Гост плиты перекрытия: ГОСТ 26434-2015 Плиты перекрытий железобетонные для жилых зданий. Типы и основные параметры, ГОСТ от 30 ноября 2015 года №26434-2015

ГОСТ 12767-94 «Плиты перекрытий железобетонные сплошные для крупнопанельных зданий. Общие технические условия»

Система плоских перекрытий. Преимущества и недостатки плоских плит

Плоская плита — это односторонняя или двусторонняя система с утолщениями в плите у колонн и несущими стенами, называемыми «опускающимися панелями». Рисунок 9. Откидные панели действуют как Т-образные балки над опоры. Они увеличивают способность к сдвигу и жесткость системы пола при вертикальных нагрузках, тем самым увеличивая экономичный диапазон пролета.

Конструкция из плоских плит с откидной панелью и головкой колонны

Эта форма конструкции стала менее популярной в последние годы из-за ограничения экономичных пролетов около 9.5 м для армированных плит и около 12 м для предварительно напряженных плит. Усиленные плоские плиты, возможно, должны быть предварительно предварительно изогнуты (не перегружены) для контроля прогиба.

Габаритные размеры откидных панелей составляют минимум 1/3 пролета в рассматриваемом направлении, обычно округляются до ближайших 100 мм. Общая глубина откидной панели, как правило, принимается равной глубине плиты в 1,75–2 раза, опять же округляется до размеров древесины или ближайших 25 мм.

Плоская плита с откидной панелью и головкой колонны

Принципиальными особенностями плоского перекрытия являются плоский потолок, простая опалубка и простота конструкции.Экономичный интервал «L» железобетонной плоской плиты составляет приблизительно D x 28 для простой опоры, D x 32 для конечного пролета и D x 36 для внутреннего пролета. Предварительное прессование плиты увеличивает экономичный интервал до D x 35, D x 40 и D x 45 соответственно, где D — глубина плиты, исключая опускную панель.

Различные системы плоских плит

Преимущества и недостатки плоских плит

Преимущества:

• Простая опалубка
• Отсутствие балок — упрощение работы под полом вне капель
• Минимальная глубина конструкции
• Обычно не требует сдвига арматура на колоннах.

Недостатки:

• Средние пролеты
• Обычно не подходят для поддержки хрупких (кладочных) перегородок
• Падающие панели могут мешать большим механическим воздуховодам
• Вертикальные проходы должны избегать области вокруг колонн
• Для армированных плоских плит отклонение в средней полосе может быть критическим.

.

Системы пола — SteelConstruction.info

Цель этой статьи — осветить требования, которые могут существовать для данного строительного проекта, и указать, как эти требования должны подтолкнуть проектировщика к наиболее подходящему и экономически выгодному выбору системы пола.

Ассортимент систем напольных покрытий на основе стали представлен в общих чертах, с указанием достоинств и недостатков каждой системы, чтобы их можно было сравнить с требованиями данного проекта.В статье не рассматриваются технические подробности о различных типах композитных, длиннопролетных и мелководных решений.

[top] Что определяет выбор системы пола?

Различные здания предъявляют различные требования, поэтому неудивительно, что не существует наиболее подходящего решения «один размер для всех». Понятно, что требования варьируются в зависимости от типа использования, но есть и более тонкие вопросы, которые следует рассмотреть, и они выделены ниже.

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

[вверх] Простота и знакомство

Как правило, дизайнеры должны принять самое простое решение, которое будет соответствовать требованиям проекта. Вообще говоря, простейшее решение также будет самым распространенным, а знакомство облегчит процессы проектирования, изготовления и монтажа, так как не требуется никакого нового обучения.

В контексте систем стальных полов простое означает также меньше трудозатрат и затрат. Например, простейшее решение балки двутавра сплошного полотна вниз, в отличие от ферменных средств; меньше конструктивных элементов, меньше изготовления, меньше огнеупорных поверхностей и меньше времени на проектирование.

Стоит добавить, что эта философия «простое — лучшее» распространяется и на фреймы в целом — простая фреймовая скобка, как правило, будет более экономичным решением, чем, скажем, стойкая к моментам фрейма.

[top] Скорость строительства

Для некоторых проектов необходимость сокращения до минимума времени строительства (на месте) может играть определяющую роль. Действительно, время часто является одним из ключевых факторов выбора стального решения. Потребность в скорости может быть обусловлена, например, соответствием перерывов на отдых в учебных заведениях или получением дохода (например, торговых зданий).Это может привести к рассмотрению вариантов, которые сводят к минимуму влажную торговлю на месте (использование сборных бетонных перекрытий), минимизируют количество подъемов крана и обеспечивают рабочие платформы во время строительства (профилированная стальная опалубка), и которые не требуют перемещения между этажами.

[top] Сервисная интеграция

Услуги интегрированы на глубине структурного этажа

Объем услуг, необходимых в здании, явно зависит от конечного использования — больницы являются очевидным примером высоко обслуживаемого здания — и философия дизайна, принятая инженером по обслуживанию, e.грамм. с кондиционером, с естественной вентиляцией и т. д.

Когда необходимо разместить большое количество обслуживающих воздуховодов, может быть полезно принять решение для пола, которое обеспечивает плоский потолок, чтобы максимизировать гибкость при прокладке этих воздуховодов под структурным полом. Также будет легко удалить и / или заменить эти воздуховоды для удовлетворения будущих потребностей.

Решения, которые обеспечивают плоский софит, также не допускают длинных пролетов. Таким образом, альтернативой в здании с высоким уровнем обслуживания и требующим длинных перекрытий является интеграция услуг в пределах глубины балки (как показано справа), так что общая глубина пола конструкции плюс зона обслуживания сводится к минимуму.

[вверху] Требуется адаптируемое пространство

Открытая площадь, обеспечивающая гибкое, адаптируемое пространство

Одним из давно признанных преимуществ конструкции стальной рамы является ее способность преодолевать значительные расстояния. Это особенно верно, когда принимаются комплексные решения, учитывая эффективность этой формы конструкции. Эта охватывающая способность позволяет минимизировать количество внутренних несущих стен и колонн — можно создавать открытые площади пола или использовать несущие перегородки (которые легко перемещаются) для формирования (временных) отдельных областей.Адаптивность может быть более устойчивой, чем модная в настоящее время тема деконструкции, для которой также подходит сталь. В последние годы ряд офисных зданий со стальным каркасом был переоборудован под жилые единицы.

[top] Требования к дневному освещению

«Глубокие» планы этажей могут означать, что, например, офисные работники далеки от естественного освещения. Решения с длинными пролетами могут быть не самым подходящим решением для определенных ситуаций, скорее, конструкция с короткими пролетами (например, с использованием неглубоких полов) с внутренним атриумом может обеспечить более подходящую внутреннюю среду.Дизайнер должен искать лучший компромисс.

[top] Эстетика

Если используются подвесные потолки, то эстетика потолочной системы данной конструкции пола явно не имеет значения. Тем не менее, в последнее время ряд клиентов искали открытые софиты, открытые в первую очередь для того, чтобы подверглась тепловой массе пола. Софит также должен быть визуально привлекательным. В некоторых случаях присутствие лучей внизу, прерывающих потолок, может не приветствоваться, хотя также верно, что может быть желательной выраженная структура.Поэтому в зависимости от конкретных требований может быть уместно несколько вариантов стальной рамы.

[вверху] Акустика

Deansgate, Манчестер — офисная технология, применяемая к многоквартирному дому

Скорость, с которой они могут быть сконструированы, в сочетании с превосходными эксплуатационными характеристиками, была одной из причин, почему стальные рамы с композитными полами играли такую ​​центральную роль в этом буме на рынке многоэтажных офисов в Великобритании в конце 1980-х годов. и 1990-е годы.Когда дизайнеры захотели перенести эту технологию в жилые здания несколько лет спустя, было признано, что, возможно, самое большое различие в требованиях — это проблемы, связанные с акустикой.

Хорошая детализация необходима, чтобы избежать проблем с флангами, когда звук распространяется вокруг барьера (такого как пол), проходя через прилегающую стену. Пример, в соответствии с руководством, приведенным в SCI P372, показан ниже. SCI также разработала инструмент прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен, чтобы помочь проектировщикам и архитекторам.

Многочисленные многоквартирные дома в настоящее время построены с использованием стальных каркасов с сочетанием хорошей детализации и фирменных продуктов, используемых для фальшполов и т. Д., Обеспечивающих необходимый уровень производительности. Динсгейт в Манчестере был ранним примером этой «передачи технологии» (см. Справа).

[top] Огнестойкость

Требования к огнестойкости зависят от использования и высоты (количества этажей) здания.Обычно от 60 до 120 минут. Наиболее распространенным решением, принятым для обеспечения огнестойкости, является защита стальных элементов таким образом, чтобы они оставались при достаточно низкой температуре (с учетом того, что некоторая потеря прочности стали при повышении температуры является приемлемой, поскольку нагрузки при пожаре меньше нагрузки окружающей среды). Часто используются вспучивающиеся покрытия (вещества, подобные краске, которые расширяются с температурой для создания изоляционного слоя). Если стальные элементы встроены в бетон, это может обеспечить необходимую изоляцию.Другие варианты включают защиту доски и использование цементного спрея.

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

[top] Тепловая масса

Открытые бетонные полы опираются на стальные балки и используются для обеспечения тепловой массы

Обеспечение достаточной тепловой массы является важной частью низкоэнергетического строительного решения.Масса обеспечивает теплоотвод, который поглощает тепло в течение дня, а затем в сочетании с естественной вентиляцией тепло отводится в прохладное ночное время. Композитные плиты пола могут даже быть построены со встроенными водными каналами, чтобы помочь этой продувке. Важно, чтобы тепловая масса была открыта — поэтому могут возникнуть проблемы с подвесными потолками, так как гипсокартон прикреплен мазками к массивным стенам. Горизонтальные элементы (полы) гораздо эффективнее обеспечивают массу, чем вертикальные элементы.

При принятии решения о том, сколько массы необходимо, важно учитывать характер занятия здания. Массивные конструкции могут поглощать много тепла, но они также обеспечивают инерцию, когда требуется, чтобы здание быстро нагревалось. Существует распространенное заблуждение, что очень массивное здание лучше.

[top] Жесткость пола

Жесткость необходима для обеспечения правильного поведения пола с динамической точки зрения, что обеспечивает комфорт для пользователя. Это сложный вопрос, так как реальная проблема заключается в том, как реагирует пол (с точки зрения ускорения), и это является функцией ряда переменных, включая жесткость и мобилизуемую массу.Традиционный подход, который признается грубым, для проектирования пола для приемлемого реагирования заключается в проверке его собственной частоты и сравнении его с предельным значением (которое является функцией массы пола). Рекомендуется более тщательный подход, который часто дает хорошие, то есть менее консервативные, но удовлетворительные результаты. См. SCI P354.

Также доступен веб-калькулятор отклика пола, который позволяет дизайнерам немедленно оценить динамический отклик решения пола.Программное обеспечение сообщает о результатах приблизительно 19 000 схем сетки пола, нагрузки и размера отсека, которые были исследованы с использованием анализа методом конечных элементов. Результаты этого программного обеспечения обеспечивают улучшенный прогноз динамического отклика по сравнению с «ручным методом» в SCI P354. Программное обеспечение может использоваться для проверки полных планов этажей или частичных планов этажей, сравнивая альтернативные схемы расположения балок.

Требуемое поведение зависит от функции для данного здания / комнаты.Некоторые виды использования менее терпимы к движениям пола (например, операционный зал). Некоторые виды использования (например, спортзал в офисе) чаще вызывают проблемы и требуют особого внимания.

[top] Деконструкция

В последние годы были значительные дебаты о деконструкции. Способность демонтировать здание и снова использовать компоненты в другом месте явно привлекательна с точки зрения устойчивости, и сталь пригодна для такого решения. Есть некоторые логистические проблемы, связанные с этим подходом (как вы находите «используемый» компонент, который отвечает вашим потребностям), но они, без сомнения, могут быть преодолены при наличии правильных драйверов.Также могут быть проблемы, связанные с эффективным использованием материалов — связывание материалов в составные формы конструкции позволяет максимально использовать различные атрибуты отдельных материалов, но может затруднить их разделение для повторного использования.

Деконструкция, безусловно, будет в повестке дня в будущем.

[top] Стоимость

Как отмечалось выше, если конкретные драйверы проекта не предполагают принятие более сложной альтернативы, то должно быть выбрано самое простое решение, которое обычно оказывается наиболее экономически эффективным.

Стоимость является основным фактором при выборе системы каркаса и пола. В конце 2016 года BCSA и Steel for Life поручили AECOM провести серию сравнений удельных затрат по типам зданий для офисных, образовательных, жилых / многофункциональных, торговых и промышленных зданий на основе реальных зданий. Отобранные здания первоначально были частью исследования Target Zero, проведенного консорциумом таких организаций, как Tata Steel, AECOM, SCI, Cyril Sweet (ныне Currie & Brown) и BCSA в 2010 году, чтобы дать рекомендации по проектированию и строительству устойчивых, низких и Здания с нулевым выбросом углерода в Великобритании.

Сравнения затрат, представленные в серии «Costing Steelwork», обновляют модели затрат, разработанные для проекта Target Zero, и предоставляют актуальные данные об альтернативных решениях кадрирования, рассматриваемых для каждого из пяти типов зданий.

Сравнительные исследования затрат показывают, что для ряда типов зданий на равных основаниях стальные каркасные и напольные решения являются весьма конкурентоспособными. В исследованиях также подчеркивалась важность учета общей стоимости здания, а не только стоимости структурного каркаса, поскольку выбор структурного каркаса и конфигурации пола будет оказывать влияние на многие другие элементы, включая основание, кровлю и внешнюю облицовку.

[top] Преимущества различных напольных систем

[top] Варианты плиты

[top] Композитные плиты

Профнастил на стальной раме

Композитные плиты, состоящие из легкого железобетона, отлитого на профилированную стальную опалубку, являются опцией, если балки опущены вниз или встроены в глубину плиты для неглубокой конструкции пола. Плиты, как правило, армируются с использованием верхнего слоя сетки и, иногда, дополнительных стержней в желобах (обычно для более длительных периодов огнестойкости и больших нагрузок).Может также использоваться армирование волокном. Расстояние до 4,5 м может быть достигнуто с помощью трапециевидного настила (глубина 80 мм). Существуют также некоторые так называемые профили глубокого настила (глубиной более 200 мм), которые могут охватывать 6 м или около того без подпорки во время строительства.

Композитные плиты — отличный выбор, когда важна скорость строительства. Связки настила поднимаются на место на стальной конструкции для распределения вручную. Количество необходимых подъемов крана по сравнению с альтернативой сборного железобетона значительно сокращается.Возможность складывать части настила в пачки также сокращает время и стоимость транспортировки.

Во время строительства настил обеспечивает наличие других преимуществ в качестве рабочей платформы для хранения материалов. При правильном ориентировании и закреплении на стальных балках он может удерживать их от бокового скручивания при кручении. См. SCI P300.

Композитные напольные системы

В конечном состоянии ребра на настиле служат в качестве пустотных форм в плите, тем самым уменьшая вес конструкции пола с преимуществами, которые это может иметь.Также возможно приостановить сервисы от перекрытия составной плиты, используя анкеры, которые предназначены для вставки в профиль настила.

Для контроля уровня бетона во время строительства можно использовать ряд методов. По существу, глубина бетона может быть постоянной или верхняя поверхность может быть горизонтальной. В зависимости от того, какой из них выбран, вес бетона будет варьироваться, поэтому важно, чтобы дизайнер четко общался с командой сайта. См. SCI AD410. Также доступны дополнительные инструкции по установке металлического настила.

Когда требуется открытый потолок — для экспонирования тепловой массы — можно использовать термопрозрачный подвесной потолок. Дополнительная площадь поверхности софита, создаваемого настилом (в отличие от плоской бетонной поверхности), может быть полезной.

[top] Сборные узлы

Монтаж сборных плит перекрытия на стальной раме
(Изображение предоставлено Severfield (Design & Build) Ltd.)

Сборные железобетонные блоки могут использоваться вместе со стальными балками.Блоки могут быть сплошными или с полым сердечником, а также с коническими или утолщенными концами. Они обычно предварительно напряжены. Балки также могут быть конструктивно соединены с плиточными блоками, чтобы сделать их «составными», при условии соблюдения конкретных правил детализации, обеспечивающих совместную работу стального профиля и бетона (топпинг на месте плюс сборные блоки). SCI P401 дает дополнительную информацию по этому вопросу.

Этажи с использованием сборных блоков предлагают ряд преимуществ. Охватывающая способность блоков такова, что расстояние между вторичными балками может быть увеличено (по сравнению с использованием традиционных профилей настила).Конструкция системы наиболее эффективна для решеток колонн размером примерно 9 на 9 метров. Блоки обеспечивают плоский софит.

Для полуэкспонированных применений, таких как автомобильные парковки, сборные железобетонные изделия могут быть более долговечной альтернативой, чем стальная опалубка (хотя при правильной детализации и покрытиях, безусловно, можно использовать настил в таких применениях).

Сборные полы

[верхняя часть] Балочные системы

Трапециевидный настил установлен на балках внизу

Наиболее распространенным типом композитной балки является тот, где композитная плита находится сверху балки внизу, соединенной с помощью сквозных сварных поперечных шпилек.Эта форма конструкции предлагает ряд преимуществ — настил действует как внешнее армирование на композитной стадии, а на этапе строительства — как опалубка и рабочая платформа. Это может также обеспечить боковое ограничение для балок во время строительства. Настил поднимается на место связками, которые затем распределяются по площади пола вручную. Это значительно снижает подъемные возможности крана по сравнению с альтернативой из сборного железобетона.

Дополнительное руководство по практическим аспектам размещения настила можно найти в руководстве по передовой практике SCI P300.

Другим распространенным типом композитной балки является тот, в котором, как и в случае традиционного решения из некомпозитной стальной каркасной конструкции, сборная железобетонная плита располагается сверху верхнего фланца стальной балки. Эффективный диапазон пролета для этого типа решения составляет от 6 до 12 м, что делает его конкурентом по ряду вариантов бетонных полов. Особая детализация требуется для соединения сдвига, когда используются сборные блоки, так что корпус сборных блоков может быть мобилизован как часть бетонного фланца сжатия.См. SCI P401 для получения дополнительной информации.

[top] Балки длиннопролетные

Имеется ряд вариаций концепции балок внизу для удовлетворения потребностей в длинных пролетах. Использование длиннопролетных балок дает ряд преимуществ, в том числе гибкое, свободное от колонн внутреннее пространство, снижение затрат на фундамент и сокращение времени монтажа. Многие решения для длинных пролетов также хорошо адаптированы для облегчения интеграции услуг без увеличения общей глубины пола.

[top] Мелкие полы

Система USFB
(Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Мелкие полы предлагают ряд преимуществ, таких как минимизация общей высоты здания на заданное количество этажей или максимизация количества этажей для заданной высоты здания.Кроме того, достигается ровный потолок — нет никаких прерываний, обнаруженных с балками внизу, — что дает полную свободу для распределения услуг под полом. Эти преимущества следует рассматривать в контексте данного проекта, чтобы определить, когда они наиболее уместны.

Мелкость полов достигается путем размещения плит и балок в одной и той же зоне. Это достигается за счет использования несимметричных стальных балок с более широким днищем, чем у верхнего фланца, что позволяет плите сидеть на верхней поверхности нижнего фланца с соответствующей опорой, а не на верхней поверхности верхнего фланца, как у балок с нижней опорой.Плита пола может быть в виде сборной бетонной плиты или композитной плиты с металлическим настилом (может использоваться как неглубокий, так и глубокий настил). Дополнительным преимуществом является то, что некоторые формы конструкции с мелким полом по своей природе достигают композитного взаимодействия между балками и плитой, тем самым повышая конструктивную эффективность.

Доступен ряд решений для мелкого пола, в том числе сверхтонкие балки пола (USFB) от Kloeckner Westok и решения ArcelorMittal Slim Floor.

• 

  USFB с сборными железобетонными плитами
  (Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

• 

  USFB с глубоким настилом
  (Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Kloeckner Metals UK Система USFB Westok содержит неглубокую асимметричную клеточную балку Westok с усилением, размещенным через ячейки для крепления плиты к балке.Эта простая деталь обеспечивает прямую и экономически эффективную непропорциональную деталь разрушения, а также используется для противодействия кручению в конечном состоянии. Для композитных плит с металлическим настилом арматура размещается в желобах металлического настила. В пустотелых плитах арматура размещается в альтернативных стержнях сборного блока. Чтобы ограничить верхний фланец USFB на нормальной стадии, бетон должен быть залит заподлицо с верхним фланцем или над ним, в этом случае рекомендуется минимальное покрытие 30 мм.

USFB сечение
(Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

USFB изготовлен из стандартных катаных профилей и доступен с шагом 1 мм. Как правило, они имеют глубину 150-300 мм и имеют размеры и дизайн с использованием свободно доступного программного пакета Westok Cellbeam, основанного на требованиях каждого отдельного проекта, решетках пола и т. Д.Программное обеспечение выполняет все необходимые структурные проверки, включая проверку на кручение на этапе строительства. USFB могут экономически охватить до 10 м с глубиной конструкции, которая очень выгодно отличается от R.C. плоские плиты. Как таковые, они популярны во многих секторах, в частности, в образовательных, коммерческих и жилых.

«Plug Composite Action» может быть мобилизован для USFB, что было продемонстрировано с помощью полномасштабного лабораторного тестирования, для дальнейшего расширения возможностей секции.Для мобилизации «Компонентного действия Plug» необходимо принять следующие детали:

• Композитные плиты с металлическим настилом: бетонный уровень с верхним фланцем или выше,
• Сборные узлы, как правило: уровень долива не менее 50 мм с или выше верхнего фланца
• Пустотелые блоки: Каждые 2 ^и сердцевина вскрыты, заполнены бетоном и усилены через ячейку
• Твердые монолитные плиты: бетонный уровень с (или выше) верхним фланцем

[вверх] Ресурсы

• SCI P287, Проектирование составных балок с использованием сборного железобетона, 2003 г. (Обновленная версия Еврокода этой публикации, P401, доступна от SCI)
• SCI P354, Дизайн полов для вибрации.Новый подход, пересмотренное издание, 2009
• SCI P372, Акустическая обработка для стальных конструкций, 2008
• SCI P300, Композитные плиты и балки с использованием стального настила: передовой опыт проектирования и строительства (пересмотренное издание), 2009 г.
• SCI P375, Проект огнестойкости стальных каркасных зданий, 2012
• SCI P401, Конструкция из композитных балок с использованием сборных железобетонных плит в соответствии с Eurocode 4, доступная от SCI
• SCI AD410, Заливка бетона до постоянной толщины или до постоянной плоскости, 2017
• SCI Инструмент прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен
• Калькулятор отклика пола

[вверху] Смотрите также

,