Надежность капитальных строений зависит от правильного использования всех составных элементов конструкции, в том числе и перекрытий. Поэтому расчеты любого проекта включают такой параметр, как опирание плит перекрытия на стены; СНиП предоставляет все необходимые нормы и правила строительства. Разбираемся, какие особенности укладки многопустотных панелей существуют, как их тип и материал стеновой конструкции влияет на величину нахлеста.
Особенности плитных ЖБИ
Многопустотные (круглопустотные или ПК) ж/б плиты – изделия, которые применяются преимущественно при возведении жилых домов. Кроме ПК плит выпускаются разновидности с продольными ребрами жесткости (ПБ), плоские и шатровые панели, у которых ребра жесткости распределены вдоль всего периметра.
Популярность панелей ПК по сравнению с другими разновидностями объясняется их сравнительно небольшим весом. Они хорошо перераспределяют нагрузку, идущую сверху, на нижние конструкции, но при этом собственная нагрузка минимизируется.
Прочность круглопустотных изделий рассчитана на все виды нагрузок. ГОСТ 9561-91 определяет их габариты следующим образом:
- Длина варьируется от 2,7 до 9 м; толщина (высота) всегда одинаковая: 220 мм.
- Ширина: 1, 1,2, 1,5 и 1,8 м.
- Диаметр пустот. Пустоты могут иметь круглую или цилиндрическую форму, с диаметром 114, 127, 140 или 159 мм.
Для производства ЖБИ используют многоразовые формы. Если нужна нестандартная заготовка, изготавливают опалубку для заливки бетона, но по стоимости такая продукция становится дороже.
Плитные ЖБИ выбирают, исходя из следующих данных:
- Технические особенности будущего дома. Важны параметры стеновых конструкций: материал и габариты. Опирание плиты перекрытия на кирпичную стену будет отличаться от расчетов для блочных проектов.
- Предполагаемые нагрузки (расчет ведется на стадии проектирования).
- Предназначение строения, будет оно жилым, промышленным или общественным.
- Сейсмическая обстановка места строительства.
Плюсы и минусы
Многопустотные готовые ЖБ панели обладают следующими преимуществами:
- Простой и быстрый монтаж с использованием спецтехники.
- Низкая себестоимость (для серийных образцов).
- Улучшенная шумоизоляция, которую обеспечивают пустоты.
- Надежная и долговечная эксплуатация.
У заводских изделий есть и минусы:
- Их можно укладывать только с применением строительной техники.
- Их невозможно уложить вплотную друг к другу, всегда останется небольшая щель.
- По сравнению с монолитными конструкциями жесткость панельной коробки всегда меньше.
Технология укладки: способы опирания
Любая пустотная или ребристая плита – это армированная ж/б конструкция. Она рассчитана на определенную нагрузку и выполняет свои функции, если возникающие в ней напряжения распределяются по арматурному каркасу.
При заливке изделий арматурные стержни располагаются вдоль нижней части плиты. Такое расположение выбрано неслучайно: плита деформируется под нагрузкой, а стержни задают продольное направление. Понятно, что сила давления направлена вниз, и изгиб будет направлен туда же.
Во время прогибания нижняя плоскость панели растягивается, но не разрушается, поскольку напряжение поглощается арматурой. Если бы не металлические стержни, бетон при минимальном изгибе приходил в негодность: начинал трескаться и рассыпаться. Из-за такой конструктивной особенности, когда арматурный каркас находится вдоль нижней плоскости ЖБИ, плита может вести себя по-разному. Возможно три варианта опирания плит перекрытия на стены.
По двум сторонам
Распространенный вариант, когда ж/б панель укладывается на стены узкими сторонами. Способ применяется, когда перекрывают две несущие стеновые конструкции, расположенные параллельно друг другу.
Вариант подходит для круглопустотных изделий с маркировкой ПК, 1ПК, 2ПК. Арматура работает должным образом: берет на себя напряжение изгибающей деформации. Если нагрузка рассчитана верно, и находится в пределах возможностей изделия (до 800 кг/м²), то все идет по плану, и разрушение не произойдет.
По трем сторонам
По проекту плиту опускают на три стороны: две коротких и одну длинную. Альтернативное название: опирание с задвижкой плиты на стену. В результате свободной остается длинная сторона изделия, и она подвергается изгибающей деформации.
Если сравнивать с предыдущим методом, нагрузка распределяется хуже (на один край). Монтаж допустим, если плите не хватает размера, чтобы лечь по двум сторонам, а другие варианты (например, изготовление монолитного фрагмента) нецелесообразны. Укладку на три стены можно встретить в углах строений. Для нее выбирают плитные ЖБИ с маркировкой ПКТ, означающей усиленное армирование по торцам, выдерживающее нагрузку до 1600 кг на квадрат.
При монтаже на три стороны нельзя допускать образования защемления плиты. Для этого существует правило: ее заводят на стену не глубже, чем на высоту. То есть, при высоте изделия 220 мм его опирают максимум на те же 220 мм. Если образуется защемление, перекрытие изгибается неправильно: не только внизу, но и на верхней плоскости у опор. А, поскольку там не предусмотрена арматура, то со временем появляются трещины. Это опасное состояние, так как трещины остаются незамеченными, имеют тенденцию расширяться, и оборачиваться аварийной ситуацией.
При правильном заведении деформации подвергается только свободный край, что и задумано при опирании плит перекрытия данным способом; на надежности конструкции это не отражается.
По четырем сторонам
Плита полностью опускается на стены. Способ применяется в сложных конструкциях, когда нагрузки приходится распределить особенно аккуратно. В монтаже на 4 стены используют плиты с маркировкой ПКК (сплошные). Они самые жесткие из всех ЖБИ, поскольку при изготовлении армированием усиливаются все их торцы. Панели ПКК отличаются увеличенной несущей способностью, но и стоят больше.
Их выгодно использовать, если зданию нужен запас прочности (например, в дальнейшем предполагается надстраивание). В частном (малоэтажном) строительстве применение панелей с маркировкой ППК нерентабельно.
Запрещенные приемы опирания
Запрещено использовать следующие приемы опирания:
- По двум длинным сторонам. Арматура встроена только вдоль этих сторон. На поперечных краях присутствует сетка, нагружаемая только во время установки. Опора на пару длинных сторон приведет к деформации и разрушению ЖБИ.
- Дополнительная опора в пролете. Плиты задумывались и рассчитывались исключительно как однопролетные стройматы. Непредусмотренная точка опоры вызовет напряжение там, где его не должно быть. Сверху (где нет арматуры) образуется растянутая область, а затем и трещины.
- Вынос фрагмента плиты (как правило, для балкона). Проблема аналогична предыдущей. В неположенном месте образуется лишняя нагрузка и растяжение, не способное скомпенсироваться без арматурных стержней. Чем длиннее консоль, тем быстрее наступит аварийная ситуация.
- Точечные опоры (колонны). Арматура в плите работает правильно только тогда, когда она заведена на опору на расчетное расстояние. Если опора частично отсутствует, изделие начинает прогибаться как вдоль, так и поперек; большая часть арматуры не принимает нагрузку, так как висит в воздухе. Получается, что участвующей к работе арматуры меньше, чем требуется. Исправить ситуацию поможет устройство балок: они помогут правильно распределить нагрузку
О глубине опирания
Под глубиной опирания понимается перехлест, то есть расстояние, на которое ж/б панель заходит на несущую конструкцию. Человеку, далекому от строительства, может показаться, что точное значение заведения на стену не столь важно, главное, чтобы оно не было слишком маленьким.
Однако в инженерных расчетах оперируют точными значениями, и важно знать, каким должен быть перехлест; для конструкции одинаково плохо как слишком узкое, так и чересчур широкое опирание. Перехлест определяется материалом стен следующим образом:
- Минимальные значения допустимы для панельных сооружений: 5-9 см.
- Минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену не превышает 9-12 см.
- Для стен из газо- или пеноблоков перехлест увеличивается до промежутка 12-25 см.
Данные нормативы необходимо строго выдерживать во время монтажных работ. Их несоблюдение приведет к тому, что нагрузки в конструкции будут распределены неправильно. Недостаток или избыток перехлеста одинаково опасен последствиями: появлением трещин и разрушением стеновых поверхностей и отделки.
Даже если монтаж с глубоким заложением не приведет к значительным деформациям, образуются мостики холода, что увеличит теплопотери постройки и затраты на ее содержание.
Если ведется сборка дома с бетонными или ж/б стенами, СНиП предусматривает использование плит сплошного сечения. При этом минимальное опирание плиты перекрытия возрастает минимум до 40 см, а в отдельных случаях увеличивается до 50 и даже до 70 см (если проектом предусмотрен пролет более 4,2 м).
Армопояс
Армированный пояс – важный элемент капитальной постройки со следующими особенностями:
- Конструкция выполняет две задачи: создает цельную, монолитную плоскость, соединяющую нижние и верхние детали стен и помогает распределять нагрузку.
- Его основой служит каркас из арматуры, который жестко связывают или сваривают. Минимальная толщина арматурных стержней: 8 мм.
- Высота армированного пояса ограничивается 20-40 см, ширина определяется шириной несущей стеновой конструкции.
- Монтаж проходит в следующем порядке: устанавливается опалубка, размещается каркас из металлических прутьев, заливается бетонной смесью. Рекомендуется использовать марку бетона не ниже В15, и он должен соответствовать марке кладочного раствора.
- Армопояс, как и любая прослойка бетона, дополняется слоем термоизоляции.
- Прежде, чем начинать монтаж перекрытия, дожидаются полного высыхания армопояса. Чтобы не допустить резкого высыхания, после заливки его накрывают пленкой.
Узлы опирания
Под узлами понимают места (стыки), где плиты крепятся к нижележащей конструкции. После укладки плитные ЖБИ нуждаются в надежной фиксации; ее выполняют с использованием раствора с дополнительным армированием. Узлы выполняются с учетом следующих требований:
- Между кладкой и торцевыми поверхностями плит остается технологический зазор, который используется для создания теплоизолирующего слоя.
- Чтобы повысить теплозащитные качества строения, пустоты в плитах заполняют теплоизолирующим материалом.
- Арматурные каркасы армопояса и перекрытий соединяют сваркой.
Узлы опирания выполняются для всех типов несущих элементов; фиксация нужна не только стенам, но и колоннам, и балкам. Количество узлов соответствует типу опирания плит на стену: на каждой из опорных сторон формируется свой узел.
О главном
Плиты перекрытий укладываются по строго регламентированным правилам. На стадии разработки проекта, с учетом предполагаемых нагрузок, выбирается тип опирания. Также определяется подходящий тип плит, рассчитываются узлы, глубина перехлеста и параметры армопояса. При проектировании нельзя использовать некоторые приемы расположения плитных ЖБИ, ведущие к неправильному распределению напряжений и разрушению материала.
