Что такое плита перекрытия. Что такое плиты перекрытия. Какие бывают плиты перекрытия

Виды плит перекрытия

Виды плит перекрытия

© ООО «СтройПартнер» 2009-2018

Адрес: 119071 , г. Москва , 2-й Донской проезд, д. 4 стр. 1

Сегодня большинство застройщиков перекрывают здания готовыми железобетонными изделиями. Их популярность обусловлена более легким весом и минимальной трудоемкостью монтажных работ по сравнению с монолитом. Заводы выпускают разные виды плит перекрытия по конструкции, назначению, размерам и другим характеристикам, поэтому подобрать подходящие изделия не составит труда. В этой статье мы с вами подробно рассмотрим классификацию, особенности и габариты ЖБИ.

Что представляют собой плиты перекрытия?

Плита перекрытия – железобетонное изделие заводского производства, предназначенное для сооружения горизонтальных несущих конструкций в зданиях разного назначения. Они предназначены для разделения между собой разных этажей, а также восприятия вертикальных нагрузок, их распределения и передачи на другие несущие элементы (стены, фундамент).

Перекрытие не только воспринимает и передает нагрузки, но и служит элементом жесткости в конструкции дома. По назначению оно может быть цокольным междуэтажным и чердачным.

Рисунок 1. Примеры применения плит для сооружения разных видов перекрытий

Плиты производятся стандартных размеров, которые регламентированы государственными стандартами. Конструктивно представляют собой прямоугольное изделие, состоящее из армирующего каркаса, который заключен в бетонную основу.

Классификация плит

Вопрос о том, какие бывают плиты перекрытия, чаще возникает у домашних мастеров, которые решили самостоятельно заниматься строительством дома. Но при этом важно учитывать, что выбор конкретных железобетонных изделий основывается на предварительных расчетах, выполняющихся при разработке проектно-технической документации. Из этого следует вывод – строить дом нужно в строгом соответствии с разработанным профессионалами проектом.

Основные разновидности ЖБ плит перекрытия:

• Пустотные – с продольными технологическими отверстиями, проходящими по всей длине изделия.

Рисунок 2. Разные типы многопустотных железобетонных изделий

Ребристые – с продольными ребрами, обеспечивающими высокую жесткость ЖБИ.

Фото 3. Ребристые плиты

Сплошные или полнотелые – железобетонные изделия сплошного сечения.

Фото 4. Полнотелые ЖБИ

Также различные типы плит перекрытия имеют разные размеры – ширина и высота обычно стандартная, а максимальная длина отличается. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в соответствующем пункте этой статьи.

Многопустотные плиты

В частном домостроении наибольшим спросом пользуются пустотные железобетонные плиты. Продольные технологические пустоты обеспечивают относительно небольшой вес ЖБИ, способствуют увеличению тепло- и звукоизоляционных характеристик за счет содержащегося в них воздуха.

В зависимости от толщины различают такие вид плит:

• Стандартные – ПК и ПБ толщиной 220 мм.
• Облегченные – ПНО, 3,1ПБ и 1,6ПБ толщиной 160 мм.

Фото 5. Плиты серии ПК с круглыми пустотами

Разновидности железобетонных изделий по технологии изготовления:

• ПК и ПНО – производятся по старой опалубочной технологии. Бетон заливается в специальные металлические опалубки. Характеризуются круглыми пустотами и наличием монтажных петель.
• ПБ, 3,1ПБ и 1,6ПБ – изготовляются методом непрерывного безопалубочного формования. Плита-полуфабрикат большой длины формуется на стендах с применением специализированного оборудования. После набора бетоном прочности производится резка на изделия необходимых размеров.

Фото 6. Внешний вид ЖБИ серии ПБ

Облегченные плиты серий ПНО, 3,1ПБ и 1,6ПБ предназначены в основном для малоэтажного строительства. Однако благодаря особому методу армирования они обладают аналогичной стандартным изделиям несущей способностью. При этом за счет сниженного веса эти ЖБИ передают меньшие нагрузки на несущие конструкции. Также они характеризуются более низкими расходами на транспортировку.

Другие разновидности плит

Гораздо меньшим спросом в частном домостроении пользуются следующие типы железобетонных изделий:

• Ребристые – повышенные прочностные характеристики и несущая способность достигаются благодаря оптимальному распределению в конструкции ребер жесткости и более тонкой основы согласно нагрузкам на растяжение и сжатие. Основная область применения – перекрытие производственных объектов и высотных зданий. При строительстве частных домов используются крайне редко в основном из-за ребристой нижней плоскости, усложняющей отделку.

Рисунок 7. Внешний вид ребристых изделий

Полнотелые – представляют собой железобетонное изделие сплошного сечения (без пустот), за счет чего обладают большим весом при практически равной несущей способности по сравнению с пустотными плитами. В частном домостроении спросом практически не пользуются.

Рисунок 8. Внешний вид сплошных плит

Отличительные особенности плит ПК и ПБ

Таблица 1. Сравнительный обзор отличий железобетонных плит перекрытия серий ПБ и ПК

Что такое плита перекрытия. Что такое плиты перекрытия. Какие бывают плиты перекрытия

Внутренние несущие ограждающие конструкции, располагающиеся горизонтально, называются перекрытиями.

Они используются в строительстве для обустройства цоколя, пространства между этажами, а также чердака и кровли.

Несмотря на разнообразие проектов, перекрытия чаще всего имеют стандартный тип, и служат основой для утепления и отделки.

Конструкции делают из различных материалов, выбор которых во многом зависит от проекта дома, этажности, параметров нагрузки. Что нужно знать о видах перекрытий, принципах их классификации, а также другие нюансы, читайте подробнее в представленной статье.

Основные функции

Перекрытия представлены разными видами изделий, но вне зависимости разделения их на группы, и для удобства эксплуатации, каждый из них выпускается в виде плит, хотя встречаются и сплошные (монолитные) перекрытия.

Такой технологический подход от производителей ускоряет и облегчает монтаж, проводимый своими руками (если плиты перекрытия нетяжелые). Это же относится и к установке изделий с помощью строительной техники (при их крупном весе).

Плиты перекрытий имеют различные размеры (толщину, длину и ширину), и соответствуют, в зависимости от типа таким нормативам:

В представленных нормативах могут быть отсылки к другим документам, которые касаются способов изготовления, проведения расчетов, используемых материалов, состава.

Основные функции, которым должны соответствовать конструкции, разделяющие этажи, и являющиеся основой для полов, потолка и балконов, по требованиям – это:

1. Высокая прочность (достигается в процессе изготовления и соблюдения правил выпуска изделий).
2. Хорошая устойчивость (должны быть представлены горизонтальными ребрами жесткости по диафрагме). Жесткость обеспечивает устойчивость к изгибающим нагрузкам.
3. Высокий уровень шумоизоляции (обеспечивается составом изделий).
4. Обладать определенным уровнем гидроизоляции или быть совместимой с ней.
5. Иметь повышенную степень огнестойкости (более 1 часа).

Перекрытия должны быть также:

• долговечными;
• максимально эргономичными и технологичными;
• выдерживать несущую и распределяющие нагрузки;
• хорошо поддаваться монтажу, отделке и хорошо совмещаться с различными материалами, которые помогают им плотно прилегать к основанию.

Для всех видов плит имеет значение толщина перекрытия. Например, в стандартных домах, с жилой площадью больше 56 м 2 она рассчитывается, исходя из нагрузок, которые предполагаются в процессе эксплуатации. Нагрузка по минимуму для чердачного перекрытия составляет около 105 кг/м 2 , цокольного или расположенного между этажами – до 210 кг/м 2 , без учета веса используемой плиты.

Любые разновидности перекрытий изготавливаются строго в заводских условиях, согласно установленных технологических и производственных норм, поэтому на объекты строительства всегда доставляются в готовом виде.

Типы перекрытий

Разновидности конструкций зависят от их распределения по определенным факторам. Технические специалисты их делят таким образом:

• По конструкции:
  1. цельные (могут представлены одной большой плитой);
  2. сборные (состоят их нескольких плит);
  3. ограждающие (из различных элементов и материалов, часто используют для пола, лестниц и цоколей);
  4. несущие, балочные (применяются чаще для обустройства кровли);
  5. безбалочные (имеют особенности в конструкции, которая выполнена без балок)
• По использованному материалу:
  1. ЖБ и бетонные (монолитные), сделанные из крепких марок цемента от М500;
  2. деревянные (выполнены из крепких пород дерева – бук, вяз, лиственница);
  3. смешанные (используется несколько видов материалов, хорошо адгезирующихся между собой);
  4. СИП и сэндвич-панелей (чаще применяются для 1-2-х этажного дома).
• По месторасположению:
  1. чердачные (крыша);
  2. цокольные (нижний этаж рядом с отмосткой);
  3. подвальные (погреб и подвал);
  4. межэтажные (расположение между жилыми этажами);
  5. балконные (используются для формирования лоджий, балконов, мансард и веранд).

Какие еще разновидности существуют:

• По нагрузке:
  1. тяжелые;
  2. легкие и облегченные.
• По типам зданий:
  1. панельные;
  2. из газобетонных блоков;
  3. каркасные.
• По способности к самовозгоранию:
  1. обычные;
  2. противопожарные.

У каждого вида особенности предназначены определенному типу дома. Так, например, для деревянных и каркасных домов чаще всего применяют перекрытие из различных древесных материалов, требующих обработки полимерами (для уплотнения и укрепления прочности поверхности). Эти конструкции можно устанавливать даже своими руками.

А для кирпичных и газобетонных домов можно использовать монолитные или сборно-монолитные перекрытия, которые требуют создания армированного пояса, формируемого с помощью опалубки и приспособлений для армировки. Такие перекрытия укладываются только с помощью грузоподъемной техники.

В газоблочных и пеноблочных домах можно использовать плиты перекрытий, сделанные из аналогичного состава – они будут легкими и удобными в работе. Но на практике большинство строителей используют монолитные и ЖБ –плиты, как проверенные временем надежные конструкции.

Сравнительный анализ: что лучше выбрать?

Подобрать нужный вид перекрытия лучше всего, обратившись к специалистам. Они при составлении проекта сделают расчет несущей способности перекрытия по нагрузке, которую она должна выдерживать. Кроме того, они подсчитают уровень нагрузки между конструкционной стеной и перекрытием, обратят внимание на качественные характеристики и ее функциональную способность.

По общим габаритам стандартные перекрытия бывают:

1. Длина – 1,6 до 10,8 (м).
2. Ширина – 1-2 (м).
3. Толщина – 220 мм.

Отдельно для некоторых конструкций толщина бывает следующей:

• по несущей способности – 300-1600 (кг/м2);
• утолщенные – 265 (мм);
• облегченные – 160 (мм).

Чаще всего в монтаже используют балочные и безбалочные перекрытия. Балочные сделаны из деревянного бруса или длинных узких бетонных конструкций, поддерживающих лестницы и потолок. Безбалочные перекрытия представлены монолитом, а также ЖБ-изделиями в виде плит, которые после укладки их на армированный пояс, дополнительно заливаются бетонным растовором.

Безбалочный вид выполняет одновременно 2 важные функции – несущую (распределительную по нагрузке) и ограждающую.

Деревянные

Важными достоинствами перекрытий из дерева является их вес, цена, легкий монтаж, хорошая адгезия с любыми материалами (бетонными, металлическими, пластиковыми, ячеистыми и т.д.). Деревянные перекрытия не сложно установить своими руками.

Сами конструкции можно возводить на любом уровне:

• под мансардой;
• лестницей;
• чердаком;
• над погребом или подвалом;
• между жилыми этажами.

Больше всего их используют в деревянных домах с одним или двумя этажами. Требования к перекрытиям зависят от проекта, поэтому в различных постройках, они могут различаться по прочности, а также обустройству теплоизоляционного и гидроизоляционного слоя, укладываемого поверх них.

Но самое главное – это использование качественной древесины, которая обработана антисептическими средствами, для предупреждения образования плесени и грибков; а также полимерным слоем из экологически чистых веществ, придающих дополнительную прочность и крепость.

Монтаж перекрытий осуществляется по балкам из дерева. Используются:

1. сосна;
2. лиственница;
3. дуб;
4. бук;
5. ель.

Крепят деревянные перекрытия не только на стены, выполненные из дерева, но и из бетона, кирпичей, легких ячеистых бетонов (пеноблоки, газоблоки). Чаще всего используют балочную разновидность перекрытий, которую укрепляют анкерами и нагелями (деревянными гвоздями ручного изготовления).

О деревянных перекрытиях дополнительные сведения здесь.

Железобетонные

Изделия данной группы производятся строго из высоких марок бетона, выше М300. Перекрытия бывают полнотелыми и пустотными. Плиты заводского выпуска или сделанные по опалубке и армировке обладают рядом положительных технических качеств, к которым относят:

• высокие прочностные и плотностные характеристики;
• огнестойкость и водоотталкивающие свойства;
• выдерживание максимальных нагрузок;
• широкая распределяющая несущая конструкционная способность. Снижающая нагрузку на фундамент;
• набирание прочности по мере эксплуатации в течение 1 года.

Недостатками таких перекрытий считаются крупный вес и невозможность установления пролетов со сложной конфигурацией.

Полная информация о железобетонных перекрытиях тут.

Монолитные

Цельная конструкция из высококачественных марок цемента, сыпучих веществ, воды и полимеров, залитая в опалубку из дерева или металла, представляет собой монолит, который выполняется по месту проведения строительных работ. Готовый состав заливается в опалубочную форму, по заранее установленному каркасу из металлических прутьев или сетки, которые являются армировкой.

Важными качествами данного перекрытия специалисты считают такие качества:

1. Высокая несущая способность.
2. Выносливость, прочность и плотность.
3. Хорошая способность к сжатию на изгиб.
4. Возможность самостоятельного изготовления раствора и его приготовление, без привлечения строительной техники.
5. Долговечность.
6. Стойкость к температурным перепадам.
7. Отсутствие мостиков холода по середине.
8. Экологичность состава, так как все компоненты выполнены из природных материалов.

Установку монолита по периметру лучше всего выполнять по колоннам или обустроенным углам дома (центры опирания), а распределение общей нагрузки «поручить армированному поясу – верхней части стеновой конструкции, сделанной с помощью цементного раствора, опалубки и укрепленную металлическими армированными прутьями.

Главным минусом монолитного перекрытия считается слишком высокая трудоемкость и затратность человеческого ресурса по времени. Кроме того, монолит должен хорошо застыть и набраться крепости, поэтому после его заливки требуется 7 и более дней, для того, чтобы поверхность высохла, и строительство продолжилось.

Подробно о монолитных перекрытиях в статье по ссылке.

Сборно-монолитные

Данная разновидность перекрытий также считается достаточно популярной. Это довольно надежная конструкция, несмотря на свой небольшой вес. Представлено сборно-монолитное перекрытие следующими основными конструктивными элементами:

• длинными балками (бетонными или металлическими), формирующими каркас с помощью арматуры между конструкционными стенами по периметру;
• блоками (их называют вкладышами, так как они образуют своеобразную опалубку, так как укладываются между балками, и на них заливается потом бетонный раствор);
• каркас с армировкой (он делается из подготовленных прутьев, закрепляется сваркой, и укладывается поверх блоков, выполняющих роль вкладышей).

Бетонный раствор, заливаемый на представленные элементы полностью убирает все имеющиеся пустоты, и при высыхании хорошо их стягивает между собой. Важными преимуществами использования данного вида перекрытий считают:

1. Проведение работ в тех местах, куда строительная техника не может добраться, и нет возможности для ее применения.
2. Высокие теплопроводные качества за счет использования в работе вместо вкладышей блоков из легких ячеистых бетонов.
3. Хорошие показатели защиты от шума и посторонних звуков.
4. Универсальность использования (для различных конфигураций).
5. Получение ровной поверхности на месте строительства.
6. Долговечность, плотность и прочность.

Единственными недостатками данного типа перекрытий считается установление опалубки, некоторая затратность и трудоемкость по времени, а также, как и в случае, с монолитом – ожидание застывания поверхности и набор прочности бетона.

Более подробная информация здесь.

Заключение

Разновидностей перекрытий существует много. Более востребованными считаются не сплошные (монолитные) конструкции, а плитные.

Чтобы правильно выбрать необходимый материал для обустройства определенной части дома, стоит обращать внимание на изделия от проверенных производителей. Например, почти все производственные компании маркируют плиты буквами и цифрами, указывая на них габаритные размеры и принадлежность к типу.

Все капитальные постройки лучше всего выполнять из легких и прочных марок бетона, усиливая их внутреннюю структуру каркасом из металлических прутьев.

В процессе монтажа перекрытий можно использовать балки не только из дерева и бетона, но и из металла.

Плиты перекрытия: толщина, габаритные размеры и характеристики

Перекрытия представляют собой горизонтальные диафрагмы, которые разделяют постройки на этажи. Основным предназначением является восприятие нагрузок от оборудования, людей, мебели. Также перекрытия необходимы для выполнения роли диафрагмы жесткости, обеспечивающей общую устойчивость здания.

• Что такое плиты перекрытия?
• Основные функции и характеристики
• Классификация плит перекрытий
• Виды железобетонных многопустотных плит
• Принципы обозначения марки железобетонных многопустотных ПК
• Преимущества некоторых типов плит перекрытий

Что такое плиты перекрытия?

Общеизвестно, что перекрытия являются несущей горизонтальной конструкцией любого строения и предназначены для разделения между собой этажей. Различают чердачные и междуэтажные типы. Во время строительства и при дальнейшей эксплуатации дома, именно на перекрытия ложится чрезвычайно большая нагрузка, так как, кроме своего веса, они должны выдержать тяжесть расположенной над ними части здания.

Основные элементы, состоящие из тяжелых сборных железобетонных плит, называют частями перекрытий. Звукоизоляцию и тепло обеспечивает верхняя часть, а нижняя выступает в роли потолка.

В строительном производстве такие плиты, как правило, делают из бетона либо железобетона. Отличительной чертой ребристых железобетонных конструкций является наличие промежутка между ребрами, составляющего около 150 см. В качестве перекрытий могут также выступать железобетонные балки, достаточно плотно пригнанные друг к другу. В таких случаях в балочных перекрытиях между балками рекомендуется вставлять особые вкладыши и бетонировать образовавшийся между ними промежуток.

В список наиболее часто используемых типов плит можно добавить сталекаменные перекрытия. Приобрести их без особых проблем можно в любом магазине строительных материалов, но монтировать лучше в промышленных условиях.

В жилых домах либо коттеджах, имеющих кирпичные, блочные или бетонные стены, наиболее часто в качестве перекрытий применяют железобетонные конструкции. Их располагают как вдоль здания, так и поперек, в зависимости от особенностей проекта. Материалом для плит, в этом случае, может быть легкий либо обычный тяжелый бетон марки 200 и более. Очень часто, с целью уменьшения веса плит, а также экономии бетона, их делают с продольными пустотами круглой формы. Ширина плит может колебаться в пределах 600-2400 мм, при длине 2400-6600 мм. При необходимости, для больших пролетов без дополнительной установки опор, могут быть выпущены перекрытия с длиной конструкции до 12000 мм.

Основные функции и характеристики

Плита представляет собой прямоугольный плоский кусок металла, камня либо другого материала и является составной частью здания. В строительстве этот элемент несет на себе полный вес других частей строения.

Основными характеристиками для перекрытия являются:

• прочность, ввиду необходимости выдерживать большие расчетные нагрузки;
• жесткость, так как в перекрытии не должно быть ощутимых перегибов даже под воздействием значительных нагрузок. Допустимой величиной является 1/200 пролета для перекрытий чердаков и 1/250 пролета для перекрытий между этажами;
• звукоизоляция должна обеспечивать достаточную защиту помещения от переноса звуков из других помещений, расположенных по соседству;
• теплозащита;
• огнеупорность;
• экономичность предполагает наименьший вес при небольшой толщине;
• индустриальность всех элементов.

Общая цена конструкций, как правило, составляет 15-20 процентов общей стоимости всего здания. Поэтому правильный и рациональный подход к выбору конструкции перекрытий поможет значительно снизить уровень финансовых затрат и сохранить при этом все необходимые эстетические и эксплуатационные качества строения.

При грамотно подобранных и скоординированных размерах конструктивных элементов дома, в строительстве можно будет применять исключительно стандартные части.

Классификация плит перекрытий

Какими бывают плиты перекрытия? Железобетонные конструкции классифицируют по разнообразным параметрам, таким как толщина плит, тип опоры плиты на несущую конструкцию, наличие и размещение пустот в теле плиты.

Однако, как правило, конструкции разделяют следующим образом:

1. Пустотные, наиболее широко используемые при обустройстве межэтажных перекрытий. Их применяют при строительстве домов из бетона, кирпича и стеновых блоков. Лучшей тепло- и звукоизоляции способствует наличие в плитах воздушных полостей.
2. Ребристые, предназначенные для строительства кровли зданий промышленного назначения, таких как ангары, гаражи, склады. Зачастую такие помещения не отапливаются.
3. Монолитные, представляющие собой железобетонные конструкции сплошного армированного типа. Такие перекрытия отличает гораздо большая прочность, чем у других видов плит. Монолитные конструкции нашли применение при строительстве многоэтажных зданий, в условиях увеличенной силовой нагрузки на конструкцию.

Виды железобетонных многопустотных плит

Конструкции такого типа используют в качестве перекрытий пролетов зданий и сооружений. Их длина, как правило, составляет 12 м. Ширина перекрытия (ПК) равна 1 м, 1,2 м либо 1,8 м, а высота обычно от 0,22 до 0,31 м. Особую прочность на изгиб, плите придает наличие в ней армированных ребер и пустот, при сравнительно легком весе. Многопустотные плиты лучше всего подходят для прокладки коммуникаций и электропроводки.

Данные конструкции также разделяют на типы, в зависимости от их назначения, вариантов опор, количества пустот и толщины плит перекрытия:

• железобетонные конструкции с круглыми пустотами, диаметром 1,59 м и толщиной перекрытия 2,2 см. Применяются в качестве опор по двум, трем либо четырем сторонам;
• железобетонные конструкции с круглыми пустотами, диаметром 1,4 см и толщиной 2,2 см. Применяются в качестве опоры по двум, трем или четырем сторонам;
• железобетонные конструкции с круглыми пустотами, диаметром 1,27 см и толщиной 2,2 см. Предназначены для опоры по двум, трем, четырем сторонам;
• конструкции с круглыми пустотами, диаметром 1,59 см и толщиной 2,6 см. Назначение – опора по двум сторонам;
• конструкции с круглыми пустотами, диаметром 1,8 см и толщиной 2,6 см. Назначение – опора по двум торцевым сторонам;
• конструкции с круглыми пустотами, диаметром 2,03 см и толщиной 3,0 см. Назначение – опора по двум торцевым сторонам;
• конструкции с круглыми пустотами, диаметром 1,14 см и толщиной 1,6 см. Назначение – опора по двум торцевым сторонам;
• железобетонные конструкции с пустотами грушевидной формы и толщиной 2,6 см. Назначение – опора по двум сторонам;
• конструкции железобетонные диаметром 1,59 см. Назначение – опора по двум сторонам.

Возрастание количества плоскостей опоры перекрытия обозначается третьей буквой. К примеру:

• 2ПКТ — для опирания по трем сторонам;
• 1ПКК — для опирания по четырем сторонам.

Длина в дециметрах обозначена двумя первыми цифрами в маркировке конструкции. Реальный размер плиты, как правило, меньше на 20 мм. Таким образом, например, цифра 63 говорит о том, что фактическая длина равна 6280 мм.

Две вторые цифры в маркировке указывают ширину конструкции в дециметрах. Реальная величина ширины меньше на 10 мм. К примеру, цифра 12 обозначает, что ширина плиты составляет 1190 мм. Все плиты выпускают стандартной шириной, равной от 1,0 до 1,8 м.

Наконец, последняя цифра указывает на несущую способность перекрытия, которая измеряется в сотнях килограмм на 1 м2.

Приведенные в конце маркировки буквенные символы указывают:

• АтV – нижняя часть рабочей поверхности железобетонной конструкции усилена напряженной ранее арматурой;
• т – данная плита выполнена из тяжелого бетона;
• а – обозначает, что плита перекрытия оснащена в торцах отверстий уплотняющими вкладышами.

Принципы обозначения марки железобетонных многопустотных ПК

Для условного обозначения марок многопустотных железобетонных плит перекрытий принято использовать 3 группы, состоящие из букв и цифр.

Первая группа служит для обозначения типа продукта, его габаритных размеров и вида бетона, а также класса напрягаемой арматуры.

Вторая группа предназначена для указания расчетной нагрузки на изделие, измеряемое в килопаскалях, а также нормативный номер по несущей способности. При этом также обозначается класс напрягаемой арматуры для заранее напряженных плит.

Третья группа обозначает дополняющие характеристики, которые необходимы для отражения особых условий использования железобетонных перекрытий и специфических нюансов таких конструкций.

Согласно правилам нанесения маркировки на перекрытия, все необходимые показатели наносят на боковую поверхность плит. Маркировочные надписи принято подразделять на монтажные, основные и информационные. Основные, в свою очередь, состоят из:

• марки железобетонной конструкции;
• названия предприятия, изготовившего продукт и зарегистрированного товарного знака производителя;
• штампа, подтверждающего прохождение технического контроля.

Преимущества некоторых типов плит перекрытий

Среди специалистов наибольшее распространение получили пустотные конструкции, имеющие некоторые преимущества по сравнению с монолитными:

• ввиду достаточно больших масштабов производства, стоимость таких плит весьма доступна даже для обычного частного застройщика;
• пустоты, присутствующие в теле плиты, повышают уровень звукоизоляции перекрытия;
• через пустоты удобно прокладывать различные коммуникации, такие как сигнализацию или электрокабель;
• пустоты существенно уменьшают вес плиты, тем самым значительно облегчая нагрузку на фундамент;
• применяя заранее напряженную арматуру в конструкции плиты, можно заметно повысить ее как прочностные, так и эксплуатационные качества.

Железобетонные плиты, применяемые в качестве перекрытий, являются экономически выгодным выбором и позволяют смонтировать основной каркас здания в минимальные сроки.

Виды плит перекрытия и их характеристики

В зданиях и сооружениях любого типа и назначения в качестве несущих, разделяющих этажи конструкций используются железобетонные плиты перекрытия. Основной определяющий параметр выбора изделий – размер по длине и ширине.

Предприятия, производящие ЖБИ, предлагают плиты перекрытия в широком ассортименте по линейным размерам, но не менее важными критериями считаются конструкционные и технико-эксплуатационные характеристики плит.

Основные виды

Плиты перекрытия всех видов представляют собой изделия из конструкционного бетона с обязательным упрочнением стальной арматурой либо сеткой.

Таблица 1. Основные виды плит перекрытия

№	Маркировка	Конструкция	Особенности
1	П	Полнотелая, монолитная	Высокая прочность, большой вес
2	ПТ	Монолитная, полнотелая	Высокая прочность, большой вес
3	ПК	Пустотная	Изготавливается опалубочным способом
4	ПБ	Пустотная	Изготавливается безопалубочным способом
5	НВ	Пустотная	Изготавливается методом пропаривания в металлических формах
6	2ПБ	Пустотная утолщённая	Изготавливается безопалубочным способом, толщина увеличена
7	ПНО	Пустотная	Изготавливается опалубочным способом, толщина уменьшена
8	3,1ПБ	Пустотная	Изготавливается безопалубочным способом, толщина уменьшена
9	1,6ПБ	Пустотная	Изготавливается безопалубочным способом, толщина уменьшена
10	ПГ	Ребристая	Устойчива к сейсмическим и вибрационным нагрузкам
11	ПР	Ребристая	Устойчива к сейсмическим и вибрационным нагрузкам
12	ПП	Ребристая	Устойчива к сейсмическим и вибрационным нагрузкам

В таблице перечислены лишь основные, самые распространённые в нашей стране серии железобетонных перекрытий. Конструкторы постоянно разрабатывают новые модели и модифицируют старые серии, так как развитие индустрии ЖБИ проходит динамично, внедряются новые материалы и технологии. Но подавляющее большинство производителей работают по стандартным, проверенным технологическим решениям, особенно в сегменте малоэтажного жилищного строительства.

Пустотные плиты

Сегодня доступно много вариантов изготовления либо монтажа перекрытий и покрытий, большинство из них основаны на применении сборных железобетонных пустотных плит.

Единственное условие при самостоятельном выборе изделий для перекрытия: детальное изучение характеристик и размеров плит.

Плиты серий ПК и ПБ различаются технологией производства, но имеют одинаковую стандартную толщину 220 мм.

ПК (а также ПНО) изготавливаются с использованием опалубки для каждого изделия. В неё устанавливается армирующий каркас, далее изделие уплотняется с применением вибрационного оборудования. Это традиционная технология, по которой трудно допустить критические ошибки при изготовлении. Иногда застройщику необходима информация по числу возможных сторон опирания плиты. Для этого в маркировке плит ПК имеется уточнение: изделие, обозначенное ПКТ, может опираться на 3 стороны, а ПКК – на четыре.

Изделия ПБ (а также 2ПБ, 3,1ПБ, 1,6ПБ) заливаются бетонной смесью на непрерывно движущемся конвейере. После затвердевания плиту-полуфабрикат разрезают на плиты-отрезки нужной длины. Это безопалубочная технология.

Важно! В изделиях отсутствует поперечное армирование, что позволяет разрезать их без потери прочности. Возможен не только поперечный, но и продольный рез плиты, а также под углом 45 градусов. Эту возможность следует учитывать застройщикам, которым требуется в процессе монтажа обрезать часть плиты, — с плитами других марок подобные действия нежелательны.

Безопалубочные изделия имеют более точную геометрию и гладкую поверхность.

Плиты ПНО, 3,1ПБ и 1,6ПБ производятся из тяжёлого бетона. Их главное отличие от ПБ и ПК – уменьшенный размер толщины – 160 мм.

Изделия 2ПБ имеют толщину 265 мм.

Полнотелые плиты

ЖБИ типа ПТ и П мало востребованы у застройщиков индивидуальных жилых домов. Эти плиты востребованы в устройстве различных тоннелей лоткового типа, камер, каналов, в том числе под автодорогами и железнодорожными путями.

Плиты ПТ и П не имеют технологических пустот, обладают высокой жёсткостью, толщина достигает соответственно 160 и 120 мм.

Ребристые плиты

Перекрытия ПР универсальны, но, как правило, используются при сооружении больших промышленных и торговых объектов.

ПГ используются для покрытия сооружений — как крыша бесчердачных зданий.

Высота плит этого типа измеряется по рёбрам жёсткости, устроенным вдоль изделий. Она составляет 300 либо 400 мм, по горизонтальной плоскости – не меньше 50 мм.

Расшифровка маркировки

Основные параметры изделия наносятся производителем на боковую поверхность плиты с помощью буквенно-цифрового кода. Полная маркировка изделия обязательно отображается в предоставляемых производителем сертификате качества на изделие. Потребитель может самостоятельно расшифровать маркировку, используя следующие примеры:

ПК 72-12-8- АтVт: П – пустотелая плита; К – пустоты круглые в сечении; 72 – длина изделия в дециметрах (7,2м); 12 – ширина изделия в дециметрах (1,2м); 8 — допустимая нагрузка в кПа (800кгс/м²); АтV — применённый в изделии класс арматуры; т – в производстве плиты использован тяжёлый бетон.

Размеры и вес плит

Для расчёта схемы раскладки плит застройщику необходимо знать заранее их геометрические параметры. Знание веса изделий поможет правильно рассчитать нагрузки на несущие опоры.

Таблица 2. Габаритные размеры и вес пустотных плит

Шаг длины – 300 мм

Примечания к таблице:

1) оптимальная ширина плит для перевозки – 1,2 м, — в кузове автомобиля стандартной ширины 2,6 м располагаются 2 плиты по ширине.

2) производители плит ПБ предлагают услуги по нарезке изделий по длине, определяемой заказчиком, рез может быть выполнен под любым углом.

Расчет количества плит и их размеров для частного дома

Размеры плит и схема их раскладки по перекрытию, как правило, определены в проекте строительства дома. Но в российском частном домостроении возможны любые чудеса. Часто под лозунгом экономии где-то на просторах интернета изыскивается проект дома либо заказывается самый недорогой проект. Строить по таким исходникам опасно, вот и приходится застройщику разбираться с плитами по ходу строительства. Но это не страшно, если подходить к решению проблемы ответственно, понимая главные моменты, — потребность и габариты плит перекрытия:

Длина плит – это расстояние между опорными стенами плюс расстояние, необходимое для надёжного опирания плит на несущие стены.

Ширина плит подбирается так, чтобы полностью перекрыть строение. При новом строительстве стены возводятся с учётом размеров плит перекрытия. Изделия укладываются вплотную, впритык к стенам, не опираясь на них. Перегородки не несущие (межкомнатные) в расчётах не учитываются: плиты укладываются сверху без опирания или впритык к перегородкам.

При невозможности обеспечить перекрытие полностью, оставшийся участок заливается монолитным бетоном с армированием в подготовленную опалубку. Лучше добавить монолитом недостающую часть перекрытия, чем перекрывать с «запасом», а потом отрезать излишки. Нельзя самостоятельно резать заводские напряжённые плиты без профессионального понимания процесса.

Важно! В случаях, когда опорные несущие стены выполнены из блочных пористых материалов (газобетон, пенобетон, керамзитобетон, арболит и другие) – по стенам устраивается армопояс. Железобетонные плиты перекрытия монтируются только после полного схватывания бетона армопояса.

Преимущества пустотелых плит перекрытия

ЖБИ для перекрытий, изготовленные с пустотами, обладают рядом преимуществ в сравнении с монолитными перекрытиями и сплошными плитами:

• Продольные технологические пустоты значительно снижают вес конструкции перекрытия, минимизируют нагрузки на фундамент строения.
• Воздух в пустотах работает как природный теплоизолятор.
• Плиты заводского изготовления, как правило, имеют хорошую геометрию и ровную поверхность, что снижает затраты на отделочные работы.
• Монтаж плит выполняется быстро и просто, сокращая общее время строительства.
• Стоимость плитного пустотного перекрытия в среднем дешевле идентичного монолитного на 30%.

Типичные ошибки при работе с железобетонными плитами перекрытия

Ряд ошибок, которые постоянно совершают неопытные застройщики, вызван неправильным расчётом, отсутствием профессиональных знаний либо мнимой экономией.

Смещение плиты для устройства балкона

Часто застройщики, желая одновременно с устройством перекрытия создать площадку для балкона, — смещают одну или несколько плит. Иногда две-три плиты специально приобретаются немного длиннее, чтобы создать балкон. Это достаточно грубая ошибка с непредсказуемыми последствиями. Дело в том, что при смещении плита опирается на несущую стену местом, где отсутствует поперечное армирование. В точке опоры плита может «срезаться», а балкон обрушиться.

Самостоятельная обрезка плиты

Неправильно подобранный размер плиты ведёт к совершению следующего ошибочного действия, — «лишняя» часть плиты обрезается. Это приводит к ослаблению конструкции, а затем к срезу и обрушению. Но для любителей обрезать плиты есть один вариант: следует применить плиты, изготовленные по безопалубочной технологии. Они не ослабнут при обрезке, потому что характеристики плит ПБ одинаковы по всей длине.

Ошибки при хранении и транспортировке

При перевозке плит нельзя допускать их свисания с кузова автомобиля. Свисающая часть непременно лопнет либо изогнётся во время движения так, что её использование станет невозможным из-за несоответствия расчётным параметрам. При длительном хранении плит под них необходимо подложить деревянные бруски на расстоянии 30 см от края, иначе может произойти изгибание.

Использование треснувших плит

Когда плита работает в перекрытии, — в ней вполне могут образоваться незначительные трещины. Это не критично. Намного хуже, если трещины появились, когда плита ещё не нагружена, во время хранения. Как правило, такое изделие применять в перекрытии не стоит, — оно не соответствует требованиям нормативов и потенциально опасно.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Виды и классификация насосов

Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

• в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
• давление и напор;
• КПД.

По области применения:

• бытовые;
• промышленные.

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

• погружные насосы;
• поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

• электрические насосы;
• жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

• для чистой воды;
• для воды средней степени загрязненности;
• для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

• садовые;
• насосные станции;
• дренажные;
• глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

• для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
• для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
• для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

1. Водоподъемные.
2. Циркуляционные.
3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

• чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
• жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
• не сильно загазованных жидкостей;
• смесей газа и жидкости;
• агрессивных жидкостей;
• жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

• многоступенчатые;
• маслонасосы шестеренные;
• насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

• в легкой промышленности;
• в химической промышленности;
• в строительстве;
• в машиностроении;
• при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

• насосы, работающие за счет механической энергии;
• водоструйные насосы;
• насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

• напор;
• частота вращения колеса;
• КПД;
• высота всасывания;
• объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Погружные насосы

Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

• цель использования;
• место использования;
• необходимость установки вспомогательных агрегатов;
• габариты насоса;
• способ работы насоса.

Классификация насосов и их основные характеристики.

Различают насосы двух основных типов: динамические и объемные.

В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объем жидкости, который непрерывно сообщается со входом в насос и выходом из него.

В объемных насосах жидкость перемещается (вытесняется) при периодическом изменении замкнутого объема жидкости, который периодически сообщается со входом и выходом из него.

Динамические насосы по виду сил, действующих на жидкость, подразделяются на лопастные и насосы трения.

К лопастным относятся насосы, в которых энергия передается жидкости при обтекании лопастей вращающегося рабочего колеса (или нескольких колес) насоса. Лопастные насосы, в свою очередь, делятся нацентробежные и осевые, причем в центробежных насосах жидкость движется через рабочее колесо от его центра к периферии, а в осевых – в направлении оси колеса.

Насосы трения представляют собой насосы, в которых жидкость перемещается преимущественно под воздействием сил трения. К ним относятся в частности вихревые и струйные насосы.

Объемные насосы это такие, в которых жидкость, вытесняется из замкнутого пространства телом, движущимся возвратно-поступательно (поршневые, плунжерные, диафрагмовые насосы) или имеющим вращательные движения (шестеренные, пластинчатые, винтовые насосы).

Основные параметры насосов. Основными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность. Производительность, или подача, (м3/сек) определяется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Напор Н (м) характеризует удельную энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Этот параметр показывает, насколько возрастает энергия жидкости при прохождении ее через насос и определяется с помощью уравнения Бернулли. Напор можно представить как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ей насосом. Поэтому напор не зависит от плотности перекачиваемой жидкости. Полезная мощность Nп, затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии, равна произведению удельной энергии Н на весовой расход жидкости:

(7.1)

Мощность на валу Nвбольше полезной мощности в связи с потерями энергии в насосе, которые учитываются коэффициентом полезного действия (к.п.д.) насоса hн:

(7.2)

Коэффициент полезного действия характеризует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса. Величина отражает относительные потери мощности в самом насосе и выражается произведением

(7.3)

В выражение (7.3) входят величины: – коэффициент подачи, или объемный к.п.д., представляющий собой отношение действительной производительности насоса к теоретической (учитывает потери производительности при утечках жидкости через зазоры и сальники насоса, а также вследствие неодновременного перекрытия клапанов и выделении воздуха из перекачиваемой жидкости при давлении ниже атмосферного во время всасывания); – гидравлический к.п.д. – отношение действительного напора насоса к теоретическому (учитывает потери напора при движении жидкости через насос); – механический к.п.д., характеризующий потери мощности на механическое трение в насосе (в подшипниках, сальниках и т.д.).

Значение зависит от конструкции и степени износа насоса и в среднем составляет: для центробежных насосов 0,6 ¸ 0,7; для поршневых насосов 0,8 ¸ 0,9; для совершенных центробежных насосов большой производительности 0,93 ¸ 0,95.

Производительность насоса

Наряду с напором и мощностью производительность относится к числу важнейших параметров насоса. Значение этих характеристик – определяющий критерий при выборе оборудования. Покупка насосного агрегата начинается с выяснения, удовлетворяет ли производительность устройства предъявляемым требованиям. О ней и пойдёт речь в нашей сегодняшней статье.

Что такое производительность насоса

Под производительностью насоса, она же подача или объемный расход, понимают объем жидкости, перекачиваемый оборудованием в единицу времени. Параметр обозначается буквой Q. Основные единицы измерения – м3/с, м3/ч, л/с, л/ч. Максимальное значение данной технической характеристики указывают на идентификационной табличке каждого насоса – шильде.

Производительность включает только объем реально перемещенной жидкости, обратные утечки не учитываются. Соотношение теоретического и реального расходов называют объемным КПД. У современного насосного оборудования уровень герметизации очень высок, поэтому реальная производительность практически равна теоретической.

Иногда вместо объемного расхода пользуются массовым. В этой ситуации величину подачи измеряют не объемом, а массой перемещаемой жидкости в единицу времени. Массовый расход обозначают буквой G.

Соотношение между массовым и объемным расходом выражается формулой:

Где ρ – плотность перекачиваемой жидкой среды.

Способы измерения производительности

• Ротаметр. Прибор представляет собой стеклянную трубку с поплавком, немного расширяющуюся кверху. Ротаметр вмонтирован в трубопровод, для измерения прибор снабжен шкалой и калибровочным графиком. С ростом подачи поплавок поднимается вверх. Вид калибровочного графика определяется конструкцией измерительного прибора и свойствами жидкой среды.
• Дифманометр с мерной диафрагмой. Прибор выглядит как U-образная трубка с жидкостью. Диафрагма в виде переборки с отверстием ставится в трубопровод, трубка подключается двумя шлангами, подсоединенными перед диафрагмой и за ней. Жидкости в трубопроводе и дифманометре не перемешиваются. Напор перекачиваемой жидкой среды после прохода через диафрагму снижается. По шлангам напор передается жидкости в U-образной трубке. Чем выше производительность, тем больше отличается напор с обеих сторон диафрагмы и тем выше разница между уровнями жидкости в двух ветвях дифманометрической трубки. Измерительные показания дифманометра переводятся в подачу с помощью градуировочного графика.
• Автоматические измерительные приборы. Информация о величине подачи передается на компьютер в виде электрического сигнала.

На что влияет производительность

Потребительские свойства насоса выражаются зависимостью напора от подачи. Максимальной подаче соответствует минимальный напор, и наоборот.

График зависимости получают опытным путем и заносят в сопровождающую техническую документацию. Если по каким-либо причинам соответствующая информация отсутствует, ее запрашивают на предприятии-изготовителе или самостоятельно тестируют оборудование на месте.

Длительная бесперебойная работа насоса возможна только при соответствии производительности условиям эксплуатации. Обычно требуемая величина объемного расхода известна заранее, поскольку оборудование подбирают под конкретную трубопроводную систему.

Производительность, м³/ч	Подходящий тип насоса
До 10	Бочковые, насосы-дозаторы, винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные, оборудование для дезинфекции
10 – 100	Винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные

Каждый тип насосного оборудования используют в определенной сфере применения. В ряде случаев возможные направления использования перекрываются. Например, винтовые насосы в отдельных областях успешно конкурируют с центробежными.

Если эксплуатационным требованиям удовлетворяют сразу несколько типов насосов, предпочтение отдают оборудованию, наиболее подходящему к конкретной величине производительности. Учитывают цену и затраты на эксплуатацию, включая размер потребляемой мощности и расходы на обслуживание или ремонт.

Расчет производительности, взаимосвязь с типом насоса

Конструкция и принцип действия насоса влияют на характеристику производительности и способ расчета. На величине параметра отражаются частота оборотов или тактов, свойства жидкости, характеристики трубопровода. При самовсасывании, увеличении плотности и вязкости жидкости подача снижается.

Центробежные

Центробежные насосы показывают высокую производительность, отличаются равномерностью подачи, однако показатели резко снижаются с возрастанием напора. По величине напора модели центробежного типа уступают оборудованию с мембранной, винтовой или импеллерной конструкцией.

С ростом производительности растет потребляемая мощность, а КПД проходит через максимальное значение и начинает уменьшаться. Наиболее благоприятный эксплуатационный режим при заданной частоте оборотов достигается при максимальном КПД.

Зависимость напора, потребляемой мощности и КПД от производительности при постоянной частоте оборотов отражается в универсальной характеристике. Показатели зависимости получают при проведении контрольных испытаний.

Насосы центробежного типа с несколькими колесами на одном валу называют многоступенчатыми. Жидкость поочередно перемещается через каждое из колес. При одинаковом с одноступенчатым насосом объемном расходе у многоступенчатого устройства напор будет больше.

Способы регулирования подачи:

• Изменение частоты оборотов рабочего колеса. С уменьшением частоты оборотов колеса снижается производительность насоса. Данный способ регулировки наиболее эффективен с энергетической точки зрения, поскольку со снижением подачи сокращается напор насоса, соответственно, уменьшается потребление электроэнергии. До сравнительно недавнего времени широкому применению рассматриваемого способа мешала высокая стоимость преобразователей частоты. Сегодня промышленность массово выпускает преобразователи частоты надлежащего качества, произошло снижение цен, что сказалось на изменении ситуации в пользу подобного способа регулировки.
• Смена положения задвижки на напорном трубопроводе. Изменение производительности достигается за счет регулирования задвижкой гидравлического сопротивления в трубопроводной системе. Чем сильнее открыта задвижка, тем выше подача. Этот способ проще, чем изменение частоты оборотов, но более затратен с точки зрения энергопотребления. При снижении производительности положением задвижки уменьшается КПД, а напор возрастает. Явление сопровождается бесполезным расходом энергии.
• Байпасирование. Производительность регулируют байпасом – обходным путем с задвижкой для отвода части жидкости из напорного трубопровода во всасывающий. Подачу изменяют положением задвижки. Величину изменения можно определить по разнице показаний двух дифманометров, установленных перед и после байпаса. При открытии задвижки байпаса возрастает производительность и потребляемая мощность, а КПД снижается. По этой причине данный способ регулировки подачи энергетически менее эффективен по сравнению с изменением частоты оборотов колеса.

Объемный расход устройств центробежного типа определяют по формуле:

• Q – производительность, м³/с
• b₁, b₂ – ширина колеса на внутренней и внешней окружности, м
• D₁, D₂ – внешний диаметр впускного отверстия и колеса, м
• σ – толщина лопаток, м
• z – количество лопаток
• c₁, c₂ – радиальные составляющие абсолютной скорости на входе и выходе из колеса, м/с

Мембранные

Агрегаты мембранного типа обеспечивают высокий напор в нагнетательной линии, при этом величина напора практически не сказывается на производительности. Ввиду инерционности движения мембранные устройства работают с малой частотой, что выливается в низкую подачу.

Винтовые

В винтовых насосах жидкость перекачивается вращением одного или нескольких сцепленных винтов. Профиль винтов позволяет герметично изолировать нагнетающую область от всасывающей.

При вращении винтов во впадинах между корпусом и винтом создаются заполненные жидкостью зоны замкнутого пространства. Жидкая среда постепенно перемещается вдоль винтовой оси в сторону нагнетающей области.

Вращательное движение винтовых насосов в отличие от мембранных не затруднено инерцией. Оборудование подобного типа может работать с высокой частотой и демонстрировать производительность, сравнимую с моделями с центробежным принципом действия, прежде всего многоступенчатыми со средними значениями подачи.

Производительность насосных агрегатов с винтовой конструкцией увеличивается с ростом частоты оборотов, при этом напор не изменяется. У многовинтовых моделей размер подачи выше, чем у одновинтовых.

Подачу насоса с одним винтом вычисляют по формуле:

• Q – производительность, м³/с
• ε – эксцентриситет, м
• D – диаметр винта, м
• Т – шаг винтовой поверхности статора, м
• n – частота вращения ротора, сек−1
• η_V – объемный КПД

Импеллерные

Производительность импеллерного насоса напрямую зависит от частоты оборотов вала электрического двигателя. По этой причине оборудование применимо для использования в качестве насоса-дозатора.

В моделях с импеллерным устройством сочетаются достоинства агрегатов с центробежным принципом действия и объемного типа. Остается достижимым высокий уровень напора и подачи, одновременно сохраняется возможность перекачки густых жидкостей с сильной вязкостью.

Насосы-дозаторы

Объемный расход насосов-дозаторов регулируют жестче по сравнению с остальными типами насосов, поскольку основное требование к дозирующему оборудованию – точность дозировки перемещаемой жидкости.

• Ручное управление. Значение подачи выставляется поворотом ручки настройки.
• Сервопривод. Ход насоса ограничен до нужной величины, дозирование совершается автоматически. При отключении электроэнергии допускается настройка в ручном режиме.
• Частотный преобразователь. Настройка осуществляется через электронный блок управления с дисплеем. Возможна ручная настройка.

Среди разных типов насосов-дозаторов по уровню производительности и напора первенство принадлежит электромеханическим устройствам, на втором месте электромагнитные, замыкают ряд агрегаты с перистальтическим принципом действия.