Балки перекрытия
Перекрытие является неотъемлемой частью любого здания. Перекрытия делят здания на этажи и несут полезную нагрузку в виде людей и оборудования, мебели. Они опираются на нижележащие конструкции (стены, колонны и пилоны) и обеспечивают геометрическую неизменяемость. Перекрытия могут быть цокольными (между цоколем (подвалом)) и первым этажом, междуэтажные и чердачные (между последним жилым этажом и чердаком). Перекрытие последнего этажа называется покрытием или кровлей.
Материал перекрытия может быть любым, дерево, камень, металл, пластик, комбинация нескольких материалов. Конструкция перекрытия зависит от его расположения (чердачное и цокольное перекрытия утепляют). Может использоваться звукоизоляция, если необходимо изолировать помещение полностью.
Формирование перекрытия может осуществлять по разным схемам:
- балочные перекрытия;
- ребристые;
- ребристые плитные;
- плиты перекрытия.
Каждый вид перекрытия имеет свою компоновку и несущие элементы. В балочном типе на колонны (стены) опираются балки, которые несут вышележащую конструкцию пола. В этом случае мы можем увидеть балки в интерьере. Ребристые монолитные перекрытия состоят из балок, идущих в одном или двух направлениях и плиты, соединённой с ними, что обеспечивает совместную работу. Ребристые плитные перекрытия могут быть и сборными, такие конструкции можно часто увидеть в промышленных зданиях. Сборные железобетонные многопустотные и сплошные плиты перекрытия применяются в промышленности, жилых и общественных зданиях.
Железобетонные плиты перекрытия имеют толщину 220 миллиметров и большой вес, в то время как перекрытие по балкам может быть значительно меньше, так достигается экономия материала.
Балочные перекрытия могут быть выполнены из любого материала, к примеру железобетона, металла и дерева.
Перекрытия по способу производства могут быть сборные, монолитные, а также сборно-монолитные. В первом случае на месте ведется сборка готовых элементов и создается единая конструкция, во втором бетон заливается в опалубку и перекрытие формируется на месте. В третьем случае две эти технологии соединяют воедино, в начале устанавливают балки, а затем заливают, создавая единую конструкцию.
Рисунок 1. Первый этап расчета балки перекрытия. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Цокольный этаж – это этаж, расположенный так, что планировочная отметка земли находится выше отметки пола не более чем на половину высоты помещения.
Расчет балки перекрытия
Приступая к расчету балки в первую очередь анализируют само здание, расположение балок, необходимый размер, толщину и состав нижележащих конструкций.
Расчет железобетонной балки перекрытия осуществляется в следующем порядке:
- на первом этапе определяем фактическую и расчетную длину балки и показываем их на схеме плана;
- задаем ширину и высоту сечения балки и марку бетона;
- определяем тип опор или защемления на концах. Задача может рассчитываться как балка на двух шарнирных опорах (если отсутствует жесткое соединение), балка с жестким защемлением, (бетонирование деталей происходит одновременно) как многопролетная балка или как консольная;
- определяем, как нагрузки действуют на балку, и их величину, в этот пункт входит полезная нагрузка и нагрузка от собственного веса перекрытия и балки;
- определяем максимальный изгибающий момент, который действует на поперечное сечение рассчитываемой балки;
- на основании найденных значений определяем высоту сжатой зоны, и проверяем чтобы она не превышала граничного значения;
- выполняем расчет сечения арматуры (расчетные сопротивления арматуры указаны в таблицах СП);
- выполняем проверку прочности по касательным напряжениям.
Рисунок 2. Допускаемые прогибы балки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В старых документах и методичках можно встретить устаревшее обозначение арматуры А-I, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI. В современных нормативных документах используют обозначение А 240, А 300, А 400 и т. д. В скобках указывается нормативное сопротивление растяжению.
При выборе перекрытия по балкам, удается добиться сразу нескольких положительных эффектов. В первую очередь достигается экономия материала, а именно дорогостоящего металла, который в железобетонной плите присутствовал бы в большем количестве. Во-вторых, мы имеем возможность оставить в интерьере балки и тем самым визуально увеличить высоту помещения. Часто балки декорируют дополнительными элементами, к примеру лепниной, чтобы создать уникальное пространство и интересный светотеневой рисунок.
