Что такое плита перекрытия? Это изделие из железобетона промышленного производства, которое широко применяется при создании несущей конструкции сооружения.
В статье рассмотрено, какие бывают виды плит, что подразумевается под весом плиты перекрытия, от чего зависит масса плит, как она рассчитывается и каковы могут быть последствия неправильного определения веса бетонного перекрытия.
Что означает?
Изделия этого типа являются частью остова здания. Они отвечают в том числе и за жесткость всего сооружения. Для изготовления этих деталей применяют разные сорта бетона, что обуславливает наличие определенных преимуществ.
В частности, плиты отличаются прочностью, продолжительным периодом эксплуатации, стойкостью к атмосферным осадкам. Но в то же время рассматриваемым ЖБИ присущи недостатки: большая масса, внутреннее напряжение, относительно высокая звуко- и теплопроводимость.
Необходимо вспомнить, что имеется два понятия веса – удельный и объемный:
- Под удельным весом ЖБИ понимают удельный вес материала, обладающего 100% плотностью, в котором отсутствуют поры. ЖБИ формируются из нескольких частей. Для их создания используют разные наполнители, которые придают им структуру. Расчет удельного веса плиты выполняют путем сложения удельного веса отдельных частей смеси, в том числе и воды, используемых в производстве ЖБИ, а также арматуры.
- Объемная масса имеет основное значение, так как этот показатель показывает физические характеристики этого изделия. Значимость расчетных сведений невозможно переоценить. Так, чем ниже объемная масса ЖБ-конструкции, тем меньше потребуется затрат энергии на перемещение. Но значение не может быть меньше разрешенного минимального. В этом случае изделие сможет выполнять свои функции.
При создании проектов зданий и строений инженеры выясняют массу ЖБ-конструкции, используя сведения из специальных таблиц, размещаемых в нормативной документации (СНиПы и ГОСТы).
Данные о массе изделия указаны в транспортных документах в разделе Параметры отгружаемого изделия.
Общая масса так или иначе связана со следующими факторами:
- разновидность и особенности конструкции ЖБИ;
- массово-габаритные параметры;
- наличие технологических пустот;
- параметры бетона, применяемого для производства детали и арматуры.
Примечание. Так как в конструкции ЖБИ имеются уклоны, пазы для монтажа, пустоты, то его фактический вес окажется несколько меньше полученного «на бумаге». Это важно помнить при проведении расчетов.
Плита перекрытия одно из самых востребованных ЖБИ. Она является горизонтальной несущей конструкцией, предназначенной для разделения строения на этажи. Плиты перекрытия изготавливают в форме параллелепипеда. К основным функциям можно отнести обеспечение:
- Пожарной безопасности строения.
- Тепловой защиты.
- Звукоизоляции между этажами.
Массо-габаритные характеристики изделий напрямую связаны с их назначением. Вес изделий, выпускаемых в России, варьируется от 960 кг до 5 тонн. Так, стандартная 6-метровая ПК 60-15-8, применяемая при строительстве самых разнообразных зданий, весит 2850 кг.
Производители выпускают множество вариаций плит. Основные:
Пустотная. Основное отличие типа заключается в том, что внутри плиты обустроены воздушные камеры.
Наличие этих камер повышает жесткость конструкции и допускает установку ее в места с высокой силовой нагрузкой.
Воздушные камеры позволяют скрытно прокладывать провода (как силовые, так и слаботочные). Пустоты заметно снижают массу.
Так, масса пустотной плиты размером 1500*6000 мм составляет 3 тонны, что облегчает ее транспортировку и монтаж. Подобные плиты широко используют при строительстве загородных домов, гаражей, торговых центров и пр.
- Сплошная. Достоинство этого изделия – высокая несущая способность. Вес обычно составляет около 7 тонн. Это допускает использование сплошных плит в строениях с предельной нагрузкой более 800 кг/м2, в т.ч. зданий с массивным каркасом.
- Ребристая. Это ЖБИ в форме буквы «П», имеет продольные ребра вверху. Использование перекрытий этой категории при возведении жилых домов не практикуется, так как они не допускают формирование потолка. Другая особенность – наличие мощного арматурного каркаса. Он позволяет выдерживать солидные изгибающие усилия. Вес такой плиты (например, ПАIIIв/3х6-2 с размером 5970х2980х300) может составлять 2,68 т.
Для чего надо знать?
Плита характеризуется множеством параметров. Вес – одна из самых важных, так как используется для расчета нагрузки на стены и фундамент. Не говоря уже о необходимости расчета несущей нагрузки на сооружение. Знать вес ЖБИ надо как минимум для того, чтобы рассчитать, какой кран потребуется для выполнения монтажных работ.
Справка. Длину ЖБИ подбирают следующим образом: она должна соответствовать сумме расстояния между стенами и ширины опоры на кладку, несущие конструкции. Ширину рассчитывают исходя из того, сколько штук перекроют поперечное расстояние. Ненесущие перегородки не учитываются – плиты укладываются вплотную к ним либо поверх (без опоры).
Требования и таблицы
В действующих нормативных актах нет прямого указания на ограничения массы плит для разных типов стен и для разных типов фундаментов, однако подобные требования косвенно вытекают из СНиП II-22-81, в котором установлены расчетные сопротивления сжатию кладки из кирпича всех видов, а также бетонных блоков и камней.
Т.е. масса ЖБИ должна соответствовать данному показателю кладки. Исходя из этих нагрузок, еще на стадии проектирования, должна высчитываться максимальная масса перекрытий и подбираться оптимальные решения. В документе приведено множество необходимых таблиц и формул для расчета сопротивления сжатию кладки на разные типы стен. Нет нужды приводить их, поскольку эта тема заслуживает отдельной статьи.
Для справки приведена таблица сопротивления сжатию для кирпичной кладки:
Для керамического камня:
Для бетона:
Где R, МПА соответствует кг в сек/м3.
Несущую способность рассчитывают по самым загруженным стенам нижнего этажа. Выбирают минимально узкие части стены (обычно это проемы дверей или окон). Расчет каждого этажа и суммирование показывают общую нагрузку здания. Исходя из допустимой нагрузки, принимается решение о допустимости применения плит того или иного веса.
В СНиП 2.02.01-83 содержатся предельные нагрузки на фундамент (учитываются разные виды грунта). Провести расчет оснований по несущей способности помогут многочисленные таблицы и сложные формулы вычисления. К слову, в этом же документе также указана зависимость глубины заложения фундамента от нагрузки на него, рельефа, характеристик грунта и т.д.
Поэтому предназначение здания будет влиять на его конструкционные особенности, в т.ч. тип и массу используемых плит перекрытий, что влияет также на выбор материала кладки и характеристик фундамента.
Сколько весит: методика расчета массы
На массу данного типа ЖБИ оказывают влияние три ключевых характеристики:
- Плотность основного материала.
- Типоразмер применяемой арматуры либо знание ее веса в 1 куб.м.
- Форма изделия.
Масса типовой конструкции, имеющей прямоугольную форму рассчитывают на основании выражения:
m=l*b*c*p+ma, где
- l длина;
- b ширина;
- h высота;
- p плотность бетона;
- ma вес используемой арматуры.
Все эти параметры можно узнать из документации на ЖБИ.
Пример расчета веса плиты длиной 6 м, шириной 1,5 м, высотой 20 см из бетона плотностью 1400 кг/м3 и весом арматуры 80 кг/1 м3:
M = 6*1,5*02,*1400+ (80*1,8) = 2124 кг. Для сведения, вес арматуры в 1 м3 ЖБИ таков:
Для проведения ориентировочных расчетов потребуется использование справочных данных, которые у каждой марки бетона разные:
Необходимо учесть, то, что вес плиты рассчитывают, руководствуясь суммой массы бетона и веса арматуры, использованных при производстве ЖБ изделий. Расход арматуры – это справочная величина и ее можно найти в строительных нормативах.
Последствия неправильного определения
Безопасность и надежность строения напрямую зависят от правильности всех произведенных расчетов, в т.ч. массы каждой конкретной плиты. Нагрузки на стены и фундамент рассчитываются с учетом массы бетонных перекрытий. Поэтому ошибки на этом этапе чреваты повышенным износом здания, его обрушением и человеческими жертвами.
Заключение
Плиты перекрытий играют важную роль в строительстве, поскольку эти элементы предназначены для разделения пространства на этажи и придают всему строению жесткость. Определение точного веса плиты один из гарантов успешного строительства.
