Железобетонная плита — один из основных видов железобетонных изделий, применяемых в строительстведёшево и шумно. О чём нужно знать, покупая жилье в панельном доме. Железобетонные плиты, как правило толщиной от 100 до 500 мм, чаще всего используются для устройства полов и перекрытий, тогда как более тонкие грязевые плиты (mud slabs) могут применяться для наружного мощения.Garber, G. Design and Construction of Concrete Floors. 2nd ed. Amsterdam: Butterworth-Heinemann, 2006. С. 47.Duncan, Chester I. Soils and Foundations for Architects and Engineers. New York: Van Nostrand Reinhold, 1992. С. 299.

Во многих жилых и промышленных зданиях для устройства первого этажа применяется массивная бетонная плита, опирающаяся на фундаменты либо непосредственно на грунтовое основание. Такие плиты обычно классифицируются как опирающиеся на грунт или подвесные. Плита считается опирающейся на грунт, если она непосредственно лежит на основании; в противном случае она относится к подвесным.)

Для многоэтажных зданий существует несколько распространённых конструктивных решений:

Beam and block (также rib and block) — преимущественно применяется в жилом и промышленном строительстве. Состоит из предварительно напряжённых балок и пустотных блоков, которые временно подпираются до набора прочности (обычно около 21 дня). Пустотная плита — заводского изготовления, монтируется на строительной площадке с помощью крана. В высотных зданиях и небоскрёбах тонкие сборные железобетонные плиты укладываются между стальными каркасами для образования перекрытий. Монолитные плиты также широко применяются в высотном строительстве, торговых центрах и жилых домах; они изготавливаются непосредственно на площадке с использованием опалубки и арматуры.

На технических чертежах железобетонные плиты часто обозначаются как «r.c.c. slab» или просто «r.c.». Расчёты и чертежи, как правило, выполняются инженерами-конструкторами с использованием систем САПР

Теплотехнические свойства

Энергоэффективность стала одной из ключевых задач современного строительства, и широкое применение бетонных плит требует тщательного учёта их теплотехнических характеристик для минимизации потерь энергии. Бетон по своим тепловым свойствам близок к каменной кладке: он обладает высокой теплоёмкостью и хорошо проводит тепло.

В ряде специальных случаев теплопроводность бетона используется целенаправленно, например в качестве теплоотвода на атомных электростанциях или теплового буфера в промышленных морозильных установках.

Теплопроводность

Теплопроводность бетонной плиты характеризует скорость передачи тепла через твёрдую массу материала путём кондукции, как правило — при теплообмене с грунтом. Коэффициент теплопроводности k зависит, среди прочего, от плотности бетона.

На теплопроводность влияют влажность, тип заполнителя, вид цемента, пропорции компонентов и температура. Это усложняет теоретическое определение значения k, поскольку каждый компонент имеет собственную теплопроводность. Для упрощения заполнители рассматриваются как включения в однородной цементной матрице. Формулу теоретической теплопроводности бетона предложили Кэмпбелл-Аллен и Торн (1963). Позднее Валоре (1980) разработал альтернативную формулу, основанную на общей плотности материала.

На практике значение k обычно находится в диапазоне от 0,8 до 2,0 Вт·м−1·К−1. Для сравнения, теплопроводность древесины может составлять всего 0,04 Вт·м−1·К−1. Одним из способов снижения теплопотерь является применение теплоизоляции.

Тепловая инерция Вторым важным параметром является высокая тепловая инерция бетонных плит. Бетон медленно реагирует на изменения температуры окружающей среды. Это может быть недостатком при периодическом отоплении помещений, но является преимуществом в климате с большими суточными колебаниями температуры, где плита стабилизирует микроклимат здания.

Проектирование

Плиты, опирающиеся на грунт

Плиты, опирающиеся на грунт (slab-on-grade), широко применяются для первых этажей жилых и коммерческих зданий. Это экономичный и быстрый способ строительства на участках с устойчивыми грунтами.

История

Предыстория Штефан Константин (1889–1957) — румынский инженер-строитель и химик-материаловед, чьи работы в межвоенный период способствовали развитию монолитных железобетонных конструкций. Родился в Брашове, обучался в Бухаресте и Вене.

Поставленная задача В 1920-х годах стремительная урбанизация Восточной Европы потребовала более быстрых и прочных методов строительства. Константин стремился создать монолитную плиту перекрытия, способную служить как основанием, так и несущей конструкцией.

Прорыв Он разработал бетонную смесь с добавкой на основе лигнина, снижавшей усадку и повышавшей пластичность, а также внедрил армирование в виде сетки с предварительным натяжением.

Первое применение Впервые технология была применена при строительстве городской ратуши в Клуж-Напоке в 1928 году. Плита шириной 18 метров была залита непрерывно и показала высокую надёжность.

См. также Плитный фундамент Пустотная плита Опалубка Железобетон

Примечания

Категория:Железобетон