Предел огнестойкости ребристых плит перекрытия

Предел огнестойкости ребристых плит перекрытия

Плиты покрытия железобетонные ребристые (ПР, ПКЖ)

Плиты покрытия железобетонные ребристые (ПР)

Ребристая плита для промышленных зданий ( ПР) железобетонная мелкоразмерная плита, применяемая для покрытия одноэтажных зданий индустриального назначения. Такие перекрытия из мелкоразмерных элементов традиционно применяются в малоэтажном строительстве.
Стандарты и нормы выпуска плит покрытий закреплены ГОСТ 28042-89, проектные чертежи содержит серия 1.465.1-19.

Ненапряженнаяребристая плита данной серии наиболее популярный материал для строительства одноэтажных объектов. Ввиду того, что такая плита покрытия за счет выступающих вниз балок имеет П-образную форму поперечного сечения, их применение при постройке жилых зданий ограничено и чаще они применяются при строительстве промышленных зданий.

Плита состоит из полки толщиной 25-30 мм и продольных ребер с технологическим уклоном. Наличие продольных ребер позволяет плите лучше работать на изгиб и выдерживать большие временные нагрузки, нежели плоская плита.

Для подъема и монтажа плита имеет строповочные отверстия или монтажные петли.
Ребристые плиты ПР укладывают на стальные или железобетонные прогоны, шаг которых 1, 5 и 3 метра. При этом опора плиты покрытия на прогонные балки должна происходить не менее чем на 50-65 мм.
Упрочнению изделия способствует не только сама конструкция, но и материал тяжелый бетон марки М200. Он традиционно используется для производства конструкций с несущей функцией. Такой бетон прочен, противостоит растрескиванию, имеет значительную водонепроницаемость. Так как в промышленных условиях нередки негативные воздействия химических сред, то выпускаются отдельные изделия, обладающие повышенной плотностью бетона. Бетон ЖБИ для промышленных зданий часто предварительно подготавливается особыми присадками и гидрофобной защитой. Класс бетона по водонепроницаемости возрастает до W6. Такие плиты не склонны к коррозии и могут выдерживать долговременное воздействие химических разрушающих факторов. Эти изделия имеют утолщенный бетонный слой, поэтому толщина полки увеличена до 30 мм, а высота ребер до 145 мм.
Запас прочности плите придает не только бетон, но и качественное армирование. В конструкцию плиты заложены сварные сетки из стержневой ненапряженной арматуры стали класса A-III и проволоки класса Вр-I. Усиление происходит за счет того, что сетка закладывается в нижнюю поверхность плиты, благодаря чему улучшается работа на изгиб.
Мелкоразмерные плиты отличаются средней сейсмической устойчивостью, рядовые плиты лежат в пределах 6-8 баллов расчетной сейсмичности объекта. Отпускная прочность бетона плиты ПР не менее 70% проектной прочности, а в зимнее время все 100%. Огнестойкость такой плиты в пределах получаса.
Покрытия из ребристых плит ПР 3-1 не подвергаются таким резким перепадам температур, как плиты внешнего пояса зданий. Поэтому их морозостойкость лежит в пределах F50-100.
Маркировка изделия
Условное обозначение плиты состоит типоразмера плиты, индекса несущей способность и дополнительных особенностей эксплуатации (проницаемость бетона, наличие дополнительных закладных деталей). Плотность бетона для плит агрессивных сред П-повышенная, такая плита для среднеагрессивных сред, а Н нормальная для слабоагрессивных. В марке плиты с нестандартными размерами после несущей способности ставится буква «а».
В качестве примера маркировки рассмотрим ребристую плиту ПР 3-1 П (2990х495х140 мм), где:

  • ПР-плита ребристая;
  • 3– типоразмер плиты;
  • 1- индекс несущей способности;
  • П-повышенная плотность бетона.

Плиты покрытия железобетонные ребристые (ПКЖ)

Ребристая плита ПКЖ железобетонная плита для покрытия промышленных зданий без чердаков. Такая крупнопанельная плита получила повсеместно широкое распространение в индустриальных объектах и сложных инженерных конструкциях. Плита выпускается четырехугольной, П-образного поперечного сечения; такая плита надежнее и долговечнее обычных плоских армированных плит.
Ребра жесткости, с которыми запроектирована плита, позволяют ей выдерживать значительно большие нагрузки, нежели могут выдержать ее плоские аналоги. Ребристым плитам под силу расчетная нагрузка (с учетом собственного веса) до 780 кг/м2.
Нижние кромки ребер могут быть как острыми, так и закругленными, для дополнительной безопасности.

Ребристые плиты используются для возведения многих индустриальных объектов вплоть до атомных электростанций.
Нормы и стандарты производства ребристых плит закреплены в ГОСТ 21506-87. Проектные чертежи содержит Серия ПК 01-106..
Как уже было сказано, основным отличием ребристой плиты ПКЖ 1 от других является мощное армирование. Именно благодаря ему плита и выдерживает такие значительные нагрузки, которым часто подвергаются элементы промышленных зданий. Армирование плиты производится сварными каркасами из стальных стержней класса A-II и A-Iи проволоки Bp-I. Хорошую работу на изгиб также обеспечивают сварные сетки, заложенные в низ плиты.
Плиты выпускаются с армированными полями, по концам которых устанавливаются закладные детали, предназначенные для анкировки арматуры и крепления плит к каркасным конструкциям.
Арматуру защищает основательный слой бетона толщиной 15-20 мм, который не позволяет
Отличительной особенностью бетонных плитявляется ощутимо более высокая прочность за счет использования только качественного бетона тяжелых марок, как правило, М200.
Плиты, применяемые в строительстве промышленных объектов, защищены от коррозии, могут выдерживать не только значительные нагрузки, но и длительное воздействие влаги.

Читать еще:  Отверстие в плите перекрытия под дымоход

Класс морозостойкости и водонепроницаемости выбирается исходя из каждого конкретного проекта. Но можно точно сказать, что морозостойкость не ниже F150, а водонепроницаемость бетона не менее W2.
Использование ребристых плит оправдано в районах с риском подземных толчков 9 баллов в любых климатических районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха не ниже минус 40 град.

Подъем и монтаж такого веса осуществляется с помощью заложенных в конструкцию стальных петель. Применение ребристых плит ПКЖ обеспечивает зданию хорошую огнестойкость и максимальную безопасность использования здания.
Плиты покрытия хранят в лежачем положении с использованием деревянных подкладок, которые следует располагать не дальше 500 мм от края плиты.

При транспортировке следует обратить внимание, что плиты шириной 3 метра являются негабаритным грузом, и для перевозки придется заказывать специальный транспорт с разрешением для перевозки негабаритных грузов по определенному маршруту.

Основные параметры железобетонных ребристых плит перекрытий

Для того чтобы многоэтажный дом соответствовал всем требованиям прочности, необходимо использовать высококачественные материалы. На сегодняшний день строительная отрасль изобилует перекрытиями разных типов, однако чаще всего прибегают к монтажу ребристых плит перекрытия. Столь высокая популярность данного типа несущих конструкций вполне объяснима, ведь они обладают способностью равномерно справляться с нагрузкой, передающейся от тяжеловесной постройки.

Технические параметры и описание плит

Ребристое перекрытие выпускается в виде цельнолитой плиты со вспомогательным продольным элементом, выполняющим функцию балки, которая работает на изгиб. Если необходимо минимизировать действие очень высокой нагрузки, прибегают к поперечным ребрам. Интересно то, что бетон покидает площадь растяжения и локализуется в местах сжатия, и именно поэтому несущий элемент перенаправляет нагрузку наиболее корректно. Для экономии цементного материала и уменьшения толщины плиты ребристый элемент армируется, при этом его прочностные качества остаются на требуемом уровне.

Чаще всего эти перекрытия устанавливают на промышленных объектах и чердаках внушительных по площади комплексов. Главное условие, выдвигаемое при монтажных работах, – соблюдение шага несущей стены, который по максимуму может составлять 6 м. В жилом фонде такие элементы не используются по причине того, что здесь наблюдается недостаточность нижней поверхности для обшивки. Специалисты рассчитывают конструкцию в специальной программе, расшифровывающей составленные схемы. В промышленных масштабах плиты производятся из разнотипного бетона:

Продольный и поперечный разрез плиты

Исходя из данной информации, мы можем выделить следующие детали с напряженной арматурой:

  • верхняя плита с плоской конфигурацией;
  • особые материалы-оболочки со сводчатой поверхностью.

Маркировка

Маркировка товара содержит следующие составляющие:

  1. Буквенные и цифровые символы, расшифровывающие параметры (размеры, вес).
  2. Коэффициент несущей способности.
  3. Характеристики арматуры (класс, тип).
  4. Марка и тип бетона.
  5. Дополнительные свойства (при их наличии).

В качестве примера расшифруем следующую информацию на изделиях: 2П1– 3, Ат — VI П-1.

Первые три символа говорят нам о типоразмере панели (2П1). Цифра 3 указывает на разделение элементов перекрытия по несущей способности. Затем расшифровывается класс арматуры (предварительно напряженной). Символ П свидетельствует об использовании легкого бетона, а символ Т обозначает тяжелый тип. Последний цифровой символ расшифровывает конструктивные особенности изделия:

  • 1 – в плиты интегрированы дополнительные закладные;
  • 2 – боковые ребра содержат технологические отверстия по 210 мм;
  • 3 – такие же отверстия, но 210 и 700 мм.
Читать еще:  Вальмовая крыша по балкам перекрытия

Установка производится с помощью крана

Монтаж ребристых перекрытий может проводиться по разным технологиям и неважно, какой метод будет задействован – без автомобильного или башенного крана здесь обойтись не получится. Чтобы правильно зацепить плиту за крюк, обеспечивают наличие специально предназначенных монтажных петель, которые обязательно проверяются перед установкой на предмет целостности и надежности, а также учитывается их необходимое количество. При установке несущих элементов на их посадочные места нельзя отступать от монтажной технологии ни на шаг.

Стандартные размеры

П-образные плиты перекрытия измеряются тремя составляющими габаритов:

По принятым производственным стандартам высота плит равна 22 см. В редких случаях по специальному заказу на заводах изготавливают конструкции с меньшей толщиной (16 см). Разница этих двух образцов состоит в уровне шумовой изоляции и диаметре технологических отверстий.

Стандартное значение длины варьируется в диапазоне от 2 до 12 м. На момент проектирования постройки в большинстве случаев планируют применение перекрытий, длина которых составляет от 3,6 до 7,2 м включительно. Если по каким либо причинам не получается уложиться в заданные параметры, будь они меньше или больше, придется доплачивать за специальный заказ партии товара. В таком случае размеры будут изменены производителем.

Ширина ребристых конструкций согласно стандартам составляет 1 м, 1,2 м, 1,5 м, 1,8 м. Квадратные плиты (ширина равна длине) встречаются редко и стоят на порядок дороже стандартных. В техническую проектную документацию часто вносят несущие элементы с метровой шириной.

Если руководствоваться ГОСТом, то можно отметить такие стандартные размеры плит (м):

  • 3х12;
  • 3х6;
  • 3х18;
  • 1,5х6.

Так как у материала могут быть абсолютно разные габариты, то вполне естественно, что они имеют разную нагрузку. Учитывая этот фактор, в строительстве обычно задействуют панели с весом от 770 до 820 кг/м². Если предусмотрена большая нагрузка, то и плиты нужно приобретать тяжелые (2500 кг/м²).

Расчет нагрузки

Прежде чем приобрести ребристые панели, необходимо провести ряд важнейших расчетов. Такие расчеты помогут точно определить, с какой нагрузкой сможет справиться плита. Только после этого согласно полученным значениям можно осуществлять покупку строительного материала, технические характеристики которого соответствуют требованиям строительства того или иного объекта.

Пример расчета перекрытия

Если говорить о нагрузке, то она может быть различной:

В расчеты включается исключительно равномерная нагрузка, так как она наиболее распространена на строительных объектах. Единицей измерения данной величины является кг/м².

Требования

К готовым изделиям предъявляются следующие требования:

  • размеры должны соответствовать ГОСТу для ребристых панелей;
  • обязательное соответствие стандартам прочности, жесткости и устойчивости перед растрескиванием, морозостойкости (устанавливается испытанием);
  • закладные и монтажные петли должны быть произведены из стали установленного стандарта и определенного диаметра. Металлические элементы подвергаются обработке антикоррозийными составами, а формы для заливки соответствуют утвержденным стандартам.

К бетону также существуют требования, а именно:

  • легкие бетоны обладают плотностью 1м³/1800-2000 кг и соответствуют обозначенной пористости, у тяжелых бетонов плотность варьируется в пределах 1м³/2200-2500 кг;
  • отпуск натяжения арматуры осуществляется после достижения бетоном контрольной прочности, значение которой указано в проекте;
  • качество всех компонентов бетона должно соответствовать ГОСТам.
  • в случае применения плит на территориях с наличием агрессивной газовой среды производство перекрытий регламентируется проектной документацией на объект строительства.

Качество арматуры и петель регламентируется следующим образом:

  • для ребристых плит может использоваться арматура, изготовленная из разрешенных сталей, что указано в проектной документации;
  • форма и размеры петель и закладных должны соответствовать чертежам, ГОСТам и эксплуатационным характеристикам;
  • натяжение арматуры выполняется механическим или электромеханическим способом;
  • коэффициент напряжения в арматуре после натяжения может отклоняться от разрешенного в проекте максимум на 10%.

Все эти технические данные и стандарты, указывающие на типовые размеры перекрытий, позволят осуществить правильный подбор п-образных панелей, которые будут надежно выполнять возложенную на них миссию.

Огнестойкость многопустотных плит перекрытия

Как было сказано выше, предел огнестойкости изгибаемых железобетонных конструкций может наступить из-за прогрева до критической температуры рабочей арматуры находящейся в растянутой зоне.

Читать еще:  Усиление плиты перекрытия в гараже над погребом

В связи с этим, расчет огнестойкости многопустотной плиты перекрытия будем определять по времени прогрева до критической температуры растянутой рабочей арматуры.

Сечение плиты представлено на рис.3.8.

b

Рис.3.8. Расчетное сечение многопустотной плиты перекрытия

Для расчета плиты ее сечение приводится к тавровому (рис.3.9).

xtem≤h´f

Рис.3.9. Тавровое сечение многопустотной плиты для расчета ее на огнестойкость

расчета предела огнестойкости плоских изгибаемых многопустотных железобетонных элементов

Вычисляется изгибающий момент Mn ().

Вычисляется высота сжатой зоны xtem по формуле:

, где вместо b используется ;

Если , то ее необходимо пересчитать по формуле:

Вычисляется функция ошибок Гаусса по формуле:

По 3.2.7 [2] находится аргумент функции Гаусса.

Вычисляется предел огнестойкости Пф по формуле:

Дано. Многопустотная плита перекрытия, свободно опирающаяся по двум сторонам. Размеры сечения: b=1200 мм, длина рабочего пролета l = 6 м, высота сечения h = 220 мм, толщина защитного слоя аl = 20 мм, растянутая арматура класса А-III, 4 стержня Ø14 мм; тяжелый бетон класса В20 на известняковом щебне, весовая влажность бетона w = 2%, средняя плотность бетона в сухом состоянии ρ = 2300 кг/м 3 , диаметр пустот d = 160 мм; нормативная нагрузка qn = 5,5 кН/м.

Определить фактический предел огнестойкости плиты.

Для бетона класса В20 Rbn = 15 МПа (п. 3.2.1.[2])

Для класса арматуры А-III Rsn = 390 МПа (п. 3.1.2.[2])

По п.3.1.5. [2], в зависимости от класса арматуры и определяется критическая температура:

По п.3.2.7. [2] определяется аргумент функции ошибок Гаусса:

Теплофизические характеристики бетона:

λtem = 1.14 – 0,00055450 = 0,89 Вт/(м·˚С)

сtem = 710 + 0,84450 = 1090 Дж/(кг·˚С)

k = 37,2 п.3.2.8. [2]

Определяется фактический предел огнестойкости:

С учетом пустотности плиты ее фактический предел огнестойкости необходимо умножить на коэффициент 0,9 (п.2.27. [6]).

Литература

Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». Учебное пособие по изучению дисциплины.– Иркутск.: ВСИ МВД России, 2002. – 191 с.

Шелегов В.Г., Кузнецов Н.А. Строительные конструкции. Справочное пособие по дисциплине «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». – Иркутск.: ВСИ МВД России, 2001. – 73 с.

Мосалков И.Л. и др. Огнестойкость строительных конструкций: М.: ЗАО «Спецтехника», 2001. – 496 с., илл

Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. – М .: Стройиздат, 1988.- 143с., ил.

Шелегов В.Г., Чернов Ю.Л. «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре». Пособие по выполнению курсового проекта. – Иркутск.: ВСИ МВД России, 2002. – 36 с.

Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80), ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1985. – 56 с.

ГОСТ 27772-88: Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия/ Госстрой СССР. – М., 1989

СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – 36 с.

ГОСТ 30247.0 – 94. Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования.

СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 80 с.

1ЭЛЛИНГ – сооружение на берегу со специально устроенным наклонным фундаментом (стапелем), где закладывается и строится корпус судна.

2 ПУТЕПРОВОД – мост через сухопутные пути (или над сухопутным путём) на месте их пересечения. Обеспечивается движение по ним в разных уровнях.

3ЭСТАКАДА – сооружение в виде моста для проведения одного пути над другим в месте их пересечения, для причала судов, а также вообще для создания дороги на некоторой высоте.

4 РЕЗЕРВУАР – вместилище для жидкостей и газов.

5 ГАЗГОЛЬДЕР – сооружение для приемки, хранения и отпуска газа в газопроводную сеть.

6доменная печь — шахтная печь для выплавки чугуна из железной руды.

7Критическая температура– температура, при которой нормативное сопротивление металлаRunуменьшается до величины нормативного напряженияnот внешней нагрузки на конструкцию, т.е. при которой наступает потеря несущей способности.

8Нагель -деревянный или металлический стержень, применяемый для скрепления частей деревянных конструкций.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector