Термовкладыши в монолитной плите перекрытия

Оглавление статьи:

Термовкладыши в монолитной плите перекрытия

В современном многоэтажном домостроении достаточно часто внутри стеновой панели помещается вкладыш из материала с низким коэффициентом теплопроводности для увеличения сопротивления теплопередаче стены. Такой пласт теплоизоляционного материала внутри материала с большей теплопроводностью называется термовкладышем.

Известно, что монолитные плиты перекрытия, выходящие за периметр утепленного контура, являются «мостиками холода», через которые в ходе эксплуатации здания осуществляются значительные теплопотери. А это значит, что в случае необходимости повышения теплотехнической однородности конструкции и достижения требуемого сопротивления теплопередачи следует дорабатывать или оптимизировать именно плиты перекрытий, подбирая необходимый способ расположения термовкладышей из энергоэффективного и долговечного материала.

Оптимальным выбором материала для системы термовкладышей являются теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС ® , которые обладают целым рядом преимуществ:

низкий коэффициент теплопроводности (0,032 Вт/(м×°К), неизменный на протяжении всего срока эксплуатации;
высокая прочность материала (20 тонн на кв. метр), устойчивость к регулярным эксплуатационным нагрузкам;
практически нулевое водопоглощение;
абсолютная биостойкость. Материал не является матрицей для развития нежелательных микроорганизмов;
готовое изделие с оптимальной геометрией, что обеспечивает высокую скорость и удобство монтажа;
возможность работы с материалом при любых погодных условиях, в том числе при низким температурах и атмосферных осадках;
экологичность материала (не содержит вредных примесей, мелких волокон и пыли, нет необходимости в применении каких-либо индивидуальных средств защиты при работе с материалом);
возможность хранения без защиты от атмосферных осадков;
долговечность более 50 лет (подтверждено протоколом испытаний НИИСФ РААСН №132-1 от 29.10.2001.

Вступивший в силу с 01.07.2015 «СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» разъясняет, что для расчёта эффективного слоя теплоизоляции необходимо определять удельные потери теплоты через линейную теплотехническую неоднородность Ψj [Вт/(м·К)], а также через точечную неоднородность χk [Вт/К] по результатам расчёта двухмерного температурного поля.

Техническими специалистами компании “ПЕНОПЛЭКС” были разработаны методические рекомендации, определяющие параметры устройства и примеры расчета приведенного сопротивления теплопередачи термовкладышей из экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС ® в монолитном домостроении, которые можно найти на официальном сайте компании , в разделе “Проектные решения”.

Подготовленные справочные таблицы на основании СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие. Характеристики теплотехнических неоднородностей» позволяют точно оценить метод минимизации теплопотерь с помощью верно подобранногоспособа расположения в перекрытии термовкладышей из ПЕНОПЛЭКС ® и позволяют обосновать эффективность, сравнив с узлом без перфорации.

Эти данные особенно актуальны в связи с началом обязательного применения СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» и являются готовым справочным материалом для проектировщиков и сотрудников органов экспертизы.

Принципиальная схема расположения термовкладышей из плит ПЕНОПЛЭКС ® :

Термовкладыши располагаются по периметру. Предусматривается отступ от края 100 мм, с ориентировочным шагом расстановки 250 мм.
Стандартные габариты термовкладышей из плит ПЕНОПЛЭКС ® :

Тип 1: 600 × 150 × 200 мм
Тип 2: 300 × 150 × 200 мм
Тип 3: 150 × 150 × 200 мм

Термовкладыши из плит ПЕНОПЛЭКС ® активно применяются при строительстве современных жилых комплексов во всех регионах РФ, среди которых ЖК «Марьина Роща», «Сколковский» и «1147» в Москве, ЖК «Мироздание» в Санкт-Петербурге и многие другие.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Термовкладыши в монолитной плите перекрытия

низкий коэффициент теплопроводности (0,032 Вт/(м×°К), неизменный на протяжении всего срока эксплуатации;
высокая прочность материала (20 тонн на кв. метр), устойчивость к регулярным эксплуатационным нагрузкам;
практически нулевое водопоглощение;
абсолютная биостойкость. Материал не является матрицей для развития нежелательных микроорганизмов;
готовое изделие с оптимальной геометрией, что обеспечивает высокую скорость и удобство монтажа;
возможность работы с материалом при любых погодных условиях, в том числе при низким температурах и атмосферных осадках;
экологичность материала (не содержит вредных примесей, мелких волокон и пыли, нет необходимости в применении каких-либо индивидуальных средств защиты при работе с материалом);
возможность хранения без защиты от атмосферных осадков;
долговечность более 50 лет (подтверждено протоколом испытаний НИИСФ РААСН №132-1 от 29.10.2001.

Принципиальная схема расположения термовкладышей из плит ПЕНОПЛЭКС ® :

Термовкладыши располагаются по периметру. Предусматривается отступ от края 100 мм, с ориентировочным шагом расстановки 250 мм.
Стандартные габариты термовкладышей из плит ПЕНОПЛЭКС ® :

Тип 1: 600 × 150 × 200 мм
Тип 2: 300 × 150 × 200 мм
Тип 3: 150 × 150 × 200 мм

Что такое термовкладыши для монолитных плит перекрытий

Монолитное строительство подразумевает собой возведение сооружений непосредственно на стройплощадке методом заливки бетона в ранее подготовленную опалубку. В многоэтажном домостроении зачастую используют специальные закладные элементы внутри стеновых панелей, которые имеют хорошую теплопроводность. Плиты перекрытия являются своего рода мостиками холода, за счет чего в процессе эксплуатации обеспечиваются серьезные теплопотери.

Факторы, влияющие на промерзание

Чтобы исключить такой дефект, на этапе армирования конструкций проводится их оптимизация и доработка. Чтобы повысить теплотехническую однородность, а также обеспечить должное сопротивление теплопередачи, определяется схема расположения термовкладышей для плит перекрытия из долговечного и энергосберегающего материала. Зачастую они укладываются таким образом, чтобы создавать единый контур с утеплителем наружных стен.

Существует несколько причин, которые способствуют возникновению холодных швов:

1. Неправильная заделка стыков между плитами. Когда швы плохо заполнены, холодный воздух попадает внутрь помещений, повышается вероятность трещин, через которые проникает влага.

2. Низкомарочный раствор, использующийся при изготовлении ЖБИ. Применение тощих, разбавленных или дешевых бетонов способствует снижению технических характеристик. Как правило, они имеют достаточно рыхлую и пористую структуру, за счет чего не могут выдерживать возлагаемые нагрузки.

3. Неправильная организация системы отопления. Обморожение стен возможно в неотапливаемых или плохо отапливаемых помещения. Накопившаяся влага начинает замерзать как снаружи, так и внутри дома.

4. Переохлаждение арматурного каркаса. Если монолитное перекрытие имеет трещины, влага способна проникать вглубь до армирования, что влечет за собой появление коррозии. Таким образом, структура становится более мягкой и подвергается разрушению при воздействии пониженных температур.

5. Малая толщина стеновых панелей. В некоторых случаях в расчетах не учитываются климатические условия определенного региона, что сказывается на теплотехнических свойствах сооружения.

Читать также:

Бетонные плиты перекрытия ребристые

6. Низкие теплоизоляционные характеристики материалов. В основном его выбирают согласно прочностным показателям, а уровень термоизоляции в расчетах упускается.

7. Плохая вентиляция. В помещениях, где проветривание проводится некачественно, промерзание конструкций осуществляется интенсивнее, снижая теплозащитные свойства. Если в узлах гидроизоляция устроена неудовлетворительно, наружная поверхность стен начинает разрушаться.

Наиболее популярным теплоизоляционным материалом являются термовкладыши из плит Пеноплекс. Они выпускаются прямоугольной формой и имеют стандартные размеры в трех вариантах: 600х150х200, 300х150х200, 150х150х200 мм.

К достоинствам относят:

Пониженный коэффициент теплопроводности – 0,033 Вт/(мˑ°К). При этом показатель не изменяется в течение всего периода эксплуатации.
Достаточная прочность – 20 т/м2, устойчивость к постоянным нагрузкам.
Отсутствует вероятность водопоглощения.
Устойчивость к биологическим микроэлементам – препятствует возникновению и развитию плесени, грибка и других паразитирующих бактерий
Высокая скорость монтажа – обеспечивается благодаря правильной геометрии плит, поэтому они удобны в использовании.
Устойчивость к внешним факторам – работу можно проводить в любых погодных условиях и температуре, а атмосферные осадки не влияют на технические свойства.
Экологичность – не испаряет вредных веществ, не имеет в составе химических примесей, волокнистых и пылеватых частиц. При этом полностью отсутствует вероятность взаимодействия с химическими реагентами.
Долговечность – более 60 лет, согласно протоколу испытаний НИИСФ РААСН №132-1.

Термовкладыш в монолитном перекрытии

Что такое термовкладыши для монолитных плит перекрытий

Факторы, влияющие на промерзание

Существует несколько причин, которые способствуют возникновению холодных швов:

К достоинствам относят:

Пониженный коэффициент теплопроводности – 0,033 Вт/(мˑ°К). При этом показатель не изменяется в течение всего периода эксплуатации.
Достаточная прочность – 20 т/м2, устойчивость к постоянным нагрузкам.
Отсутствует вероятность водопоглощения.
Устойчивость к биологическим микроэлементам – препятствует возникновению и развитию плесени, грибка и других паразитирующих бактерий
Высокая скорость монтажа – обеспечивается благодаря правильной геометрии плит, поэтому они удобны в использовании.
Устойчивость к внешним факторам – работу можно проводить в любых погодных условиях и температуре, а атмосферные осадки не влияют на технические свойства.
Экологичность – не испаряет вредных веществ, не имеет в составе химических примесей, волокнистых и пылеватых частиц. При этом полностью отсутствует вероятность взаимодействия с химическими реагентами.
Долговечность – более 60 лет, согласно протоколу испытаний НИИСФ РААСН №132-1.

При использовании термовкладышей в монолитном строительстве теплопотери снижаются на 20%. С учетом габаритов конструкций подбираются необходимые размеры плит, тогда снижается вес монолита без потери прочностных качеств.

Так как пенополистирол не впитывает влагу, он способен прослужить так же, как и само здание. Расчет и монтаж очень простые, поэтому не требуется особых трудозатрат.

Укладка проводится по всему периметру монолитного перекрытия с отступом от края до 100 мм, а шаг между вкладышами должен составлять 250 мм. Арматурные элементы устанавливаются прямо в термовкладыши, после чего проводится заливка бетона. При этом расход смеси существенно снижается, а образование мостиков холода полностью исключается. После укладки обеспечиваются отличные показатели тепло- и звукоизоляции.

Термовкладыш в монолитном перекрытии

низкий коэффициент теплопроводности (0,032 Вт/(м×°К), неизменный на протяжении всего срока эксплуатации;
высокая прочность материала (20 тонн на кв. метр), устойчивость к регулярным эксплуатационным нагрузкам;
практически нулевое водопоглощение;
абсолютная биостойкость. Материал не является матрицей для развития нежелательных микроорганизмов;
готовое изделие с оптимальной геометрией, что обеспечивает высокую скорость и удобство монтажа;
возможность работы с материалом при любых погодных условиях, в том числе при низким температурах и атмосферных осадках;
экологичность материала (не содержит вредных примесей, мелких волокон и пыли, нет необходимости в применении каких-либо индивидуальных средств защиты при работе с материалом);
возможность хранения без защиты от атмосферных осадков;
долговечность более 50 лет (подтверждено протоколом испытаний НИИСФ РААСН №132-1 от 29.10.2001.

Принципиальная схема расположения термовкладышей из плит ПЕНОПЛЭКС ® :

Термовкладыши располагаются по периметру. Предусматривается отступ от края 100 мм, с ориентировочным шагом расстановки 250 мм.
Стандартные габариты термовкладышей из плит ПЕНОПЛЭКС ® :

Тип 1: 600 × 150 × 200 мм
Тип 2: 300 × 150 × 200 мм
Тип 3: 150 × 150 × 200 мм

Термовкладыши в монолитной плите перекрытия

Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
все необходимые материалы есть в свободной продаже;
нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
материал не горит и не подвержен гниению;
такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

собственный вес перекрытия;
временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м 2 . Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м 2 .

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м 2 .

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м 2 .

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
арматура класса А400С;
расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м 2 =2,45см 2 .

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см 2 .

Погонная нагрузка на балку

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Требуемый момент сопротивления

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см 3 и инерцией I=5010 см 4 .

Прочность балки проверяется таким образом:

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

Термовкладыши в монолитные плиты перекрытия

Используется для перекрытия сборных железобетонных каналов. Объем: 0,033(м3); Длина: 950 мм; Ширина: 500 мм; Высота: 70 мм; Вес: 83 кг. Цена за штуку