Расчет и конструирование железобетонной плиты перекрытия

Конструирование и расчет несущих конструкций начинают после того, как будут разработаны основные объемно-планировочные решения.

Железобетонные плиты перекрытия

Плиты перекрытия делят здания на этажи. Они несут нагрузку от собственного веса, а также полезную нагрузку (вес людей, мебели, оборудования). В качестве основного материала для плит перекрытия обычно выбирают железобетон, потому что он:

• экономичен и позволяет уменьшит стоимость строительства;
• технология его изготовления уже отработана, поэтому результат предсказуем;
• долговечен, его нормативный срок службы составляет 150 лет;
• имеет высокий предел прочности на растяжение;
• доступен в различных регионах;
• может изготавливаться как на строительной площадке, так и доставляться в виде готовых сборных железобетонных элементов непосредственно на строительную площадку.

Бетон прекрасно работает на сжатие и может выдерживать значительные усилия, но на растяжение предел его прочности невелик, в растянутой зоне образуются трещины, которые быстро приводят к разрушению. Усиливая бетон арматурой, расположенной в зоне растяжения, удается добиться положительного эффекта.

Железобетонные перекрытия обычно имеют толщину от 160 мм (облегченные сборные плиты) до 300 мм (плиты над пролетами в 9 метров). Устройство монолитного перекрытия требует опалубки, которая снимается после набора прочности. Железобетонные перекрытия могут применяться и в сборных, и в монолитных, и в сборно-монолитных зданиях. В первом случае все конструкции поставляет завод-изготовитель, во втором их изготавливают на месте, а в третьем перекрытия выполняют сборными, а вертикальные конструкции монолитными.

Рисунок 1. Расчет и конструирование железобетонной плиты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Расчет и конструирование железобетонной плиты перекрытия

Рассмотрим этапы расчета и конструирования на примере сборной железобетонной плиты перекрытия:

• на первом этапе выполняют компоновку, то есть разрабатывают конструктивную схему. Рассматривают несущую систему здания в целом, которая образована вертикальными и горизонтальными несущими конструкциями. В зависимости от конструктивной схемы выполняют привязку несущих элементов к осям. В результате на компоновочной схеме показывают все несущие элементы, привязку, нумеруют типы плит, примененные при раскладке;
• компоновку выполняют в нескольких вариантах, которые сравнивают по технико-экономическим показателя, при этом стремятся уменьшить количество типоразмеров, используемых в раскладке;
• толщину верхней и нижней полки плиты принимают равной 26–30 мм, а толщину ребер – 30-35 мм;
• оценивают нагрузки, которые приходятся на 1 квадратный метр плиты (постоянные и переменные нагрузки), для того чтобы посчитать нагрузки необходимо знать состав перекрытия. Расчетные значения умножают на коэффициент безопасности по нагрузке. Нагрузки принимаются в наиболее неблагоприятных сочетаниях;
• далее выполняют статический расчет плиты, показывают расчетную схему в виде однопролетной балки, по схеме определяют расчетный пролет;
• находят изгибающий момент, поперечную силу на опоре;
• на следующем этапе определяют величину предварительного напряжения в арматуре;
• выполняют расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси;
• выполняют расчет прочности наклонного сечения.

Рисунок 2. Железобетонные плиты могут быть ребристые, сплошные или пустотные. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Железобетонные перекрытия могут быть балочными или безбалочными в сборном, монолитной сборно-монолитном исполнении. Выбор конкретной схемы зависит от множества факторов, в том числе, от сравнения технико-экономических показателей.

Расчет перекрытия производится как для сборных, так и для монолитных конструкций. Важно учесть все нагрузки, которые будут действовать на перекрытие, поэтому к началу расчету уже должны быть известны все отделочные материалы и тип оборудования на производственных предприятиях.