Jaké zatížení snesou dutinové desky?

Dutinové betonové desky se již mnoho let používají k výstavbě mezipodlažních stropů při stavbě budov z jakýchkoli stavebních materiálů: železobetonových panelů, stěnových tvárnic (pórobeton, pěnobeton, plynosilikát), stejně jako při stavbě monolitických nebo cihlových konstrukcí. Zatížení dutinové desky je jednou z hlavních charakteristik těchto výrobků, kterou je třeba zohlednit již ve fázi návrhu budoucí budovy. Nesprávný výpočet tohoto parametru negativně ovlivní pevnost a trvanlivost celé konstrukce.

Typy dutinových desek

Dutinové desky se nejčastěji používají při stavbě podlah v obytných budovách, veřejných a průmyslových budovách. Tloušťka těchto panelů je 160, 220, 260 nebo 300 mm. Podle typu otvorů (dutin) se produkty rozdělují na:

• s kulatými otvory;
• s oválnými dutinami;
• s otvory ve tvaru hrušky;
• s tvarem a velikostí dutin, které jsou regulovány technickými podmínkami a zvláštními normami.

Nejoblíbenějšími produkty na moderním stavebním trhu jsou ty o tloušťce 220 mm s válcovými otvory, protože jsou navrženy pro značné zatížení každé duté podlahové desky a GOST umožňuje jejich použití při stavbě podlah téměř všech typů budov. Existují tři typy těchto konstrukčních produktů:

• Desky s válcovými dutinami Ø=159 mm (označené symboly 1PK).
• Výrobky s kulatými otvory Ø=140 mm (2 ks), které se vyrábějí pouze z těžkých druhů betonu.
• Panely s dutinami Ø=127 mm (3 ks).

Poznámka! Pro nízkopodlažní individuální výstavbu je povoleno použít panely o tloušťce 16 cm a otvory Ø=114 mm. Důležitým bodem, který je třeba vzít v úvahu při výběru výrobku tohoto typu, a to již ve fázi návrhu konstrukce, je maximální zatížení, které deska snese.

Charakteristiky dutinových desek

Mezi hlavní technické vlastnosti dutinových desek patří:

• Geometrické rozměry (standardní: délka – od 2,4 do 12 m; šířka – od 1,0 do 3,6 m; tloušťka – od 160 do 300 mm). Na žádost zákazníka může výrobce vyrobit nestandardní panely (avšak pouze za přísného dodržování všech požadavků GOST).
• Hmotnost (od 800 do 8600 kg v závislosti na velikosti panelu a hustotě betonu).
• Přípustné zatížení podlahové desky (od 3 do 12,5 kPa).
• Typ betonu použitého při výrobě (těžký, lehký, hustý silikátový).
• Standardní vzdálenost mezi středy otvorů je od 139 do 233 mm (v závislosti na typu a tloušťce výrobku).
• Minimální počet stran, na kterých musí podlahový panel spočívat (2, 3 nebo 4).
• Uspořádání dutin v desce (rovnoběžně s délkou nebo šířkou). U panelů určených k podepření na 2 nebo 3 stranách musí být dutiny uspořádány pouze rovnoběžně s délkou výrobku. U desek podepřených na 4 stranách může být uspořádání otvorů rovnoběžné s délkou i šířkou.

• Výztuž použitá ve výrobě (při namáhání nebo bez namáhání).
• Technologické uvolnění výztuže (pokud je to stanoveno v konstrukční specifikaci).

Značení dutinových desek

Značka panelu se skládá z několika skupin písmen a číslic oddělených pomlčkami. První část uvádí typ desky, její geometrické rozměry v decimetrech (zaokrouhlené na celé číslo), počet podpěrných stran, pro které je panel navržen. Druhá část udává vypočítané zatížení desky v kPa (1 kPa = 100 kg/m²).

Pozor! Označení udává vypočítané, rovnoměrně rozložené zatížení betonové podlahy (bez vlastní hmotnosti výrobku).

Označení dále uvádí typ betonu použitého k výrobě (L – lehký; C – hustý silikát; těžký beton není označen indexem) a také další vlastnosti (například seismická odolnost).

Například pokud je deska označena 1ПК66.15-8, dekóduje se takto:

1 ks – tloušťka panelu – 220 mm, mezery Ø = 159 mm a je určen pro instalaci s podepřením na dvou stranách.

66.15 – délka je 6600 mm, šířka je 1500 mm.

8 – zatížení podlahové desky, které je 8 kPa (800 kg/m²).

Absence indexu písmen na konci označení naznačuje, že k výrobě byl použit těžký beton.

Další příklad označení: 2PKT90.12-6-C7. Takže v pořadí:

2PKT – panel o tloušťce 220 mm s dutinami Ø=140 mm, určený pro instalaci s podepřením ze tří stran (PKK znamená nutnost instalace panelu ze čtyř stran podpěry).

90.12 – délka – 9 m, šířka – 1,2 m.

6 – návrhové zatížení 6 kPa (600 kg/m²).

C – znamená, že je vyrobeno ze silikátového (hutného) betonu.

7 – panel lze použít v oblastech se seismologickou aktivitou do 7 bodů.

Výhody a nevýhody dutinových desek

Ve srovnání s plnými analogy mají duté panely řadu nepopiratelných výhod:

• Menší hmotnost ve srovnání s pevnými analogy, bez ztráty spolehlivosti a pevnosti. To výrazně snižuje zatížení základů a nosných zdí. Během instalace lze použít zařízení s nižší nosností.
• Nižší náklady, protože jejich výroba vyžaduje výrazně méně stavebního materiálu.
• Vyšší tepelná a zvuková izolace (díky dutinám v „těle“ výrobku).
• Otvory lze využít k položení různých inženýrských sítí.
• Výroba desek se provádí pouze ve velkých továrnách vybavených moderním high-tech zařízením (jejich výroba v řemeslných podmínkách je prakticky nemožná). Můžete si proto být jisti, že výrobek splňuje deklarované technické vlastnosti (dle GOST).

• Rozmanitost standardních velikostí umožňuje konstrukci konstrukcí různých konfigurací (další podlahové prvky lze vyrobit ze standardních panelů nebo objednat u výrobce).
• Rychlá instalace podlahy ve srovnání s konstrukcí monolitické železobetonové konstrukce.

Mezi nevýhody takových desek patří:

• Možnost instalace pouze s použitím zdvihacích zařízení, což vede ke zvýšení nákladů na výstavbu při individuální výstavbě bytového domu. Potřeba volného prostoru na soukromém pozemku pro manévrování jeřábu během instalace podlah.

Poznámka! Dřevěné podlahy, které jsou velmi oblíbené v individuální výstavbě, se instalují na trámy, jejichž instalace vyžaduje také použití techniky s dostatečnou nosností.

• Při použití stěnových tvárnic je nutné instalovat železobetonový pás.

• Nemožnost si to vyrobit svépomocí.

Přibližný výpočet mezního zatížení dutinové desky

Abyste mohli samostatně vypočítat maximální zatížení, které snesou podlahové desky, které plánujete použít ve stavebnictví, je třeba zohlednit všechny faktory. Předpokládejme, že chcete k výstavbě podlah použít panely 1PK63.12-8 (tj. odhadované zatížení, které jeden výrobek snese, je 800 kg/m²: pro další výpočty jej budeme označovat písmenem Q₀). Po výpočtu součtu všech dynamických, statických a rozložených zatížení (od hmotnosti samotné desky; od lidí a zvířat, nábytku a domácích spotřebičů; od potěru, izolace, finální podlahové krytiny a příček), které označujeme QΣ, můžete určit, jaké zatížení vaše konkrétní deska snese. Hlavní věc, na kterou je třeba věnovat pozornost, je, že v důsledku všech výpočtů (samozřejmě s přihlédnutím ke zvyšujícímu se součiniteli pevnosti) by mělo vyjít QΣ ≤ Q₀.

Pro určení rovnoměrně rozloženého zatížení z vlastní hmotnosti desky je nutné znát její hmotnost (M). Můžete použít buď hodnotu hmotnosti uvedenou v certifikátu výrobce (pokud je k dispozici v místě prodeje), nebo referenční hodnotu z tabulky GOST, která je sestavena pro výrobky z těžkých typů betonu s průměrnou hustotou 2500 kg/m³. V našem případě je referenční hmotnost desky 2400 kg.

Nejprve vypočítáme plochu desky: S = L⨯H = 6,3⨯1,2 = 7,56 m². Zatížení od vlastní hmotnosti (Q₁) pak bude: Q₁ = M:S = 2400:7,56 = 317,46 ≈ 318 kg/m².

Některé stavební příručky doporučují pro výpočty použít celkovou průměrnou hodnotu užitečného zatížení stropu obytných prostor – Q₂=400 kg/m².

Celkové zatížení, které musí podlahová deska odolat, pak bude:

QΣ = Q₁ + Q₂ = 318 + 400 = 718 kg/m² ˂ 800 kg/m², tj. je splněn hlavní bod QΣ ≤ Q₀ a zvolená deska je vhodná pro konstrukci stropů obytných prostor.

Pro přesné výpočty budou vyžadovány hodnoty specifické hustoty (potěr, tepelná izolace, povrchová úprava), hodnota zatížení od příček, hmotnost nábytku a domácích spotřebičů atd. Standardní ukazatele zatížení (Qн) a faktory spolehlivosti (Ын) jsou uvedeny v příslušných SNiP.

Na závěr

Moderní stavební trh nabízí dutinové desky s návrhovým zatížením od 300 do 1250 kg/m². Pokud k výpočtu požadovaného maximálního zatížení přistoupíte zodpovědně, můžete si vybrat produkt, který splňuje vaše požadavky, aniž byste museli přeplácet za nadměrnou pevnost.