Расчет плиты перекрытия без предварительного напряжения

Плиты перекрытия

Пустотные плиты используются в строительстве промышленных и гражданских объектов.

Прочность работы железобетонных конструкций на сжатие и изгиб достигается совместной работой двух материалов. Железобетонные элементы отличаются друг от друга визуально размерами, толщинами, цветом и отделкой, но есть и существенные отличия, которые кроются в их армировании.

Применяемые типы армирования:

• предварительно напряженной рабочей арматурой (плиты ПБ). Такие плиты менее подвержены растрескиванию. При желании их можно резать под конкретный объект без потери несущей способности;
• сетчатое армирование, оно представляет собой решетку из прутьев, расположенных в продольном и поперечном направлению. Площадь арматуры подбирается путем расчета. Согласно нормативу, применяется требование, по которому на 1 м длины плиты высотой 150 мм, должно приходиться не менее 3,43 квадратных сантиметров арматуры.

Рисунок 1. Принципиальное отличие напряженной арматуры от арматуры без предварительного напряжения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Расчет плиты перекрытия без предварительного напряжения

Рассмотрим алгоритм расчета многопустотной железобетонной плиты. В первую очередь нам потребуется выяснить, где располагается плита, на какие стены она опирается, каким должно быть опирание, толщину плиты и конструкцию пола, какой пролет имеет плита, из какой марки бетона она изготавливается. Все эти исходные данные заносятся в таблицу в разделе 1.

Далее применяется следующий алгоритм действий:

• начинаем расчет с компоновки, на схеме показываем плиту и опирание и находим конструктивную длину плиты;
• описываем конструкцию перекрытия, с указанием плотности материалов для дальнейшего расчета нагрузок;
• показываем упрощенную расчетную схему, на которой перекрытие заменяем шарнирно опертой балкой. На балку действует равномерно распределенная нагрузка;
• находим расчетное сечение плиты, для этого из конструктивной длины плиты вычтем количество пустот (диаметр пустоты равен 159 мм) и находим ширину ребер жесткости, затем определяем ширину крайних ребер. Используя эти данные составляем расчетное сечение плиты как тавровой балки, высотой 220 мм, находим графически расчетную толщину полки, расчетную ширину ребра;
• далее выполняем статический расчет, определяем какие нагрузки приходятся на один квадратный метр перекрытия. Для этого нам необходимо учесть постоянные нагрузки (от собственного веса и веса стяжки), а также временные (от перегородок, оборудования и людей). При оценке нагрузок не забываем использовать коэффициент надежности по нагрузке;
• далее по расчетным нагрузка находим изгибающий момент и поперечную силу;
• зная марку бетона (призменную прочность и прочность на растяжение), назначаем рабочую арматуру, ее расчетное сопротивление указано в таблицах;
• выполняем расчет плиты по первой группе предельных состояний, для этого даем расстояние от крайнего положения растянутого волокна бетона до точки центра тяжести и определяем размер рабочей высоты, далее оцениваем расчетный пример таврового элемента и находим изгибающий момент, определяем необходимость установки сжатой арматуры;
• далее рассчитываем требуемую площадь сечения, и по ней принимаем количество стержней, оцениваем фактическую несущую способность и проверку условия прочности.

Выполнение расчета позволяет удостовериться, что выбранный вариант армирования будет верным, и плита справится с возложенной на нее нагрузкой.

Расчет железобетонных и металлических конструкций ведется по первой и второй группам предельных состояний. Такой подходя позволяет найти сечения, которые будут удовлетворять условиям и незначительно превышать их. При расчетах используется коэффициент надежности по нагрузке, он позволяет за основу брать ситуации, в которых фактические нагрузки будут на 15-30 % превышать расчетные. Выполняя расчеты по второй группе предельных состояний для железобетонных конструкций, мы определяем величину прогибов и раскрытие трещин, чтобы избежать деформаций.