Решение об использовании пустотелой плиты принимается на раннем этапе — обычно на этапе предварительного проектирования, когда определяются пролеты, сетка колонн и толщина плиты. Позже его можно изменить лишь с большими усилиями. В данной статье рассматриваются условия, при которых использование пустотелых сфер в качестве элементов, определяющих перемещение, является экономически эффективным, каковы его ограничения и что важно в процессе проведения тендера.

Что такое потолок с полой сердцевиной?

Пустотелая плита — это железобетонная плита, в которой пластиковые шарики вытесняют часть бетона. Эти шарики закреплены между верхним и нижним слоями арматуры, располагаясь в зоне, где бетон подвергается минимальному структурному напряжению: сжимающие и растягивающие силы поглощаются внешними кромками поперечного сечения, в то время как нейтральная ось в центре плиты в основном несет собственный вес. Именно этот бетон и заменяется. Несущая способность остается неизменной, но собственный вес уменьшается. С помощью 225-миллиметровых полых шариков Euro-Matic этот метод позволяет сэкономить до 35 процентов бетонного материала и уменьшить собственный вес плиты на 25–35 процентов. Этот принцип признан на международном уровне и десятилетиями используется в строительстве, административном строительстве и на промышленных объектах.

Когда инвестиции окупаются

Экономическая выгода возникает не за счет самой плиты, а за счет ее последующего влияния на всю несущую конструкцию. Поскольку плита становится легче, нагрузки на колонны, стены и фундамент уменьшаются. Эти конструктивные элементы можно сделать тоньше — в многоэтажных зданиях эффект многократно усиливается с каждым дополнительным этажом. Это наиболее очевидно в точечно-опорных плоских плитах с большими пролетами без колонн. В этих случаях доля собственного веса плиты в общей нагрузке особенно высока, и, соответственно, экономия существенна. Для ранней стадии проекта действует эмпирическое правило: чем больше пролет и чем больше этажей, тем целесообразнее рассматривать такой вариант. Однако при небольших пролетах, тонких плитах толщиной менее 25 сантиметров или открытой планировке помещений преимущество часто перевешивает дополнительные затраты.

Там, где не используются полые сферы

Не все участки потолка подходят для размещения подвижных тел — и именно здесь крайне важно тщательное планирование. В зонах опоры вокруг колонн действуют высокие сдвиговые силы, и существует риск продавливания. В этих зонах поперечное сечение остается сплошным: пустотелые участки исключаются, в результате чего получается сплошная бетонная головка колонны. То же самое относится к зонам с концентрированными нагрузками, консолям и участкам, где планируется размещение проемов, подвесных конструкций или тяжелых элементов.

Положение самих сфер также имеет решающее значение: их необходимо закрепить, чтобы предотвратить выталкивание вверх, поскольку в противном случае свежий бетон будет выталкивать их вверх. Системы производителей решают эту проблему с помощью каркасов или модулей, которые одновременно обеспечивают достаточный защитный слой бетона и поддерживают расстояние до арматуры. Проектирование плиты, определение зон заполнения и проверка несущей способности на сдвиг всегда должны быть обязанностью инженера-конструктора — в соответствии с действующим разрешением на использование системы.

Что означает снижение веса для процесса строительства?

Более легкие элементы потолка проще в обращении на строительной площадке, что сокращает транспортные расходы, использование кранов и время монтажа. Для монолитных железобетонных плит упрощенный процесс бетонирования сокращает время цикла. В то же время уменьшается количество поставок бетона — важный фактор в планировании логистики для крупных строительных проектов, который становится все более значимым в условиях дефицита товарного бетона.

Материальный баланс и баланс выбросов CO₂

Производство цемента составляет приблизительно восемь процентов от общемировых выбросов CO₂. Следовательно, каждый кубический метр бетона, не использованный в строительстве, напрямую влияет на экологический след здания. Благодаря полым сферам Euro-Matic один килограмм пластика заменяет до 100 килограммов бетона — соотношение, при котором количество материала, используемого в сфере замещения, становится незначительным по сравнению с экономией массы.

Это актуально для проектов, имеющих сертификаты устойчивого развития: DGNB, LEED и BNB оценивают использование материалов и энергоемкость конструкции. Документированное сокращение количества бетона может быть напрямую учтено в этих системах. Поэтому любой, кто уже проводит оценку жизненного цикла, должен включить пустотелые плиты в рассмотрение вариантов на раннем этапе, а не только после завершения проектирования конструкции.

Что имеет значение при проведении тендера?

Часто задаваемые вопросы

Потолок теряет свою несущую способность?

Нет, при условии правильного выполнения проектных работ. Вытесняется только бетон из центральной части здания, подверженной низким конструктивным нагрузкам. Проектирование осуществляется инженером-конструктором после утверждения соответствующей системы.

Как ведет себя потолок с пустотелыми стенками в случае пожара?

Решающими факторами являются защитный слой арматуры в бетоне и проверка в соответствии с требованиями системы. Поскольку пластичные элементы полностью заключены в бетон, а несущие кромки поперечного сечения остаются нетронутыми, можно достичь обычных классов огнестойкости.

Подходит ли эта система также для сборных деталей?

Да. Полые железобетонные элементы используются как в монолитных, так и в сборных железобетонных плитах и ​​элементах предварительной сборки. Выбор в первую очередь влияет на тип вспомогательного средства позиционирования и координацию бетонируемых секций.

При какой толщине потолка его использование становится целесообразным.

Диаметр перемещаемого тела должен соответствовать толщине плиты, поскольку сверху и снизу должно оставаться достаточное поперечное сечение бетона. Для сфер диаметром 225 мм требуются соответственно более толстые плиты; конкретные требования подробно изложены в документе об утверждении системы.

Пустотелые плиты перекрытия не являются универсальным решением, но для больших пролетов, точечно-опорных плоских плит и многоэтажных зданий они представляют собой эффективный инструмент — позволяют экономить материал, снижать нагрузки на всю конструкцию и заметно улучшать баланс выбросов CO₂. Крайне важно, чтобы этот вариант был рассмотрен на раннем этапе, а сплошные секции были тщательно спланированы.

Подробную информацию о принципе действия и экономии материалов можно найти в статье «Пластиковые полые сферы в бетонных конструкциях ». Технические характеристики используемых сфер доступны на странице « Полые сферы диаметром 225 мм в бетонных конструкциях» . Для обсуждения конкретного проекта, пожалуйста, свяжитесь с нами через форму обратной связи.