Сборные перекрытия

В качестве несущих элементов перекрытий в граж­данских и промышленных зданиях массового строитель­ства применяют преимущественно типовые железобетон­ные изделия заводского изготовления - плиты.

Железобетонные плиты перекрытий подразделяют:

- по типу поперечного сечения (рис. 2.1) - сплошные, многопустотные, ребристые, коробчатые;

- по количеству слоев (см. рис. 2.1) - однослой­ные, двухслойные, трехслойные;

- по вариантам опирания - на четыре стороны (по контуру), на три стороны, на две противоположные сто­роны, по углам (на колонны каркаса);

- по способу армирования - с обычной арматурой, с предварительно напрягаемой арматурой.

Сборные перекрытия из железобетонных плит приме­няют, в основном, в зданиях стеновой и каркасной конст­руктивных систем, опирая их, соответственно, на стены и балки (ригели) (рис. 2.1 а, б). В некоторых случаях пли­ты опирают непосредственно на колонны каркаса, а так­же на др. плиты перекрытий (рис. 2.2 в, г).

Плиты перекрытий железобетонные многопус­тотные (табл. 2.1, рис. 2.3) подразделяют на типы:

1ПК - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диа­метром 159 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

1ПКТ - то же, для опирания по трем сторонам;

1 ПКК - то же, для опирания по четырем сторонам (по контуру);

2ПК - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диа­метром 140 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

2ПКТ - то же, для опирания по трем сторонам;

2ПЖ - то же, для опирания по четырем сторонам (по контуру);

ЗПК - толщиной 220 мм с круглыми пустотами диа­метром 127 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

ЗПКТ - то же, для опирания по трем сторонам;

ЗПКК - то же, для опирания по четырем сторонам (по контуру);

4ПК - толщиной 260 мм с круглыми пустотами диа­метром 159 мм и вырезами в верхней зоне по контуру для опирания по двум сторонам;

5ПК - толщиной 260 мм с круглыми пустотами диа­метром 180 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

6ПК - толщиной 300 мм с круглыми пустотами диа­метром 203 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

7ПК - толщиной 160 мм с круглыми пустотами диа­метром 114 мм, предназначенные для опирания по двум сторонам;

Рис. 2.1. Основные типы железобетонных плит перекрытий:

а - сплошная однослойная; б - сплошная двухслойная; в, г - сплошные трехслойные; д - пустотная; е - пустотная двухслой­ная; ж - ребристая: з - ребристая (корытная) санитарно-техни-ческая; и - ребристая типа «ПИ»; к - ребристая утепленная с ниж­ней полкой; л - ребристая типа «TT»; м - ребристая складчатая; н – коробчатая.

Таблица 2.1. Плиты перекрытий железобетон­ные многопустотные (по ГОСТ 9561-91)

Примечание. За длину плит принимают размер стороны плиты, не опира­емой на несущие конструкции здания, для плит, предназначенных для опирания по двум или трем сторонам; меньший из размеров плиты в плане - для плит с опиранием по контуру.

Рис. 2.3. Типы многопустотных железобетонных плит пере­крытий

Рис. 2.2. Варианты опираний сборных железобетонных плит перекрытий: а - на стены; б - на балки (прогоны, ригели); в - на колонны; г - на плиты перекрытий.

ПГ - толщиной 260 с грушевидными пустотами, пред­назначенные для опирания по двум сторонам;

ПБ - толщиной 220 мм, изготовляемые методом не­прерывного формования на длинных стендах и предназ­наченные для опирания по двум сторонам.

Эти типы многопустотных плит предназначены для применения в жилых и общественных зданиях:

- со стенами из кирпича, камней и блоков;

- со стенами из крупных панелей;

- с монолитнобетонными стенами;

- каркасной конструктивной системы.

Плиты 1ПК могут применяться также и для производ­ственных зданий. Применение плит типа 7ПК ограничива­ется малоэтажными жилыми домами.

Широкое применение многопустотных плит в строи­тельстве (рис.2.4) во многом определяют их досто­инства:

- прочность, жесткость и трещиностойкость;

- небольшая приведенная толщина за счет высо­кой пустотности сечений, достигающей 50%;

- достаточная звукоизоляция перекрытия, обеспе­чиваемая массой плит в сочетании с конструкцией пола;

- высокая огнестойкость перекрытия;

- высокий уровень заводской готовности сборных элементов, при котором обеспечивается гладкий потолок и приемлемая поверхность для устройства пола;

- возможность устройства в плитах инженерных коммуникаций.

Пустоты в плитах, предназначенных для опирания по двум или трем сторонам, располагаются в направле­нии длины плит. В плитах с опиранием по четырем сторо­нам пустоты располагаются параллельно любой из сто­рон плиты.

Рис. 2.4. Формы поперечных сечений пустотных плит, приме­няемых в различных странах

Плиты изготавливаются с углублениями или пазами на боковых гранях для образования после замоноличива-ния прерывистых или непрерывных шпонок, обеспечива­ющих совместную работу плит перекрытий на сдвиг в го­ризонтальном и вертикальном направлениях.

Плиты, предназначенные для опирания по двум или трем сторонам длиной более 4,8 м, имеют предвари­тельно напряженную арматуру.

Усиление торцов плит, необходимое при передаче нагрузки, достигается уменьшением поперечного сече­ния пустот на опорах (с одной стороны) и заполнением пустот бетоном (с другой стороны).

Плиты могут иметь (в соответствии с проектом кон­кретного здания) закладные детали, выпуски арматуры, местные вырезы, отверстия и др. дополнительные конст­руктивные детали. Для подъема и монтажа плит в них предусматривают монтажные петли или специальные захватные устройства (отверстия).

Многопустотные плиты изготавливают из тяжелого бе­тона классов В15-В25 и конструкционного легкого бетона плотной структуры средней плотности не менее 1400 кг/м³.

Многопустотные плиты с опиранием по двум сторонам (балочные плиты) рассчитывают в продольном направле­нии на изгиб как свободно лежащие однопролетные бал­ки. По расчетным значениям изгибающих моментов и по­перечных сил назначают требуемое количество продоль­ной и поперечной арматуры. Продольную рабочую арма­туру диаметром 10-18 мм классов A-IV и A-V включают в нижнюю сетку. Поперечную арматуру устанавливают в крайних ребрах сечения, а при необходимости и в среднем по результатам расчета на поперечную силу. Пример ар­мирования пустотной плиты показан на рис. 2.5.

При изготовлении плит типа ПБ используется совре­менный метод непрерывного безопалубочного фор­мования на подогреваемых длинных стендах. Формую­щая машина с адресной подачей бетонной смеси пере­мещается со скоростью 0,6-3,5 м/мин. Адресный подо­грев дорожки гарантирует созревание бетона до 70% прочности за 16 часов, после чего алмазный диск с ком­пьютерным управлением разрезает железобетонную лен­ту на плиты любой заданной длины (2,4-9 м), в том чис­ле на трапециевидные в плане. Номинальная ширина та­ких плит равна 1,2 или 1,5 м. Армирование производится напрягаемыми стержнями проволочной арматуры клас сов В-И и Вр-И диаметром до 8 мм или семипроволочнои канатной арматурой класса К-7 с диаметром до 15 мм.

Рис. 2.5. Армирование пустотной плиты: а - поперечное сечение; б - продольное сечение; 1 - нижняя сварная сетка; 2 - продольная рабочая арматура; 3 - вертикаль­ные плоские сварные каркасы; 4 - монтажная петля; 5 - верхняя сварная сетка; 6 - защитный слой бетона; 7 - распределитель­ная арматура.

Многопустотные плиты применяют в перекрытиях ка­менных и монолитнобетонных зданий с продольно-стено­вой и поперечно-стеновой конструктивными системами (рис. 2.6).

Роль перекрытий как жестких дисков состоит в вос­приятии всех приходящихся на них вертикальных и гори­зонтальных нагрузок, а также в обеспечении единства несущего остова при восприятии силовых усилий стенами здания. Поэтому плиты имеют анкерные связи между собой и с несущими стенами (см. рис. 2.6).

При необходимости устройства вертикальных комму­никаций между плитами или между стеной и плитой ос­тавляют зазор до 300 мм, который впоследствии замоно-личивают бетоном с установкой плоских арматурных кар­касов (узлы 5,6, 9 - рис. 2.6).

Рис. 2.6. Решения перекрытий из многопустотных плит в зданиях с кирпичными стенами: а – монтажная схема плана перекрытия в здании с несущими стенами; б – то же, с поперечными стенами; 1 – стена; 2 – перекрытие; 3 – стальной анкер; 4 – бетон замоноличивания; 5 – арматурный каркас; 6 – вентканал.

 

В зданиях с монолитнобетонными стенами перекры­тия из многопустотных плит могут выполняться по раз­резной или неразрезной схемам (рис. 2.7). При этом - конструкция узлов сопряжений перекрытий со стенами должна обеспечивать беспрепятственное прохождение через них вертикальной арматуры стен.

Таблица 2.2 Плиты перекрытий железобетон­ные сплошные для крупнопанельных зданий (по ГОСТ 12767-94)

Толщина плиты, мм	Тип плит при опирании на несущие конструкции конструкции
по четырем сторонам	по трем сторонам	по двум сторонам
	1П	-	-
	2П	-	2ПД
	ЗП	3ПТ	3ПД
	4П	4ПТ	4ПД
	5П	5ПТ	5ПД
	6П	6ПТ	6ПД

При свободном опирании на стены (разрезная схема) плиты перекрытий должны иметь опорные выступы, заходя­щие за грань стены на глубину, достаточную для анкеровки продольной арматуры плит, но не менее, чем на 70 мм. В этом случае соединение плит по торцам помимо указанно­го способа может осуществляться путем замоноличивания арматурных каркасов в пустотах плит (рис. 2.7 а).

При жестком соединении со стенами (неразрезная схема) плиты перекрытий должны иметь арматурные вы­пуски - прямые, петлевые, крюками. Жесткость узлов до­стигается сваркой верхних и нижних выпусков арматуры (рис. 2.7 б), объединением петлевых выпусков и анке-ровкой их с помощью горизонтальных арматурных стерж­ней (рис. 2.7 в, г).

Рис. 2.7. Сопряжения пустотных плит перекрытий с монолит-нобетонными стенами:

а - свободно опертые плиты на внутреннюю стену (разрезная схема); б, в - жесткие узлы сопряжения плит перекрытий с внут­ренними стенами; г - то же, с наружной стеной; 1 - внутренняя стена; 2 - наружная стена; 3 - многопустотная плита; 4 - заглуш­ка; 5 - арматурный каркас; 6 - арматурный выпуск прямой; 7 -петлевой арматурный выпуск.

В малоэтажных зданиях и квартирах в двух уровнях возникает необходимость устройства лестничных про­емов в перекрытиях. Эти проемы можно проектировать без каких-либо дополнительных вертикальных несущих конструкций с помощью прокатных стальных профилей, опираемых на стены или основные плиты перекрытий (рис. 2.8).

Железобетонные сплошные плиты перекрытий для крупнопанельных зданий подразделяют на типы по их толщине и схеме опирания на стеновые панели (табл. 2.2).

Толщину плит принимают от 100 до 200 мм. Наиболь­шее применение находят плиты из тяжелого бетона тол­щиной 160 мм.

Опирают плиты на стены по четырем сторонам (по контуру), по трем или двум противоположным сторонам. Исходя из этого рабочая арматура плит располагается в двух или одном направлении. Плиты длиной более 4,8 м, предназначенные для опирания по двум сторонам, име­ют, как правило, предварительно напряженную арматуру.

Координационные размеры плит: длина 3,0-7,2 м (че­рез 0,3), ширина 1,2-6,6 м (через 0,3). За длину плиты при­нимают: при ее опирании по четырем сторонам - меньший из размеров плиты в плане; при ее опирании по трем или двум сторонам - размер стороны плиты, не опираемой на несущие конструкции. По условиям транспортировки один из размеров плиты не должен превышать 3,6 м.

Плиты имеют (рис. 2.9):

- стальные закладные детали, выпуски арматуры и др. конструктивные элементы для соединения со смеж­ными конструкциями здания;

- каналы скрытой электропроводки, гнезда для коробок и розеток, пластмассовые коробки с анкерами для крепления светильников;

 

Рис. 2.8. Устройство проемов для внутриквартирных лестниц в перекрытиях с многопустотными плитами: а - при примыкании к одной стене; б - при примыкании к двум стенам; А, Б, В, Г – узлы.

- отверстия и проемы для пропуска инженерных коммуникаций.

Боковые грани по сторонам плит типов ПД и ПТ, пред­назначенных для стыкования в пролете (без опирания на стены), выполняются с замкнутыми или незамкнутыми углублениями, форма которых обеспечивает совместную работу сопрягаемых плит на сдвиг в горизонтальном и вертикальном направлениях после замоноличивания швов между плитами. Плиты могут иметь углубления для образования шпонок также по сторонам, опираемым на стеновые панели.

Глубина площадки опирания плит на наружные сте­ны - 90 мм (рис. 2.10). Номинальный размер глубины площадки опирания на внутренние стены равен половине толщины стеновой панели минус 10 мм, за исключением случаев опирания плит на стены лестничной клетки, где опирание плит принято на всю толщину стен. Опирание плит перекрытий на стены осуществляется по цементно-песчаному раствору. Все стальные связи плит перекры­тий между собой и с панелями наружных стен - сварные. Предусматривается не менее двух связей по каждой из сторон плиты перекрытия.

Перекрытия зданий с железобетонными каркаса­ми решаются с применением трех типов изделий:

- многопустотных плит высотой 220 мм;

- ребристых плит высотой 300 или 400 мм;

- плит типа «ТТ» и «Т».

Рис. 2. 9. Плита перекрытия железобетонная сплошная типа ПТ для крупнопанельных зданий:

1 - закладной уголок для соединения плит на сварке; 2 - стропо-вочная петля; 3 - петлевой выпуск для соединения плит; 4 - отвер­стие для вентблока; 5 - отверстие для коммуникаций; 6 - канал скрытой электропроводки; 7 - коробка для крепления светильника.

Многопустотные плиты для зданий с железобетон­ными каркасами серии 1.020.1 предназна­чены для перекрытия пролетов 3,0; 6,0; 7,2; 9,0 м (рис. 2.11). Координационные размеры по ширине - 3 м (толь­ко для пролета 6 м); 1,5; 1,2; 0,9 м. Вместе с ними в каче­стве сантехнических плит в местах прохода вертикальных инженерных коммуникаций применяют ребристые (корытные) плиты тоже высотой 220 мм при ширине 1,5 м.

Многопустотные плиты укладываются на полки риге­лей или диафрагм жесткости по слою цементного раство­ра толщиной 10 мм. В швы между плитами устанавлива­ют плоские арматурные каркасы и заливают цементно-песчаным раствором. Межколонные плиты перекрытий каркаса тоже устанавливаются на полки ригелей (диаф­рагм жесткости) по внутренним осям зданий и при помощи арматурных монтажных изделий соединяются между собой дуговой сваркой (узел Б - см. рис. 2.11).

Рис. 2.10. Схема монтажного плана и узлы сопряжения плит пе­рекрытий:

1 - плита перекрытия; 2 - наружная панель стены; 3 - внутрен­няя панель стены; 4 - соединительный стержень; 5 - бетон замо­ноличивания; 6 - соединительная скоба; 7 - цементный раствор; 8 - монтажная петля; 9 - плита перекрытия лоджии.

Ребристые железобетонные плиты перекрытий высотой 300 мм предназначаются для перекрытий мно­гоэтажных общественных и производственных зданий различного назначения с шагом колонн 6 м с максималь­ной нагрузкой на плиту до 26 кПа (2600 кгс/м²). Формы, размеры плит и их назначение указаны в табл. 2.3 и на рис.2.12.

Плиты могут иметь отверстия диаметром 400, 700 и 1000 мм, вырезы в полках, углубления на наружных гранях продольных ребер для устройства бетонных шпонок между смежными плитами, дополнительные закладные детали.

Ребристые плиты устанавливают "насухо" на полки ригелей или диафрагм жесткости и приваривают к полкам ригелей.

Плиты изготавливаются из тяжелого бетона средней плотности 2200 кг/м³ или легкого бетона плотной структуры плотностью не менее 1600 кг/м³.

Рис. 2.11. Многопустотные плиты высотой 220 мм и их распо­ложение в перекрытиях каркасных зданий: а, б - в пролете ригелей 3 м; в, г - в пролете ригелей 6 м; д, е -в пролете ригелей 7,2 м; ж, з - в пролете ригелей 9 м; 1 - рядо­вая плита; 2 - межколонная (связевая); 3 - межколонная при­стенная; 4 - сантехническая ребристая плита; 5 - поперечный ригель; 6 - продольный ригель; 7 - арматурный каркас; 8 - ко­лонна; 9 - соединительный стержень.

Ребристые железобетонные плиты перекрытий высотой 400 мм предназначены для перекрытий произ­водственных зданий различного назначения с шагом ко­лонн каркасов 6 м с максимальной нагрузкой на плиту до 52 кПа (5200 кгс/мг²).

Плиты, в зависимости от способа их опирания на ри­гели каркаса здания, подразделяют на два типа (табл. 2.4):

1П - с опиранием на полки ригелей;

2П - с опиранием на верх ригелей (рис. 2.13).

Плиты типа 1П предусмотрены восьми типоразмеров (1П1-1П8), типа 2П - одного типоразмера (2П1).

Железобетонные предварительно напряженные плиты типа «ТТ» и «Т» (рис.2.14) предназначены для перекрытий общественных и производственных зданий с шагом колонн 9 м (координационная длина плит).

Рис. 2.12. Ребристые плиты высотой 300 мм и их расположение в перекрытиях каркасных зданий:

а, б - в пролете ригелей 3 м; в, г - в пролете ригелей 6 м; д, е - в пролете ригелей 9 м; 1 - рядовая плита; 2 - рядовая и межколонная (связевая); 3 - межколонная пристенная; 4 - доборная плита сплошного сечения; 5 - ригель поперечный; 6 - ригель продольный; 7 -арматурный каркас; 8 - бетон замоноличивания.

Таблица 17.5. Плиты перекрытий железобетон­ные ребристые высотой 300 мм

Типоразмер плиты	Размеры, мм	Назначение плиты
длина	ширина
П1			рядовая
П2			рядовая и межколонная
ПЗ			межколонная пристенная

Плита «ТТ» с двумя ребрами в продольном направле­нии имеет ширину 3 м и может использоваться и как ря­довая, и как межколонная (связевая). Плита «Т» с одним ребром имеет три типоразмера: шириной 1,5м- рядо-

вая и межколонная; 1,3 м - рядовая доборная; 1,7 м - межколонная пристенная. Высота всех плит типа «ТТ» и «Т» 600 мм - соответствует высоте ригелей железобетон­ного каркаса. Опирание производится на полки ригелей утолщенными торцами плит с подрезкой продольных ре­бер (рис. 2.14 г), что позволяет решать перекрытие без выступающих отдельных элементов.

Архитектурной выразительностью отличаются кессонированные потолки перекрытий общественных зда­ний, выполненные из железобетонных плит, имеющих не только продольные, но и поперечные (иногда и диаго­нальные) ребра одинаковой высоты (рис.2.15). В этом случае используют два типа плит - рядовые и боковые (межколонные). Перекрытие решается на квадратной сет­ке колонн с шагом 6 или 7,5 м. Модульные размеры ши­рины плит и шага их ребер при этом принимаются 1,5 м. Рядовые плиты опираются на ригели только по двум сто­ронам, боковые - по трем. Опорные части плит имеют подрезки снизу на высоту полки ригеля.

 

 

Рис. 2.14. Плиты типа «ТТ» и «Т» и их расположение в перекры­тиях каркасных зданий:

а - в пролете ригелей 3 м; б - в пролете ригелей 6 м; в - в проле­те ригелей 9 м; г - узел опирания плиты на ригель; 1 - плита ря­довая и межколонная шириной 3 м; 2 - то же, шириной 1,5 м; 3 - рядовая доборная плита; 4 - межколонная пристенная; 5 - ри­гель у торца здания; 6 - мелкозернистый бетон.