Как рассчитать плиты перекрытия на дом

Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

• монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
• благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
• экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
• все необходимые материалы есть в свободной продаже;
• нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
• отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
• материал не горит и не подвержен гниению;
• такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

• собственный вес перекрытия;
• временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м 2 . Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м 2 .

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м 2 .

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м 2 .

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

• расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
• арматура класса А400С;
• расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м 2 =2,45см 2 .

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см 2 .

Погонная нагрузка на балку

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Требуемый момент сопротивления

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см 3 и инерцией I=5010 см 4 .

Прочность балки проверяется таким образом:

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

Рассчитать плиту перекрытия

При строительстве любого здания в обязательном порядке рассчитываются все его конструктивные элементы. Это позволит избежать ситуации, когда под воздействием неблагоприятных погодных условий строение разрушалось или становилось непригодным для последующей эксплуатации. Чтобы избежать подобной ситуации, надо рассчитать плиту перекрытия, соблюдая ряд правил и учитывая нагрузку, которой она будет подвергаться. В этом случае здание прослужит достаточно долго, сохраняя свои первоначальные характеристики.

Для чего нужно проводить расчет монолитного перекрытия?

При возведении здания используются вертикальные и горизонтальные элементы. Срок службы и надежность строения зависит не только от прочности стен. Горизонтальные элементы также воспринимают нагрузку, создаваемую конструкциями, располагающимися выше, и перенаправляют ее на фундамент дома.

Чтобы они смогли справиться с возлагаемой на них задачей, надо рассчитать плиту перекрытия, определив, на какое максимальное усилие может быть рассчитан данный элемент. Если этого не сделать, в процессе эксплуатации могут возникнуть серьезные трудности из-за того, что горизонтальный несущая площадка будет систематические подвергаться нагрузке, превышающей допустимую. Со временем в структуре начнут появляться трещины, которые неизбежно приведут к постепенному ослаблению бетонного основания и его последующему полному разрушению.

Если изначально правильно рассчитать плиту перекрытия, то получится предусмотреть некоторый запас прочности, который позволит предотвратить ее преждевременное ослабление и разрушение. В процессе расчета определяются габариты ЖБИ, сечение армирующих элементов в зависимости от усилия, которое будет восприниматься смонтированной бетонной конструкцией.

На чем основывается расчет ЖБИ конструкций?

Если надо рассчитать плиту перекрытия, можно воспользоваться калькулятором. Это позволит получить ориентировочные значения, которые могут несколько отличаться от реальных. Чтобы конструкция была рассчитана по всем правилам, проектные работы должны выполняться специалистами, имеющими подходящую квалификацию. В противном случае при определении искомых параметров могут возникнуть некоторые сложности.

При проведении расчетов:

• Определяются геометрические параметры формируемой горизонтальной поверхности. Зависят напрямую от конструктивных особенностей и дизайна возводимого строения.
• Выбирается марка бетона, который будет использоваться при заливке, и класс арматуры для армирования.
• Вычисляется сила, которой будет подвергаться горизонтальное основание в процессе эксплуатации. От этого напрямую зависит, удастся или нет рассчитать плиту перекрытия.
• Рассчитывается изгибающий момент, действующий в поперечном сечении.
• Подбирается арматура. Поперечные размеры должны быть подходящими, чтобы выдержать прикладываемую силу. В некоторых случаях предусматривается дополнительный запас для достижения желаемого результата.

Пошаговая инструкция расчета

Для тех, кто занимается строительством своими силами, надо узнать, как рассчитать толщину плиты перекрытия для дома. Для этого составляется схема будущего перекрытия. Оно представляет из себя монолитное ЖБИ, опирающееся на четыре несущие стены. Другими словами, опорные элементы располагаются по всему периметру.

Сам элемент достаточно редко имеет правильную форму. Многие строения отличаются вычурной конфигурацией, что создает трудности при составлении схемы. Многие не знают, как рассчитать плиту перекрытия, из-за сложностей при определении площади.

Для удобства расчета определяется нагрузка на метр плиты, а затем с использованием математических формул площадей высчитывается общая. Чтобы рассчитать монолитную плиту перекрытия, можно:

• Разделить цельную фигуру на простые.
• Рассчитать нагрузку для каждого полученного фрагмента.
• Сложить полученные значения для нахождения общего значения.

На втором этапе определяются геометрические параметры рассчитываемой конструкции. При этом оперируют двумя понятиями: физическая и проектная длина. Первая может иметь различное значение. Проектная соответствует расчетной длине балки. Она численно соответствует максимальному расстоянию между противоположными стенами. Фактически проектная длина меньше физической.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, в качестве несущего элемента при расчетах используют шарнирную безконсольную балку либо имеющую жесткую фиксацию на порах. Выбор схемы зависит от конструктивных особенностей возводимого строения. При этом безконсольный вариант встречается намного чаще, и, как правило, при выполнении расчетов предпочтение отдается именно ему.

Сначала рассчитывается один метр конструкции. Для этой цели используется специальная формула, в которой ширину обозначаются символом b, а толщину – h. В качестве примера можно взять фрагмент, у которого b=100 см, h=10 см.

На третьем этапе, чтобы рассчитать плиту перекрытия, надо определить нагрузку. Процедура существенно упрощается, если плита имеет квадратную форму либо известна нагрузка, которая будет действовать на конструкцию. Последняя делится на:

• Длительную. Она воздействует длительное время. Зависит от количества этажей в доме, установленной бытовой техники и мебели.
• Кратковременную. Носит периодический характер. Сюда относится строительной оборудование, которым пользуются в период возведения строения, временные предметы, устанавливаемые в комнатах.

Кроме периодичности действия нагрузка делится по характеру воздействия. Она может быть статической и динамической. Значение первой остается неизменной на протяжении длительного периода времени. Вторая меняет свое значение в большом диапазоне.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, надо знать характер прикладываемой нагрузки. Сосредоточенная в одном месте сила выражается в ньютонах или килограммах. Примером такого нагружения является тяжелый предмет, устанавливаемый на пол в помещении. Это может быть отопительный котел или холодильник. Распределенная сила измеряется в кг/м2. Но она концентрируется не в одной точке, а считается равномерно распределенной по поверхности. Для получения точно результата во внимание берется второй вариант с равномерным распределением приложенной силы.

При проведении расчетов учитывается, на какую стену опирается элемент. Опора может быть из кирпича, камня, бетона, пено-, газобетона либо шлакоблоков. Каждый вариант предполагает индивидуальный подход. Необходимо рассчитать плиту перекрытия не только с точки зрения ее нагружения, но и ее собственного веса. Особенно, если опорная система не имеет достаточную прочность. В таком случае само ЖБИ может выдержать прикладываемую нагрузку, но под ее весом разрушится опорная конструкция. Пристальное внимание должно уделяться стенам из пенобетона, газобетона, шлакоблоков, керамзитобетона. В таком случае надо убедиться, что не только горизонтальная опора сможет сохранить целостность под воздействием прикладываемой нагрузки, а вертикальные опоры останутся неизменным под весом ЖБИ и того, что на нем находится. Для жилого дома распределительная нагрузка равна q1=400 кг/м². Дополнительно прибавляется вес самой плиты и заливаемой стяжки. В сумме этого около 350 кг/м². Итоговое значение составляет 750 кг/м².

Обязательно находится изгибающее напряжение, зависящее от длины пролета и сконцентрированное в центре ЖБИ. Так, если длина пролета составляет 4 метра, изгибающая нагрузка достигнет 750 * (4)2 / 8 = 1500 кг/м. Данное значение свидетельствует о том, что на один метр приходится нагрузка около 1500 кг.

Далее, чтобы рассчитать плиту перекрытия, подбирают класс бетона, который будет использоваться при ее формовании. Отличительной особенностью монолитных конструкций из бетона по сравнению с изделиями из металла и дерева является порядок расчета. Он производится по поперечному сечению.

При этом следует учитывать, что бетон является неоднородным материалом. Его физико-механические свойства могут существенно отличаться. При одинаковых условиях изготовления образцов из одной и той же смеси предел текучести, прочности и ряд других характеристик могут существенно отличаться. Определенное влияние оказывает плотность конкретного замеса, количество добавленных компонентов, загрязненность, используемый способ уплотнения и ряд дополнительных технологических факторов. Это оказывает влияние на конечный результат, на активность получаемого цемента.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, учитывают класс бетона и арматуры. Сопротивление бетона на сжатие может выбираться больше сопротивления арматуры. При таком подходе на растяжение работает именно армирующий пояс. Наибольшее распространение при заливки горизонтальных поверхностей в частных домах получили бетонные смеси М250-М350 (В20-В25). Для изготовления усиливающего каркаса используется арматура А400 или А500, имеющая оптимальный уровень технических характеристик.

На следующем шаге подбирается арматура. Этап заслуживает особо пристального внимания, так как разрушение горизонтального элемента начинается в тот момент, когда прикладываемая нагрузка достигнет предела текучести материала, из которого изготовлена арматура, либо прочности на растяжение. Решив рассчитать плиту перекрытия, следует учесть, что в большинстве случаев долговечность горизонтальной площадки зависит именно от нее. Если вдвое уменьшить прочность используемой в процессе формования смеси, несущая способность снизится до 82%. Подобное соотношение несложно найти, подставив значение в соответствующие формулы. Для обеспечения достаточной степени упрочнения ЖБИ в процессе формования армируются путем обвязки арматуры.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, надо определить, какой процент должен приходиться на продольные стержни, используемые для армирования поперечного профиля. При этом надо знать, какова площадь поперечного сечения каждого усиливающего элемента.

Для достижения желаемого результата используется преимущественно ребристая арматура. У нее поперечное сечение имеет форму какой-то геометрической фигуры: трапеции, прямоугольника, круга. В процессе расчета учитывается длина диагонали, а также возможность дополнительного армирования.

Возможно выполнения вычисления по контуру. В этом случае выбирается локальная область и производится ее последовательный расчет. На самом объекте рассчитать плиту перекрытия намного проще. Для этого берется замкнутый объект в форме круга, эллипса или прямоугольника. Расчет производят, с формированием двух контуров: внешнего и внутреннего.

Так, если выбранная область прямоугольной формы, отмечается первая точка в вершине угла, затем отмечается вторая и определяется вся площадь. В нормативных документах представлена информация о сопротивлении растяжению различной арматуры. Так, для А400 Rs=3600 кгс/см², что в переводе означает 355 МПа. Для бетона класса B20 оно составляет Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа. После подстановки соответствующих значений в формулы можно получить, что для усиления погонного метра надо подготовить пять стержней, у которых поперечное сечение равно 14 мм, а ячейка 200 мм. У такого сечения площадь составляет 7,69 см².

Для обеспечения надежности горизонтальной площадки и повышения ее сопротивляемости прогибу высоту элемента увеличивают до 130 – 140 мм. В таком случае поперечные размеры стержней будут составлять 16 мм, а количество останется неизменным.

Сумев рассчитать плиту перекрытия по выше представленному алгоритму, можно получить все сведения, необходимые для создания строительной конструкции. последняя будет не только отвечать все требованиям по геометрическим параметрам, но и сможет выдержать значительную эксплуатационную нагрузку. Возведенный с ее помощью дом сможет прослужить достаточно долго, сохраняя целостность под воздействием самых неблагоприятных антропогенных и природных факторов.

Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и подбираем параметры будущей плиты

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить такие важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

В этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Шаг 1. Составляем схему перекрытия

Давайте начнем с того, что монолитная железобетонная плита перекрытия – это конструкция, которая лежит на четырех несущих стенах, т.е. опирается по своему контуру.

И не всегда плита перекрытия представляет собой правильный четырехугольник. Тем более, что сегодня проекты жилых домов отличаются вычурностью и многообразием сложных форм.

В этой статье мы научим вас рассчитывать нагрузку на 1 кв. метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам. Если сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

Шаг 2. Проектируем геометрию плиты

Теперь рассмотрим такие основные понятия, как физическая и проектная длина плиты. Т.е. физическая длина перекрытия может быть любой, а вот расчетная длина балки уже имеет другое значение. Ею называют минимальное расстояние между наиболее удаленными соседними стенами. По факту физическая длина плиты всегда длиннее, чем проектная длина.

Вот хороший видео-урок о том, как производится расчет монолитной плиты перекрытия:

Важный момент: несущий элемент плиты может быть как шарнирная бесконсольная балка, так и балка жесткого защемления на опорах. Мы будем приводить пример расчета плиты на бесконсольную балку, т.к. такая встречается чаще.

Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, нужно рассчитать один ее метр для начала. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу. Так, высота плиты всегда значится как h, а ширина как b. Давайте рассчитаем плиту с такими параметрами: h=10 см, b=100 см. Для этого вам нужно будет познакомиться с такими формулами:

Шаг 3. Рассчитываем нагрузку

Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка запланирована. При этом какая-то часть нагрузки будет считаться длительной, которую определяет количество мебели, техники и этажности, а другая – кратковременной, как строительное оборудование во время стройки.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и другого рода нагрузки, как статистические и динамические, при этом сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в килограммах или в ньютонах (например, нужно будет ставить тяжелую мебель) и распределительная нагрузка, измеряемая в килограммах и силе. Конкретно сам расчет плиты перекрытия всегда нацелен на определение распределительный нагрузки.

Вот ценные рекомендации, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия в плане расчета на изгиб:

Еще один немаловажный момент, который тоже нужно учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? На кирпичные, каменные, бетонные, пенобетонные, газобетонные или из шлакоблока? Вот почему так важно рассчитать плиту не только с позиции нагрузки на нее, но и с точки зрения ее собственного веса. Особенно если ее устанавливают на недостаточно прочные материалы.

Сам расчет плиты перекрытия, если мы говорим о жилом доме, всегда нацелен на нахождение распределительной нагрузки. Она рассчитывается по формуле: q1=400 кг/м². Но к этому значению добавьте вес самой плиты перекрытия, а это обычно 250 кг/м², а бетонная стяжка и чистовой пол дадут еще дополнительные 100 кг/м². Итого имеем 750 кг/м².

Учитывайте при этом, что изгибающее напряжение плиты, которая по своему контуру опирается на стены, всегда приходится на ее центр.

Шаг 4. Подбираем класс бетона

Именно монолитную плиту перекрытия, в отличие от деревянных или металлических балок, рассчитывают по поперечному сечению. Ведь бетон само по себе – неоднородный материал, и его предел прочности, текучести и других механических характеристик имеет значительный разброс.

Что удивительно, даже при изготовлении образцов из бетона, даже из одного замеса получаются разные результаты. Ведь здесь много зависит от таких факторов, как загрязненность и плотности замеса, способов уплотнения и других технологических факторов, даже так называемой активности цемента.

При расчете монолитной плиты перекрытия всегда учитывается и класс бетона, и класс арматуры. Само сопротивление бетона принимается всегда на значение, на какое идет сопротивление арматуры. Т.е., по сути, на растяжение работает именно арматура. Сразу оговоримся, что здесь существует несколько расчетных схем, которые учитывают разные факторы. Например, силы, которые определяют основные параметры поперечного сечения по формулам, или расчет относительно центра тяжести сечения.

Шаг 5. Подбираем сечение арматуры

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%. Поэтому доверимся формулам:

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Согласно СНиПам 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве.

Расчет нагрузок на плиту перекрытия

Вопрос, как выполнить правильный расчет нагрузок на плиту перекрытия, волнует практически каждого строителя. Ведь очень важно, чтобы она не превышала допустимую норму. Тем более, что современные производители ЖБИ выпускают не только полнотелые, но и пустотные плиты, что усложняет процесс расчета нагрузки.

Полнотелые ПП обладают большей массой, чем пустотные, соответственно, они применяются для строительства больших объектов. Для частного дома, как правило, используются пустотные плиты, имеющие меньшую массу, обладающие хорошей тепло и звукоизоляцией.

Что учесть при расчете?

Необходимо знать следующее:

• Размеры плиты – они могут колебаться по длине от 1,18 до 9,7 м, по ширине – от 0,99 до 3,5 м.
• Особенности материала.
• Чертеж строения, в котором прописано возможность плиты выдержать межкомнатные перегородки, напольное покрытие.

Пример расчета

Перед началом расчетных манипуляций, узнайте массу плиты. Например, изделие железобетонное ПК -60-15-8 имеет вес 2850 кг, значит:

1. Полезная площадь такой плиты будет рассчитывать по схеме: 1,5х6=9 кв. метров.
2. Расчетная нагрузка, с которой в состоянии справиться перекрытие, выявляется следующим образом: площадь умножается на наибольшую нагрузку плиты на 1 кв. метр (800 кг/кв.м.х9 кв. м. = 7200 кг).
3. Вычитаем из полученной массы массу самих плит: 7200 – 2850 = 4350 кг.
4. Производим расчет, какая масса будет приходиться на стяжку и утепление пола, а также на отделку. Чаще всего на это уходит около 150 кг/кв. м.х9кв.м. = 1350 кг.
5. Далее: 4350-1350=3000 кг, что составляет 333 кг/кв. метр.

Что значит полученное данное число? То есть масса покрытия пола и плиты выяснены, а данная цифра равна полезной нагрузке ПП, не менее 150 кг будет приходиться на нагрузки. Оставшаяся масса плит может использоваться для обустройства перегородок и прочих элементов. В случае, когда расчетная масса превышает полученный параметр, то, следует продумать более легкое напольное покрытие.

При этом обратите внимание, у всех статических нагрузок есть свойство накапливаться, что может стать причиной провисания основы, тем самым испытывая плиту на прочность.