Расчет элементов сборного железобетонного перекрытия производственного здания

Железобетонные перекрытия

Самым распространенным композитным материалом в строительстве является железобетон. Бетон и арматура позволяют создать конструкцию, которая будет работать долгие годы.

С момента открытия железобетона прошло 1,5 века, за это время железобетон стал основным строительным материалом, практически вытеснив дерево и металл. Подобная ситуация вполне объяснима, ибо железобетон имеет множество неоспоримых достоинств. Он экономичен за счет огромной производственной базы и объемов производства, не боится огня и влаги, долговечен, обладает высокой прочностью. Практически все строительные и архитектурные задачи могут быть решены с помощью железобетона.

Железобетонные перекрытия могут применяться в различных строительных системах:

• в сборных железобетонных конструкциях;
• в монолитных железобетонных конструкциях;
• в зданиях из мелкоразмерных элементов.

Железобетонные перекрытия изготавливаются либо на заводе, либо непосредственно на строительной площадке.

Сборные железобетонные перекрытия выполняют пустотными, сплошными, ребристыми и облегченными. Тип перекрытия подбирается под конкретный объект.

Большое распространение получили многопустотные железобетонные плиты перекрытия. Их ширина составляет от одного до 3,6 метра. Длина плиты варьируется от 2,4 до 7,2 метра при толщине 220 миллиметров. Короткой стороной плита опирается на несущую стену. Пустоты в плите могут быть круглыми и овальными.

Плиты из железобетона применяют как в гражданских, так и в промышленных зданиях.

Рисунок 1. Ребристые сборные железобетонные плиты в производственном здании. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Расчет элементов сборного железобетонного перекрытия производственного здания

Расчет перекрытия начинается с компоновки. По статистике около 60 процентов общего расхода железобетона приходится на плиты, поэтому их конструктивное решение рассматривается с особым вниманием. Уменьшить массу плиты можно за счет пустот или ребер.

Компоновочная схема выполняется в нескольких вариантах для поиска минимального набора типоразмеров.

После того как компоновка решена приступают к расчету и конструированию плиты.

Рассмотрим этапы расчета для пустотной плиты:

• принимаем толщину верхних и нижних полок 26-30 мм, а толщину ребер 30-35 мм. Высота стандартной плиты составляет 220 мм, номинальная ширина плиты от 1000 до 2500 мм, конструктивная ширина плиты меньше номинальной на 10 мм;
• определяем нагрузку на один квадратный метр плиты. Складываем постоянную и переменные нагрузки, согласно заданию. Чтобы определить расчетные нагрузки необходимо умножить нормативные значения на коэффициент безопасности по нагрузке. От капитальности здания будет зависеть коэффициент надежности по ответственности. Для складов и временных домов он равен 0,8–0,95;
• находим расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, осевому растяжению;
• определяем расчетное сопротивление напрягаемой арматуры исходя из класса, с учетом коэффициента безопасности по арматуре;
• выполняем статический расчет плиты, находим изгибающий момент и поперечную силу на опоре;
• назначаем величину предварительного напряжения в арматуре;
• выполняем расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси.

Таким образом плиты перекрытия подбираются для всего объекта. Чем меньше типоразмеров плит используется, тем меньше расчетов требуется произвести. Оптимизация типоразмеров позволяет также существенно снизить расходы на транспортировку, логистику и производство. Расчет выполняется в специализированных программных комплексах, которые позволяют смоделировать нужный объект.

Срок службы сборного железобетона достигает 100–150 лет, он может быть увеличен при условии, что здание не подвергалось ненормативным нагрузкам. Систематические технические осмотры позволяют своевременно выявить первые дефекты и пресечь их развитие.