• uaBeton
  • Блог
  • Как рассчитать параметры плиты перекрытия с учетом нагрузок?

Как рассчитать параметры плиты перекрытия с учетом нагрузок?

Содержание
  1. Составление схемы
  2. Проектирование геометрии конструкции
  3. Расчет нагрузки
  4. Расчет изгибающего момента
  5. Подбор класса бетона
  6. Определение арматуры
Как рассчитать параметры плиты перекрытия с учетом нагрузок? Использование монолитной плиты перекрытия – это удобный способ создания конструкции между этажами без привлечения габаритной техники и кранов. Ее заливают на месте, применяя опалубку. Но такой вариант установки перекрытий требует расчетов, определения нагрузок, характеристик арматуры. Рассчитать параметры можно с помощью строительных программ. Для этого нужны навыки, понимание, опыт. Разобравшись в принципе расчета, данных и документах, которые при этом используются, можно самостоятельно определить параметры без привлечения инженерных инструментов. Просчет в таком формате поможет убедиться в том, что перекрытие будет достаточно прочным, безопасным, подходящим для конкретного дома.

Составление схемы

Схема нужна для определения нагрузки на 1 кв. м и дальнейшего расчета общего показателя. Просчитать параметр можно сразу для всей плиты или отдельно для ее частей, разбив конструкцию на простые геометрические фигуры. Далее полученные данные нужно суммировать. Плита перекрытия опирается на несущие элементы по периметру. В современной архитектуре это далеко не всегда прямоугольник или квадрат. Поверхность может иметь разную форму, острые или тупые углы, закругления.

Проектирование геометрии конструкции

Базовыми характеристиками считаются проектная и физическая длина конструкции. Первая представляет собой минимальное расстояние между самими отдаленными стенами. Этот показатель будет всегда меньше физической длины перекрытия. В зависимости от того, на сколько несущих конструкций опирается плита, она называется однопролетной или многопролетной. Монтаж может быть выполнен с жестким защемлением или шарнирным опиранием.

Расчет нагрузки

Расчет плиты подразумевает определение распределительной нагрузки. Чтобы узнать этот показатель, нужно уточнить вес непосредственно конструкции и нагрузок, вертикально воздействующих на нее. При этом одни нагрузки будут статическими, например, от мебели, конструкций здания, а другие – временными. К последним относится, например, вес строительного оборудования. При расчете также принимают во внимание материал строительства стен. В связи с этим плиту нужно рассчитывать не просто по нагрузкам, но и по весу, что особенно критически при использовании не самых прочных материалов в несущих конструкциях. Если нагрузка распределенная, сначала стоит определить ее показатель для 1 кв. м. В жилых помещениях в среднем на квадратный метр воздействует 400 Н. Если толщина плиты 10 см – это еще 250 кг/м2. Стяжка и напольное покрытие добавляют 100 кг на ту же площадь. Суммировав эти данные и применив коэффициент запаса 20%, получаем 900 Н/м2. Этого показателя хватит для сопротивления статическим и динамическим нагрузкам.

Расчет изгибающего момента

Для шарнирно-опорной балки бесконсольного вида значение максимального изгибающего момента будет равно распределенной нагрузке, воздействующей на балку, умноженной на квадрат расчетной длины конструкции и разделенной на 8. Mmax = (q × l2) /8. Если, например, длина балки 5 метров, то применив полученные ранее данные к формуле, получим изгибающий момент: (900 × 52) / 8 = 2812,5 кг/м.

Подбор класса бетона

Механические характеристики материала, в том числе текучесть или предел прочности меняются в достаточно большом разбросе из-за его неоднородности. Поэтому образцы бетона, полученные даже из одного и того же замеса, могут иметь разные характеристики. На это может повлиять несколько факторов, в том числе активность цемента, способы уплотнения, плотность замеса и др. Обычно для перекрытий в жилых домах используют бетон марок M250-M350. Параллельно, кроме марки бетона, учитывается класс арматуры. В основном используются А400 и А500. При этом сопротивление арматуры на сжатие должно быть выше, чем у бетона. Это обеспечит эффект, при котором на растяжение будет работать армирующий каркас. В расчетных схемах могут учитываться такие факторы, как расчет по центру тяжести сечения или силы, определяющие параметры поперечного сечения по формулам.

Определение арматуры

Нагрузки на растяжение практически полностью принимает на себя арматура. Поэтому, если она достигает предела прочности, конструкция начинает обрушаться. Соответственно, нужно правильно рассчитать диаметр сечения и расстояние между прутами каркаса. Как правило, арматуру сваривают в сетку с ячейками 200 × 200 мм. Рассчитать арматуру можно из показателей нагрузок, воздействующих на плиту. Для выбора арматуры можно воспользоваться формулой: ξR = 0,8 / (1 + RS / 700). Учитывается расчетное значение сопротивления арматуры RS. Также подобрать арматуру можно по специальной таблице с учетом значения aR, которое указывает на расстояние от нижнего уровня плиты до центра поперечного сечения прута.