• uaBeton
  • Блог
  • Як розрахувати параметри плити перекриття з урахуванням навантажень?

Як розрахувати параметри плити перекриття з урахуванням навантажень?

Зміст
  1. Складання схеми
  2. Проектування геометрії конструкції
  3. Розрахунок навантаження
  4. Розрахунок згинального моменту
  5. Підбір класу бетону
  6. Вибір арматури
Як розрахувати параметри плити перекриття з урахуванням навантажень? Використання монолітної плити – це зручний спосіб створення конструкції між поверхами без залучення габаритної техніки чи кранів. Її заливають на місці, застосовуючи опалубку. Але такий варіант встановлення перекриття потребує розрахунків, визначення навантажень, параметрів арматури. Розрахувати показники можна за допомогою будівельних програм. Для цього потрібні спеціальні навички, розуміння та досвід. Розібравшись з принципом розрахунку, даними та документами, що використовуються під час визначення параметрів, можна самостійно дізнатися показники без залучення інженерних інструментів. Розрахунок у такому форматі допоможе переконатися, що перекриття буде досить міцним, безпечним, придатним для конкретного будинку.

Складання схеми

Схема необхідна під час визначення навантаження на 1 кв. м та подальшого розрахунку загального показника. Розрахувати параметр можна відразу для всієї плити або окремо для її частин, розбивши конструкцію на прості геометричні фігури. Далі отримані дані слід скласти. Плита перекриття опирається на опорні елементи по периметру. В сучасній архітектурі це далеко не завжди прямокутник чи квадрат. Поверхня може мати різну форму, гострі чи тупі кути, закруглення, що позначиться на складності розрахунків.

Проектування геометрії конструкції

Базовими характеристиками вважаються проектна та фізична довжина конструкції. Перша є мінімальною відстанню між найвіддаленішими стінами. Цей показник завжди буде менше фізичної довжини перекриття. Залежно від того, на скільки опорних конструкцій опирається плита, вона називається однопрогоновою або багатопрогоновою. Монтаж може бути виконаний із жорстким затисканням або з шарнірними кріпленнями.

Розрахунок навантаження

Розрахунок плити передбачає визначення розподільного навантаження. Щоб прорахувати цей показник, потрібно дізнатися вагу безпосередньо конструкції та навантажень, що вертикально впливають на неї. В цьому разі одні навантаження будуть статичними, наприклад, від меблів, конструкцій будівлі, інші – тимчасовими. До останніх відноситься, наприклад, вага будівельного обладнання. Під час розрахунку беруть до уваги матеріал будівництва стін. У зв’язку з цим плиту потрібно розраховувати не лише за навантаженнями, а й за вагою, що особливо критично в разі використання не найміцніших матеріалів для опорних конструкцій. Якщо навантаження розподілене, спочатку варто визначити його показник для 1 кв. м. У житлових приміщеннях у середньому на квадратний метр припадає 400 Н. Якщо товщина плити 10 см – це ще 250 кг/м2. Стяжка та підлогове покриття додає 100 кг на ту саму площу. Склавши ці дані та застосувавши коефіцієнт запасу 20%, отримуємо 900 Н/м2. Цього показника вистачить для протидії статичним та динамічним навантаженням.

Розрахунок згинального моменту

Для шарнірно-опорної балки безконсольного виду значення максимального згинального моменту дорівнюватиме розподіленому навантаженню, що впливає на балку, помноженому на квадрат розрахункової довжини конструкції та поділу отриманого значення на 8. Mmax = (q × l2) / 8. Якщо, наприклад, довжина балки становить 5 метрів, застосувавши отримані раніше дані до формули, отримаємо згинальний момент: (900 × 52) / 8 = 2812,5 кг/м.

Підбір класу бетону

Механічні характеристики матеріалу, серед яких плинність або межа міцності, змінюються в досить великому діапазоні з причини його неоднорідності. Тому зразки бетону, отримані навіть з одного й того ж замісу, можуть мати різні характеристики. На це може вплинути кілька чинників, зокрема активність цементу, способи ущільнення, щільність замісу та інші обставини. Зазвичай для перекриття у житлових будинках використовують бетон марок M250-M350. Паралельно, окрім марки бетону, враховується клас арматури. Зазвичай використовуються А400 та А500. В такому разі опір арматури на стискання має бути вище, ніж у бетону. Це забезпечить ефект, під час якого на розтягнення працюватиме саме армувальний каркас. В розрахункових схемах можуть враховуватися такі фактори, як розрахунок центру тяжіння перерізу або сили, що визначають параметри поперечного перерізу за формулами.

Вибір арматури

Навантаження на розтяг практично повністю бере на себе арматура. Тому, якщо вона досягає межі міцності, конструкція починає руйнуватися. У зв’язку з цим потрібно правильно розрахувати розміри та відстань між прутами каркаса. Зазвичай арматуру зв’язують у сітку з клітинами 200×200 мм. Розрахувати арматуру можна з показників навантажень, що впливають на плиту. Для вибору арматури можна скористатися формулою: ξR = 0,8 / (1 + RS / 700). Враховується розрахункове значення опору арматури RS. Також підібрати арматуру можна за спеціальною таблицею з урахуванням значення aR, яке вказує на відстань від нижнього рівня плити до центру поперечного перерізу дрота.