Tehnostav.ru

Стройка и Ремонт
24 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пустотообразователь для плит перекрытия

Что нужно знать про железобетонные плиты перекрытия

Железобетонные плиты перекрытия – это конструкции, изготовленные из бетонной смеси, укрепленной металлической арматурой. Вместе с несущими стенами составляют основу, каркас здания. Размерный ряд широкий, максимально достигают 15х3м.

Применение

  • Как перекрытие между этажами при строительстве многоэтажных зданий.
  • Для придания жесткости конструкции свайногофундамента.
  • При укладке плиточного монолитного фундамента.

Чтобы увеличить прочность бетонной плиты внутрь ее вставляют железную, стальную арматуру. Такое соединение позволяет противостоять деформации сжатия, изгиба. Это важно при строительстве многоэтажных массивных сооружений.

Технология изготовления железобетонных плит перекрытий

Перекрытия делают из: пустотных, ребристых, монолитных плит,

Производство пустотных плит

Их применяют для разделения этажей немассивных зданий из кирпича, бетонных блоков. Изготовление происходит последующей технологии.

  1. Создается опалубка из термоплит по размерам будущей плиты. Внутрь ее, на небольшом расстоянии друг от друга, продольно вставляются металлические стрежни, арматура. Расстояние от прутьев до поверхности не должно быть меньше 2 см.
  2. Один конец арматуры жестко закрепляют на стороне опалубки. За другой конец, при помощи специального приспособления, пруты растягивают, а после, также закрепляют. Внутри опалубки, металлические пруты оказываются в небольшом натяжении, «напряженная» конструкция.
  3. Между прутьями арматуры монтируется пустотообразователь, трубы, которые останутся полыми после заливки опалубки раствором бетона. Обычно на разрезе имеют форму круга. Реже изготавливают с квадратным, овальным сечением.
  4. Сверху, для еще большей прочности, устилают армирующей металлической сеткой.
  5. Форму с арматурой переносят на термоэлектронный вибрирующий стол. Здесь она заливается бетонной смесью. За счет вибрации, смесь уплотняется.
  6. Форму, укрепленную арматурой, пустотелыми трубами, хорошо уплотненным бетонным раствором снимают со стола. Сверху покрывают специальным паронепроницаемым материалом, чтобы помешать испарению влаги из раствора. Термопанели опалубки подключают к электрическому источнику питания.
  7. Разогревают на протяжении 7 часов при постоянно поддерживаемой температуре 70 0 С.
  8. Достаются трубы пустотообразователи.
  9. Плита пригодна для использования.

Ребристые плиты

Производство ребристых изделий аналогично пустотным. Однако они имеют другую форму. Из зоны деформации изгиба бетон убирается, но добавляется в зону сжатия, как ребра. Такая технология изготовления позволяет экономить бетонный раствор. Перекрытия тонкие и прочные. Чтобы увеличить сопротивляемость к деформации изгиба, форма имеет поперечные балки.

Применяются в чердачных перекрытиях, технических зданий. Для использования в жилых помещениях нужно учитывать, что нижнюю поверхность придется обшивать из-за выступающих балок.

Самостоятельное изготовление монолитных перекрытий

Такую конструкцию можно, изготовить самостоятельно.

  1. Первоначально сооружается опалубка. От того насколько качественно она изготовлена, зависит во многом прочность и характеристики будущей монолитной плиты. Лучшим материалом для нее будет ламинированная фанера больше 2 см толщины. К ней бетон не прилипнет, она сможет выдержать вес раствора, не деформируясь.
  2. Для предохранения от деформации, защиты от разрушения конструкцию дополнительно армируют. Сечение стальных прутьев не должно быть меньше 1,2 см. Их укрепляют на некоторой высоте, от поверхности, расстояние должно быть около 5 см, не меньше. Каркас арматуры, прутья скрепляют между собой сварочным аппаратом.
  3. Форму заливают бетонным раствором. Важно за один раз залить более 60% всего объема формы. Качество изделий изготовленных в зимний период ниже, необходимо использовать присадки.

Железобетонные композиционные материалы долговечны, прочны, не взаимодействуют с агрессивной кислотной, соляной, щелочной средой, недороги, невоспламеняемы. Благодаря своим свойствам широко распространены в строительстве.

Пустотообразователь для плит перекрытия

Область техники, к которой относится изобретение: строительство.

Уровень техники. Изобретение направлено на снижение веса монолитных железобетонных плит перекрытия при помощи неизвлекаемых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей. Прототипом изобретения может служить способ, приведенный в описании патента к полезной модели BY 7667 U 2011.10.30 Котенкова Ильи Александровича, в котором «монолитная железобетонная плита перекрытия с пустотами вдоль рабочего пролета, армированная любыми видами каркасов или отдельными стержнями, отличающаяся тем, что пустоты образованы полиэтилентерефталовыми бутылками, объединенными в цепь по длине, остающимися в теле плиты после бетонирования …» [1].

Другими аналогами являются способы, в которых применены пустотообразователи надувные и ненадувные, изготовленные из пластмассы, металла, листового картона, например технология устройства монолитных пустотных перекрытий с системой U-boot. Технология разработана итальянской фирмой DaliForm, сайт www.daliform.com. и предусматривает применение пластмассовых коробов для устройства пустот в монолитной железобетонной плите перекрытия [2]. Эти способы не нашли применения на строительных объектах, так как предложенные в них пустотообразователи, изготавливаемые непосредственно на строительной площадке, имеют существенные недостатки: они дорогие — дороже замещаемого бетона, недостаточно жесткие, что влечет за собой изменение формы образовываемых пустот, трудоемкие в исполнении и в фиксации их в проектном положении.

В настоящее время развитие техники позволяет изготовить надувные и ненадувные неизвлекаемые пустотообразователи из пластмассы, металла, керамики, смеси деревянных опилок с цементом, влагостойкой фанеры, картона и других материалов.

Применение неизвлекаемых пустотообразователей снижает показатели расхода арматуры и бетона на 1 м 2 монолитного перекрытия и приближает их к показателям расхода бетона и арматуры сборных плоских панелей перекрытия и покрытия с круглыми пустотами.

Предлагаемый картонно-полиэтиленовый пустотообразователь предназначен для изготовления монолитных плоских перекрытий при опирании на две стороны с расчетным пролетом 6 м и более.

При выборе материала для пустотообразователя были предъявлены следующие требования: он должен быть легким (значительно легче бетона), прочным, жестким, влагостойким, малой энергоемкости на его производство [3], удовлетворять экологическим требованиям и, наконец, экономически обоснован. В связи с этим, для заявленного способа предлагается применить картонно-полиэтиленовые пустотообразователи (далее в тексте «пустотообразователи») в виде труб 1 круглого сечения А-А из картона с нанесением на картонную трубу полиэтиленовой пленки толщиной 0,045 мм в виде скотча 2. При этом концы труб для предотвращения попадания бетона и воды внутрь пустотообразователя закупориваются картонно-полиэтиленовыми крышками 3. Полиэтилен предназначен для гидроизоляции и увеличения жесткости картона.

Схема предлагаемого пустотообразователя и его сечение А-А показаны на фиг. 1 и фиг. 2. Рекомендуемые параметры материалов для изготовления пустотообразователя приведены в таблице 2.1.

Несложные расчеты для плиты пролетом 6 м показывают, что 1 пог. м бетонного цилиндра диаметром 0,159 м занимает объем 0,02 м 3 и весит 0,044 т. Расход бетона на 1 м 2 пустотной плиты с круглыми пустотами толщиной 22 см составляет 0,12 м 3 ; сплошной монолитной плиты толщиной 16 см составляет 0,16 м 3 . В результате замены сплошной плиты на пустотную экономия бетона на 1 м 2 плиты 25% или 0,04 м 3 , что составляет 0,088 т. В связи с уменьшением нагрузки на плиту от собственного веса, за счет уменьшения объема бетона, расход арматуры на 1 м 2 плиты уменьшается на 6 кг или на 37% [4], а вес плиты (для несейсмических районов) снижается на 25%, для сейсмических районов снижение веса на плиты может достигать 42%.

Толщина монолитной плиты перекрытия, диаметр пустотообразователя, толщина картона и полиэтилена принимаются в зависимости от длины расчетного пролета, расчетных нагрузок и допустимых деформаций, а также на основании экспериментальных данных. Местоположение пустотообразователей по вертикали определяется расчетом. Расстояние между пустотообразователями определяется проектом, в зависимости от применяемого виброоборудования. Классы бетона, рабочей и конструктивной арматуры определяются проектом. Бетон для монолитных плит перекрытий может быть изготовлен на обычном или напрягаемом цементе.

Осуществление изобретения

1. На основании проекта по расчету и конструированию монолитной железобетонной плиты перекрытия определяются размеры пустотообразователя: наружный диаметр, длина картонно-полиэтиленовой трубы и толщина картона, из которого изготовлена труба.

2. На заводе-изготовителе, по заявке строителей, изготавливаются пустотообразователи из картонно-полиэтиленовых труб с крышками на торцах трубы, после чего пустотообразователи поставляются на строительную площадку.

3. На строительной площадке по проекту производства работ устанавливается опалубка для бетонирования плиты с применением известных способов получения гладкой лицевой поверхности.

4. В опалубку укладывается на бетонные подкладки нижняя арматурная сетка.

5. Устанавливаются арматурные рабочие каркасы.

6. При необходимости, выполняются все сварочные работы, включая фиксацию рабочих каркасов в проектном положении.

7. Укладываются и фиксируются в проектном положении пустотообразователи. Фиксация выполняется бетонными подкладками и вязальной проволокой толщиной 1-1,5 мм, прикручиваемой к нижней, а затем, и к верхней арматуре. Для восприятия поперечных усилий вблизи опор и предотвращения продавливания плит на опорах от давления стен пустотообразователи обрываются на расстоянии от опор в соответствии с проектом, но не менее толщины плиты.

8. Укладывается и фиксируется вязальной проволокой верхняя арматурная сетка.

9. Иногда необходимо после установки пустотообразователей выполнить сварочные работы. В этом случае необходимо предпринять противопожарные меры и не допустить возгорания и повреждения пустотообразователя.

10. Проверяются качество примененных материалов и качество работ по установке опалубки, арматуры и пустотообразователей.

11. Составляется акт на скрытые выполненные работы, после получения разрешения на выполнение бетонных работ, производится установка инвентарных площадок для размещения бетонщиков и их инструмента, с этих площадок выполняется укладка бетона. Передвижные площадки одновременно служат пригрузами, которые предотвращают возможное всплытие труб с арматурой.

12. Уход за бетоном, сроки разборки опалубки, в зависимости от температурных условий, выполняются в соответствии с проектом производства работ.

Предложенный способ позволяет получить форму пустоты любого диаметра с большой точностью и с наименьшими затратами добиться максимального результата, например в несейсмических районах для плит пролетом 6 м и нормативной нагрузке 6…7 кН/м 2 можно получить максимальное снижение расхода арматуры 37%, бетона 25% и уменьшение веса монолитных железобетонных балочных плит 25%. Для сейсмических районов уменьшение веса монолитных железобетонных балочных плит может достигать 42%.

1. Патент к полезной модели «Многопустотная железобетонная плита перекрытия» BY 7667 U, 2011.10.30. Автор: Котенков Илья Александрович. BY.

2. Монолитные пустотные перекрытия. Обсуждение новой технологии, опыт применения. www.proektant.oro > СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФОРУМ > конструкции железобетонные.

3. Никонов Н.Н. Введение в специальность. Восемь лекций о профессии: учеб. пособ. / Н.Н. Никонов. — М.: Издательство Ассоциация строительных вузов, 2005. — 272 с.

4. Железобетонные конструкции: учебник. 5-е изд., перераб. и доп. / Байков В.Н., Сигалов Э.В. — М.: Стройиздат, 1991 — 769 с.: ил., стр. 285.

Способ изготовления монолитных железобетонных балочных плит перекрытий с круглыми пустотами, с применением неизвлекаемых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей, включающий устройство опалубки, армирование, установку неизвлекаемых пустотообразователей и укладку бетона, отличающийся тем, что пустотообразователи выполнены из картонных круглых труб, покрытых гидроизолирующей полиэтиленовой пленкой толщиной 0,045 мм, причем торцы труб закрываются картонно-полиэтиленовыми крышками.

Пустотообразователь для плит перекрытия

Тема импортозамещения для нашей страны ещё нескоро утратит свою актуальность. И не только потому, что чем меньше мы зависим от Запада, его технологий и материалов, тем надёжнее безопасность нашей страны. Есть ещё один немаловажный фактор — ипортозамещение подталкивает нашу науку к новым разработкам и открытиям, у инженеров появляется реальная возможность не только для новых идей, но и реализации их на практике. Например, в Новосибирске, который иначе как городом учёных не называют, осуществляет свою деятельность компания «Сибформа», сотрудники которой занимаются прикладными научно-инженерными разработками и реализацией своей продукции. Этой компанией не так давно получен российский патент на изобретение, способное вывести монолитное домостроение России и стран СНГ на совершенно новый уровень по экономическим, архитектурно-строительным и технологическим показателям. И что особенно важно, эта технология уже УСПЕШНО ОПРОБОВАНА, показала высокие результаты и немалую выгоду от её применения. Подробнее, в нашей статье.

Читать еще:  Усиление деревянного перекрытия – способы укрепить потолочные и балки второго этажа

О разработчике в нескольких словах
Город Новосибирск – один из крупнейших центров науки, торговли и промышленности, а также развитый транспортный узел нашей страны. Он по праву зовётся столицей Сибири. Город получил огромный толчок к развитию после строительства ж/д моста через реку Обь в конце XIX, а позднее, во времена Второй мировой войны, сюда было перенесено большое количество производственных предприятий, что стало новым толчком к дальнейшему развитию. С появлением Академгородка Новосибирск приобрёл широкую мировую известность в области науки, быстрыми темпами начала развиваться инженерия. Вот и новосибирская компания «Сибформа», основанная в 2014 году группой единомышленников во главе с имеющим большой опыт по проектированию крупных зданий и сооружений в различных городах России инженером-конструктором Д. В. Мельчаковым, следует лучшим научно-инженерным традициям своего города. Уже сегодня она является одной из немногих производственных компаний, зарегистрировавших международную патентную заявку по процедуре РСТ, чтобы обеспечить своему изобретению охрану и в других странах мира. Эту компанию по праву можно назвать научно-производственной, ибо после трёхлетних научно-практических и экспериментальных трудов совместно с инженерами проектных институтов и строительных организаций, учитывая мировой опыт проектирования пустотных монолитных перекрытий, её сотрудниками была разработана понятная и доступная методика проектирования и строительства плит, номенклатура изделий в соответствии с ГОСТ – СТО 35546020.001-2016. Серьёзным этапом также стала процедура проектирования и изготовления уникального оборудования, на котором компания начала производство несъёмной опалубки Сибформа®. На данный момент она является ЕДИНСТВЕННЫМ в России производителем несъёмной опалубки для монолитных ПУСТОТНЫХ плит перекрытия, выпускающим продукцию по собственному ПАТЕНТУ на изобретение.

Технология Сибформа® Исторический экскурс
Вопрос по облегчению собственного веса железобетонных конструкций всегда занимал умы учёных и инженеров мира в области железобетонных конструкций. Не были исключением и деятели науки бывшего СССР, ведь облегчённая ж/б плита экономически эффективна – имеет меньший расход бетона и арматуры, может иметь большие по величине пролёты, способна нести дополнительную полезную нагрузку, при этом передавать меньше нагрузки на колонны и фундаменты. Неудивительно, что не только в советскую эпоху, но и в современной России имеется много примеров проектирования и строительства зданий с пустотными монолитными плитами перекрытий, в которых пустотообразователи выполнены в виде коробов из дерева, пенопласта и других материалов. Но подобные решения далеко не являются технологичными, безопасносными и индустриальными, да и положительный экономический результат от их применения далеко не всегда очевиден. Зачастую, эти решения воплощались на практике, исходя из архитектурных и технологических требований для конкретного здания, вне зависимости от экономической эффективности.

В мире известно несколько технологий с пустотообразователями для плит, которые применяются в наши дни. Одни из них более эффективны и применимы, другие менее. В частности, пустотообразователи производят в Италии. Но их использование в России редко когда может дать нужный экономический результат, так как они, скорее, являются материалом, который по своей сущности должен быть местного производства, подобно другим основным стройматериалам, таким, как кирпич, бетон, арматура. И обязательно должны учитываться особенности местного климата, подходы проектирования и строительства! Поэтому технология Сибформа® вобрала в себя всё лучшее от европейских производителей с полной адаптацией под российские строительные нормы и правила. При этом введён ряд конструктивных новаций (патент на изобретение №2601883)! Также стоит отметить, что несъёмная опалубка компании «Сибформа» гораздо доступнее по стоимости и технологичнее в использовании по сравнению с европейскими аналогами, что делает её экономически высокоэффективной для всех типов зданий с монолитным каркасом.

Современные российские нормы относительно недавно стали рекомендовать использование пустотелых вкладышей в монолитных перекрытиях зданий (СП 52-103-2007 п.7.8) для облегчения собственного веса плит. Поэтому появление подобной технологии в нашей стране было лишь делом времени.

Технология Сибформа® Экономика плит
Суть технологии Сибформа® состоит в том, что из монолитной плиты изымается большая часть бетона срединной зоны, поддерживающие арматурные каркасы для верхнего армирования, которые по факту не принимают участия в работе плиты, и замещаются пустотелыми вкладышами, что приводит к снижению собственного веса плит, экономии бетона и арматуры до 30%. Достигается положительный мультипликационный эффект на всём конструктиве здания, инженерных системах, производстве строительных работ и логистике. К примеру, появляется возможность исключить свайное основание, увеличить сейсмостойкость здания, улучшить акустические, теплотехнические и другие показатели плит. Равно, как и появляется возможность снижения диаметра верхнего армирования на 1-2 шага по сортаменту, ввиду её укладывания поверх пустотообразователей (в этом случае экономия армирования составит до 40%). Идёт снижение расхода бетона и арматуры в колоннах и фундаментах до 10%, уменьшаются объёмы (в определённых случаях полностью исключаются) работ по устройству свайного основания, вследствие уменьшения веса здания. При необходимости можно увеличить пролёты плит без дополнительных мероприятий, таких как устройство балок, капителей и т.д. Гарантирована оптимизация шага и количества вертикальных несущих конструкций (колонны, пилоны, стены, шахты и т.д.) и уменьшение толщины фундаментной плиты. В сравнении с балочным или капительным решением плит перекрытий уменьшается строительная высота перекрытия, что в период эксплуатации здания позволяет уменьшить затраты на отопление, вентиляцию и кондиционирование. Опалубка занимает минимум места на строительной площадке и не требует при монтаже особых умений специалистов, напоминая простоту сборки конструктора «Лего».

Не удивителен тот факт, что данная технология находит положительный отклик практически в каждом городе России, а также в странах ближнего зарубежья. В отличие от имеющихся на строительном рынке европейских аналогов, цена несъёмной опалубки отечественного производителя не зависит от курса доллара и евро, франшизы и таможенных платежей, а её технические характеристики полностью отвечают требованиям российских стандартов и нормативно-технических документов. Компании «Сибформа®» удалось достичь того, что выпускаемая несъёмная опалубка нередко в разы дешевле вытесняемого железобетона перекрытий с учётом монтажа. Отсутствие балок и капителей исключает объём неиспользуемого потолочного пространства. За счёт уменьшения нагрузки на фундаменты и уменьшения их высоты становится возможным поднять подошву фундамента, что приводит к уменьшению объёмов земляных работ. В определённых случаях, сохраняя допустимые высотные параметры проектируемого здания, можно увеличить этажность здания.

Технология Сибформа® Экология
У современного мира есть серьёзная проблема – мы активно пользуемся пластмассовыми изделиями, срок службы которых достаточно короток, а вот с их утилизация весьма проблематична. Мировое научное сообщество ежегодно предлагает разные способы повторного использования пластмассового вторсырья, какие-то более эффективные, какие-то менее. Есть свои предложения и у новосибирских инженеров.

Опалубочная система Сибформа® производится из полипропилена повторного применения, что положительно влияет на экологию окружающего пространства и делает технологию не только экономически эффективной, но и экологичной.

«Разрабатывая и внедряя данную технологию, мы стремимся снизить расходование строительных материалов и ресурсов, уменьшить трудозатраты при возведении зданий, повысить их ценность для общества, для страны. Думаю, у нас это получается. Наша несъёмная опалубка крепка и надёжна, вся продукция изготовлена из вторичных термопластов, которые не будут бесполезно закопаны или сожжены на мусорных полигонах, загрязняя природу и города, а войдут в строительную конструкцию! Один поддон с пустотообразователями СФ100 заменяет два бетоносмесителя объёмом 5 м3, а одна фура заменяет уже 43 бетоносмесителя объёмом 5 м 3 , которые не будут стоять в пробках мегаполисов России, загрязняя воздух. Для пустотообразователей СФ240 эти показатели ещё выше, в 2 раза! Наш продукт – это хороший технический и технологический шаг для всего общества!» – отмечает главный конструктор, изобретатель и руководитель компании «Сибформа» Данила Васильевич Мельчаков.

Технология Сибформа® Не словами, а делами…
Пока запущена в производство первая линейка пяти модификаций пустотообразователя СФ100 и составного СФ200, а также соединительных муфт СМ325 и СМ385. Но технология уже была успешно применена в реальных строительных условиях: выполнена заливка плиты перекрытия надземной автостоянки по ул. Инская, г. Новосибирск; пройдены экспертизы первых объектов, в том числе общественного здания административного назначения по ул. Зыряновской в Октябрьском районе г. Новосибирска. В процессе прохождения экспертизы проекта экспертам были предоставлены исчерпывающие ответы (расчёты) по вопросам огнестойкости перекрытий, а также по вопросам их прочности и жёсткости, показавшие высокую надёжность перекрытий с несъёмной опалубкой Сибформа®. В данный момент компания рассматривает проекты зданий различного масштаба из других городов нашей страны.

Возможно, благодаря появлению таких инновационных технологий кардинально изменится подход ко всему строительному и проектному процессу, и мы придём к тому, что окружающая природная среда и градостроительный процесс будут находиться в гармонии друг с другом. Уже сейчас проектные и строительные организации, работающие в любом конце нашей страны, могут качественно применить технологию Сибформа® при поддержке технических специалистов компании. Сотрудники компании всегда помогут составить технико-экономическое обоснование по конкретному объекту застройщика, окажут услугу по проектированию каркаса здания. Экономический эффект всегда положительный. Он варьируется в зависимости от региона строительства, цен на арматуру и бетон, стоимости СМР и прочих факторов и осуществит техническое сопровождение и на этапе строительства.

Конструируй легче

Основная идея применения неизвлекаемых вкладышей-пустотообразователей состоит в уменьшении веса конструкции путём удаления из неё материала, который не принимает участие в работе, не ухудшая при этом прочностные характеристики.

Железобетонные перекрытия с вкладышами могут иметь несущую способность и изгибную жёсткость больше, а вес на 20-40% меньше, чем сплошные элементы. Более того, возникает возможность создания пролётов большего размера, уменьшения общего веса конструкции сооружения, приходящегося на фундамент. При этом достигается экономия за счёт доставки на объект меньшего количества бетонной смеси для бетонирования конструкций.

В последние годы за рубежом в качестве неизвлекаемых вкладышей-пустотообразователей нашли широкое применение унифицированные модули, изготовляемые из полимерных материалов различной формы (рис. 1).

Рис. 1. Технологии применения полимерных вкладышей: а) Airdeck; б) BubbleDeck; в) Nautilus; г) Cobiax; д) Beeplate; е) U-Boot Beton; ж) U-Bahn Beton; з) Donut Type.

В странах бывшего Советского Союза предпринимались попытки анализа технологий возведения облегчённых железобетонных перекрытий с применением унифицированных модулей, изготовляемых из полимерных материалов в качестве неизвлекаемых вкладышей-пустотообразователей, однако работы не имели системного характера. На данный момент существуют рекомендации, разработанные преподавателями НИУ МГСУ для применения технологии Cobiax в соответствии с требованиями строительных норм РФ.

Читать еще:  Звукоизоляция потолка в доме с деревянными перекрытиями: способы и материалы

Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.

Технология Cobiax для устройства облегчённых железобетонных перекрытий применяет технологический арматурный модуль для пространственной фиксации пустотообразователей в теле плиты в проектном положении и предотвращения изменения этого положения в ходе бетонирования. В арматурном каркасе располагают собственно пустотообразователи, изготовленные из вторичного полипропилена (рис. 6, а). Арматурные модули, в основном, предназначены для использования в монолитных железобетонных перекрытиях. Различают два типа линейных арматурных модулей с неизвлекаемыми вкладышами-пустотообразователями: в форме эллипсоида вращения (система «Slim-Line») для бетонирования перекрытия толщиной от 20 до 35 см и в форме сферического шара (система «Eco-Line») для перекрытий толщиной от 30 до 60 см (рис. 6, в).

Рис. 6. Конструкция арматурных модулей по технологии Cobiax: а) вкладыши; б) размещение вкладышей в арматурном модуле; в) расстановка арматурных модулей.

Характеристики перекрытий и запатентованных арматурных модулей длиной 250 см по технологии Cobiax приведены в табл. 5-8.

Проектирование конструкций с применением полых вкладышей осуществляется аналогично проектированию массивных железобетонных элементов в соответствии с действующими строительными нормами. На первом этапе конструируется и рассчитывается на требуемую нагрузку конструкция и подбирается её армирование. Результаты расчёта переносятся в калькулятор технологии Cobiax для размещения арматурных модулей в конструкцию. По результатам подбирается тип модулей и рассчитываются параметры конструкции. На втором этапе производится уточняющий расчёт прочности конструкции с изменёнными параметрами: собственным весом плиты и геометрическими размерами (при необходимости). Итог расчёта – вычисление мест установки модулей и окончательные параметры конструкции.

Таблица 5. Типы арматурных модулей по технологии Cobiax (система «Slim-Line»)

Обоснование применения облегченных монолитных железобетонных перекрытий

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 05.02.2019 2019-02-05

Статья просмотрена: 1175 раз

Библиографическое описание:

Староста, Н. А. Обоснование применения облегченных монолитных железобетонных перекрытий / Н. А. Староста. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 6 (244). — С. 22-28. — URL: https://moluch.ru/archive/244/56315/ (дата обращения: 03.12.2020).

Устройство строительных конструкций является важным и необходимым этапом жизненного цикла строительства. Именно на данном этапе происходит практическая реализация проектных решений и формирование фактических параметров надежности конструктивных элементов здания. Актуальной задачей в современном строительстве является уменьшение материалоемкости конструкции путем применения технологических приемов и рационального использования материалов. В данной статье описываются проблемы влияния высокого собственного веса железобетонных перекрытий на конструктивные элементы здания, а также пути их решения с помощью использования неизвлекаемых вкладышей — пустотообразователей. Рассмотрен сравнительный технико-экономический анализ применения монолитных многопустотных и сплошных плоских плит перекрытий.

Ключевые слова: монолитное железобетонное перекрытие, вкладыши-пустотообразователи, материалоемкость конструкции, бетонирование

Перекрытия — это горизонтальные несущие и ограждающие (разделяющие внутреннее пространство в вертикальном направлении) конструктивные элементы здания, предназначенные для формирования высотных структурных элементов: этажей (уровней), а также разделения помещений по функциональному признаку в пределах строительного объема.

Монолитные перекрытия характеризуются тем, что в составе конструктивной схемы плиты применяются исключительно конструктивные элементы, которые изготавливаются непосредственно на строительной площадке. В настоящее время устройство перекрытий из монолитного железобетона имеет распространенный характер для зданий различного функционального назначения и уровня ответственности. Преимущества устройства перекрытий зданий из монолитного бетона (по сравнению со сборными железобетонными конструкциями) становятся очевидными в тех случаях, когда рассматриваются местные условия строительства с низким уровнем доступности и обеспечения сборными железобетонными конструкциями или уникальные объекты строительства, в которых предусматривается сложный формат конструктивной и/или строительной системы.

Несмотря на все преимущества железобетона, критическим недостатком таких конструкций является их высокий собственный вес. Для принятия нагрузок от железобетонных перекрытий требуется усиливать все несущие элементы каркаса здания. Данная необходимость приводит к увеличению расхода материалов; эскалации выбросов СО2 при производстве цемента, за счёт роста объёмов его потребления; возрастает количество вредных выбросов в окружающую среду от автотранспорта, за счёт увеличения объёма бетона доставляемого на стройплощадку. В совокупности вытекающие процессы негативно сказываются на сбережении ресурсов и экологичности всего строительного производства.

В отечественной и зарубежной практике с целью облегчения конструкций, при возведении монолитных перекрытий, давно применялись бумажные, картонные и пластиковые трубы для устройства пустот и уменьшения веса перекрытий [1].

Чаще всего критерием оптимальности железобетонных конструкций, по которому выбирается то или иное проектное решение, принимается минимум веса конструкции. В общем случае именно вес железобетонных конструкций оказывает наиболее существенное влияние на приведенную стоимость строительства. Вторым критерием при оценке эффективности железобетонных конструкций является снижение расхода арматурной стали.

Применение облегченных монолитных перекрытий за счет снижение веса конструкций и уменьшения их прогибов позволяет существенно оптимизировать конструктивные схемы зданий. На Рис.1. показана оптимизация конструктивной схемы зданий за счет применения облегченных многопустотных монолитных плит перекрытия.

Рис.1. Оптимизация конструктивной схемы здания

Новое конструктивное решение безбалочной железобетонной плиты перекрытия (Рис.2) представляет собой армированную плоскую монолитную плиту, содержащую в своей толще образованные пустотообразователями полости, главное предназначение которых заключается в снижении материалоемкости конструкции. На Рис.3 показана схема устройства пустотообразователей.

Рис.2. Конструктивное решение многопустотного безбалочного перекрытия

Рис.3. Схема устройства блока пустотообразователей в плиту перекрытия

Перекрытие служит несущей конструкцией и одновременно является диафрагмой, придающей зданию необходимую жесткость и устойчивость в поперечном направлении. Многопустотные монолитные плиты относятся к плоским безбалочным перекрытиям. Они могут опираться на колонны, стены или обвязочные балки.

Методы расчёта и конструирования многопустотной плиты приведены во множестве учебников и методических указаний ([2], [3] и др.) В общем случае расчет сборной многопустотной плиты сводится к расчету однопролетной двутавровой балки эквивалентного сечения (сечения считаются эквивалентными при совпадении геометрических характеристик).

Существенным отличием монолитных пустотных плит от сборных является возможность их работы на изгиб в двух направлениях. Сборные плиты рассматриваются как однопролетная балка, опирающаяся по двум коротким сторонам.

Для расчета монолитных перекрытий способ приведения к балке эквивалентного сечения может применяться только для получения приблизительных, оценочных результатов, так как не учитывается пространственная работа конструкций и неразрезность изгибаемых элементов. Многопустотные монолитные плиты рекомендуется рассчитывать в составе общей расчетной модели здания, применяя вычислительные программные комплексы, реализующие расчет методом конечных элементов. Одним из преимуществ решения задачи с применением метода конечных элементов является возможность учета различных факторов, влияющих на работу конструкций, которые трудно учесть при ручных расчетах, например, отверстий в плите или нерегулярно расположенных вертикальных несущих элементов.

На участках у опор (колонн, стен), где по расчету на продавливание и поперечную силу сечения пустотной плиты недостаточно для обеспечения прочности, выполняются сплошные участки без облегчения (без установки пустотообразователей). Также сплошные участки рекомендуется выполнять в местах длительных и постоянных сосредоточенных нагрузок.

Важными характерными размерами многопустотного перекрытия являются:

1) Общая толщина перекрытия h, мм

2) Толщина верхней полки h1, мм

3) Толщина нижней полки h2, мм

4) Высота пустотообразователя (высота ребра) h3, мм

5) Ширина ребра b1, мм

6) Ширина пустотообразователя (расстояние между ребрами) b0, мм

Рис.4. Схема геометрических размеров поперечного сечения многопустотного монолитного перекрытия

Толщина полок назначается в зависимости от условий работы конструкций и условия размещения арматуры (должны быть соблюдены защитные слои). Плита, работающая в двух направлениях, армируется арматурной сеткой со стержнями, уложенными в два слоя. Толщина полок может быть определена по формуле 1:

где a — защитный слой бетона;

Ø — диаметр арматурных стержней.

Минимальный защитный слой для монолитных конструкций согласно действующим нормам a=20 мм. Минимальный допустимый диаметр арматуры 6 мм.

Тогда минимальная толщина полки:

Очевидно, что при больших пролетах и нагрузках арматуры Ø6 мм недостаточно для обеспечения прочности плиты перекрытия. Поэтому толщину полок рекомендуется назначать не менее 60 мм. Кроме того, толщина защитных слоев может быть увеличена для обеспечения требуемой огнестойкости конструкций.

Толщина ребер назначается из условия размещения каркасов, установленных для восприятия поперечной силы. Также каркасы в ребрах могут служить фиксаторами для верхней арматуры.

Форма ребер определяется технологическими особенностями (применяемыми пустотообразователями), однако рекомендуется проектировать сопряжение внутренних граней полок и ребер скругленными с целью предотвращения концентраций напряжений. Несущая способность и жесткость многопустотных плит зависит от формы и размеров пустотообразователей. На практике в основном применяются элементы несъемной опалубки, имеющие форму сфер или эллипсов.

Высоту пустотных плит рекомендуется принимать не менее 25 см и не более 50 см, класс бетона — не менее В25. [4]

В местах опирания плиты на колонны, а также в местах расположения длительно действующих нагрузок должны быть предусмотрены сплошные монолитные участки для восприятия максимальных поперечных усилий и обеспечения прочности на продавливание. В целях удобства наиболее рационально назначать размеры сплошного участка кратно размерам вкладышей.

При проектировании многопустотных монолитных перекрытий для назначения предварительных геометрических размеров сечения могут применяться:

  1. Рекомендации по конструированию многопустотных сборных плит ([5] [6] [7] идр.);

Высота сборных плит перекрытия принимается равной:

Окончательная высота плиты назначается кратной 20 мм. Толщина верхней и нижней полок составляет 25–30 мм, ребер — 30–40 мм. Диаметры круглых пустот могут приниматься 159, 140, 120 мм, что обусловлено технологическими особенностями изготовления плит.

Отличием монолитных перекрытий является их возведение в условиях строительной площадки, поэтому защитные слои бетона согласно нормам должны быть увеличены, что соответственно приводят к увеличению минимальных размеров полок и ребер.

  1. Справочная информация, предоставляемая производителями различных готовых систем пустотообразователей.

В Таблице 1 приведены рекомендации по назначению предварительных геометрических размеров многопустотных монолитных плит, составленные путем обобщения информации от производителей, различных систем облегчения перекрытий.

Рекомендуемые геометрические размеры сечения облегченной плиты

Производитель

h/L

h3/L

h1/L

h2/L

b

b1

Технология изготовления плит перекрытий пустотного настила

Многопустотная плита перекрытия является плоскостной конструкцией.

Плиты железобетонные многопустотные для перекрытий должны изготавливаться в соответствие с требованиями ГОСТ 9561-91.

Плиты перекрытий многопустотного настила изготавливаются по агрегаточной технологии в четырех пролетах завода.

Пролет 1.(Линия 9-метровых пустотных плит .144*18).

Пролет 3. (Цех ПКЖ.120*18Э).

Пролет 2. (Старая пустотка. 96-18).

Пролет 6. (Новая пустотка. 96-18).

Все технологическое оборудование размещено в пролетах , оснащенных мостовыми кранами и формовочными постами. Формовочные посты оборудованы бетоноукладчиками с бункерами , виброплощадками , а также установками электротермического нагрева стержней. Подача бетона в пролеты осуществляется с бетонных узлов по бетоновозным эстакадам.

Тепловая обработка производится в ямных камерах острым паром.

Транспортные операции в пролете осуществляются двумя мостовыми кранами.

Арматура поступает в пролеты из арматурного пролета на самоходных тележках.

Для вывоза готовой продукции используется самоходная тележка СМЖ-151.

Все операции по изготовлению плит выполняются на пяти постах:

Читать еще:  Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

. Подготовка форм — обрезка арматуры, объем изделий, чистка, смазка , укладкак стержней;

. Доводка и контроль качества;

. Выдержка изделий после термообработки.

Технологический процесс изготовления плит перекрытий пустотного настила осуществляется по следующей схеме:

После тепловой обработки поддон с изделием краном с помощью автоматического захвата устанавливают на пост подготовки.

Производится обрезка арматурных стержней.

Плита снимается с поддона краном и переносится на вывозную тележку , где осуществляется очистка плит от наплывов бетона , маркировка и приемка изделий ОТК.

Поддон очищается от остатков бетона , обрезков арматуры , очищаются упоры, производится смазка рабочей поверхности поддона и упоров.

На этом же посту производится укладка сварных сеток и стержневой арматуры, которую предварительно нагревают электротермическим способом в установке УЭС-6 и укрепляют на поддоне в специальных упорах.

Подготовленный поддон краном переносится на пост формования , укладки бетонной смеси . На поддоне фиксируется бортовая насадка , вводятся пустотообразователи (вибровкладыши ) формовочной машины, укладываются каркасы и монтажные петли.

Производиться укладка подстилающего слоя , включением вибростола получают ровный пластический слой бетона .

Подача и укладка бетонной смеси в формы производится бетоноукладчиком СМЖ-69 , а уплотнение — на виброплощадке СМЖ-87.

Затем производится дальнейшая укладка, разравнивание и уплотнение бетонной смеси с использованием пригруза.

После окончания вибрирования производится очистка краев формы от подливов бетона.

Делают отверстия под петли размером 150 .200*60 мм, устанавливают пробки высотой 130 мм.

Поддон с изделием устанавливается в ямную пропарочную камеру для термовлажностной обработки.

После термообработки технологический цикл повторяется.

Организация технологического процесса изготовления

Плиты перекрытия из железобетона облегченные

В современном строительстве в качестве несущей конструкции возводимых сооружений используются железобетонные перекрытия. Они выдерживают давление большого веса, но при этом и сами оказывают нагрузку на фундамент и стены здания. Для уменьшения данного показателя были разработаны плиты перекрытия облегченные – пустотные панели с внутренними отверстиями по всей длине.

Назначение и технология производства

Основное назначение ПНО (плита настила облегченная) — устройство перекрытия в малоэтажном строительстве (до 3-х этажей). Конструкции с данным видом плиты применяются для возведения общественных и производственных зданий, жилых домов и коттеджей, а также для колодцев и других небольших хозяйственных сооружений.

Облегченные многопустотные плиты изготавливаются на заводах по производству железобетонных изделий. Основным методом считается стендовая технология с безопалубным способом формования.

В формовочном цехе располагаются дорожки-поддоны (длиной до 100 м), ограниченные рельсами, по которым перемещается технологическое оборудование. На полу располагается нагревательный элемент, так как тепло необходимо для ускорения процесса набора прочности бетонными изделиями. С торцевых сторон формы снабжены анкерами для крепления высокопрочной металлической проволоки, применяемой для армирования изделий.

Процесс изготовления начинается с очистки и смазки форм, затем по всей длине раскладывается армирующая проволока, которая натягивается с помощью гидравлического натяжителя и закрепляется цанговыми зажимами. По всей длине монтируются пустотообразователи круглой формы.

В бетоносмесительном узле замешивается смесь из цемента, песка и щебня (марка бетона В15, B25), а затем с помощью формующей машины заливается в формы. Дорожка с залитой смесью накрывается защитным материалом, и начинается процесс нагревания. После достижения требуемой прочности, пустотообразователи вынимаются, и плиты нарезаются необходимой длины. Приготовленные по данной технологии изделия не подвержены провисанию или прогибу.

Характеристики, преимущества и цены

Облегченная многопустотная плита имеет следующие размеры:

Маркировка состоит из групп букв и цифр.

  • Впереди стоящая буквенная группа указывает на тип плиты;
  • Далее цифровая группа с округленным значением длины и ширины;
  • Последняя цифра — расчетная нагрузка;
  • Буквы, записанные в конце, обозначают вид бетона (только легкий и средний, тяжелый не указывается) и класс стали арматуры;
  • При необходимости указываются дополнительные характеристики (условия применения, конструктивные особенности).

Маркировка ПНО 24-10-8 АтVЛ-С7, будет означать, что плита облегченная с круглыми пустотами имеет длину 2,38 м, ширину 0,99 м, расчетная нагрузка составляет 800 кг/кв.м, изготовлена из легкого бетона и напрягаемой арматуры класса Ат-V, предназначена для применения в зданиях с сейсмоустойчивостью до 7 баллов.

Преимущества

  • Повышенная прочность и несущая способность.
  • Минимально возможный вес.
  • Огнестойкость.
  • Высокая звукоизоляция.
  • Легкая транспортировка и монтаж.
  • Сокращение сроков возведения зданий.
  • Экономия средств, так как уменьшен расход материалов на изготовление.
  • Снижена нагрузка на фундамент.

Производители, цены, условия доставки

Производство облегченных плит перекрытия является нововведением нескольких заводов, расположенных в Центральном федеральном округе: Хотьковского завода ЖБИ (Московская область, г. Хотьково), Рязанского завода ЖБИ-2 (г. Рязань), завода ЖБИ-4 (г. Одинцова).

Цены на плиты варьируются от 2 000 (длина от 1,5 м) до 20 000 рублей (длина до 10 м).

Чтобы заказать товар, следует позвонить поставщику. Купленный материал может быть доставлен до места назначения в течение 1-3 рабочих дней или в удобный для покупателя день (доставка оплачивается отдельно). Кроме того, забрать изделия со склада можно самостоятельно.

Пустотные перекрытия обладают повышенными эксплуатационными параметрами за счет наличия множества полостей и рекомендуются для использования в индивидуальном строительстве.

Плита перекрытия ПК 60-10-8

Среди большого ассортимента выпускаемых производствами железобетонных плит, наиболее востребованными остаются пустотки. Железобетонная плита перекрытия ПК 60-10-8 предназначена эксплуатироваться на две опоры в качестве разделяющей конструкции междуэтажных пространств.

Характерные особенности

Данный вид изделия представляет собой четырехугольную форму со скошенными боковыми поверхностями. Внутри конструкции проходят сквозные пустоты, располагающиеся вдоль длины. Чтобы их получить, перед процессом формовки устанавливаются пустотообразователи (пуансоны). Диаметр отверстий данного вида изделия составляет 0,159 м.

Производство плиты перекрытия ПК 60-10-8 выполняется из тяжелого бетона класс, которого должен быть не меньше В15 (М200) с плотностью от 1800 до 2500 кг/м³. Если в конце маркировки стоит буква «с» или «л», значит, плита изготовлена из силикатного или легкого вида бетона соответственно.

На изготовление одного изделия данного вида требуется 0,71 кубометра смеси. В готовом виде конструкция будет весить 1,775 тонны. Для монтажа и перемещения предусмотрены монтажные петли из арматуры круглого сечения, расположенные по торцам. Петли не должны выступать за поверхностную грань плиты, то есть их установка выполняется заподлицо. Допускается беспетлевое формование изделия. В таком случае требуются захватные устройства.

Параметры плиты ПК 60-10-8 следующие:

  • длина – 5,98 м;
  • ширина – 0,99 м;
  • толщина — 0,22 м.

Данное изделие изготавливается с предварительно напрягаемой и ненапрягаемой арматурой. В первом случае стальные стержни натягивают перед процессом укладки смеси. Обрезание арматуры происходит после пропаривания изделия. Таким образом, сталь обжимает бетон. Во втором случае, арматурные каркасы просто укладывают между пуансонами.

Расшифровать маркировочную надпись плиты ПК 60-10-8 несложно. Данная аббревиатура означает, что это плита круглопустотная, длина которой 60 дм в округленном значении, ширина 10 дм. Последняя цифра характеризует максимально допустимую нагрузку на изделие, то есть не более 800 кгс/см².

Область применения

Пустотные плиты применяются при возведении зданий различного назначения: жилых, производственных, промышленных, ангарных, складских. За счет небольшого веса и недорогой цены частные застройщики приобретают данный вид конструкций, чтобы возвести небольшой дом, гараж или хозяйственную постройку.

Преимущества и недостатки

Сквозные пустоты позволяют данной продукции иметь такие немаловажные характеристики, как теплоэффективность и шумоизоляция. Кроме того, через отверстия можно прокладывать кабельную продукцию, электропроводку, коммуникации.

Ровная поверхность с обеих сторон снижает трудозатраты по отделочным работам, ведь одна конструкция служит потолком и полом одновременно.

Лишь несущественный недостаток есть у пустотки, впрочем, как и у любой другой плиты – потребность в автокране. Временное складирование перед процессом монтажа требует выделенного пространства на стройплощадке.

Купите плиту перекрытия ПК 60-10-8 у производителя

Производственная компания «ПроБетон» выпускает и реализует весь ассортимент многопустотных плит перекрытия по самым интересным для потребителя ценам. Мы предлагаем только качественную продукцию, получить которую позволяет строгий контроль со стороны лаборатории и ОТК.

Кроме стандартных параметров изделий, мы осуществляем индивидуальные заказы, не отклоняясь от основных требований ГОСТов. Для вашего удобства, организуем доставку своим автотранспортом любого количества конструкций.

Вы можете связаться с нашими менеджерами по телефону, электронной почте или подъехать в офис. Консультанты помогут вам сориентироваться с выбором типа изделия, подсчитать требуемое количество и общую стоимость.

Эффективные многопустотные монолитные железобетонные плоские диски перекрытий жилых и общественных зданий. — презентация

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемТимур Винаров

Похожие презентации

Презентация на тему: » Эффективные многопустотные монолитные железобетонные плоские диски перекрытий жилых и общественных зданий.» — Транскрипт:

1 Эффективные многопустотные монолитные железобетонные плоские диски перекрытий жилых и общественных зданий

2 Конструктивное решение многопустотного безбалочного перекрытия Новое конструктивное решение безбалочной железобетонной плиты перекрытия представляет собой армированную плоскую монолитную плиту, содержащую в своей толще образованные пустотообразователями полости, главное предназначение которых заключается в снижении материалоемкости конструкции.

3 Общий вид пустотообразователя 1 – пустотообразователь; 2 – тело вращения; 3 – шар; 4 – ось вращения; 5 – фиксаторы; 6 – втулки; 7 – штыри; 8 – центр тела вращения.

4 Эффективные пустотообразователи для VST – систем перекрытия

5 1 – пустотообразователь; 2 – плита перекрытия; 3 – фиксаторы; 4 – блок пустотообразователей; 5 – нижняя арматурная сетка; 6 – арматурные стержни; 7 — верхняя арматурная сетка; 8 — хомуты Схема устройства блока пустотообразователей в плиту перекрытия толщиной 220мм Схемы устройства пустотообразователей в плитах перекрытия различной толщины

6 Схема армирования перекрытия толщиной 175 мм с устройством цементно-стружечной плиты

7 Экономическое сравнение вариантов обычного и многопустотного перекрытий 1)снижается собственный вес перекрытия, следовательно, снижается общая нагрузка на здание, в частности на фундамент. 2)В отличие от известных российских и украинских систем монолитных безбалочных перекрытий, в которых в качестве пустотообразователей используются поливинхлоридные трубы, а также трубы из прессованного картона, расположенные в одном направлении, следовательно, не учитывающих действительную работу безбалочного перекрытия, предлагаемая система не меняет схему работу плиты, т.е. не ухудшает конструктивные свойства перекрытия, таким образом существенно снижая расход и массу арматуры. Толщина плиты перекрытия, мм Площадь сплошного монолитного перекрытия, м²/ 1м 3 Диаметр пустотообразователя, мм Расход бетона, необходимого для возведения аналогичного по площади эффективного перекрытя, м³ Экономия бетона, % , ,68831,2 2005, ,71928,1 2204, ,74525, ЦСП5, ,69031,0

8 Общий вид экспериментальной многопустотной плиты с использованием композитной опалубки а) б)в) а — рабочая арматура соединенная с cap – профилями; б — короб плиты из ЦСП с рабочей арматурой и cap-профилями; в — плита с уложенным блоком пустотообразователей и арматурными сетками

9 Общий вид экспериментальной многопустотной плиты с использованием композитной опалубки общий вид плиты сетки из стеклопластиковой арматуры

10 Общий вид экспериментальной многопустотной плиты с использованием композитной опалубки а) б) а — рабочая арматура соединенная с cap – профилями; б — плита с уложенным блоком пустотообразователей и сетками из стеклопластиковой арматуры

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector