размеры и несущую способность. В некоторых случаях в марке также содержится информация об используемом для изготовления бетоне, армирующем каркасе, наличии монтажных петель (пример расшифровки показан на рис. 5). Требования к маркированию регламентированы государственным стандартом.
Рисунок 5. Пример расшифровки изделия, изготовленного методом непрерывного безопалубочного формования
Рассмотрим пример расшифровки плит марки ПК 63-12-8:
- ПК – плита круглопустотная толщиной 220 мм, изготовленная по технологии опалубочного формования;
- 63 – длина в дециметрах (6300 мм);
- 12 – ширина в дециметрах (1200 мм);
- 8 – предельная нагрузка в кПа (800 кг/м2).
Какие виды нагрузок воздействуют на изделие?
Нагрузки на горизонтальные несущие конструкции образовываются за счет массы строительных и отделочных материалов, а также в результате внешних воздействий на конструкции здания (например, ветер, снег). Важной операцией при проектировании домов является сбор воздействующих нагрузок.
На перекрытие воздействуют 2 основных вида нагрузок:
- Постоянные – действуют на протяжении всего срока эксплуатации (вес всех вышерасположенных строительных конструкций, отделочных материалов, инженерных коммуникаций и оборудования).
- Временные – вызваны определенными действиями (снеговые, ветровые, нагрузки от перемещения людей, мебели и других предметов в здании).
Рисунок 6. Основные виды нагрузок
Как рассчитать предельные нагрузки?
Максимальная нагрузка на плиту перекрытия рассчитывается довольно просто – рассмотрим на примере изделия марки ПБ 65-12-8 весом 2,5 т:
- Определяем площадь ЖБИ – 6,5×1,2=7,8 м2.
- Высчитываем нагрузку от массы самого изделия на единицу площади – 2,5/7,8=0,321 т/м2 (321 кг/м2).
- От предельно допустимой отнимаем нагрузку от веса самой плиты – 0,8-0,321=0,479 т/м2 (479 кг/м2).
- Вычисляем нагрузку от всех строительных конструкций, отделки, стяжки пола и т.д. – для жилых домов принимаем величину с небольшим запасом равную 300 кг/м2.
- От расчетного значения отнимаем принятую величину – 479-300=179 кг/м2.
Расчет пустотной плиты перекрытия ПБ 65-12-8 показал, что ее запас прочности составляет 179 кг/м2 и данное изделие может быть использовано в конкретном случае.
Сегодня в сети можно найти калькулятор расчета нагрузки на плиту перекрытия. Но учитывайте, что он просто поможет вам в автоматическом режиме вычислить запас прочности – т.е. в любом случае нужно ввести вид используемого железобетонного изделия и вес расположенных на нем конструкций, материалов, мебели и предметов.
Точечная нагрузка: точный расчет
Строительные нормы и правила СНиП регламентируют, что максимальная статическая нагрузка на плиту перекрытия, сосредоточенная в одной точке, определяет с учетом коэффициента запаса 1,3. Т.е. при использовании изделия с несущей способность 800 кг/м2 предельное значение будет составлять 800×1,3=1040 кг/м2.
Рисунок 7. Воздействие точечной нагрузки на несущие горизонтальные конструкции
Если в одной точке прилагаются динамические (временные) нагрузки, для расчета максимального значения применяется коэффициент запаса 1,5 – 800×1,5= 1200 кг/м2.
В следующем видео показан процесс испытаний плиты нагрузкой до момента разрушения:
Нагрузки при ремонтах старых квартир
В этом случае произвести необходимые расчеты гораздо сложнее, так как эксплуатирующиеся плиты уже подверглись физическому износу. Чтобы разместить в старом здании тяжелую мебель, оборудование и другие предметы, изначально необходимо определить, какую нагрузку перекрытие способно выдержать по факту.
При определении допустимых нагрузок нужно учесть множество факторов:
- нагрузочную способность старых стен;
- фактическое состояние горизонтальной несущей конструкции;
- состояние армирующего каркаса плиты перекрытия.
Самостоятельно выполнить оценку всех вышеописанных параметров без профессиональных навыков и специализированного оборудования не получится, поэтому оптимальным решением в данной ситуации будет обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.
Способ пересчета нагрузок на квадратный метр
Методику расчета нагрузочной способности рассмотрим на примере плиты марки ПБ 45-12-8 весом 1710 кг:
- Высчитываем площадь – 4,5×1,2=5,4 м2.
- Определяем максимальную загрузочную способность – 5,4×0,8=4,32 т.
- Отнимаем вес изделия – 4,32-1,71=2,61 т.
- Вычисляем массу стяжки пола, покрытия и перегородок – обычно она не превышают 250 кг/м2.
- Рассчитываем нагрузку на перекрытие от веса расположенных на нем конструкций – 5,4*0,25=1,35 т.
- Определяем запас прочности – 2,61-1,35=1,26 т.
Фактическую нагрузку высчитываем путем деления полученной величины запаса прочности на площадь плиты – 1260/5,4=234 кг/м2, что гораздо меньше нормативного показателя 800 кг/м2.
Фото 8. Нагруженная блоками ФБС плита перекрытия
Требования к нагрузкам по СНиП
СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85») регламентирует технические требования по назначению нагрузок и воздействий при строительстве и реконструкции зданий разного назначения. Свод правил содержит необходимые для расчетов нормативные значения и коэффициенты:
- Временные нагрузки – к ним относится все, что способно двигаться и может переставляться (мебель, техника, люди и т.д.). Нормативные значения равномерно-распределенных нагрузок этого вида указаны в таблице 8.3 (СП 20.13330.2016) – так, для квартир жилых зданий оно принимается равным 150 кг/м2.
- Расчетные нагрузки – определяются с учетом соответствующих коэффициентов надежности. Для расчета равномерно-распределенных временных нагрузок коэффициент подбирается по пункту 8.2.2 СП 20.13330.2016: при весе до 200 кг/м2 он составляет 1,3, а от 200 кг/м2 – 1,3.
- Нормативные нагрузки от веса перегородок – согласно тому же пункту 8.2.2 значение должно быть не менее 50 кг/м2.
С учетом этих коэффициентов производятся расчеты нагрузок на пустотные плиты перекрытия, примеры которых были рассмотрены нами выше по тексту.
О том, как производятся испытания плит на жесткость, трещиностойкость и проверка прочности по значениям максимальной нагрузки (до разрушения), показано в следующем видео:
