Монтаж плит перекрытия технология: Монтаж плит перекрытия | Строительный портал

Монтаж плит перекрытия | Строительный портал

0 votes

+

Голос за!

—

Голос против!

Конструкции перекрытия должны отвечать требованиям относительно прочности, огнестойкости, звукоизоляции и теплоизоляции. Всеми этими характеристиками обладают ЖБИ плитного типа. Они используются при возведении промышленных, многоквартирных и индивидуальных строений.

Содержание:

1. Виды плит перекрытий
2. Плиты перекрытия размеры
3. Что необходимо знать перед приобретением ПК
4. Подготовка стен перед установкой плит перекрытия
5. Площадка для крана
6. Разлиновка плит
7. Монтаж плит перекрытия
8. Проверка бетонных плит перекрытия
9. Анкеровка железобетонных плит перекрытия
10. Особенности технологии монтажа плит перекрытий

 

Они служат в качестве межэтажных перекрытий, где их нижняя поверхность выступает потолком, а верхняя полом верхнего помещения.

Также плиты укладываются на гаражи, сараи и другие постройки хозяйственного назначения, таким образом, образуя крышу. Нередко их используют в качестве фундамента.

Виды плит перекрытий

Можно выделить 2 вида: монолитные плиты перекрытия и пустотные. Первые отличаются большим запасом прочности и несущей способностью. Среди серьезных недостатков можно отметить их вес, высокую теплопроводность и низкие звукоизоляционные свойства. Такие изделия зачастую применяются для строительства общественных и индустриальных сооружений.

Плиты перекрытия фото

• Пустотные ЖБИ используются при возведении частных домов ввиду их более дешевой стоимости и легкого веса по сравнению с монолитными аналогами. Этот фактор, конечно, не позволяет обойтись без специальной техники для доставки ПК на объект и монтажа, но, тем не менее, дает возможность значительно снизить нагрузку на несущие стены и фундамент. И как следствие сократить расходы на их обустройство, используя меньшее количество строительного материала.
• Пустоты, проходящие по всей длине бетонного изделия, могут иметь круглую, овальную и многоугольную форму. Ими можно воспользоваться при закладке коммуникаций, используя кабель-каналы, пластиковые короба или гофрированные трубы.

Многопустотные плиты перекрытия гарантируют:

• хорошие тепло и звукоизоляционные качества;
• огнестойкость;
• распределение нагрузки на несущие стены;
• высокую механическую прочность;
• долговечность.

Благодаря ровным поверхностям плит все дальнейшие отделочные работы пройдут с не только минимальным вложением средств на выравнивание потолка (пола), но и меньшими трудозатратами.

Плиты перекрытия размеры

• Плиты перекрытия выпускаются длиной от 1880 до 6280 мм с шагом с 100 мм.
• Толщина плиты перекрытия составляет 220 мм. Стандартная ширина изделия равна 990, 1190 либо 1490 мм, хотя можно найти плиты и с другими типоразмерами.
• Вес плиты перекрытия определяют ее габариты, ориентировочно данный показатель варьируется от 500 до 1500 кг. Что касается несущей способности единицы изделия, то в среднем она составляет 800 кг на 1 кв.м.

Что необходимо знать перед приобретением ПК

• Не допускается наличие следов ржавчины и жира на поверхностях изделия.

• Максимально допустимые трещины – 0,1 мм, но лучше – это их полное отсутствие.
• Все грани плит должны иметь максимально ровные поверхности, без выпуклостей и впадин.
• Допустимое отклонение от номинала по длине – 10 мм, толщине – 5 мм, ширине – 5 мм.
• Изделие должно иметь соответствующие сертификаты качества.

Перед началом укладки плит перекрытия необходимо знать, что:

• шершавая сторона плиты должна быть обращена вверх, а гладкая вниз;
• подгон изделий осуществляется по их нижним сторонам;
• ЖБИ должны опираться на 2 короткие стороны, длинную сторону не рекомендуется заводить на стену;
• понадобятся компоненты для песчано-цементного раствора;
• укладка плит производится вплотную друг к другу без зазоров;
• услуги крана почасовые, поэтому к его приезду подготавливается все необходимое, чтобы работы прошли без заминок;
• плиты должны опираться только на несущие стены, остальные внутренние перегородки (стены) возводятся после установки перекрытия;
• для слаженного монтажа в помощь крану понадобится как минимум 2, а лучше 3 человека;

• перед черновой отделкой пустоты плиты заполняются щебнем или керамзитом.

Подготовка стен перед установкой плит перекрытия

• Несущие стены подвергают нивелировке. Они должны быть максимально ровными по высоте, допустимое расхождение составляет максимум 10 мм. Выявить разницу высот можно посредством длинной балки, которая размещается на двух противоположных стенах. Поверх бруса ставится строительный уровень, и чем он длиннее, тем точнее полученный результат.
• Таким образом, проверяются все опоры под плиты перекрытия. При этом важно производить замеры как можно чаще. Для этого балка или брус устанавливается в углах строения, затем перемещается каждые 1-1,5 м. Соответствующие данные можно записать на стенах мелом или маркером.
• Далее находится самая высокая и низкая точка и выкладывается бетонная смесь с использованием ячеистой металлической сетки. Опоры, возведенные из пенобетонных, шлаковых, газосиликатных блоков, в обязательном порядке усиливаются. Это можно сделать посредством армирующего пояса высотой не менее 15 см.
• Армопояс равномерно распределяет нагрузку, предотвращает деформацию стен и защищает плиты перекрытия от излома.

• Опалубка собирается из максимально ровных досок в соответствии с полученными значениями, то есть грани могут иметь различные значения по высоте. Можно воспользоваться специальным П-образным профилем. Конструкция обустраивается по всему периметру коробки дома, включая и ненесущие стены, особенно, если строение выполнено из легких блочных материалов.
• Для замеса песчано-цементного раствора берется 1 ведро цемента (М500) и 3 ведра песка, воды необходимо столько, чтобы смесь получилась не жидкой, но и не густой. Песок обязательно просеивается для удаления камешков, которые поспособствуют разрушению слоя под весом плиты.
• После заливки раствор протыкается мастерком или отрезком арматуры для предотвращения образования воздушных прослоек. Трамбовке следует уделить повышенное внимание.

• Перед кладкой плит перекрытия необходимо заделать пустоты во избежание промерзания. Если ЖБИ хранились на стройплощадке долгое время, то рекомендуется в участках прохождения пустот просверлить одно-два отверстия, через которые уйдет лишняя влага. Следует отметить, что отверстия заделываются бетонным раствором, а при монтаже плита должна быть обращена ими вниз.
• Заводские пустоты заполняются керамзитом или просто вставляются крупные куски полуторного кирпича, а оставшиеся щели закрываются цементным раствором. Хотя в последнее время заводы выпускают плиты уже с закрытыми пустотами.
• Смесь в опалубке должна хорошо просохнуть, набраться прочности, для этого понадобится не менее 3 недель.

Площадка для крана

• Грунт, где будет стоять подъемная техника должен быть слежавшийся. Нельзя устанавливать кран вблизи строящегося дома при наличии подвала. Опорная «нога» спецтехники создает весьма значительную нагрузку на грунт, что может привести к обрушению стенки подвального помещения.
• При рыхлых или насыпных грунтах рекомендуется заказать кран с более длинной стрелой. Если работы проводятся весной или осенью, когда грунт насыщен влагой площадку под автокран выкладывают дорожными плитами (можно использовать бывшие в употреблении изделия). Потому как техника может увязнуть в слякоти под собственной тяжестью.

Разлиновка плит

• Не рекомендуется перекрывать одной плитой два пролета. Такая нагрузка при определенных обстоятельствах может привести к ее растрескиванию. Если была выбрана именно такая схема укладки, то в этом случае рекомендуется сделать надрез болгаркой с алмазным диском (на его глубину) ровно по центру средней стены.
• Если трещина все же возникнет, то она пойдет ровно по направлению надреза, что вполне допустимо.
• К сожалению, не всегда удается выполнить перекрытие целыми плитами. Иногда их приходиться разлиновывать и по ширине, и по длине. Здесь понадобиться кувалда, болгарка с алмазным диском, лом и мускульная сила.

• Для облегчения процесса используют соответствующей длины брус или доска. Пиломатериал подкладывается под плиту строго по линии будущего среза. В определенный момент бетонное изделие надломится под собственным весом.
• Сначала осуществляется пропил болгаркой на верхней поверхности плиты по отмеченной линии. Далее посредством кувалды наносятся удары по всей длине ЖБИ. Удары следует наносить как можно чаще. Если срез приходится на пустотное отверстие, то плита сломается довольно быстро.
• При рубке плиты по ширине придется приложить немалые усилия. Попадающуюся арматуру срезают сварочным аппаратом или резаком. Использовать болгарку не рекомендуется, так как диск может «закусить». Но если в распоряжении имеется только этот инструмент, тогда не разрезайте металлический стержень до конца – оставьте 2-3 мм. Окончательный надлом выполните ломом или кувалдой.

Осуществляя рубку плиты, все возможные последствия ложатся на ваши плечи! Ни один завод-изготовитель не даст официального разрешения на проведение этих работ.

• Если целых плит не хватает для полного перекрытия, а оставшееся пространство невелико, то избежать трудоемкого процесса по рубке можно воспользовавшись двумя нижеперечисленными способами:
• Последняя либо первая плита по длине не примыкает к стене. Образованная пустота между плитой и опорной стеной закладывается кирпичом или блоками. Цементная стяжка, выполняемая по завершении строительства, надежно объединит и скрепит кладку с плитой.
• Этот способ хорош, если имеющиеся бетонные панели укладываются стык встык, а оставшееся расстояние распределяется между двумя опорными стенами и заполняется описанным методом.

• Следует помнить, что если пустующий проем составляет более 30 см, то при заливке стяжки выполняется армирование на данном участке.
• Плиты монтируются впритык к стенам, а пустой промежуток остается между самими плитами. К нижним поверхностям ЖБИ крепится толстая влагостойкая фанера, обязательно закладывается арматура с заходом на верхние поверхности плит.
• Таким образом, получится что-то в виде опалубки, которая заливается бетонным раствором. После полного высыхания, фанера демонтируется, а поверх плит выполняется общая стяжка.

Монтаж плит перекрытия

• Для работ понадобится кран и как минимум 4 человека (крановщик, стропальщик и 2 помощника). На несущие опоры с армирующим поясом выкладывается заготовленный бетонный раствор толщиной не более 20 мм. Плита поднимается в горизонтальном положении на нужной высоте. Все действия, а именно перемещение и направление груза проводятся под руководством стропальщика.

Монтажники принимают плиту перекрытия, регулируют оптимальное расположение. До снятия строп посредством ломов бетонную панель направляют к участку установки с максимальной точностью:

• от плиты до стены по длинной стороне оставляется минимальное расстояние равное 50 мм;
• между плитами должен отсутствовать какой-либо промежуток;
• ширина опоры с каждой короткой стороны плит должна составлять как минимум 150 мм.

Проверка бетонных плит перекрытия

• После монтажа перекрытия проверяется ровность поверхностей рядом стоящих плит по уровню. Если перепад высот составляет более 4 мм, то плиты подвергаются переустановке. ЖБИ поднимаются заново краном, и в соответствии с положением раствор убирается или добавляется.
• Нельзя схватившийся бетонный слой разводить водой, застывшая смесь полностью удаляется, а на ее место накладывается свежезатворенная. Как только нивелировка завершена, переходят к фиксации плит между собой и к несущим стенам.

Анкеровка железобетонных плит перекрытия

По завершении установочных работ и после того как была проведена нивелировка плит, осуществляется их анкеровка. Если имеется проект, то в документах должна присутствовать специальная схема. В противном случае, анкеровка производится следующим образом:

• анкерные петли монтируются к несущим стенам и заходят на плиты перекрытия примерно на 40-50 см. Как правило, двух креплений достаточно на всю длину панели (их располагают в метре от края плит). Таким же образом один анкер устанавливается по ширине;

• если стыковка плит происходит по их короткой стороне, то эти участки фиксируют по диагонали, используя рабочие отверстия, с расположенной в них арматурой. При их отсутствии можно воспользоваться специальными креплениями с Г- и П-образными формами;
• между собой бетонные плиты скрепляются в точках монтажных отверстий. Металлические пруты необходимо максимально натянуть и зафиксировать сваркой, как минимум в трех точках.
• После этого проушины и швы между плитами заполняются щебнем мелкой фракции, а затем заделываются песчано-цементным раствором. Затягивать с этими работами не стоит, так как в отверстия может попасть строительный мусор.

Особенности технологии монтажа плит перекрытий

• Пустотные плиты широко применяются при возведении малоэтажных и индивидуальных строений. Хотя они и отличаются меньшими размерами и более легким весом от монолитных аналогов, но, тем не менее, требуют утолщенных стен и усиленного фундамента. К тому же ими не удастся перекрыть сложные по архитектуре строения.
• Но, несмотря на эти недостатки, плиты обеспечивают надежное перекрытие, характеризующееся долгим сроком службы. Их применение оправдано в тех случаях, когда плиты становятся основой для настила кровельного материала, то есть они выступают в роли плоской крыши.

Плиты перекрытия видео

При подготовке и установке плит перекрытия важно учесть множество технических моментов, а значит необходимо обладать определенными знаниями и навыками. Если неуверены в расчетах – обратитесь в специализированную организацию, где составят проект согласно всем требованиям СНиП.

Монтаж железобетонных плит перекрытия — Каменщик-инфо

В конструкции любого здания одним из элементов являются перекрытия. Для устройства междуэтажных перекрытий применяют железобетонные многопустотные панели, опирающиеся на продольные наружные и внутренние стены, прогоны, ригели.

Перекрытия бывают цокольные, мансардные, междуэтажные и чердачные. Независимо от места расположения и материала перекрытия должны отвечать определенным требованиям: быть тепло, гидро и звуконепроницаемыми, прочными, жесткими, пожаробезопасными.

Высокими показателями прочности характеризуются монолитные железобетонные перекрытия, которые применяются при возведении крупных объектов и призваны выдерживать большие нагрузки. Железобетонные перекрытия несгораемые и долговечны.

По типу возведения различается монолитная плита перекрытия (их изготавливают на месте) либо сборная плита перекрытия (состоящая из готовых элементов заводского производства).

Соединение бетона и арматуры, позволило сделать конструкцию ЖБИ плит прочной и долговечной, хорошо работающей на изгиб. Без учета веса плиты, расчетная нагрузка не должна превышать, 6,0кПа. Стандартная ЖБИ плита перекрытия должна выдерживать землетрясения силой 7-9 баллов. При строительстве зданий, обычно используют ЖБИ плиты перекрытия стандартных размеров.

Маркировка плит перекрытий

ПК 60-15-10Ат — плита длиной 6 метров, ширина 1,5 метра, допустимая нагрузка — 1000кг/м2.

Основной стандарт толщины от 22 до 30 см. (у плит ППС). Так же они отличаются допустимой нагрузкой на квадратный метр площади. Плиты перекрытия пустотные длина от 3 до 6,3 метров. Плиты ППС до 12 метров.

Технология монтажа плит перекрытия

До монтажа перекрытий проверяют горизонт верхних опорных частей кладки под перекрытия, которые должны находиться в одной плоскости (разница в отметках в пределах этажа не должна превышать 15 мм).

Монтаж панелей начинают от торцовых стен, при этом монтажники находится на инвентарных подмостях (столиках), а последующие панели укладывают на ранее уложенных плитах.

Монтажники кельмами очищают опорную поверхность стен и перегородок, работая с перекрытия или со столика-стремянки, установленного на нижележащем перекрытии.

Накладывают раствор по всей опорной поверхности стены и кельмой расстилают его ровным слоем

 

Машинист крана поднимает панель и подводит на место укладки.

Где-то на высоте 20-40 см от места отпирания, монтажники направляя руками, ориентируют плиту на укладку. Когда готово, дают команду машинисту крана и плавно опускают панель перекрытия.

Оставляя стропы натянутыми, панель если нужно подправляют монтажными ломиками, проверяют уровнем горизонтальность поверхности и положение панели по высоте.

Ослабляют и убирают стропы.

Если обнаружится, что плоскости установленной и смежных с ней панелей не совпадают более чем на 4мм, панель поднимают краном, исправляют растворную постель и устанавливают заново.

Длина опирания плиты не должна быть менее 12см.

Толщина слоя раствора под плитами перекрытий должна быть не более 20 мм.

1 — панель

2 — раствор

3 — несущая стена

Края панелей и плит перекрытий должны надежно опираться на стены. Запрещается оставлять панель в перекрытии при меньшей ширине опоры, чем по проекту. Это может привести к скалыванию бетона у края панелей перекрытий или панелей стен и перегородок, в результате чего панель перекрытия может обрушиться.

Панели перекрытий после выверки закрепляют в соответствии с указаниями в рабочих чертежах: монтажные петли панелей приваривают к анкерам, заделанным при кладке стены, смежные панели скрепляют между собой анкерами за монтажные петли. Продольные швы (стыки) между панелями заделывают раствором, плотно зачеканивая им шов на всю глубину. Стыки панелей перекрытия со стенами заделывают вслед за монтажом перекрытия.

В панелях при опирании их на наружные стены обязательно заделывают пустоты легким бетоном или готовыми бетонными пробками на глубину не менее 120мм. Это делают с целью теплоизоляции, чтобы в местах опирания перекрытий зимой не промерзли стены. Так же заделывают тяжелым бетоном или вкладышами пустоты в панелях, опирающихся на внутренние несущие стены, начиная с третьего перекрытия от верха зданий и ниже. Такая заделка необходима для предохранения опорных частей пустотных настилов перекрытий от разрушения под давлением вышележащих конструкций.

Наименьшая длина опирания в мм плит длиной 6 м

на стальные конструкции — 70 мм
на железобетонные конструкции — 75 мм
на каменные конструкции — 120 мм

Многопустотные панели перекрытия складируют горизонтально в штабеля высотой до 2.5 метров. Нижний ряд в штабелях укладывают на деревянные подкладки сечением 150-150, 100-100 мм. Последующие подкладки располагают вертикально относительно друг друга, перпендикулярно к пустотам, отступая на 35 сантиметров от края плиты.

ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЯ, ОБЛЕГЧЕННЫХ КЕРОННИКАМИ, С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ – DOAJ

Abstract

Читать онлайн

В статье представлена ​​технология монтажа плит перекрытий, облегченных пластиковыми стержнями, предварительно напряженными в условиях строительства. Эффективность такого конструктивного решения обосновывается действием предварительного сжатия бетона в зоне растяжения при снижении собственного веса конструкции за счет образования пустот. В статье приведена классификация систем по предварительному напряжению и даны рекомендации по выбору системы в зависимости от особенностей проектируемой конструкции. В статье рассмотрены основные изделия и материалы, необходимые для производства работ, требования к напрягаемой канатной арматуре, ее основные характеристики. Принципиальная схема облегченной предварительно напряженной плиты предусматривает устройство так называемого фиктивного кессона. Пряди арматурных канатов располагают в каркасе стержней, проходящих над несущими конструкциями (над вертикальными несущими конструкциями каркаса), а в ячейках между стержнями формируют пустоты путем укладки полых пластмассовых изделий, соединенных между собой обоймой. Приведена технологическая последовательность операций по устройству облегченной предварительно напряженной плиты, схемы размещения оборудования и характеристики применяемых устройств и агрегатов (толкающее устройство для арматурных канатов, гидродомкрат с нагнетательным гидронасосом, смесительная станция, нагнетательный насос и др. ). ). Даны рекомендации по проведению работ в холодную погоду. В статье рассмотрены вопросы, связанные с контролем качества материалов и изделий, поставляемых на строительную площадку, и непосредственно проведением работ по предварительному напряжению ячеистой плиты. Проведенный анализ технологии позволяет сделать вывод, что она характеризуется высокой степенью применимости. на импортозамещение. Необходимо рассмотреть возможность применения технологии на объектах различного назначения при сравнении ее с другими конструктивными решениями по основным технико-экономическим показателям.

Ключевые слова

• основные драйверы
• железобетонные плиты перекрытия
• предварительно напряженная арматура
• технология аранжировки

Системы перекрытий — SteelConstruction.

info

Цель этой статьи — выделить требования, которые могут существовать для данного строительного проекта, и указать, как эти требования должны подтолкнуть проектировщика к наиболее подходящему, устойчивому, потенциально повторно используемому и недорогостоящему эффективный выбор напольной системы.

Ассортимент напольных систем на стальной основе представлен в общих чертах с указанием преимуществ и недостатков каждой системы, чтобы их можно было сравнить с требованиями данного проекта. В статье не рассматриваются технические подробности о различных типах композитных, длинных и неглубоких полов.

Установка многоразового стального настила

Содержание

• 1 Что влияет на выбор системы пола?
  • 1.1 Простота и привычность
  • 1.2 Скорость строительства
  • 1.3 Интеграция услуг
  • 1.4 Потребность в адаптируемом пространстве
  • 1.5 Требования к дневному свету
  • 1.6 Эстетика
  • 1. 7 Акустика
  • 1.8 Огнестойкость
  • 1.9 Термическая масса
  • 1.10 Жесткость пола
  • 1.11 Разборка
  • 1.12 Стоимость
• 2 Преимущества различных систем пола
  • 2.1 Варианты перекрытий
    • 2.1.1 Композитные плиты
    • 2.1.2 Сборные элементы
  • 2.2 Системы нижних балок
  • 2.3 Длиннопролетные балки
  • 2.4 Мелкие полы
• 3 Ресурсы
• 4 См. также

[наверх]Что влияет на выбор напольной системы?

Разные здания предъявляют разные требования, поэтому неудивительно, что не существует универсального решения, подходящего для всех. Очевидно, что требования различаются в зависимости от типа использования, но есть и более тонкие вопросы, которые следует учитывать, и они выделены ниже.

Не следует забывать, что при рассмотрении предполагаемого использования может быть уместно обратить внимание на другое использование в будущем — многие стальные решения предлагают гибкость, которая может привести к высоким уровням устойчивости в течение всего срока службы здания.

[top]Простота и привычность

Как правило, проектировщики должны использовать самое простое решение, которое будет соответствовать требованиям проекта. Вообще говоря, самое простое решение также будет наиболее распространенным, а знакомство с ним облегчит процессы проектирования, изготовления и монтажа, поскольку не требуется никакого нового обучения.

В контексте систем стальных полов простота также означает меньшие трудозатраты и затраты. Например, простейшее решение в виде балки двутаврового сечения со сплошной стенкой, стоящей внизу, в отличие от фермы, означает меньшее количество конструктивных элементов, меньшее количество изготовления, меньше поверхностей, подлежащих противопожарной защите, и меньше времени на проектирование.

Стоит добавить, что эта философия «простое – это лучшее» распространяется и на рамы в целом – простая рама с раскосами, как правило, является более экономичным решением, чем, скажем, рама, сопротивляющаяся моменту.

[наверх]Скорость строительства

Быстрое строительство с использованием стальных композитных конструкций и стальных заполняющих стен
(Изображение предоставлено Ayreshire Metals Ltd)

Для некоторых проектов необходимость сокращения до минимума времени строительства (на стройплощадке) может играть определяющую роль. Действительно, время часто является одним из ключевых факторов при выборе стального решения. Потребность в скорости может быть вызвана, например, приспособлением к каникулам для учебных заведений или получением дохода (например, торговые здания). Это может привести к рассмотрению вариантов, которые минимизируют мокрые операции на стройплощадке (использование сборных перекрытий), минимизируют количество подъемов краном и обеспечивают рабочие площадки во время строительства (профилированный стальной настил) и не требуют подпорок между этажами.

[наверх]Интеграция услуг

Услуги, интегрированные в глубину структурного этажа

Объем услуг, необходимых в здании, явно зависит от конечного использования — больницы являются очевидным примером здания с высоким уровнем обслуживания — и философии проектирования, принятой инженером по обслуживанию, например. кондиционированные, с естественной вентиляцией и т. д.

Если необходимо разместить большое количество воздуховодов, может оказаться полезным использовать решение для пола с плоским потолком, чтобы максимизировать гибкость при прокладке этих воздуховодов под несущим полом. Также будет легко удалить и/или заменить эти воздуховоды для удовлетворения будущих потребностей.

Решения, обеспечивающие плоский софит, могут не подходить для более длинных пролетов, необходимых для облегчения адаптируемой площади пола без колонн. Альтернативой в здании с высоким уровнем обслуживания и большими пролетами является интеграция коммуникаций в пределах глубины балки (как показано справа), чтобы свести к минимуму общую глубину несущего этажа плюс зону обслуживания.

[вверх]Необходимо адаптируемое пространство

Открытая площадка на полу обеспечивает гибкое, адаптируемое пространство

Одним из давно признанных преимуществ конструкции со стальным каркасом является ее способность преодолевать значительные расстояния. Это особенно верно, когда принимаются композитные решения, учитывая эффективность этой формы конструкции. Эта перекрывающая способность позволяет свести к минимуму количество внутренних несущих стен и колонн — могут быть созданы открытые пространства пола или ненесущие перегородки (которые легко перемещаются) используются для формирования (временных) отдельных областей. Адаптивность может быть более устойчивой, чем разборка и повторное использование, для которых также подходит сталь. В последние годы ряд офисных зданий со стальным каркасом был реконфигурирован под жилые помещения.

[наверх]Требования к естественному освещению

«Глубокие» планы этажей могут означать, например, что офисные работники находятся далеко от естественного освещения. Решения с длинным пролетом могут быть не самым подходящим решением для определенных ситуаций, когда конструкция с коротким пролетом (например, с использованием неглубоких полов) с внутренним атриумом может обеспечить более подходящую внутреннюю среду. Дизайнер должен искать наилучший компромисс.

[вверх]Эстетика

Если используются подвесные потолки, то эстетика софита данной структурной системы перекрытий явно не имеет значения. Однако клиентам могут потребоваться открытые софиты, указанные в первую очередь так, чтобы была открыта тепловая масса пола. Софит также должен быть визуально привлекательным. В некоторых случаях наличие нижних балок, прерывающих софит, может не приветствоваться, хотя также верно, что может быть желательна выраженная структура. Поэтому в зависимости от конкретных требований может подойти несколько вариантов стальных рам.

[вверх]Акустика

Deansgate, Manchester – офисные технологии, применяемые в многоквартирном доме

Скорость, с которой могут быть построены здания со стальным каркасом, в сочетании с отличными эксплуатационными характеристиками, была одной из причин, по которой стальные каркасы с композитными полами играли такую ​​центральную роль. во время бума на рынке многоэтажных офисов в Великобритании в конце 1980-х и 1990-х годах. Когда несколько лет спустя проектировщики пожелали перенести эту технологию в жилые дома, было признано, что, возможно, самая большая разница в требованиях связана с проблемами, связанными с акустикой.

Хорошая детализация необходима, чтобы избежать проблем с флангами, когда звук распространяется вокруг барьера (например, пола), проходя через соседнюю стену. Ниже показан пример, соответствующий указаниям, приведенным в SCI P372. SCI также разработал инструмент прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен, чтобы помочь дизайнерам и архитекторам.

Многочисленные многоквартирные дома были построены с использованием стальных каркасов с сочетанием хорошей детализации и запатентованных продуктов, используемых для фальшполов, обеспечивающих необходимый уровень производительности. Динсгейт в Манчестере был ранним примером такой «передачи технологий» (см. справа).

Соединение разделяющей перегородки из двойной легкой стальной рамы с неглубоким композитным перекрытием

[вверх]Огнестойкость

Требования к огнестойкости зависят от назначения и высоты (этажности) здания. Типичными являются периоды огнестойкости от 60 минут до 120 минут. Наиболее распространенным решением, принятым для обеспечения огнестойкости, является защита стальных элементов таким образом, чтобы они оставались при достаточно низкой температуре (принимая во внимание, что некоторая потеря прочности стали при повышении температуры допустима, поскольку нагрузки при пожаре снижаются по сравнению с нагрузкой при температуре окружающей среды). . Часто используются вспучивающиеся покрытия (похожие на краску вещества, которые обугливаются и расширяются при температуре, образуя изоляционный слой). Если стальные элементы залиты бетоном, это может обеспечить необходимую изоляцию. Другие варианты включают защиту доски и использование цементного спрея.

В качестве альтернативы, когда используется подход «пожарной техники», стальные элементы проектируются таким образом, чтобы они были достаточно прочными, даже если прочность материала была потеряна из-за воздействия огня, чтобы выдерживать соответствующие уровни нагрузки. Доступно подробное руководство, основанное на полномасштабных огневых испытаниях целых зданий (SCI P375).

[вверх]Тепловая масса

Открытые бетонные полы, опирающиеся на стальные балки и используемые для обеспечения тепловой массы

Обеспечение достаточной тепловой массы является важной частью решения по строительству зданий с низким энергопотреблением. Масса обеспечивает поглотитель тепла, который поглощает тепло в течение дня, а затем в сочетании с естественной вентиляцией отводит тепло в более прохладное ночное время. Композитные плиты перекрытия могут быть даже сконструированы со встроенными водопроводными каналами для облегчения этой продувки. Важно, чтобы тепловая масса была открыта, поэтому подвесные потолки могут быть проблемой, как и гипсокартон, прикрепленный мазками к массивным стенам. Горизонтальные элементы (полы) гораздо эффективнее создают массу, чем вертикальные элементы.

При принятии решения о необходимой массе важно учитывать характер использования здания. Массивные конструкции могут поглощать много тепла, но они также обеспечивают тепловую инерцию, когда требуется, чтобы здание быстро нагревалось. Существует распространенное заблуждение, что для использования преимуществ тепловой массы необходимо очень массивное здание.

[top]Жесткость пола

Жесткость необходима для того, чтобы пол вел себя правильно с динамической точки зрения, тем самым обеспечивая комфорт пользователя. Это сложный вопрос, поскольку реальная проблема заключается в том, как реагирует пол (с точки зрения ускорения), что является функцией ряда переменных, включая жесткость и мобилизуемую массу. Традиционный подход, признанный грубым, для проектирования пола с приемлемой реакцией состоит в том, чтобы проверить его собственную частоту и сравнить ее с предельным значением (которое является функцией массы пола). Рекомендуется более тщательный подход, который часто дает менее консервативные, но удовлетворительные результаты. См. SCI P354.

Доступен онлайн-калькулятор реакции пола, который позволяет проектировщикам немедленно оценить динамическую реакцию решения для пола. Программное обеспечение сообщает о результатах примерно 19 000 конфигураций сетки пола, нагрузки и размера пролета, которые были исследованы с помощью анализа методом конечных элементов. Результаты этого программного обеспечения обеспечивают улучшенный прогноз динамического отклика по сравнению с «ручным методом» в SCI P354. Программное обеспечение можно использовать для изучения полных планов этажей или частичных планов этажей, сравнивая альтернативные варианты расположения балок.

Требуемое поведение зависит от функции данного здания/комнаты. Некоторые виды использования менее терпимы к движениям пола (например, операционная). Некоторые виды использования (например, спортзал в офисном здании) с большей вероятностью вызовут проблемы и требуют особого внимания, чтобы не затронуть других пользователей здания.

[вверх]Деконструкция

SCI P427

Существует значительный интерес к преимуществам проектирования с учетом деконструкции. Возможность демонтировать здание и снова использовать компоненты в другом месте явно привлекательна с точки зрения устойчивости, и сталь подходит для такого решения.

Были проведены исследования инновационных стержней, которые позволяют легко отделять композитные плиты от стальных балок. Другие инициативы включают использование перекрестно-клееной древесины (CLT), используемой в качестве панели пола, в сочетании со стальными балками, но ее можно удалить из несущих стальных конструкций при демонтаже здания. Руководство по восстановлению, тестированию и проектированию повторно используемых стальных конструкций доступно в SCI P427. Цифровые записи завершенных зданий, включая информацию о марке стали, ударных свойствах и химическом составе, должны способствовать эффективному повторному использованию стальных конструкций, когда срок службы здания подходит к концу.

[top]Стоимость

Как отмечалось выше, если конкретные факторы проекта не предполагают принятие более сложной альтернативы, следует выбрать самое простое решение, которое обычно оказывается наиболее рентабельным.

Стоимость является основным фактором при выборе каркаса и системы пола. В конце 2016 года BCSA и Steel for Life поручили AECOM предоставить серию сравнений стоимости конкретных типов зданий для офисных, образовательных, жилых / смешанных, торговых и промышленных зданий на основе реальных зданий. Выбранные здания изначально были частью исследования Target Zero, проведенного консорциумом организаций, включая Tata Steel, AECOM, SCI, Cyril Sweet (теперь Currie & Brown) и BCSA в 2010 году, чтобы предоставить рекомендации по проектированию и строительству устойчивых, низких и здания с нулевым выбросом углерода в Великобритании.

Сравнение затрат, представленное в серии «Расчет стоимости металлоконструкций», обновляет модели затрат, разработанные для проекта Target Zero, и предоставляет актуальную стоимость альтернативных решений каркаса, рассматриваемых для каждого из пяти типов зданий.

Сравнительные исследования стоимости показывают, что для целого ряда типов зданий стальные каркасы и решения для перекрытий на одинаковой основе являются весьма конкурентоспособными. Исследования также подчеркнули важность учета общей стоимости строительства, а не только стоимости несущего каркаса, поскольку выбор несущего каркаса и конфигурации пола будет иметь связанные последствия для многих других элементов, включая основание, крышу и внешнюю облицовку.

[наверх]Преимущества различных систем перекрытий

[наверх]Варианты перекрытий

[наверх]Композитные плиты

Настил, укладываемый на стальной каркас

Композитные плиты, состоящие из легкого армированного бетона, отлитого на профилированный стальной настил, являются вариантом, независимо от того, установлены ли балки внизу или встроены в глубину плиты для конструкции с неглубоким полом. Плиты обычно армируются с помощью верхнего слоя сетки и, иногда, дополнительных стержней в желобах (обычно для более длительных периодов огнестойкости и больших нагрузок). Также можно использовать армирование волокном. Пролеты до 4,5 м могут быть выполнены с использованием трапециевидного настила (глубиной 80 мм). Также существуют некоторые так называемые глубокие профили настила (глубиной более 200 мм), которые могут охватывать 6 м или около того без подпирания во время строительства.

Композитные плиты — отличный выбор, когда важна скорость строительства. Связки настила поднимаются на место на стальной конструкции для распределения вручную. Количество необходимых подъемных кранов по сравнению с альтернативой из сборного железобетона значительно сокращается. Возможность складывать куски настила в пакеты также сокращает время и затраты на транспортировку.

Во время строительства, когда настил уже установлен, он обеспечивает другие преимущества с точки зрения работы в качестве рабочей платформы для хранения материалов. При правильном ориентировании и закреплении на стальных балках он может удерживать их от бокового выпячивания при кручении. См. SCI P300.

Композитные напольные системы

В окончательном виде ребра в настиле служат в качестве пустотообразователей в плите, тем самым уменьшая вес конструкции пола с дополнительными преимуществами. Также можно подвешивать услуги к потолку композитной плиты, используя анкеры, предназначенные для врезки в профиль настила.

Для контроля уровня бетона во время строительства можно использовать ряд методов. Глубина бетона может оставаться постоянной, или верхняя поверхность может оставаться ровной. В зависимости от того, какой из них выбран, вес бетона будет варьироваться, поэтому важно, чтобы проектировщик четко общался с командой на площадке. См. SCI AD410. Также доступны дополнительные рекомендации по установке металлического настила.

Когда требуется открытый софит — чтобы выставить тепловую массу — можно использовать теплопрозрачный подвесной потолок. Дополнительная площадь поверхности софита, созданная настилом (в отличие от плоской бетонной поверхности), может быть полезной.

[вверх]Сборные элементы

Монтаж сборных плит перекрытия на стальном каркасе
(Изображение предоставлено Severfield (Design & Build) Ltd.)

Сборные железобетонные элементы могут использоваться вместе со стальными балками. Блоки могут быть сплошными или полыми, с коническими или тупыми концами. Обычно они предварительно напряжены. Балки также могут быть конструктивно соединены с блоками перекрытий, чтобы сделать их «составными», при условии соблюдения конкретных правил детализации, чтобы гарантировать, что стальная секция и бетон (верхняя часть на месте плюс сборные блоки) действуют вместе. SCI P401 дает дополнительную информацию об этом.

Полы из сборных элементов имеют ряд преимуществ. Протяженность блоков такова, что расстояние между второстепенными балками может быть увеличено (по сравнению с использованием традиционных профилей настила). Система построения наиболее эффективна для сетки колонн примерно 9 м на 9 м. Блоки обеспечивают плоский софит.

Для полуоткрытых конструкций, таких как автостоянки, сборные элементы могут быть более долговечной альтернативой стальному настилу (хотя при правильной детализации и покрытии, безусловно, можно использовать настил в таких случаях).

Сборные полы

[вверх]Системы нижних балок

Трапециевидный настил, установленный на цокольных балках

Наиболее распространенный тип составной балки — это тот, в котором композитная плита располагается поверх цокольной балки и соединяется с помощью приваренных к настилу шпилек. Эта форма конструкции имеет ряд преимуществ — профнастил выступает в качестве внешней арматуры на этапе сборки, а на этапе строительства выступает в качестве опалубки и рабочей площадки. Он также может обеспечить боковое ограничение балок во время строительства. Настил поднимается на место в связках, которые затем вручную распределяются по площади пола. Это значительно снижает подъемную силу крана по сравнению с альтернативой на основе сборного железобетона.

Дополнительные рекомендации по практическим аспектам укладки настила можно найти в руководстве по передовой практике SCI P300.

Другим распространенным типом составной балки является тот, в котором, как и в случае традиционного некомпозитного стального каркаса, сборная железобетонная плита располагается поверх верхней полки стальной балки. Эффективный диапазон пролетов для этого типа решения составляет от 6 до 12 м, что делает его конкурентом для ряда вариантов бетонных полов. Особая детализация требуется для соединения на сдвиг, когда используются сборные элементы, чтобы корпус сборных элементов мог быть подвижен как часть сжимающей полки бетона. См. SCI P401 для получения дополнительной информации.

[top]Балки с большими пролетами

Для удовлетворения потребностей в длинных пролетах доступно несколько вариантов конструкции нижних балок. Использование длиннопролетных балок дает ряд преимуществ, в том числе гибкие внутренние пространства без колонн, снижение затрат на фундамент и сокращение времени возведения. Многие решения с большими пролетами также хорошо адаптированы для облегчения интеграции услуг без увеличения общей глубины пола.

[вверх]Неглубокие полы

Система USFB
(Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Неглубокие этажи предлагают ряд преимуществ, таких как минимизация общей высоты здания для заданного количества этажей или максимальное количество этажей для заданного количества этажей. высота здания. Кроме того, получается плоский софит — нет ни одного разрыва, характерного для нижних балок, — что дает полную свободу для распределения услуг под полом. Эти выгоды следует рассматривать в контексте данного проекта, чтобы определить, когда они наиболее уместны.

Неглубокость перекрытий достигается размещением плит и балок в одной зоне. Это достигается за счет использования асимметричных стальных балок с более широкой нижней полкой, чем верхняя полка, что позволяет плите располагаться на верхней поверхности нижней полки с соответствующей опорой, а не на верхней поверхности верхней полки, как в нижних балках. Плита перекрытия может быть выполнена в виде сборной железобетонной плиты или сборной плиты с металлическим настилом (можно использовать как мелкий, так и глубокий настил). Дополнительным преимуществом является то, что некоторые формы конструкции неглубокого перекрытия по своей сути обеспечивают сложное взаимодействие между балками и плитой, тем самым повышая эффективность конструкции.

Доступен ряд решений для неглубоких перекрытий, в том числе Ultra Shallow Floor Beams (USFB) от Kloeckner Westok и решения для тонких перекрытий ArcelorMittal.

Kloeckner Metals UK Система USFB компании Westok состоит из неглубокой и асимметричной ячеистой балки Westok с арматурой, проходящей через ячейки для крепления плиты к балке. Эта простая деталь обеспечивает простое и экономичное устройство для предотвращения непропорционального разрушения, а также используется для сопротивления скручиванию в конечном состоянии. Для композитных плит с металлическим настилом арматура укладывается в желоба металлического настила. В многопустотных плитах арматура размещается в альтернативных ядрах сборного элемента. Чтобы ограничить верхний фланец USFB на нормальном этапе, монолитный бетон должен быть залит заподлицо с верхним фланцем или с покрытием не менее 30 мм.

Поперечное сечение USFB
(Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

USFB изготавливается из стандартных катаных профилей и может поставляться с шагом в 1 мм. Как правило, они имеют глубину 150-300 мм, размеры и проектирование с использованием свободно доступного программного пакета Westok Cellbeam на основе требований каждого отдельного проекта, сетки пола и т. д. Программное обеспечение выполняет все необходимые структурные проверки, включая проверки на кручение на этапе строительства. USFB могут экономически выгодно пролететь до 10 м с конструкционной глубиной, которая очень выгодно отличается от железобетонных. плоские плиты. Таким образом, они популярны во многих секторах, особенно в образовании, коммерческом и жилом секторе.

«Композитное действие штекера» может быть мобилизовано для USFB, что было продемонстрировано с помощью полномасштабных лабораторных испытаний, для дальнейшего повышения пропускной способности секции. Чтобы мобилизовать «Plug Composite Action», необходимо принять следующую детализацию:

• Композитные плиты с металлическим настилом: бетонная заливка на уровне верхней полки или выше нее
• Сборные элементы, как правило: Минимум 50 мм верхнего края на уровне или выше верхнего фланца
• Полые блоки: Каждые 2 ^-й ядро ​​выбито и залито бетоном и армировано через ячейку
• Монолитные монолитные плиты: Бетон на уровне верхней полки (или выше)

[вверх] Ресурсы

• SCI P287, Расчет композитных балок с использованием сборного железобетона, 2003 г.
  Монтаж плит перекрытия технология: Монтаж плит перекрытия | Строительный портал