Опирание плиты перекрытия на стену: требования по СНиП, минимальная и максимальная глубина заделки, узлы сопряжения для внутренних и наружных конструкций

Что означает понятие?

Перекрытия всегда работают в здании в пределах одного этажа, воспринимая постоянные и временные нагрузки от собственного веса, массы полов, оборудования, предметов мебели и людей, эксплуатирующих помещение.

При приложении внешних сил, в элементе возникают внутренние усилия, которые определяют геометрическое сечение и позволяют рассчитать пролётное сооружение по 2 группам предельных состояний.

В то же время, в плите перекрытия, вместе с приложенными к ней нагрузками, возникают опорные реакции, которые концентрируются в местах опирания элементов на стены или точечные вертикальные конструкции. Эти реакции распределяются по площадке опирания и, чем больше её площадь, тем меньше величина нагрузки на каждый см2 вертикального элемента.

Таким образом, глубина заделки перекрытия в стену – важный параметр, влияющий как значение приопорного поперечного усилия Q в плите, так и осевого усилия N, возникающего в стене или колонне. Также величина заделки влияет на возможность местного смятия или скалывания ЖБ изделия при передаче нагрузки.

Требования СНиП

Глубина заделки плиты перекрытия в стену нормируется, исходя из требований СНиП 2.08.01-85 («Жилые здания»), а также СП 335.1325800.2017 («Крупнопанельные конструктивные системы. Правила проектирования»).

Согласно информации, содержащейся в справочных таблицах данных документов, разработанных на основании статических расчётов по 2 группам предельных состояний, минимальная и максимальная требуемая величина опирания перекрытия составляет:

• 40 мм при опирании по 4 сторонам. То же условие при опирании по 3 сторонам (если контактная поверхность проходит вдоль обеих длинных стен).
• 50 мм – в случае укладки плиты на две опоры в пролёте до 4200 мм. Та же величина требуется при опирании перекрытия по 3 сторонам, если линия контакта проходит лишь через одну из двух длинных стен.
• 70 мм – при опирании на 2 стены при пролёте от 4200 до 6000 мм.
• 90 мм – при наличии двух опор и длине перекрытия более 6000 мм.

Если речь идёт о монолитном каркасе здания, то жёсткая заделка горизонтальных и вертикальных железобетонных элементов достигается при полном опирании перекрытия на стену. При увеличении площади контакта поверхности стены и перекрытия, равномерно распределённая нагрузка снижается, что позволяет уменьшить глубину заделки.

Важно! Как правило, при монтаже сборных плит типа ПК или ПБ, строители перестраховываются и обеспечивают стандартную величину заделки 120 мм, что кратно ½ линейного размера стандартного глиняного кирпича.

Способы установки

Существует 3 основных способа опирания пролётных конструкций на стены, каждый из которых имеет как преимущества, так и недостатки:

1. По двум сторонам – плита работает по классической балочной схеме, как изгибаемый элемент, под действием постоянных и временных нагрузок. Подходит для монтажа в любом помещении.

   Плюсы: конструкция поддаётся элементарному расчёту, исключающем ошибки при подборе типа перекрытия.

   Минусы: повышенное значение опорных реакций приводит к необходимости обеспечения глубокой заделки пролётного элемента в стену для увеличения площади контакта.

2. По трём сторонам. Конструкция используется при необходимости формирования двухсветного пространства в высоком помещении, либо при устройстве лоджии в плоскости фасада здания. Существует 2 подвида такого опирания:
   • По двум коротким и одной длинной стороне.
   • По двум длинным и одной короткой стороне.

   Плюсы: в обоих случаях площадь контакта увеличивается, по сравнению с опиранием по 2 сторонам. Соответственно, давление от веса плиты на 1 см2 снижается, и глубину заделки допускается уменьшить.

   Минусы: перекрытие перестаёт подчиняться линейной зависимости при расчёте по 2 группам предельных состояний.

   При опирании возникают неравномерные прогибы, когда одна длинная сторона полностью лежит на опоре, а вторая выполняет роль пролётной конструкции, деформируясь под нагрузкой. Если рядом с такой плитой лежит элемент перекрытия, опёртый по 2 сторонам, то разница в прогибах может быть заметна невооружённым глазом.

3. По четырём сторонам – плита накрывает единой конструкцией всё пространство комнаты. Применяется, когда к помещению предъявляются особые требования (например, по обеспечению герметичности перекрытия).

   Плюсы: минимальное давление на опоры исключает локальное смятие. Допускается уменьшение площади контакта перекрытия со стеной.

   Минусы: при соотношении сторон плиты a/b или b/a < 2, конструкция начинает работать, как опёртая по контуру и требует двойного расчёта в продольном и в поперечном направлении. Это приводит к увеличению количества рабочей арматуры и, соответственно, удорожанию конструкции.

На практике чаще всего используются сборные железобетонные плиты с опиранием по 2 сторонам, так как эта конструкция считается оптимальной с точки зрения монтажа и эксплуатации под нагрузкой.

Виды по способу опирания

Плита, используемая для межэтажного разделения, представляет собой армированную железобетонную конструкцию, с пустотами. Отверстия в плитах бывают различных форм и размеров, для облегчения веса конструктивного элемента.

Выбор межэтажного перекрытия и глубина его опирания зависит от конструктивных особенностей здания. Учитываются следующие параметры:

• назначение здания (жилое, промышленное, общественное);
• материал, из которого возведено строение;
• толщина стен;
• виды нагрузок, действующих как на плиты, так и на здание;
• сейсмические характеристики района застройки.

По типу опирания межэтажные плиты делятся на три категории. Их выбор осуществляется на стадии планирования проекта, с учетом расчетов нагрузок, действующих на несущие элементы здания.

По двум сторонам

Опорой для таких плит являются две противоположные несущие стены. Укладывают их на капитальные элементы, узкими (поперечными) сторонами. Чаще всего, для такого типа, используют мэжэтажные перекрытия с круглыми пустотами, с маркировкой ПК, 1ПК, 2ПК. Они способны выдерживать нагрузку до 800 кг/м².

По трем сторонам

Имеют усиленное торцевое армирование и укладываются на три несущие стены. Их монтируют в углах здания, имеющих П-образную конструкцию несущих стен. Обозначаются они маркировкой ПКТ, и выдерживают нагрузку, до 1600 кг/м².

По четырем сторонам

Такие плиты усилены армированием по всем торцам, они более жесткие и обладают повышенной несущей способностью. Используются только в сложных конструкциях, где требуется максимальное распределение высоких нагрузок, или в тех случаях, когда планируется возведение дополнительных надстроек. Имеют маркировку ПКК, обозначающую повышенную прочность. В малоэтажном строительстве их практически не используют.

СоветДля малоэтажного, а также частного строительства, рекомендуется использовать кругло и овалопустотные плиты перекрытия, с опиранием по двум сторонам.

Назначение и использование плит

Для установки межэтажных перекрытий используют армированные железобетонные плиты различных типов. Их основная задача – перераспределение всех нагрузок от отделочных материалов и предметов домашней обстановки на стены и фундамент здания. Также они используются для разделения постройки на этажи, отделение подвала и чердака.

Средняя, наиболее распространенная глубина опирания равна 120 мм – именно такое значение чаще всего встречается в проектных решениях, однако конкретное значение будет зависеть от множества факторов, в том числе от вида перекрытий и материала стен. В строительстве применяются следующие разновидности многопустотных плит, у каждой из них есть свои особенности монтажа:

• Круглопустотные плиты ПК, широко распространенные в малоэтажном строительстве. Для их изготовления используется опалубочная технология, изготавливается опалубка особой формы.
• Более современные пустотные плиты ПБ, изготовленные по технологии безопалубочного формования.
• Облегченные пустотные – одна из разновидностей ПБ плит. Они отличаются уменьшенной толщиной – она составляет 160 мм вместо 220.
• Ребристые железобетонные, снабженные ребрами продольного и поперечного направления. Они обладают повышенной прочностью, поэтому используются в условиях, где требуется наиболее высокая стойкость к механическому воздействию.

В редких случаях при постройке зданий применяются цельные плиты, не имеющие воздушных пустот. Они обладают очень высокой прочностью, но при этом имеют большой вес, что затрудняет их использование в строительстве.

Способы опирания ж/б плит

При выборе способа опирания учитывается назначение здания (оно может быть жилым, общественным, производственным), материал и толщина стен, нагрузки во время эксплуатации здания, а также сейсмологические особенности района. В соответствии со многими факторами выбирается одни из трех основных способов опирания межэтажных перекрытий:

• По двум сторонам. В этом случае в качестве опоры используются две противоположно расположенные стены, перекрытия устанавливаются на них узкими сторонами. Это распространенный вариант для малоэтажного строительства, обычно для этой цели используются круглопустотные железобетонные плиты типов ПК, 1ПК, 2ПК. Их несущая способность достигает 800 кг/м².
• По трем сторонам. В этом случае используются плиты с усиленным торцовым армированием, их монтируют на П-образные конструкции в угловых частях построек. Для этой цели используются плиты типа ПКТ с несущей способностью 1600 кг/м².
• По четырем сторонам. Этот способ используется, если перекрытию предстоит выдерживать постоянную высокую нагрузку, оно снабжается торцевым армированием по всем сторонам. Также оно применяется, если планируется возводить дополнительные надстройки. Для этой цели используются ПКК, такой способ практически не используется для строительства малоэтажных построек.

Наиболее распространённый вариант при возведении малоэтажных зданий – установка перекрытия по двум сторонам, при этом используются изделия с круглой и овальной формой пустот.

Оптимальная глубина заведения на несущие конструкции

Железобетонные плиты любого типа монтируются на основание или на несущие стены, сложенные из прочных материалов: бетона, кирпича, крупноформатных газобетонных и пенобетонных блоков. Если стеновой материал имеет невысокий показатель плотности (например, пустотный блок из пенобетона или газобетона) то потребуется дополнительно устанавливать армирующий пояс.

В зависимости от материала и конструкции стен установлены следующие нормативы глубины заведения межэтажных плит:

• Если стены сложены из крупноформатных бетонных блоков с прочностью не ниже М100, то глубина заведения должна составлять от 50 до 90 мм.
• Для стен из кирпича и других видов мелкоштучных материалов оптимальная глубина составит 90-120 мм.
• Если стена сложена из материала низкой плотности, межэтажные политы заводятся на глубину от 100 до 150 мм.
• Если стены выполнены из натурального камня, глубина – до 150 мм.

Нарушение установленных нормативов приводит к различным негативным последствиям для построенного здания. Если глубина окажется недостаточной, это станет причиной разрушения штукатурного слоя, неизбежно будет повреждена внутренняя кирпичная кладка или панели. Снижается несущая способность, так как она не имеет достаточно прочной опоры. В итоге это может даже стать причиной обрушения.

Однако чрезмерная глубина заведения тоже в итоге дает негативные последствия. Снижается прочность внешней стены, к тому же возникают мостики холода, в результате ухудшается энергоэффективность. Увеличенная глубина опирания приводит к нарушению распределения нагрузок внутри стены, в итоге постройка постепенно начнет разрушаться.

Для расчета оптимальной глубины опирания необходимо привлекать специалистов, без специальных знаний и опыта невозможно получить точное оптимальное значение. Во время расчетов используются следующие важные параметры:

• Нагрузки, которые будут оказываться на стены и перекрытия при эксплуатации здания.
• Размеры и вес используемых железобетонных плит.
• Толщина несущих стен.
• Использование тепло- и звукоизоляционных слоев в конструкции стен.

Особенности монтажа пустотных ЖБИ

Межэтажные плиты делятся на два основных типа: опалубочного (ПК) и безопалубочного (ПБ) формования. Разная технология изготовления влияет на рабочие характеристики и конструктивные особенности ЖБ перекрытий, от этого также зависит способ монтажа на стены.

Высокая нагрузка при возведении строительных конструкций будет оказываться на торцевые части ПК: чем глубже опирания, тем выше риск, что торец плиты будет раздавлен. Чтобы этого не допустить, используются специальные вертикальные армирующие сетки, которые принимают на себя нагрузки от строительных конструкций. Из-за этого плиты нельзя резать на объекте строительства, нередко возникают сложности с подбором изделий строго определенной длины. Одним из способов увеличения прочности торцов и их способности противостоять нагрузкам является заполнение технологических пустот с краев. Их либо заполняют бетонным раствором прочностью не ниже М200, либо заделывают кирпичом.

Плиты ПБ, изготовленные по безопалубочной технологии, отличаются большей прочностью торцевых участков, они способны выдерживать значительные нагрузки. Если воздействие не превышает допустимого уровня, плиты способны служить долго без каких-либо повреждений. Благодаря особенностям армирующего каркаса, такие ж/б изделия можно разрезать под любым углом, в этом их важное преимущество перед традиционными плитами ПК.

Плиты ПБ никогда не используются для монтажа по трем сторонам, это связано с особенностями их структуры. Глубина опирания не имеет строгой регламентации, но лучше не допускать превышения рекомендованного уровня в 120 мм. Облегченные изделия уменьшенной толщины укладываются по тому же принципу, что и стандартные плиты.

Монтаж монолитного армопояса

Для стен из пенобетона, газобетонных блоков и других материалов с невысокой плотностью обязательно создание монолитного армопояса перед укладкой межэтажных плит перекрытия. Он устанавливается по всему периметру капитальных стен, его ширина равняется ширине стены. Его установка проводится по стандартной технологии: монтируется опалубка, в нее укладывается арматурный каркас, заливается бетонный раствор.

При установке армопояса важно соблюдать следующие требования:

• Оптимальная высота составляет 20-40 см, в любом случае она должна быть не меньше высоты используемого для кладки газобетонного или пенобетонного блока.
• Толщина арматуры, используемой для каркаса, составляет не менее 8 мм. Каркас скрепляется при помощи варки, также может использоваться жесткая вязка проволокой.
• Оптимальная марка бетона для создания армирующего пояса – не ниже В15, она должна соответствовать марке раствора, используемого для кладки.

Армирующий пояс предназначен для равномерного распределения нагрузки от уложенных плит на несущие конструкции и фундамент. Он обеспечивает прочность возводимого здания и предотвращает его преждевременное разрушение из-за сниженной площади стен. В нем устанавливаются арматурные крепления, которые обеспечивают надежную фиксацию перекрытий. Поскольку он представляет собой холодную конструкцию, необходимо позаботиться о дополнительной теплоизоляции. Плиту можно устанавливать только после окончательного высыхания монолитного бетонного пояса.

Как правильно выполнить опирание плиты перекрытия на несущие стены

Важно знать, каким образом можно устанавливать перекрывающие панели. Возможны два варианта:

• по двум противоположно расположенным сторонам. Короткие участки устанавливаются на две опоры, арматурный каркас компенсирует изгибающие напряжения. Изделие при этом равномерно деформируется под воздействием нагрузок, сохраняет целостность благодаря арматурному каркасу;
• на три опоры, образующие цельный контур. Способ применяется при расположении плит по краям помещения с опиранием длинной стороны на стену. При установке важно длинную сторону опирать на расстояние, не превышающее высоты изделия. Армированная конструкция изгибается не всей плоскостью, а свободным краем.

Запрещается производить установку следующим образом:

• опираясь на стены длинными сторонами. Возможно образование трещин и нарушение целостности, так как арматурный каркас компенсирует напряжения только в продольном направлении;
• на три последовательно расположенные опоры. Велика вероятность выгиба центральной зоны плиты в противоположную сторону с образованием в верхней части растянутого участка. Однопролетная конструкция может треснуть;

Правильное и неправильное опирание плит перекрытия

• на две опоры с консольным вылетом крайней части панели. Неопытные застройщики такой вариант применяют для устройства балкона, но с возрастанием консоли имеется риск разрушения конструкции;
• на отдельно расположенные торцы колонн. Этот способ противоречит принципу функционирования арматуры, которая не может обеспечить целостности изделия и выполнять возложенные функции в таких условиях;
• с односторонним или двусторонним защемлением крайних участков. Защемленные панели по принципу работы отличаются от элементов с шарнирным опиранием. Защемление может вызывать образование нежелательных трещин.

Планируя установку перекрывающих панелей важно выбрать правильный метод установки и не допустить ошибок.

Глубина опирания плит перекрытия на различные виды стен

Действующими нормативными документами и строительными правилами регламентированы следующие размеры опорной поверхности для стен, изготовленных из различных материалов:

• крупнопанельные конструкции – 5–9 см;
• кирпичные опоры – 9–12 см;
• газобетонные стены – 12 см;
• пеноблочные элементы – 12 см;
• внешние, капитальные стены – до 25 см.

Соблюдение указанных рекомендаций при выполнении монтажных работ гарантирует надежность возводимых строений.

С их помощью внутреннее пространство сооружения делится на этажи, а также отделяется чердачное и подвальное помещения

Опирание плит перекрытия на стены – расчетные параметры

При возведении зданий используются различные плиты перекрытия. Минимальное опирание зависит от ряда факторов:

• длины изделия;
• массы пролетной конструкции;
• толщины капитальной стены;
• наличия теплоизоляции и облицовки;
• сейсмостойкости строения;
• вида действующих нагрузок.

При выполнении расчетов важно учитывать, как долго будет действовать нагрузка, является ли она постоянной или временной. Данные виды расчетов довольно сложные. Они выполняются специалистами проектных организаций. Индивидуальный застройщик при разработке проекта и выполнении монтажных мероприятий должен учитывать полученные расчетным путем табличные значения.

Узлы опирания

Узел опирания плиты перекрытия на кирпичную стену представляет собой капитальный элемент постройки для ее прочной фиксации.

При создании узла необходимо соблюдать следующие условия:

• при помощи сварки армирующие стержни плит и армопояса жестко соединяются между собой;
• чтобы снизить теплопотери, используют специальные вкладыши, которыми закрывают пустые отверстия;
• теплоизоляцию выполняют между перекрытием и кладкой;
• торцы плиты к кладке примыкать вплотную не должны.

Для изготовления опорного элемента при достижении отметки низа потолка здания кладку производят только с наружной стороны, чтобы образовалась ниша для плиты. Дополнительно следует учесть такие рекомендации:

1. Если изделие монтируется на полкирпича (12 см), то для ниши добавляют 1 см. Это делают, чтобы перекрывающий элемент не упирался в слой кирпича.
2. На кирпич укладывают цементно-песчаную смесь, по качеству совпадающую с раствором для кладки.
3. Торцевые пустоты наглухо закрывают бетонными вкладышами, чтобы перекрытие не разрушалось при дальнейшем возведении стены сверху.

В условиях строительной площадки, если отсутствуют заводские вкладыши-заглушки, применяют бетон М200 для заполнения пустот.

Для боковых опор нет жестких норм. Но в том случае, когда опирание происходит на боковую (длинную) сторону, следят за тем, чтобы нагрузка не попала на первую пустоту. Это может вызвать трещины и разрушение перекрытия.