Перспективные многопустотные плиты

В строительстве жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданий многопустотные плиты нашли широкое применение. Поэтому их совершенствованию постоянно уделяется большое внимание. Традиционным направлением повышения эффективности является снижение материалоемкости путем внедрения высокопрочных бетонов и арматуры, регулирования напряженного состояния и уточнения методики расчета как отдельного конструктивного элемента, так и пространственно-деформируемого сборного перекрытия в целом.

Типовые пустотные плиты высотой 220 мм обладают невысокими звукоизолирующими свойствами. С широким внедрением конструкций полов из рулонных полимерных материалов этот недостаток проявляется все в большей степени. Чтобы добиться необходимой изоляции от воздушного и ударного шумов, в построечных условиях требуется устройство дополнительных слоев из легких бетонов или других материалов. Эти требования выполняются, если приведенная масса конструкции перекрытия составляет не менее 400 кг/м², что соответствует сплошному бетонному сечению толщиной 16 см (у типовых плит приведенная масса не превышает 300 кг/м²).

Одним из очевидных решений проблемы является увеличение строительной высоты сечения плит. Для плит с диаметром пустот 159 мм требования по звукоизоляции выполняются при высоте более 250 мм. Увеличение высоты сечения плит приводит к дополнительным преимуществам: вопервых, это большая несущая способность и улучшенные показатели по трещиностойкости и жесткости, а следовательно, и сокращение расхода металла, во-вторых исключение работ по устройству специальных звукоизолирущих слоев на строительной площадке.

Конструкции железобетонных многопустотных плит необходимо рассматривать с учетом их совместной работы в составе перекрытия. Это прежде всего дает возможность исключить хрупкой разрушение конструкции от дополнительных сил, возникающих при взаимодействии, и определить запасы прочности и жесткости перекрытия за счет изменения расчетных схем и перераспределения усилий через стыки при неравномерных вертикальных нагрузках.

В ЦНИИ промзданий совместно с НИИЖБ была разработана конструкция многопустотных плит высотой 260 мм для пролетов до 9 м включительно. Принципиальная схема конструкции приведена на рис. ниже. В усовершенствованных плитах диаметр и положение круглых пустот сохраняются теми же, что и в типовых плитах, что позволяет минимизировать затраты по реконструкции металлооснастки. Общий расход металла на плиту снижается в среднем на 20-40%, в том числе преднапрягаемой арматуры на 13%.

 Преднапряженные пустотные плиты повышенной заводской готовности

Увеличение высоты сечения с 220 до 260 мм (на 17%) при сохранении пустотности, как и у типовых плит, приводит к росту несущей способности не менее чем на 25%. При поточно-агрегатном способе изготовления плит высотой 260 мм наиболее устойчивой формой пустот в свежеотформованном бетоне является разработанная в ЦНИИ промзданий каплевидная форма, образованная сопряжением двух окружностей диаметром 159 и 133 мм и общей высотой 190 мм (рис. ниже).

Одним из перспективных направлений производства многопустотных плит является технология безопалубочного формования. Сущность этой технологии заключается в том, что изделия формуются на подогреваемом металлическом поддоне и армируются предварительно напряженной высокопрочной проволокой или прядями. Формующая машина перемещается по рельсам, оставляя за собой непрерывные ленты формованного железобетона, которые накрывают теплоизоляционным материалом, прогревают в течение 12-16 часов и разрезают на элементы нужной длины. Технология позволяет существенно расширить геометрию поперечных сечений плит. На рис. 2.25 показаны примеры сечений плит, выпускавшихся отечественными производителями. Геометрия формируется эксплуатационными требованиями зданий, в которых они могут быть использованы.

Варианты поперечных сечений пустотных плит

По сравнению с агрегатно-поточной технологией при безопалубочном формовании себестоимость изделий снижается в среднем на 25% при высоком качестве изделий, что достигается уменьшением энергопотребления и металлоемкости изделий, а также полной механизацией процесса изготовления

.