Система пустотных бетонных плит: Работа, свойства и преимущества

Пустотная бетонная плита — это система, которая удаляет нерабочий или избыточный бетон из структурной плиты и заменяет его пустотообразователями. Система пустотных плит была изобретена Йорганом Бреунингом из Дании около 20 лет назад.

Одним из основных недостатков обычных монолитных плит является их вес, который не только создает нагрузку на себя, но и оказывает огромное давление на здание и фундамент. Идея создания инженерных пустот в системе сплошных перекрытий помогает снизить общий вес системы перекрытий. Система пустотных плит дает огромную возможность снизить стоимость и воздействие на окружающую среду без ущерба для эксплуатационных характеристик конструкции.

Структура системы пустотного перекрытия Bubble Deck Структура системы пустотных плит с пузырьковым настилом

Для изготовления пустотных плит используются пустотообразователи, позволяющие избавиться от ненужного бетона. Таким образом, снижается вес плиты, улучшается конструктивная способность и длина пролета плиты.

В этой статье рассказывается о некоторых важных свойствах и особенностях системы пустотных плит.

  • Преимущества системы пустотных плит
  • Часто задаваемые вопросы
  • Работа системы пустотных плит

    Пустотная плита включает в себя массив жестких пустотообразователей, которые содержат воздух. Эти пустотообразователи обычно изготавливаются из пластика или любых переработанных материалов. Пустотные плиты опираются на эти пустоты, образующиеся в бетоне во время заливки. В результате в плите образуется массив полых коробов, которые поддерживают плоскую поверхность. Таким образом, система обеспечивает поддержку в обоих направлениях и надежно передает нагрузку на вертикальные элементы. Поэтому ее называют пустотными двухосными плитами или двухосными плитами.


    Система пустотных плит Cobiax Система пустотных плит Cobiax

    Пустотообразователи размещаются в перекрытии в виде решетки. Они устанавливаются с помощью временных опор. Стальные сетки обычно используются для создания каркаса, так как они создают оптимальные геометрические пропорции между пустотами, бетоном и арматурой.

    Система пустотных бетонных плит может быть построена с использованием одного из следующих пустотообразователей:

  • Bubble Deck
  • Cobiax
  • U-Boot Beton
  • Система пчелиных пластин
  • Airdeck
  • Все вышеперечисленные устройства для образования пустот в бетонных перекрытиях являются технологиями, разработанными в течение последних 20 лет. Они различаются по форме используемых опалубок, пределу пролета перекрытия и типу материала, используемого для формирования пустот.

    В системе пузырькового настила используются пластиковые шарики или пузырьковые формы, а в системе u-boot — пустотообразователи усеченно-пирамидальной формы. Независимо от типа используемых пустотообразователей, они обеспечивают резкое снижение собственного веса перекрытия.

    Необходимость в системе пустотного перекрытия

    Растущая потребность в звуко- и виброустойчивости для зданий с растущим числом жильцов является причиной спроса на бетонные плиты большой толщины. С увеличением толщины плиты увеличивается и собственный вес. Это увеличение веса требует увеличения фундамента и размеров колонн. В целом, это заставляет здание потреблять большое количество бетона и стальной арматуры. Чтобы избежать этих ограничений обычных монолитных бетонных перекрытий, предпочтительнее использовать систему пустотных плит.

    Еще одна проблема, с которой сталкиваются традиционные конструкции перекрытий, — это максимальный пролет. Из-за относительно высокой плотности сплошных горизонтальных плит их пролет ограничен. Чтобы преодолеть эту проблему, в плите предусматривается большее количество арматуры. Использование пустотных плит помогает уменьшить вес плиты без снижения ее структурной прочности. Это также помогает спроектировать более толстую плиту, чтобы выдержать большую нагрузку на более длинный пролет.

    Свойства системы пустотных плит

    Ниже приведены параметры прочности системы пустотных плит по сравнению с системой сплошных плит.

    Прочность на сдвиг системы пустотных бетонных плит перекрытия

    Прочность на сдвиг зависит от эффективной массы бетона. Обычно она составляет 72-91% от прочности на сдвиг сплошной плиты. Следовательно, в случае пустотных плит особое внимание необходимо уделять участкам с высокой сдвиговой нагрузкой. Например, участки вокруг колонн подвергаются сильным сдвиговым нагрузкам. В этих зонах можно устранить шарики (пустотообразователи), чтобы достичь полной сдвиговой способности вокруг колонн. Таким образом, в зонах, подверженных сдвигу, плита проектируется так же, как и монолитная бетонная плита.

    Прочность на изгиб системы пустотных бетонных плит перекрытия

    Различные исследования, проведенные между пузырьковым и сплошным настилом, показали, что напряжение изгиба в плите с пузырьковым настилом на 6,43% меньше, чем в сплошных плитах.

    Прогиб системы пустотелого бетонного перекрытия

    На основе анализа методом конечных элементов, проведенного для пузырькового настила и монолитных плит, было установлено, что прогиб пузырькового настила на 5,88% больше, чем монолитных плит. Жесткость перекрытия с пузырьковым настилом меньше из-за пустотелой части.

    Пробивной сдвиг системы пустотных плит перекрытия

    Пробивной сдвиг представляет большую опасность для пустотных бетонных плит из-за их меньшего веса. Всегда определяется, больше или меньше приложенный сдвиг по сравнению с пропускной способностью пустотного настила. Если он превышает допустимый предел, то пустоты должны быть удалены в этой области, а конструкция перепроверяется для новой сплошной секции. Если он все еще меньше требуемого значения, то необходимо предусмотреть дополнительное усиление на сдвиг.

    Система пустотного перекрытия пробивает трещины вокруг колонны Система пустотных плит перекрытия пробивает трещины вокруг колонны

    Стоимость системы пустотелого перекрытия

    На основании анализа затрат, проведенного для здания мэрии в Ден Ханге, было установлено, что пузырьковая плита на 5-16 % дешевле, чем сплошная бетонная плита. Этот вывод был сделан путем изучения пузырькового настила и сплошного настила в трех различных вариантах. Два варианта пузырькового настила сравнили и пришли к выводу, что здание с пузырьковым настилом дешевле традиционной системы. Это дало общую экономию порядка 20%.

    Преимущества системы пустотелых перекрытий

    Обычные и пустотные плиты в зданиях Традиционные и пустотные плиты в зданиях

    Преимущества пустотных плит следующие:

  • Снижение веса перекрытий достигается за счет системы пустотных плит. Это помогает достичь более длинных пролетов, более легкого фундамента и меньших колонн.
  • Система пустотных плит обеспечивает свободу проектирования при строительстве зданий. Она помогает создать открытую плиту перекрытия с меньшим количеством колонн и балок. Таким образом, система подготавливает здание к адаптации к будущим изменениям.
  • Система пустотных плит уменьшает количество бетона и стальной арматуры, потребляемой зданием. Эта система дает экономию в виде материалов и затрат.
  • Эта система упрощает опалубку за счет исключения балок и сопутствующего труда. Таким образом, экономится время, что положительно сказывается на сроках реализации проекта.
  • Пустотные опалубки, используемые для строительства пустотных бетонных плит, представляют собой переработанные материалы. Следовательно, такое строительство может способствовать сертификации LEED.
  • Система пустотных бетонных плит помогает достичь преимуществ жизненного цикла за счет повышения гибкости здания. Система помогает зданию соответствовать постоянно меняющимся требованиям, тем самым продлевая срок службы здания. Структурная глубина пустотных бетонных плит может быть уменьшена за счет применения систем пост-натяжения.
  • Часто задаваемые вопросы

    Что такое системы пустотных плит?

    Пустотная плита — это система, которая удаляет нерабочий или избыточный бетон из структурной плиты и заменяет его пустотообразователями.

    Какие типы опалубок используются для изготовления пустотных плит?

    Система пустотных бетонных плит может быть построена с использованием одного из следующих видов пустотообразователей:
    1. Пузырьковый настил
    2. Cobiax
    3. U-Boot Beton
    4. Система пчелиных пластин
    5. Airdeck

    Метро Дели: уникальные особенности лучшей железнодорожной сети в мире

    Как защитить здания от будущего с помощью этих 7 принципов

    Светоизлучающий цемент: Устойчивый способ освещения автомагистралей

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой