Допустимый прогиб плиты перекрытия

Прогиб ж/б плиты перекрытия, опертой по контуру

При определении прогиба железобетонной плиты перекрытия, имеющей шарнирное или жесткое опирание по контуру, можно воспользоваться «Рекомендациями по расчету и конструированию сборных сплошных плит перекрытий жилых и общественных зданий»

Вот только в малоэтажном частном строительстве используются не только плиты, имеющие шарнирное или жесткое опирание по контуру. В зависимости от различных факторов плита также может рассматриваться, как имеющая жесткое защемление по одной, двум противоположным, двум смежным и по трем сторонам.

В таких случаях приближенное значение прогиба можно определить, воспользовавшись таблицами для расчета пластин.

Определение прогиба плиты, имеющей шарнирное опирание по контуру

Для помещения размерами 5х8 м была рассчитана по прочности плита. Согласно расчету высота плиты 15 см, бетон класса В20, армирование 1 метра ширины плиты по короткой стороне — 5 стержней АIII (A400) диаметром 10 мм (площадь сечения — 3.93 см 2 ), армирование по длинной стороне — 4 стержня диаметром 8 мм (площадь сечения — 2.01 см 2 ), h_o1 = 13 см.

Требуется определить приблизительный прогиб такой плиты.

где k₁ = 0.0906 при b/l = 8/5 = 1.6 согласно той же таблицы;

q_н — нормативная нагрузка на данную плиту.

При расчете плиты на прочность использовалось полное значение расчетной нагрузки q = 775 кг/м 2 (0.0775 кг/см 2 ), однако при расчетах ЖБК по второй группе предельных состояний используются значения нормативной нагрузки, а кроме того необходимо различать нагрузки в зависимости от времени их действия, т.е. учитывать фактор ползучести бетона.

Конечно же определение нормативных значений нагрузки с учетом различных сочетаний — отдельная большая тема, в данном случае мы ограничимся тем, что примем нормативное значение постоянной нагрузки от собственного веса q_d = 375 кг/м 2 , нормативное значение от эквивалентной равномерно распределенной кратковременной нагрузки q_t = 400/1.2 = 333.33 кг/м 2 ., соответственно пониженное значение нормативной эквивалентной равномерно распределенной нагрузки, рассматриваемой, как длительная, составит q_l = 333.33·0.35 = 116.67 кг/м 2 . Далее будет рассматриваться только сочетание постоянной и длительной нагрузки, в этом случае для обеих нагрузок коэффициент сочетания = 1 и тогда нормативное значение нагрузки составит:

q_н = 375 + 116.67 = 491.7 кг/м 2 (0.04917 кг/см 2 )

l = 5 м (500 см) — расчетная длина пролета

Е_b = 275000 кг/см 2 — начальный модуль упругости бетона класса В20. Так как мы рассматриваем только сочетание постоянных и длительных нагрузок , то для дальнейших расчетов следует учитывать фактор ползучести бетона. Соответственно приведенный модуль упругости бетона в этом случае составит примерно

Е_bп = 275000/(1 + 2.8) = 72368 кг/см 2 .

Примечание: Если дополнительно рассматривать сочетание постоянной нагрузки и полного значения эквивалентной равномерно распределенной кратковременной нагрузки, то приведенный модуль упругости для кратковременной нагрузки составит Е_bп = 0.85·275000 = 233750 кг/см2. Таким образом определение прогиба следовало бы выполнять отдельно для постоянной и для кратковременной нагрузки.

h — высота пластины.

Так как в данном случае мы рассматриваем не просто пластину, а ж/б плиту (композитный материал), то значение h следует определять расчетом. Т.е. нам сначала нужно определить условную высоту пластины. Согласно формулы (321.2.4)

где у = h/2 — половина условной высоты пластины;

h_o = 13 см — для арматуры по короткой стороне плиты;

А_s = 3.93 см 2 — площадь сечения арматуры по короткой стороне плиты;

E_s = 2·10 6 кг/см 2 — модуль упругости арматуры;

b = 100 см — ширина рассматриваемого метра плиты.

у 3 = 3·3.93·2000000(13 — y) 2 /(100· 72368) = 3.258(13 — у) 2

Решение данного кубического уравнения дает нам следующий результат (алгоритм решения кубических уравнений здесь не приводится, впрочем в сети калькуляторов для подобных расчетов хватает):

Соответственно условная высота пластины составляет:

h = 2у = 11.2 см.

0.93 — коэффициент, учитывающий изменение высоты приведенного сечения.

f = — 0.9·0.0906·0.04917·500 4 /(72368·11.2 3 ) = -2.55 см

В данном случае знак «-» означает, что центр тяжести сечения сместится вниз относительно оси у.

Согласно действующих нормативных документов величина прогиба для плит перекрытий длиной 5 м при учете постоянных и длительных нагрузок не должна превышать l/183.33 = 500/200 = 2.72 см.

Это требование соблюдено.

Определение прогиба плиты, имеющей жесткое защемление по контуру

Если плита имеет все те же параметры и загружена такой же нагрузкой как и в предыдущем примере, то определение прогиба такой плиты много времени не займет, для этого достаточно определить значение коэффициента k₁.

Согласно таблицы 379.1 k₁ = 0.0251

Соответственно, чтобы определить максимальный прогиб такой плиты, достаточно предыдущий результат разделить на 0.0906 и умножить на 0.0251:

f = 2.55·0.0251/0.0906 = 0.7 см.

Вот и весь расчет. Для плит, имеющих жесткое защемление по одной, двум или трем сторонам, расчет производится подобным же образом.

А еще у Вас есть уникальная возможность помочь автору материально. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 0121 5641

Кошелек webmoney: R158114101090

Или: Z166164591614

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).

Несущая способность плит перекрытия: особенности сооружения. Несущая способность плит перекрытия пустотных

СНиП 31-02 предъявляет к перекрытиям дома требования по прочности и деформативности при расчетных значениях воздействий и нагрузок, пределу огнестойкости и классу пожарной опасности, долговечности. Чердачные перекрытия и перекрытия над неотапливаемыми подвалами или подпольями должны соответствовать также требованиям к сопротивлению теплопередаче из условий энергосбережения, защиты от воздухопроницания и накопления влаги внутри конструкции.

Требования к обеспечению теплоизоляции, защиты от воздухопроницания и паропроницания перекрытий приведены в разделе .

Дополнительные требования к устройству чердачного перекрытия приведены в разделе .

Усиление монолитных и пустотных плит углеволокном

Монолитные плиты применяются в перекрытиях между цокольным и первым этажом или последующими этажами в жилищном (ГОСТ 26434-2015) строительстве. Координационные размеры плит должны обеспечивать опору на двух, трех точках или по контуру.

Пустотные плиты применяются во всех типах зданий в качестве межэтажных перекрытий (в промышленных зданиях длина плиты до 12-ти м включительно). Пустотные плиты выполняют функции звукоизоляции и виброизоляции, т.к. при переходе стоячей звуковой или вибрационной волны из тела плиты в полость отверстий внутри плиты происходит формирование вторичных акустических волн, которые гасится слоем бетона. Для создания предварительного напряжения в монолитных плитах используется арматура, в пустотных — трос с заделкой на концах плит, который располагается в отверстиях.

Основным разрушающим фактором является нагрузка на изгиб, которая возникает под весом плиты и оборудования или вещей.

Дополнительные разрушающие факторы:

• Вибрации, возникающие под действием акустических и вибрационных нагрузок.
• Превышение нагрузок по сравнению с расчетными. Такая ситуация возникает при перепланировке или смене формата деятельности (перепрофилирование объекта), которая осуществляется в помещении или здании.
• Работа с агрессивными веществами, которые воздействуют на поверхностный слой плиты снизу или сверху.
• Сложный режим изменения температуры или влажности.
• Нарушения технологии производства плит.

При исследовании разрушающих факторов и выборе способа устранения повреждений обращают внимание на целостность плиты (отсутствие трещин, разрушений до арматуры слоя бетона сверху или снизу, сквозные дыры до отверстия пустотной плиты, повреждение армирующих элементов).

Существующие способы ремонта или восстановления несущей способности плит:

• Укладка дополнительной стяжки после удаления поврежденных участков.
• Установка дополнительных опор в средине плиты и вблизи точек опоры на несущий элемент здания.
• Установка дополнительных закладных изделий на краях плит и их обвязка сваркой с использованием стальной полосы или проволоки.

Все работы связаны с прекращением эксплуатации объекта и проводятся за 5…7 рабочих дней, если не связаны с бетонными работами. Ремонт с применением дополнительной бетонной стяжки займет 28 дней до получения проектной прочности бетона. Рекомендуются быстро застывающие бетонные смеси или смеси на основе эпоксидных смол с наполнителем.

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия. Почему возникают прогибы плит?

Ни для кого не секрет, что главной задачей при строительстве дома всегда является его надежность. Архитектор при расчетах старается сделать дом крепким теплым и предусмотреть все возможные нагрузки на объект и внутри него. Но к сожалению, не все зависет от расчетов специалиста. Важно, материалы какого качество используются потом.

Строительные плиты перекрытия используются достаточно широко при строительстве многоэтажных зданий. Но в последнее время, и хозяева частных домовладений полуторными или даже одноэтажными домами предпочитают железобетонные плиты, считая их более надежными. Это справедливо!

Производители ЖБИ предлагают большой выбор продукции с различными параметрами. Не вдаваясь в подробности, можно разбить их на следующие виды:

• пустотные;
• облегченные;
• полнотелые;
• монолитные;
• ребристые.

Каждый вид подходит для определенных конструкций, но все они обязаны выдерживать эксплуатационные параметры. Стандартная нагрузка на плиту перекрытия 800 кг на квадратный метр. Это приблизительно 330 кг на квадратный метр на бытовые нужды. То есть, если у вас получится, можно на квадрате 100 на 100 сантиметров поставить четыре взрослых человека. Качественные плиты изготавливаются только на заводах. Это обусловлено тем, что при производстве плит перекрытия необходимо соблюсти строгие технологические нормы: температуру, время полного высыхания и затвердевания и другие.

В процессе эксплуатации железобетонные конструкции перекрытия постоянно подвергаются различным типам и уровням нагрузки. Поэтому они должны отвечать определенным требованиям качества. Таким как:

• прочность;
• выдерживание нагрузки как строительной, так и бытовой;
• звуко- газо- водо и теплоизоляция;
• жесткость (плита не должна прогибаться).

В нормах предусматривается допустимая гибкость плиты перекрытия. Она зависит от длины изделия. Причиной сверхдопустимого прогиба могут стать превышение расчетной нагрузки, нарушение монтажных работ или недопустимые отклонения в технологии производства железобетонных изделий.

Но на самом деле конструкции ЖБИ являются одними из самых прочных строительных решений. Об этом знали наши предки задолго до того, как это производство приобрело сегодняшний масштаб. Археологами обнаружены каналы, построенные из материала, напоминающего бетон и бронзовых стержней, прототип современной арматуры. Этому инженерному решению более двух тысяч лет.

Так что, железобетонные изделия — это строительный материал на века!
Перейти к списку статей

Измерение величины прогиба перекрытий

Для оценки деформативности плит перекрытий необходимо определить прогиб относительно участков их опирания на несущие стены. При применении геодезических приборов определяется отклонение поверхности плиты от горизонтальной плоскости, проведенной через ось трубы нивелира.

Разность отметок опорных участков плиты и ее середины в направлении пролета плиты, отнесенная к длине пролета, и составляет искомый относительный прогиб Fотн.

При измерениях можно пользоваться нивелиром, оптической насадкой к нивелиру, рейкой со светящейся шкалой или гидростатическим нивелиром НШТ-1.

Нивелир устанавливают в углу помещения или в дверном проеме с целью определения с одной стоянки отметок наибольшего числа точек. Для крупноразмерных плит «на комнату» определяют отметки в трех сечениях вдоль рабочего пролета плиты по три точки в каждом сечении (рис. 4.9, а). Для определения прогиба плит шириной 1—1,5 м (типа многопустотного настила) отметки определяют в среднем сечении вдоль рабочего пролета в трех точках (на опорах и в средней части; рис. 4.9, б). Рейка в вертикальном положении помещается в намеченные точки потолка таким образом, чтобы опорный шарик касался этой точки. В каждой точке отсчеты берутся два раза и вычисляется средняя величина. Прогиб определяется относительно сторон опирания плиты перекрытия на несущие стены, чем исключается влияние на результаты измерений разности отсчетов по крайним точкам.

На рис. 4.10 приведен пример опирания плиты перекрытия на разных отметках. Принимая отсчеты в точках А и B за нулевые, определяют прогибы плиты относительно прямой AB, соответствующей профилю непрогнувшейся панели. Полученный прогиб, отнесенный к рабочему пролету плиты L, составит Fотн.

При измерении прогибов с помощью гидростатического нивелира начальный отсчет берется в точке перекрытия у опоры, а затем (при постоянном положении базовой трубки нивелира) мерную трубку помещают в точки плиты, как указано выше.

Вычисление прогиба производится также относительно прямой, проведенной через точки опоры плиты в измеряемом сечении.

Максимальный относительный прогиб в середине рабочего пролета плиты с учетом действия неполной нормативной нагрузки в незаселенном доме (отсутствует полезная нагрузка), а также небольшого срока ее действия не должен превышать 1/400 пролета*.

Прогибы определяют для каждой плиты всех обследуемых квартир.