2. Расчет многопустотной плиты перекрытия.

В этой статье мы расскажем об основных видах плит перекрытий и материалах, из которых они изготовлены. Особый акцент сделан на плитах перекрытия, которые используются для частных домов.

Технические характеристики изделий с обозначением ПБ

Панели перекрытия, маркируемые ПБ, изготавливаются по безопалубочной технологии путем разрезки бетонного массива на конвейере.

Особенность – повышенные технические характеристики:

  • способность эффективно поглощать внешние шумы;
  • идеальный внешний вид рабочей поверхности;
  • стойкость к воздействию механических усилий;
  • устойчивость к влиянию ударных нагрузок;
  • высокий запас прочности;
  • расширенный температурный диапазон использования;
  • незначительный вес за счет продольных полостей;
  • улучшенные теплоизоляционные параметры;
  • влагостойкость, затрудняющая коррозию арматурных прутков;
  • возможность получения продукции различных геометрических размеров;
  • наличие, если требуется, наклонного среза торцевой плоскости.

В торцевой плоскости изделий с маркировкой ПБ видны тросы усиления. Благодаря этой особенности безопалубочные панели обладают более высокой прочностью, чем плиты с индексом ПК. Для принятия решения об использовании конкретной марки панелей необходимо знать, каковы различия одних плит перекрытия от других.

Дополнительные данные

При расчета перекрытий нужно определить класс бетона и арматуры.

Однако, если знать все технические характеристики перекрытия и хотя бы приблизительный вес, который будет нагружать их, то произвести расчеты не представляется очень сложной задачей. Надо учитывать, что существует несколько классификаций нагрузок.

Так, первый тип зависит от того, какова продолжительность нагрузок. То есть нужно исходить из того, что они могут быть постоянными и временными. К постоянным относят: вес мебели, людей, бытовой техники и иных предметов, постоянно находящихся в квартире. Сюда надо также отнести и вес несущей конструкции, грунта и горного давления. Что касается временных нагрузок, то сюда относят те, которые возникают при строительстве здания, хранении и перевозке различных конструкций.

Есть и особые нагрузки, которые подразумевают сейсмическое или взрывное воздействие, а также измененную структуру грунта. К кратковременным относят – от оборудования, когда осуществляется строительство дома, а еще гололедные и ветряные (то есть климатические). При расчете максимальной нагрузки надо учитывать длительные нагрузки, к ним относятся такие, как:

Замерзание воды во внутренних полостях плиты перекрытия: 1- образование льда; 2- трещины; 3- железобетонный пояс жесткости; 4 -стенка в полкирпича; 5- бетонная стяжка; 6 – покрытие пола.

  • вес временных перегородок в доме;
  • вес оборудования, которое предназначено для стационарной работы (сюда относятся конвейеры, аппараты, твердые и жидкостные тела, которые входят в состав такого оборудования);
  • давление твердых тел, жидкостей и газов в трубопроводах;
  • вес стеллажного оборудования, которое располагается на складах, зернохранилищах, холодильниках и в прочих помещениях;
  • вес отложенной пыли (это тоже является важным фактором, многие это не принимают во внимание, что совершенно недопустимо);
  • разные осадки: снег, дождь, град (обязательно должны учитываться при расчетах на плиты перекрытия).

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) — совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет железобетонного монолитного перекрытия довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

Согласно пособию по проектированию к СНиП

Согласно пособия при расчете перекрытая по всем предель­ным состояниям вес перегородок, расположенных вдоль пролета плит, учитывается следующим обра­зом:

Читайте также:  Порядок крепления плит из природного камня

а) нагрузка от веса глухой жесткой перегородки (например, железобетонной сборной, выполняемой из горизонтальных элементов, железобетонной или бетонной монолитной, каменной и т. п.) прикладывается сосредоточенно на расстоянии 1/12 длины пе­регородки от ее краев;

б) при наличии в жесткой перегородке одного проема, целиком расположенного в пределах одной половины перегородки, нагрузка от веса меньшего простенка (включая вес половины надпроемной части перегородки) прикладывается сосредоточенно на расстоянии 1/3 ширины этого простенка от края перегородки, а нагрузка от веса остальной части перегородки — на расстоянии 1/12 длины этой части перегородки от краев проема и перегородки; при ином расположении проема нагрузка прикладывает­ся на расстоянии 1/18 длины соответствующих частей перегородки от их краев;

в) при наличии в жесткой перегородке двух прое­мов и более нагрузка от веса перегородки прикла­дывается сосредоточенно по центрам участков, опи­рающихся на перекрытие;

г) для прочих перегородок 60% их веса прини­мается распределенным по длине перегородки (на участках между проемами), а 40% — в виде со­средоточенных сил, приложенных в соответствии с подпунктами „а» — „в».

В соответствии с пособия  распределение местной нагрузки между эле­ментами сборных перекрытий, выполняемых из многопустотных или сплошных плит, при условии обеспечения качественной заливки швов между плитами производится с учетом рекомендаций:

а) при расчете по всем предельным состояниям принимается следующее распределение нагрузки от веса перегородок, расположенных вдоль пролета равных по ширине плит:

  • если перегородка расположена в пределах одной плиты, на эту плиту передается 50% веса перегород­ки, а по 25% ее веса передается на две смежные плиты;
  • если перегородка опирается на две соседние пли­ты, вес перегородки распределяется поровну между ними;

б) при расчете по предельным состояниям второй группы местные сосредоточенные нагрузки, распо­ложенные в пределах средней трети пролета плиты, распределяются на ширину, не превышающую длины пролета; при расчете по прочности такое рас­пределение сосредоточенных нагрузок может быть допущено лишь при условии соединения смежных плит по длине шпонками, проверяемыми расчетом (см. п. пособия).

Примечание. Если перекрытие образовано двумя плитами, опертыми по трем сторонам, при расположении перегородки в пределах одной плиты на эту плиту передает­ся 75 % веса перегородки; в этом случае нагрузка от веса перегородки на перекрытие передается, согласно п. пособия , при расположении перегородки как вдоль, так и поперек плиты.

Использованные термины в статье:

Нагрузки длительные — это нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо мало по сравнению с их средними значениями (п.3.5 СП ).

Длительные нагрузки входят в состав временных нагрузок (п.5.1 СП ).

Нормативные (базовое) значение нагрузок — это основная базовая характеристика, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование (п.3.7 СП ).

Расчетное значение нагрузки — это предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта (п.3.9 СП ).

Согласно п.4.2 СП расчетное значение нагрузки определяется как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γf, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. Минимальные значения коэффициента надежности  в основных и особых сочетаниях нагрузок определяются следующим образом:

  • при расчете по предельным состояниям 1-й группы — в соответствии с 7.2 (представлен в статье выше, таблица 7.1)-7.4, 8.1.4, 8.2.7, 8.3.5, 8.4.5, 9.8, , разделом 11, 12.5 и 13.8;
  • при расчете по предельным состояниям 2-й группы — принимаются равными единице, если в нормах проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.

Чем и зачем армируют перекрытие

Для армирования плит перекрытия используют стальную, так и композитную арматуру (в основном стеклопластиковую). Более распространена металлическая арматура А500С (в проектной спецификации может обозначаться S500), популярны диаметры 10 и 12 мм. Для основного армирования железобетонной конструкции используют только рифлёную арматуру, чтобы создания качественную связь арматуры с бетоном. Для изготовления дополнительных элементов, не влияющих на несущую способность будущей железобетонной конструкции, можно использовать гладкую арматуру А1. Практикуют в современном частном строительстве и комбинирование арматуры, используют для армирования монолитной плиты одновременно металлические и стеклопластиковые пруты.

Несмотря на то что какая арматура используется, играет она одну и ту же роль в бетоне – придаёт ему необходимую прочность, чтобы выдержать все будущие нагрузки на растяжение, скручивание и изгиб.

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок.

От расчетной нагрузки

М=(g+v)l02/8=* кН*м;

Q=(g+v)l0/2=* кН*м;

От нормативной нагрузки

М=(g+v)l02/8=7,93* кН*м;

Q=(g+v)l0/2=7,93* кН*м;

От нормативной постоянной и длительной нагрузок

М=(g+v)l02/8=* кН*м;

2.2.1.3. Установление размеров сечения плиты. ( )

Высота сечения многопустотной (7 круглых пустот диаметром 15,9 см) предварительно напряженной плиты h 220 мм. Рабочая высота сечения h0=h-a=220-30=190 мм.

Читайте также:  Какими бывают бетонные плиты? Виды, различия, применение.

Размеры: толщина верхней и нижней полок (22-15,9)/2=3,05 см.

Ширина ребер: средних – 33см,

крайних –

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения h’f= cм;

отношение h’f /h=3,05/22=0,1380,1, при этом в расчет вводится вся ширина полки b’f=146 см;

Расчетная ширина ребра b=146-7*15,9=35 см.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

10.1. При расчете строительных конструкций по прогибам (выгибам) и перемещениям должно быть выполнено условие

(25)

где f — прогиб (выгиб) и перемещение элемента конструкции (или конструкции в целом), определяемые с учетом факторов, влияющих на их значения, в соответствии с пп. 1-3 рекомендуемого приложения 6;

fu — предельный прогиб (выгиб) и перемещение, устанавливаемые настоящими нормами.

Расчет необходимо производить исходя из следующих требований:

а) технологических (обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического и подъемно-транспортного оборудования, контрольно-измерительных приборов и т.д.);

б) конструктивных (обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов конструкций и их стыков, обеспечение заданных уклонов);

в) физиологических (предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при колебаниях);

г) эстетико-психологических (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, предотвращение ощущения опасности).

Каждое из указанных требований должно быть выполнено при расчете независимо от других.

Ограничения колебаний конструкций следует устанавливать в соответствии с нормативными документами п. 4 рекомендуемого приложения 6.

10.2. Расчетные ситуации, для которых следует определять прогибы и перемещения, соответствующие им нагрузки, а также требования, касающиеся строительного подъема, приведены в п. 5 рекомендуемого .

10.3. Предельные прогибы элементов конструкций покрытий и перекрытий, ограничиваемые исходя из технологических, конструктивных и физиологических требований, следует отсчитывать от изогнутой оси, соответствующей состоянию элемента в момент приложения нагрузки, от которой вычисляется прогиб, а ограничиваемые исходя из эстетико-психологических требований — от прямой, соединяющей опоры этих элементов (см. также п. 7 рекомендуемого приложения 6).

10.4. Прогибы элементов конструкций не ограничиваются исходя из эстетико-психологических требований, если не ухудшают внешний вид конструкций (например, мембранные покрытия, наклонные козырьки, конструкции с провисающим или приподнятым нижним поясом) или если элементы конструкций скрыты от обзора. Прогибы не ограничиваются исходя из указанных требований и для конструкций перекрытий и покрытий над помещениями с непродолжительным пребыванием людей (например, трансформаторных подстанций, чердаков).

Примечание. Для всех типов покрытий целостность кровельного ковра следует обеспечивать, как правило, конструктивными мероприятиями (например, использованием компенсаторов, созданием неразрезности элементов покрытия), а не повышением жесткости несущих элементов.

10.5. Коэффициент надежности по нагрузке для всех учитываемых нагрузок и коэффициент динамичности для нагрузок от погрузчиков, электрокаров, мостовых и подвесных кранов следует принимать равными единице.

Коэффициенты надежности по ответственности необходимо принимать в соответствии с обязательным приложением 7.

10.6. Для элементов конструкций зданий и сооружений, предельные прогибы и перемещения которых не оговорены настоящим и другими нормативными документами, вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны превышать 1/150 пролета или 1/75 вылета консоли.

Особенности укладки

Выполнять укладку плит перекрытия нужно в строгом соответствии с чертежами и схемами, содержащимися в проектной документации. В случае отсутствия таковой, необходимо самостоятельно составить схему укладки плит. Это позволит избежать перерасхода материалов, а также спланировать необходимое их количество и участки, где понадобиться выполнять монолитные плиты перекрытий. Кроме того, важно предусмотреть места возможного прохода коммуникаций.

Особое внимание необходимо уделить некоторым этапам работ.

Анкеровка

Анкер– это элемент крепежа, как правило, металлический, закрепленный в несущем основании и удерживающий какую-либо строительную конструкцию. Применительно к устройству перекрытий,анкеровкойназывается закрепление плит перекрытий между собой и к стенам возводимого здания.

Анкеровка выполняется после Укладки плит каждого этажа. В качестве анкеров обычно применяются металлические пластины, стержни или скобы. Они должны быть прикреплены к монтажным петлям. Расстояние между соседними анкерами, как правило, составляет 3 метра.

Работы выполняются в следующем порядке:

  • край анкера сгибается в форме петли, которая набрасывается на проушину плиты;
  • стягиваются соседние анкеры (по возможности);
  • выполняется приваривание анкеров к друг другу и монтажным петлям плит;
  • осуществляется заделка швов между плитами и пустот вокруг проушин.

В случае отсутствия в плитах монтажных петель к ним крепятся металлические пластины 5*5 или 10*10 см. Их в дальнейшем используют в качестве монтажных петель.

Армопояс

Армопояс— это дополнительный конструктивный элемент, предназначенный для увеличения прочности и несущей способности стен.

Особенно это важно в случае, когда стены или фундамент под перекрытие выполнены из сборных газо- пено- и других облегченных блоков. Их характеристики не позволяют нести нагрузки, которые окажут имеющие немалую массу плиты перекрытий.

Выполнение работ по устройству армопояса не представляет особой сложности. В процессе производится возведение железобетонного слоя по всему периметру строящегося сооружения. В результате нагрузка от перекрытия равномерно распределяется на всю конструкцию, не допуская появлений трещин или перекосов в стенах.

Читайте также:  Железобетонные плиты перекрытия и их виды

Заделка швов

Заделка швов между плитами перекрытий в современных условиях не представляет особой сложности. Обычно используется один из двух возможных вариантов:

  • устройство подвесных потолков. При этом заделка швов фактически не осуществляется. Такой вариант возможен только в помещениях, где позволяет высота этажа;
  • заделка швов с применением современных материалов.

Работа выполняется в несколько этапов:

  • подготовка шва. Производится очистка от мусора, непрочно соединенных частиц с последующим заполнением пустот паклей или подобным материалов. В завершении пакля уплотняется;
  • заполнение шва. Выполняется при помощи гипсово-известкового раствора заподлицо с плитами перекрытия. Используемый раствор должен иметь консистенцию сметаны;
  • отделка шва. Для придания привлекательного внешнего вида часто производится выполнение рустов.

Выполнение перечисленных рекомендаций позволит произвести работу по устройству перекрытия из плит максимально качественно.

Смотрите также:

  • Тонкости в остеклении «хрущевских» балконов
  • Из чего делают фарфор?
  • Столешницы из жидкого камня
  • Каменная столешница для кухни
  • Уголок на кухню
  • Диван для кухни: какую модель выбрать
  • Виды нагрузок, на которые рассчитаны плиты перекрытий

    По стандарту величина несущей способности изделия равняется 800 кг/м², но существуют также варианты, рассчитанные на повышенную нагрузку в пределах 1200-1600 кг/м². Следует учитывать, что стоимость пустотных плит перекрытия такого типа будет выше. В основном панели испытывают два типа нагрузок:

    • статические;
    • динамические.

    Статическая нагрузка ‒ совокупное воздействие на плиту, оказываемое напольным покрытием совместно с массой стяжки. Сюда же относится и масса межкомнатных стен, установленной мебели – все это составляет суммарное давление, которое оказывается на изделие сверху. Снизу имеется дополнительная нагрузка в виде потолочных светильников, гипсокартонных конструкций, закреплённых карнизов и всего остального навесного оборудования, при установке которого используется потолок.

    Что касается динамических нагрузок, то они возникают в результате перемещения всех жильцов. Помимо этого, динамическую нагрузку создают установленные спортивные тренажёры, а также раздвижные перегородки, которые имеют крепления на полу или на потолке.

    Виды нагрузок, на которые рассчитаны плиты перекрытий

    800 кг/м² – стандартный показатель несущей способности плит перекрытия

    В отдельную категорию выделяется комплексная нагрузка, куда, например, можно отнести давление, оказываемое ванной, которое изменяется в зависимости от наполнения чаши, присутствия или отсутствия в ней человека. Если ванная установлена на ножки, то каждая из опор будет создавать на плиту локальное давление.

    Как узнать максимальную нагрузку на пустотную плиту перекрытия

    Чтобы при строительстве рассчитать давление, на которое рассчитано железобетонное основание с полостями, требуется выполнить такие действия:

    1. Начертить детализированный план постройки с учётом количества опор, которые после завершения работ будут оказывать нагрузку на несущую плиту. Отметить, как они будут располагаться.
    2. Примерно прикинуть суммарную массу элементов, оказывающих давление на перекрытие.
    3. Разделить вычисленное значение на количество ЖБИ-панелей.

    После расчёта максимально планируемой нагрузки на плиту следует выбирать наиболее подходящий по характеристикам тип изделия. При вычислении не стоит забывать о том, что собственная масса плиты тоже учитывается. Что касается алгоритма расчёта для опорной конструкции с маркировкой ПК с несущей способностью 800 кг, которая отличается размером 1,49х2,29 м и общей массой 1180 кг, он будет выглядеть следующим образом:

    Максимальную нагрузку на пустотную плиту можно просчитать вручную

    Виды нагрузок, на которые рассчитаны плиты перекрытий
    1. Чтобы узнать площадь основания, нужно длину умножить на ширину: 1,49х2,29=3,41 м².
    2. Для расчёта нагрузки на квадрат основания общую массу делят на площадь плиты 1180:3,41=346 кг/м².
    3. Затем от несущей способности отнимают полученное значение 800-346=454 кг.

    Полученный показатель и является максимальной массой, на которую рассчитана плита с учётом собственного веса. За суммарную массу всех воздействующих сверху на плиту предметов на м² принято брать величину, равную 250 кг. Таким образом, 454-250=204 кг – именно этот вес можно считать запасом прочности на м² площади панелей.

    Интересная информация! Большая часть железобетонных изделий имеет несущую способность 800 кг/м², которая считается оптимальной для жилых помещений.

    Перекрытия из железобетонных балок

    Такие перекрытия монтируются на пролетах от трех до 7,5 метров. Однако здесь не обойтись без специальной подъемной техники. Вес балок составляет от 175 до 400 килограмм.

    Преимуществом использования железобетонных балок является возможность перекрывать большие пролеты. Ну а необходимость применения грузоподъемного оборудования является значительным недостатком.

    Железобетонные балки укладываются на расстоянии 600-1000 мм. Заполнение межбалочного пространства устраивают в виде легкобетонных плит или пустотелых легкобетонных блоков (при дощатых полах или паркетных используют плиты, а при полах из линолеума или паркету по бетонному основанию — пустотелые блоки).

    Швы между балками и плитами заполняют цементным раствором и затирают. Чердачные перекрытия обязательно утепляют, междуэтажные — звукоизолируют, цокольные перекрытия также утепляют.