Несущая способность плит перекрытия
Железобетонные плиты перекрытий представляют собой унифицированные строительные элементы, которые широко используются при сооружении зданий и сооружений промышленного, гражданского, специального и прочего назначения. В большинстве случаев изделия находят применение для возведения перекрытий между этажами, представляя собой железобетонные панели. Плиты перекрытия выполняют одну из ключевых функций здания, являясь связующим элементом сооружения, который обеспечивает целостность, прочность и устойчивость здания. Спрос на железобетонные панели с каждым годом продолжает расти, демонстрируя устойчивую тенденцию использования элементов перекрытия в современном строительстве. При этом долговечность строения и его надежность во многом зависят от правильности расчета и выбора железобетонных изделий, использующихся в виде перекрытий. Одной из основных характеристик панелей является несущая способность изделия, которая определяет величину допустимой нагрузки, воздействующую на изделие в рабочем номинальном режиме.
Особенности конструкции плит
Перед приобретением плит перекрытий необходимо определить проектную несущую способность и размеры изделий, выбирая ЖБИ по расчетным параметрам. Производство панелей перекрытий осуществляется на основе легкого конструкционного бетона плотной структуры, а также тяжелого силикатного бетона.
Конструкция изделий предусматривает усиление в виде армирования, которые выполнено в виде арматурных каркасов из стрежней классов А1 и А3. В зависимости от вида и схемы армирования плитные элементы могут применять для различных целей. При этом устойчивость и прочность сооружении будет зависеть от вида моделей плит, их конструкции, схемы опирания, несущей способности. Изделия с завода изготовителя различаются меду собой по методу стыковки с прочими несущими конструкциями и относительной толщине.
В процессе изготовления ЖБИ задействуется бетон с классом не менее В15. При этом для прочности плита может армироваться как обычным, так и заранее напряженным металлом. Конструктивно панели могут быть как сплошными, так и с наличием внутренних технологических пустот.
Классификация плит перекрытия
В зависимости особенностей конструктивного исполнения, ЖБИ разделяются на несколько видов, среди которых:
- однослойные сплошные плиты 1П и 2П толщиной 120 мм и 160 мм;
- многопустотные изделия 1ПК и 2ПК с сечение технологических круглых пустот 159 мм и 140 мм;н
- изделия многопустотные марки ПБ толщиной 220 мм, выполненные то технологии безопалубочного формования.
При этом различают следующие виды элементов:
- пустотные, а также многопустотные – облегченные конструкции плит, монтаж которых реализуется с опиранием по двум сторонам;
- железобетонные нарезные панели;
- плиты ребристого профиля, ориентированные на применение при строительстве перекрытий зданий промышленного и производственного назначения с шагом несущих изделий 6000 мм. Стандартные ребристые плиты имеют диапазон несущей способности в пределах от 180 до 830 килограммов на квадратный метр;
- монолитные плиты – панели перекрытий, которые отливаются по месту в заранее смонтированную опалубку. Такие изделия подлежат армированию и должны обладать несущей способностью не менее 500 кг/м2.
Параметры и свойства плит
Выполняя функцию перекрытий плиты должны соответствовать целому ряду высоких технических характеристик, которые определяют целесообразность их применения. Среди них:
- высокий уровень звукоизоляции;
- минимально возможная масса без снижения надежности;
- заданный уровень прочности;
- высокий предел огневой стойкости и тепловой защиты;
- газоизоляция и водоизоляция.
Маркировка плит
Информация модели плиты перекрытия, ее конструкционных особенностях приводится для каждого изделия в маркировке, которая представлена в виде комбинации из букв и цифр. Первые буквы обозначает марку ЖБИ, после чего приводятся последовательно данные о длине и ширине панели, которая указывается дециметрах. Последняя цифра в маркировке отражает несущую способность, которая приводится в сотнях килограмм на квадратный метр.
Помимо этого в маркировке может приводиться информация о виде рабочей арматуры нижней зоны, наличии монтажных петель, а также наличии выборок бетона в верхнем поясе.
Таким образом, обозначение ПК-72-15-8 присваивается многопустотным изделиям длиной 7200 мм и шириной 1500 мм и несущей способностью 800 кг/м2.
Виды нагрузок
В процессе эксплуатации плиты перекрытия испытывают ряд нагрузок, которые суммируются и воздействуют на изделие. Среди них:
- статические нагрузки – усилия, возникающие в результате действия массы неподвижных предметов и объектов, таких как стяжка пола, мебель, детали интерьера и т д.;
- динамические нагрузки – усилия, возникающие периодически с определенной амплитудой, в результате движения человека или животного падения или перемещения объектов.
По характеру воздействия нагрузки разделяются на распределенные равномерным образом по всей площади и точечные, воздействующие в определенном секторе.
Определение несущей способности
Несущая способность плит перекрытия определяет их возможность длительно в процессе эксплуатации выдерживать и работать с динамическими, а также статическими нагрузками. Расчет всех значений осуществляется с точки зрения безопасной эксплуатации зданий и сооружений, повышенной степени их надежности При проектировании сооружений принимаются в равно распределенные нагрузки, которые отражаются в величинах в виде килограмм на квадратный метр. Нагрузка рассчитывается исходя из собственной массы плиты, которая приводится в технической документации. После определяется суммарный вес конструкций, которые теоретически могут располагаться на этаже, включая стяжку, покрытие пола, мебель, оборудование, технику, прочие объекты. В учет берутся и динамические факторы присутствия и перемещения людей или животных в предполагаемом количестве.
На ребристые железобетонные изделия, выполняющие функции перекрытий расчет нагрузки осуществляется согласно действующих строительных норм и правил.
При строительстве жилых зданий нормативное значение средней нагрузки составляет около 100-200 килограмм на квадратный метр. При этом в проектной документации закладываются и принимаются к установке плиты перекрытия с индексом несущей способности – «8», способные выдерживать до 800 кг/м2. Благодаря этому, создается запас прочности зданий, которые обладают высокой степенью безопасности и надежности. Помимо этого, такое решение позволяет производить при необходимости монтаж участков монолитных плит, имеющих большую массу.
Установка пустотелых, ребристых или монолитных плит аргументируется необходимостью, которая исходит из расчетов нагрузки. При этом берется в учет стоимость изделий и себестоимость зданий и сооружений. В том случае, если стандартная типовая плита из легкого бетона удовлетворяет нагрузочным требованиям, появляется возможность сэкономить на фундаменте, используя железобетонные изделия с меньшим показателем веса. Применение монолитных плит может быть продиктовано крайней необходимостью, поскольку конструкция изделий предполагает не только максимальную прочность, но и наибольшую массу.
В большинстве современных типовых строений используются панельные многопустотные плиты перекрытий, которые позволяют обеспечить должный уровень комфорта проживания в области гидро и термоизоляции, звуконепроницаемости, позволяя добиться высокой степени прочности и надежности зданий и сооружений. Помимо этого круглые пустоты удается использовать для прокладки всех необходимых коммуникаций внутри объекта в виде электропроводки, других необходимых линий связи.
Прогибы плит перекрытий и особенности монтажа
В ряде случаев изделия в виде плит перекрытий могут иметь прогиб как в одну, так и в другую сторону. При этом в соответствии с регламентом требований нормативной документации СНиП 2.01.07-85 в части нагрузок и их воздействия, прогиб, составляющий менее 1/150 часть от общей длины плиты, не считается браком. Таким образом, величина допустимого прогиба в частном случае для плиты перекрытия марки ПБ 90-12 насчитывает 60 мм.
Как правило, обратный прогиб является следствием разделения плиты и снижения ее расчетной несущей способности. Учитывая особенность структуры плиты, где армируется нижняя часть изделия, может наблюдаться увеличение прогиба из-за снижения прочности. Применение таких плит является ограниченным и может повлечь за собой негативные последствия и стать причиной преждевременного износа конструкций, их частичного или полного разрушения. Монтаж плит с допустимой величиной прогиба должен производиться с учетом выполнения требования по опиранию элементов перекрытия.
В зависимости от конструкции плиты могут опираться на две, три и четыре стороны.В ходе строительства монтаж плит перекрытий реализуется с опорой только на несущие конструкции. Все прочие стены и перегородки возводятся после установки основных элементов. При этом перегородки должны быть ниже опорных узлов как минимум на 10 мм. В ходе строительства необходимо учитывать геометрию плит и наличие их прогиба, благодаря которому перекрытия могут касаться перегородок и оказывать на них механическое воздействие. Чтобы не допускать подобных ситуаций при строительстве внутренних стен замеры производятся индивидуально. Резка плит по ширине не допускается. При сооружении массивных конструкций несущая способность плит может быть повышена за счет заполнения строительным раствором технологических пустот.
Для подъема и перемещения плит необходимо использовать предусмотренные для этой цели монтажные петли, конструктивно расположенные в точках высокой механической жесткости.
Правила хранения плит перекрытий
С целью недопущения снижения величины проектного значения прочности плит перекрытия, в период до их установки и монтажа, необходимо неукоснительно соблюдать правила хранения и правильного складирования железобетонных изделий:
- укладка панелей осуществляется в положении петлями вверх на заранее подготовленную ровную поверхность, которая позволит избежать перекосов и концентраций напряжений. В качестве поверхности может выступать уплотненная земля, щебень или асфальт. Для исключения прямого контакта с основанием складирование осуществляется на подставки высотой не менее 150 мм;
- при размещении плит друг на друге высота штабелирования не должна превышать 2500 мм;
- между плитами необходимо располагать деревянные бруски с толщиной не менее 250 мм. Место установки подкладок выбирается исходя из конструкции плит в районе монтажных петель, где изделий имеет наибольшую жесткость. Бруски располагаются строго друг под другом;
- для исключения разрушения железобетонных изделий необходимо предотвратить прямой контакт с внешней средой, избегая попадания осадков на поверхность плит. Для этого панели необходимо укрыть от дождя или снега рубероидом или использовать с этой целью водонепроницаемые пленки соответствующих размеров.
При соблюдении правил хранения изделия смогут сохранить проектные характеристики и работать после установки на расчетных нагрузках, соответствующих заявленным производителями параметрам.
П-образные плиты перекрытия: размеры, характеристики
Характеристики П-образных плит перекрытия и их использование в строительстве
П-образные плиты перекрытия (их еще называют ребристыми, так как в них есть ребро жесткости) сегодня активно используются в строительстве наряду с другими видами ЖБИ. Плиты П-образные демонстрируют прекрасные характеристики и небольшой вес, используются в прокладке водопроводов, теплосетей, возведении производственных зданий, объектов частного домостроения.
В соответствии с назначением плиты и требованиями покупателей производители выпускают на рынок самые разные виды ребристых перекрытий – тех или иных размеров, конструкционных особенностей. Вес и размер плиты перекрытия П-образной зависят от класса арматуры и марки бетона, а также указанных в ГОСТе параметров.
Стандартная плита обладает таким размерами (длина и ширина): 1.5 х 6, 3 х 12, 3 х 6. Высота ребер составляет 30-40 сантиметров, вес находится в диапазоне от 1370 до 2400 килограммов.
Особенности
П-образная плита перекрытия производится в формате цельного бетонного монолита с арматурой внутри и вспомогательным продольным элементом, который призван выполнять функцию балки, работающей на изгиб.
Для минимизации воздействия поперечной нагрузки в конструкции используют поперечные ребра. Благодаря объединению двух материалов (бетон и металл) удается достичь максимальной прочности и компенсировать, перераспределить, воспринять разные типы нагрузок.
Процесс изготовления плит простой: в специальной металлической форме собирают каркас из стальной арматуры, монтажных петель, потом заливают приготовленную по правилам (чтобы добиться максимальной прочности) бетонную смесь. Далее раствор вибрируется и подвергается температурно-влажностной обработке, в течение 4 недель сохнет и набирает прочность.
Особенность конструкций описываемого типа – наличие ребер, которые обычно располагаются в одном/двух направлениях по плоской поверхности. Благодаря П-образной форме удается добиться максимальной прочности при воздействии изгибающей нагрузки, но значительно уменьшить вес. Правда, неровная форма ограничивает использование изделия – в частном строительстве плиты выбирают только для обустройства подвалов и чердаков, часто – гаражей.
Основное условие в процессе работы – соблюдение шага несущей стены, не превышающего 6 метров. Вся конструкция перекрытия рассчитывается заранее, вручную либо по специальной программе. Если говорить о производстве в промышленных масштабах, то плиты могут быть сделаны из бетона разного типа – тяжелого, легкого, силикатного.
Расшифровка маркировки
П-образные плиты перекрытия характеристики (вес, размер, нагрузки и т.д.) предполагают разные. Поэтому до покупки нужно все тщательно просчитать, а в процессе выбора изделий обращать внимание на маркировку с основными данными.
Что включает маркировка П-образной плиты:
- Обозначения в виде цифр и букв, которые расшифровывают вес и размеры
- Характеристики арматуры (тип, класс)
- Коэффициент несущей способности
- Тип и марка бетона
- Дополнительные характеристики и свойства (если есть)
Так, если на изделии указана такая информация 2П1 – 3, Ат – VI П-1, то это говорит о следующем. Первые три обозначения (2П1) указывают на типоразмер панели. Тройка говорит о разделении элементов перекрытия в соответствии с несущей способностью. Потом идет расшифровка класса арматуры (напряженной предварительно). Символ П – использовался легкий бетон, Т – тяжелый.
Последний символ обозначает конструктивные особенности панели: 1 – в плите есть дополнительные закладные, 2 – в боковых ребрах есть технологические отверстия по 21 сантиметру, 3 – есть отверстия величиной 21 и 70 сантиметров.
Монтаж
В процессе монтажа панелей необходимо придерживаться некоторых правил. Для укладки П-образных плит используют автомобильный/башенный подъемный кран. Если из плит создаются межэтажные перекрытия, обязательно нужно позаботиться про технику, способную поднимать железобетонные изделия нужных габаритов на указанную высоту.
Монтируя плиты таким образом, удается получить плоскую ровную поверхность перекрытия. Если нужно убрать ненужную часть плиты (сделать в ней отверстие под люк либо укоротить по размерам), делают это с использованием обыкновенной болгарки и дисков по металлу/бетону, лома.
Размеры
Все П-образные плиты перекрытия размеры предполагают из трех основных параметров: это толщина, длина, ширина. Согласно стандартам и нормативам, высота плиты должна быть равна 22 сантиметрам. В некоторых случаях по спецзаказу предприятия производят изделия с меньшей толщиной, равной 16 сантиметрам. Разница в этих двух типах плит заключается в диаметре технологических отверстий и уровне шумовой изоляции.
Длина плиты покрытия ребристой (ПКЖ) может варьироваться в достаточно ощутимых пределах – 2-12 метров. Обычно при проектировании зданий применяют перекрытия длиной 3.6-7.2 метра. Если же нужны плиты меньшего либо большего размера, необходимо делать специальный заказ на заводе.
Ширина плиты может быть равна 1 метру, 1.2, 1.5, 1.8. Очень редко можно найти квадратные плиты, которые всегда предполагают более высокую стоимость. Часто в проект вносят несущие элементы, обладающие стандартной шириной – 1 метр.
Стандартные размеры плит по ГОСТу: 3 х 12, 3 х 6, 3 х 18, 1.5 х 6. В зависимости от габаритов меняются и вес, способность выдерживать те или иные нагрузки. Обычно в строительстве используют плиты весом 770-820 кг/м3, для конструкций с большой нагрузкой актуальны тяжелые плиты (2500 кг/м3).
Нагрузка
До покупки плит обязательно нужно просчитать все нагрузки, которые будут на них воздействовать. Расчеты дают возможность правильно и точно определить, какая нагрузка для выбранной плиты будет оптимальной, а какую она не выдержит. Материал закупают в соответствии с характеристиками в расчетах и сопровождающей изделие документации.
Нагрузка на П-образную плиту может быть равномерной/неравномерной, временной/постоянной. В расчетах учитывают равномерную нагрузку, измеряя ее в кг/м3.
Предъявляемые требования
Все П-образные плиты до поступления в продажу обязательно проходят проверку качества. Тем не менее, при выборе изделия желательно иметь представление о том, какими должны быть плиты, на что обратить внимание и какие характеристики учесть.
Требования, которые предъявляются к готовым П-образным плитам:
- Точное соответствие размерам параметрам, указанным в ГОСТе для данного типа ребристых панелей
- Соответствие всем указанным в документации стандартам жесткости, прочности, стойкости к морозу, появлению трещин и т.д. (определяются в процессе испытаний)
- Наличие монтажных и закладных петель, которые выполняются из стали указанного стандарта, четко определенного диаметра (все металлические элементы в обязательном порядке покрываются антикоррозийными составами, формы для заливки точно соответствуют стандартам)
- Отсутствие каких-либо дефектов, видимых повреждений (сколов, трещин и т. д.) на поверхности плиты
Качество бетона
В процессе производства П-образных плит используют правильно приготовленный бетон, к которому также предъявляются определенные требования. Так, легкий бетон должен демонстрировать плотность в диапазоне 1800-2000 кг/м3 и указанную пористость, тяжелый бетон может иметь плотность в диапазоне 2200-2500 кг/м3.
Отпуск натяжения арматуры выполняется только после того, как бетон достиг нужного уровня прочности (данный параметр обязательно прописывается в проекте). Все компоненты для замеса бетона должны соответствовать установленным в ГОСТе параметрам.
Качество арматуры
Каркас упрочнения в железобетонной конструкции, а также петли должны быть выполнены из высококачественных материалов. К арматуре выдвигаются определенные требования, благодаря соблюдению которых удается добиться нужных показателей прочности и жесткости всей конструкции.
Требования по качеству арматуры внутри плиты и петель:
- В П-образных плитах допускается использовать арматуру из сталей, указанных в проектной документации
- Размеры и форма петель, закладных обязательно соответствуют ГОСТам, чертежам конструкции, особенностям эксплуатации, требуемым свойствам
- Натяжение арматуры выполняют электромеханическим/механическим методами
- Коэффициент напряжения в каркасе после натяжения отклоняться от установленного в проекте может максимум на 10%
Правильные расчеты и высококачественные изделия – залог того, что построенная из П-образных плит конструкция получится надежной, прочной, способной выдерживать установленные нагрузки и обеспечить длительный срок эксплуатации здания.
Обзор плит перекрытия П-образной формы
При строительстве практически всех зданий, для устройства горизонтальных перемычек и обеспечения конструкции необходимой жесткости, применяются плиты перекрытия. Такой метод позволяет ускорить сборку и существенно уменьшить затраты. Ребристые П-образные панели, при равных с плоскими параметрах, существенно выигрывают в легкости и гибкости, что обуславливает их популярность при возведении домов.
Использование и конструктивные особенности
Для выполнения различных работ применяются определенные виды перекрытий. При строительстве жилых домов незаменимы плоские, сплошные или пустотные плиты, а для промышленных зданий — ребристые. Изготавливаются такие перекрытия заливкой бетонной смеси в металлическую форму, в которой собран каркас из предварительно нагретых прутьев и армирующей сетки и установленных монтажных петель. Дополнительная прочность достигается благодаря уплотнению смеси вибрированием с последующей температурно-влажностной обработкой и высыханию бетона в течение 4 недель.
Стандартные П-образные плиты перекрытия, рассчитанные на большие нагрузки, выполняются из бетона высокого качества с обязательным армированием. Особенностью конструкции является наличие ребер, которые расположены в одном или двух направлениях снизу плоской поверхности. П-образная форма обеспечивает максимальную прочность при изгибающей нагрузке, но получившийся ребристый низ сужает сферу применения таких плит: в жилых домах они обычно используются только для устройства чердаков и подвалов, где допускается такой неровный потолок. Эти панели также популярны для устройства крыш гаражей.
С целью обеспечения необходимых для сооружения объекта качеств, технические характеристики плит перекрытия должны соответствовать стандартным требованиям:
- изготовление из тяжелого или легкого бетона;
- допустимый температурный режим эксплуатации — от -40 до +50 ˚С;
- использование в зонах сейсмической активности силой до 9 баллов;
- применение арматуры класса А-III.
Производится несколько модификаций ЖБИ, в зависимости от метода установки: 1П опираются на полки ригелей здания, а 2П размещаются сверху опор. В маркировке п-образных плит указываются: наименование, типоразмеры, класс арматуры, использованной при изготовлении, тип бетона, расчетная несущая способность и данные об отверстиях для монтажа вентиляции.
Разновидности и размеры
Типовые габариты панелей составляют 3х6 или 3х12 м, при высоте 300 или 400 мм. Предусмотрено также выполнение доборных плит, шириной 1,5 м. Они имеют массу в диапазоне от 1,3 до 2,5 т, исходя из от применяемых составляющих. Подбираются: конфигурация, размеры и вес п-образных плит, в соответствии с особенностями конструкции здания и возможностями доставки к месту установки от производства. В зависимости от назначения и наличия технологических отверстий, различают несколько видов:
- ПВ — с проемом в полке под воздуховод вентилятора;
- ПРТм, рассчитанные для эксплуатации под тяжелыми нагрузками; изготавливаются только из тяжелого бетона с применением напряженной арматуры;
- ПЛ — плиты для монтажа легкосбрасываемой кровли;
- ПФ — имеющие отверстия для вставки зенитных фонарей;
- ПКЖ — крупнопанельные железобетонные перекрытия повышенной прочности;
- ПГ — такие плиты имеют п-образное сечение трапециевидной формы без дополнительных отверстий или выемок;
- П и ПР — общее обозначение ребристых плит.
При расчете перекрытий учитываются условия эксплуатации здания, климатические и сейсмологические особенности, виды нагрузок, действующих на конструкцию.
Ребристые плиты перекрытия: размеры, ГОСТ на изготовление
Ребристые плиты перекрытия: размеры, ГОСТ на изготовление
© ООО «СтройПартнер» 2009-2018
Адрес: 119071 , г. Москва , 2-й Донской проезд, д. 4 стр. 1
Традиционно железобетонные изделия с продольными ребрами жесткости применяются для перекрытия производственных и общественных многоэтажных каркасных зданий. В частном домостроении в центральной части России практически не используются, в основном из-за особенностей конструкции, которая увеличивает трудоемкость и стоимость отделочных работ. В этой статье мы рассмотрим вопросы о том, какие бывают ребристые плиты перекрытия, размеры по ГОСТ и основные характеристики.
Описание и технические характеристики
Железобетонные ребристые плиты производятся по ГОСТ 21506 (толщиной 300 мм) и ГОСТ 27215 (толщиной 400 мм), но бывают изделия и меньшей высоты – 220 мм. Они являются горизонтальными плоскостными элементами сооружений и предназначены для восприятия эксплуатационных нагрузок и их последующей передачи на нижерасположенные несущие конструкции (стены и фундамент).
Рисунок 1. Ребристые ЖБИ для сооружения перекрытий и покрытий
Несущая способность ребристых плит перекрытия в зависимости от их разновидности может составлять 400-500 кг/м2. За счет наличия продольных ребер жесткости эти ЖБИ отличаются повышенной устойчивостью к вибрационным нагрузкам, поэтому чаще применяются в регионах с высокой сейсмической активностью.
Стандартные размеры железобетонных изделий:
- Высота ребристых плит перекрытия составляет 220, 300 и 400 мм (в свободной продаже встречаются очень редко).
- Ширина изделий – 1,2 и 1,5 м.
- Длина ребристых плит перекрытия – 6 и 12 м.
Фото 2. Внешний вид изделий с торца
Одним из основных преимуществ является вес ребристой плиты перекрытия – он гораздо меньше по сравнению с монолитными горизонтальными несущими конструкциями. Так, масса изделия размерами 6000×1500×300 мм составляет всего 1,5 т. Это обусловлено тем, что толщина ребристых плит перекрытия в основании составляет всего 50 мм.
Виды плит
Ребристые плиты бывают нескольких видов в зависимости от назначения:
- ПП – предназначены для покрытия зданий, они выступают крышей для бесчердачных сооружений. Производятся преднапряженными, характеризуются отсутствием проемов в полке.
Рисунок 3. Внешний вид изделий серии ПП
Рисунок 4. Внешний вид стандартных ребристых плит ПР и Пг
ПВ – изделия со специализированным проемом в полке под вентшахту или крышный вентилятор.
Рисунок 5. Внешний вид изделий ПВ с проемом
Приемка
При приемке ребристых плит перекрытия учитываются данные операционного, входного и приемочного контроля. Также они принимаются по результатам следующих испытаний:
- Периодические – учитываются прочность, жесткость, трещиностойкость изделий, а также морозостойкости и водонепроницаемости бетона ЖБИ, которые будут эксплуатироваться под воздействием агрессивной газообразной среды.
- Приемо-сдаточные – учитываются прочностные характеристики бетона (его марка прочности на сжатие, передаточная и отпускная прочность), соответствие армирующих элементов рабочим чертежам, прочность сварных соединений, толщина защитного бетонного слоя до арматуры, точность геометрических размеров, наличие и характер технологических трещин.
Фото 6. Ребристые плиты, уложенные на несущие балки
Для испытания плит на прочность, трещиностойкость и жесткость применяется технология нагружения. Контроль производится заводами-изготовителями перед началом их массового производства, при изменении технологии изготовления и внесении конструктивных изменений.
Соответствие плит по точности геометрических параметров, толщине защитного бетонного слоя до армирующего каркаса, наличию и размерам раскрытия технологических трещин принимается на основании результатов выборочного контроля.
Методы контроля
Государственные стандарты, согласно которым производятся испытания ребристых плит перекрытия:
- Показатели прочности, жесткости и трещиностойкости – ГОСТ 8829 и ГОСТ 16504.
- Прочностные характеристики бетона – ГОСТ 10180. При этом важно соблюдать требования к изготовлению образцов (ГОСТ 10181) и условия их хранения (ГОСТ 18105).
- Морозостойкость бетона – определяется по ГОСТ 10060.0, 10060.1 и 10060.2 либо ультразвуковым методом согласно ГОСТ 26134.
- Водонепроницаемость – в соответствии с ГОСТ 12730.0 и 12730.5.
Фото 7. Процесс укладки ребристой плиты
Техника испытаний сварных арматурных и закладных элементов регламентирована ГОСТ 10922 и ГОСТ 23858. Сила натяжения напрягаемой арматуры измеряется после соответствующих работ по ГОСТ 22362. Положение армирующих прутков и толщина защитного бетонного слоя определяется по ГОСТ 17625 и ГОСТ 22904.
Методы проверки плит на отклонения от плоскостности, прямолинейности, соответствие геометрических размеров, а также ширины раскрытия трещин (при их наличии) установлены ГОСТ 13015.
Транспортирование и хранение
Фото 8. Процесс транспортировки ребристых изделий на железнодорожной платформе
Для обеспечения целостности и предотвращения возможных механических повреждений нужно соблюдать условия транспортировки и хранения ребристых плит перекрытия:
- Грузовой транспорт для перевозки подбирается в зависимости от размеров изделий, расстояния до объекта и дорожных условий.
- Транспортировка и хранение допускаются только в горизонтальном положении, штабелями высотой не более 2,5 м и с опорой изделий на 4 точки.
- Между плит
П-образные плиты перекрытия: характеристики и размеры
Многоэтажные дома представляют собой сложные конструкции, должны соответствовать всем требованиям прочности и безопасности. Одним из самых значимых элементов в строительстве являются плиты перекрытия. Существует несколько типов подобных деталей. Большую популярность имеют П-образные плиты перекрытия, которые отличаются высокой способностью равномерного распределения нагрузки, передаваемой тяжеловесным строением. Рассмотрим особенности и виды этих несущих конструкций.
Описание
Ребристые виды перекрытия выпускаются в виде цельной плиты, оснащенной дополнительным продольным элементом. Он служит в качестве балки, работающей на изгиб. При необходимости сведения к минимуму воздействий чрезмерной нагрузки используют поперечные ребра. Стоит отметить, что бетон в П-образных плитах перекрытия переходит из площади растяжения в места сжатия, где и концентрируется максимально. Это обуславливает предельно корректное перераспределение нагрузки. В целях экономии раствора и уменьшения толщины изделия ребристые вставки подвергаются армированию без потери прочностных характеристик. В зависимости от последующего применения, плиты могут оснащаться дополнительными ребрами жесткости или технологическими отверстиями.
Особенности
Преимущественно, П-образные плиты перекрытия монтируются на объектах промышленной направленности и верхних этажах больших по площади возводящихся комплексов. Обязательным условием для проведения монтажных работ является строгое соблюдение шага стен несущего типа, максимальный показатель которого не должен превышать 6 метров.
Для возведения жилых помещений такие конструкции не используются, так как присутствует недостаточный запас нижней части для обшивки. Расчет конструкции проводят специалисты с использованием специальной программы, которая расшифровывает полученные схемы. Для изготовления П-образных плит перекрытия используются разные типы бетона: легкие, тяжелые и силикатные марки. Конечные изделия с напряженной арматурой можно разделить на две группы: верхние плиты с плоской формой и особые конфигурации типа оболочек со сводчатой поверхностью.
Расшифровка маркировки
В маркировку рассматриваемого изделия входят буквенные и цифровые обозначения, указывающие на определенные характеристики (габариты, массу). Также по маркировке можно узнать следующую информацию:
- Коэффициент несущей выносливости.
- Тип и категорию арматуры.
- Марку и сорт бетона.
- Дополнительные параметры (если есть).
Первые три символа в шифре свидетельствуют о типовых размерах плиты (например, 2П1). Следующая цифра характеризует разделение элементов по несущей способности. Далее представлена расшифровка арматуры (например, Ат – VI – предварительно напряженный элемент). Затем указывается тип бетона (П – легкая марка, Т – тяжелый тип). Последняя цифра указывает на конструктивные особенности конструкции:
1 – плиты перекрытия П-образные оснащены дополнительными закладными.
2 – на боковых ребрах имеются технологические отверстия диаметром 210 мм.
3 – аналогичная конфигурация, но с отверстиями размером 210 и 270 мм.
Монтаж
Устанавливаться ребристые панели могут с использованием различных технологических процессов. В любом случае для проведения работ потребуется автомобильный либо башенный кран. Для зацепления и перемещения плит они оснащаются монтажными петлями, которые в обязательном порядке проходят контрольную проверку на целостность и надежность фиксации. Во время монтажа несущих элементов на посадочные места необходимо строго соблюдать монтажную технологию.
П-образные плиты перекрытия: размеры
Рассматриваемые несущие материалы принято измерять в трех позициях: по длине, толщине и высоте. Принятые производственные стандарты предусматривают толщину плит 220 мм. Под заказ могут изготавливаться модификации с параметром 160 мм. Отличаются эти варианты между собой уровнем шумовой изоляции и диаметром технологических отверстий.
Длина панелей колеблется от 2 до 12 метров. Проектировочные размеры при планировании перекрытий составляют от 3,6 до 7,2 метра. Если не получается соблюсти данные размеры, габариты изменяются производителем за отдельную плату.
Стандартные размеры по ширине – 1/1,2/1,5/1,8 метра. В исключительных случаях используются квадратные панели (2*2 м). Наиболее популярными в строительстве являются изделия с метровой шириной.
По ГОСТу предусмотрено несколько стандартных размеров плит рассматриваемого типа:
- 3000*1200 мм.
- 3000*6000 мм.
- 3000*18000 мм.
- 1500*6000 мм.
Поскольку панели имеют разные габаритные размеры, то и нагрузка у них отличается. С учетом этой особенности, в строительстве применяют преимущественно П-образные плиты перекрытия, вес которых составляет от 770 до 820 кг/кв. м. При больших нагрузках расчетная масса составляет 2500 кг/кв. м. Ниже приведена таблица с указанием типов панелей и прочих параметров.
Нагрузка
Перед приобретением ребристых несущих конструкций следует провести ряд важных и обязательных расчетов. Они помогут точно определить максимальную нагрузку на плиту. Получив требуемые значения, можно приступать к выбору соответствующих панелей. По типу нагрузка подразделяется на постоянную, временную, равномерную и неравномерную. В расчетах учитывают только равномерную нагрузку, поскольку она превалирует на строительных объектах. Измеряется этот показатель в килограммах на квадратный метр.
Предъявляемые требования
К П-образным плитам перекрытия, характеристики которых приведены выше, предъявляются определенные требования, а именно:
- Габаритные размеры изделий должны соответствовать ГОСТу.
- Материал проходит контрольную проверку на прочность, жесткость, морозоустойчивость, растрескивание.
- Закладные элементы и монтажные петли изготавливаются по определенным размерам из подходящей марки стали.
- Металлические элементы должны пройти антикоррозийную обработку, а заливочные формы — соответствовать утвержденным стандартам.
Качество бетона
При производстве плит перекрытия П-образных 6х 1.5 и других размеров, учитывают требования, предъявляемые к бетону:
- Легкие марки имеют плотность 1 куб. м/1800-2000 кг, соответствуют обозначенной пористости. Тяжелые бетоны имеют этот показатель в пределах 1 куб. м/2200-2500 кг.
- Ослабление натяжения арматуры выполняется после того, как бетон достигает контрольной проектной прочности.
- Все компоненты раствора должны соответствовать ГОСТУ.
Если плиты монтируются на площадках с агрессивной газовой средой, изготовление перекрытий регламентируется проектной документацией на строительный объект.
Качество арматуры
Требования к арматуре и петлям также регламентируются определенным образом:
- Для рассматриваемых плит перекрытия может применяться арматура, сделанная из разрешенных марок сталей, что должно обозначаться в проектной документации.
- Конфигурация и размеры петель необходимо подбирать с учетом эксплуатационных особенностей, ГОСТа и чертежей.
- Натяжение арматуры производится механическим либо электромеханическим способом.
- Показатель напряжения в арматуре после процедуры натяжения не должен превышать проектные расчеты более чем на 10 процентов.
Полезные советы
Цемент следует наносить слоем не более 20 мм непосредственно перед поднятием панели.
Поднимают конструкцию при помощи специальных механизмов на крюках типа «паук». На месте укладки рабочие корректируют груз и направляют его на требуемое место.
Конструкции укладываются поочередно, дистанция между ними должна быть в пределах 5-7 см.
Для создания монолитного перекрытия, все щели заполняют раствором.
При необходимости получения технических отверстий большего диаметра, используют сверлящие инструменты.
Поскольку вес П-образной плиты перекрытия 6х 1,5 составляет более 1,4 тонны, складировать материал необходимо на ровной площадке, перекладывая каждый элемент деревянными брусками. Это позволит избежать деформации панели и сохранить ее характерные свойства.
Двусторонняя балка, бетонная плита, перекрытие (вафельные плиты), анализ и проектирование системы
Код
Дом Кодовые требования для конструкционного бетона (ACI 318-14) и комментарии (ACI 318Р-14)
ссылку
Бетон Системы полов (руководство по оценке и экономии), второе издание, 2002 г. Дэвид А. Фанелла, Портлендская цементная ассоциация.
PCA Примечания к требованиям строительных норм ACI 318-11 для конструкционного бетона, двенадцатый Издание, 2013 г., Портлендская цементная ассоциация.
Упрощенный Проектирование железобетонных зданий, четвертое издание, 2011 г. Махмуд Э. Камара и Лоуренс К. Новак
Контроль прогиба в бетонных конструкциях (ACI 435R-95), Американский институт бетона
усиленный Конкретный дизайн .. .Hassoun, McGraw Hill
Расчетные данные
Высота рассказа = 13 футов (предоставляется по архитектурным чертежам)
Накладываемая постоянная нагрузка, SDL = 50 фунтов на квадратный фут для каркасных стен, пустотелая кирпичная кладка, ширина 12 дюймов.толстая, плотность 125 pcf, без затирки
ASCE / SEI 7-10 (Таблица C3-1)
Живая нагрузка, LL = 100 фунтов на квадратный дюйм для использования в развлекательных целях Гимназии ASCE / SEI 7-10 (Таблица 4-1)
f c = 5000 фунтов на кв. Дюйм (для плиты)
f c = 6000 фунтов на квадратный дюйм (для колонок)
f y = 60000 фунтов на кв. Дюйм
Решение
Предварительная плоская плита (без балок)
а. Плита минимум толщина Прогиб ACI 318-14 (8.3.1.1)
вместо подробный расчет прогибов, минимальная толщина плиты ACI 318 для Двухсторонняя конструкция без внутренних балок приведена в Таблица 8.3.1.1 .
Для системы плоских плит, минимальная толщина плиты по ACI 318-14 составляет:
ACI 318-14 (Таблица 8.3.1.1)
Но не менее 5 дюймов ACI 318-14 (8.3.1.1 (а))
ACI 318-14 (Таблица 8.3.1.1)
Но не менее 5 дюймов ACI 318-14 (8. 3.1.1 (а))
Где л н = длина свободного пролета в длинном направлении = 33 x 12 20 = 376 дюймов.
Используйте 13-дюймовую плиту для всех панели (собственный вес = 150 фунтов на фут x 13 дюймов / 12 = 162,5 фунтов на фут)
г. Прочность плиты на сдвиг односторонний сдвиг
Оценить среднее эффективная глубина (рисунок 2):
Где:
c прозрачный = 3/4 дюйма для # 6 стальной стержень ACI 318-14 (Таблица 20.6.1.3.1)
d b = 0.75 дюймов для стального стержня №6
Рисунок 2 — Двусторонняя система плоского бетонного пола
ACI 318-14 (5.3.1)
Проверить соответствие толщина плиты для действия балки (односторонний сдвиг) ACI 318-14 (22,5)
на внутренней колонке:
Рассмотрим 12-дюйм. широкий полоса. Критический участок для одностороннего сдвига находится на расстоянии d , от торца опоры (см. рисунок 3):
ACI 318-14 (уравнение 22.5.5.1)
Плита толщиной 13 дюймов. подходит для одностороннего сдвига.
г. Ножницы для перекрытий двухсторонние сдвиги прочности
Проверить соответствие Толщина плиты для продавливания сдвига (двухстороннего сдвига) во внутренней колонне (рис. 4):
ACI 318-14 (Таблица 22.6.5.2 (а))
Толщина плиты 13 дюймов недостаточна для двустороннего сдвига. Это ожидается, поскольку собственный вес и приложенные нагрузки очень сложно для системы плоских пластин.
Рисунок 3 Критическое сечение для одностороннего сдвига Рисунок 4 Критическое сечение для двустороннего сдвига
В В этом случае можно рассмотреть четыре варианта: 1) увеличить толщину плиты далее, 2) используйте в плите арматуру, работающую на сдвиг, 3) установите откидные панели на колонны, или 4) использовать двухстороннюю систему перекрытия балок. В этом примере последний вариант будет использован для лучшего понимания конструкции двухсторонней балки Плиту часто называют двухсторонней ребристой плитой или вафельной плитой.
Проверить подходящую балку следующие габаритные ограничения:
1) Ширина ребер должен быть не менее 4 дюймов в любом месте по глубине. ACI 318-14 (9.8.1.2)
Используйте ребра шириной 6 дюймов.
2) Общая глубина ребра не должны превышать 3.В 5 раз меньше минимальной ширины. ACI 318-14 (9.8.1.3)
3,5 x 6 дюймов = 21 дюйм. Используйте ребра с глубиной 14 дюймов.
3) Чистый интервал между ребрами не должно превышать 30 дюймов. ACI 318-14 (9.8.1.4)
Используйте зазор 30 дюймов.
4) Толщина плиты (с съемные формы) должно быть не менее большего из: ACI 318-14 (8.8.3.1)
а) 1/12 ясно расстояние между ребрами = 1/12 x 30 = 2,5 дюйма
б) 2 дюйма
Используйте плиту толщиной 3 дюймы> 2,5 дюйма
Фигура 5 Размеры балок
В вафельных плитах капельная панель запускается автоматически, чтобы гарантировать адекватное двустороннее сопротивление сдвигу (продавливание) на опорах колонн. Это видно из проверки плоской пластины, проведенной с использованием 13 дюймов, что указывает на недостаточную прочность на сдвиг при продавливании. Проверьте ограничения размеров выпадающей панели, как следует:
1) Выпадающая панель должен выступать под плитой не менее чем на четверть соседней плиты толщина.
ACI 318-14 (8.2.4 (а))
Поскольку толщина сляба ( h MI рассчитана на странице 7 настоящего документа) документ) составляет 12 дюймов., толщина откидной панели должна быть не менее:
Глубина опускной панели также контролируется по глубине ребра (оба на одном уровне) .Для условного размера пиломатериалов (2х) h dp = h ребро = 14 дюймов> h dp, min = 3 дюйм
Общая толщина, включая фактическую толщина плиты и откидной панели ( h ) = h s + h dp = 3 + 14 = 17 дюймов
2) Выпадающая панель должен проходить в каждом направлении от центральной линии опоры на расстояние, не превышающее менее одной шестой длины пролета, измеренной от центра до центра опор в этом направлении.
ACI 318-14 (8.2.4 (б))
На основе предыдущего В ходе обсуждения на рис. 6 показаны размеры выбранной двухсторонней балочной системы.
Фигура 6 Двусторонняя балка (вафельная) плита
Предварительная двусторонняя плита перекрытия (вафельная плита)
Для плит различной толщины, подверженных изгиб в двух направлениях, необходимо проверять сдвиг на нескольких участках как определено в ACI 318-14 . Критические секции должны располагаться относительно:
1) Края или углы столбцы. ACI 318-14 (22.6.4.1 (а))
2) Изменения в плите толщину, например края откидных панелей. ACI 318-14 (22.6.4.1 (б))
а. Плита минимум толщина Прогиб ACI 318-14 (8.3.1.1)
вместо подробный расчет прогибов, код ACI 318 дает минимальную толщину плиты для двухсторонней конструкции без внутренних балок в Таблица 8. 3.1.1 .
Для этой системы перекрытий минимальная толщина плиты согласно ACI 318-14 составляет:
ACI 318-14 (Таблица 8.3.1.1)
Но не менее 4 дюймов ACI 318-14 (8.3.1.1 (б))
ACI 318-14 (Таблица 8.3.1.1)
Но не менее 4 дюймов. ACI 318-14 (8.3.1.1 (б))
Где л н = длина свободного пролета в длинном направлении = 33 x 12 20 = 376 дюймов
Для целей анализ и проектирование, ребристая плита будет заменена сплошной плитой из эквивалентный момент инерции, вес, способность к продавливанию и односторонний способность к сдвигу.
эквивалентная толщина на основе момента инерции используется для определения жесткости плиты рассматривая ребра только в направлении анализа. Ребра охватывают в поперечном направлении не учитываются при расчетах жесткости. Эта толщина, h MI , определяется по:
Руководство по программному обеспечению spSlab (уравнение 2-11)
Где:
I ребро = момент инерции одной балки сечение между осевыми линиями ребер (см. рисунок 7а).
b ребро = межцентровое расстояние двух ребер (расстояние между ребрами плюс ширина ребра) (см. рисунок 7a).
С ч MI = 12 дюймов> ч мин = 11,4 дюйма, расчет прогиба может пренебрегать. Однако расчет прогиба будет включен в этот пример для сравнения с результатами программы spSlab.
Капля Глубина панели для двухсторонней балочной (вафельной) плиты устанавливается равной глубине ребра. В эквивалентная глубина падения, основанная на моменте инерции, d MI , составляет выдает:
Руководство по программному обеспечению spSlab (ур. 2-12)
Где h ребро = 3 + 14 12 = 5 дюймов
Рисунок 7 a Эквивалентная толщина в зависимости от момента инерции
Найти собственный вес системы с использованием эквивалентной толщины в зависимости от веса отдельных компонентов (см. следующий рисунок). Эта толщина, h w , определяется как:
Руководство по программному обеспечению spSlab (ур.2-10)
Где:
V mod = Объем одного модуля балки (поперечные балки включены в планку каркаса 11 балок).
A mod = Площадь в плане одного модуля балки = 33 x 36/12 = 99 футов 2
Собственный вес для плиты секция без откидной панели = 150 фунтов на фут x 8 дюймов/ 12 = 100,057 фунтов / кв. Дюйм
Собственный вес откидной панели = 150 шт. Фут x (14 + 3 8) дюймов / 12 = 112,44 фунтов на квадратный дюйм
Рисунок 7b Эквивалентная толщина в зависимости от веса отдельных компонентов
г. Предел прочности на сдвиг односторонний сдвиг
Для критического сечения на расстоянии d от края колонны (участок плиты с перепадом панель):
Оценить среднее эффективная глубина:
Где:
c прозрачный = 3/4 дюймадля стального стержня №6 ACI 318-14 (Таблица 20.6.1.3.1)
d b = 0,75 дюйма для стального стержня №6
ч с = 17 дюймов = глубина падения ( d MI )
ACI 318-14 (5.3.1)
Проверить соответствие толщина плиты для действия балки (односторонний сдвиг) от края интерьера столбец
ACI 318-14 (22. 5)
Рассмотрим 12-дюйм. широкий полоса. Критический участок для одностороннего сдвига находится на расстоянии d , от края колонны (см. рисунок 8)
ACI 318-14 (уравнение 22.5.5.1)
Толщина плиты составляет подходит для одностороннего сдвига для первого критического сечения (от края столбец).
Для критического сечения у края откидной панели (секция перекрытия без откидной панели):
Оценить среднее эффективная глубина:
Где:
c прозрачный = 3/4 дюйма для # 6 стальной стержень ACI 318-14 (Таблица 20.6.1.3.1)
d b = 0,75 дюйма для стального стержня №6
ACI 318-14 (5.3.1)
Проверьте соответствие толщины плиты действию балки (односторонний сдвиг) от края внутренняя откидная панель ACI 318-14 (22,5)
Рассмотрим 12-дюйм. широкий полоса. Критический участок для одностороннего сдвига расположен на грани твердого тела. головка (см. рисунок 8)
ACI 318-14 (Ур.22.5.5.1)
Плита толщиной 12 дюймов. подходит для одностороннего сдвига для второго критического участка (на краю выпадающая панель).
Рисунок 8 Критические сечения для одностороннего сдвига
г. Ножницы для перекрытий двухсторонние сдвиги прочности
Для критического сечения на расстоянии d / 2 от края колонны (секция перекрытия с откидной панелью):
Проверить соответствие толщины плиты для продавливания (двухстороннего сдвига) во внутренней колонне (рисунок 9):
Приток двухстороннего сдвиг для плиты без откидной панели:
Приток двухстороннего сдвиг для плиты с откидной панелью:
ACI 318-14 (Таблица 22. 6.5.2 (а))
Толщина плиты достаточна для двухсторонний сдвиг для первого критического сечения (от края колонны).
Для критического сечения на краю откидной панели (секция перекрытия без откидной панели):
Проверить соответствие толщины плиты для продавливания сдвига (двустороннего сдвига) на внутренней откидной панели (Рисунок 9):
ACI 318-14 (Таблица 22.6.5.2 (а))
Толщина плиты 12 дюймов достаточна для двухстороннего сдвига для второго критического сечения (от края капли панель).
Рисунок 9 Критические сечения для двустороннего сдвига
г. Размеры колонны — осевая нагрузка
Проверить соответствие размеры колонны для осевой нагрузки:
Площадь притока для внутренняя колонна для временной нагрузки, наложенной статической нагрузки и собственного веса плита
Площадь притока для внутренняя колонна для собственного веса плиты дополнительной толщины за счет наличие откидной панели
Предположим, четырехэтажный дом
Предположим, что 20 дюймовквадрат колонна с 12 вертикальными стержнями № 11 с расчетной осевой прочностью, φP n, макс. из
ACI 318-14 (22.4.2)
Размеры колонны 20 дюймов x 20 дюймов адекватны осевой нагрузке.
ACI 318 утверждает, что система перекрытий должна быть спроектирована любая процедура, удовлетворяющая равновесию и геометрической совместимости, при условии, что критерии прочности и пригодности к эксплуатации выполнены.Различие двух систем от односторонних систем — ACI 318-14 (R8.10.2.3 & R8.3.1.2) .
ACI 318 разрешает использование Direct Метод расчета (DDM) и метод эквивалентной рамы (EFM) для гравитационной нагрузки анализ ортогональных рам и применим к плоским плитам, плоским плитам и плиты с балками. В следующих разделах описывается решение для EFM и Программное обеспечение spSlab. Решение для DDM см. На примере плоской пластины.
EFM — наиболее полный и подробная процедура, предоставленная ACI 318 для анализа и проектирования двухсторонние системы перекрытий, конструкция которых моделируется серией эквивалентных кадры (внутренние и внешние) на линиях колонн, взятых в продольном направлении и поперек здания.
Эквивалентная рамка состоит из трех частей (подробное обсуждение этого метода см. в пример конструкции плоской пластины):
1) Горизонтальная полоса перекрытий.
2) Колонны или другие вертикальные опоры члены.
3) Элементы конструкции (Торсионные элементы), обеспечивающие передачу момента между горизонтальным и вертикальным члены.
2.1.1. Ограничения на использование эквивалентный метод кадра
В EFM временная нагрузка должна располагаться в соответствии с 6.4.3, который требует, чтобы системы плит были проанализированы и спроектированы с учетом максимальной требуемый набор сил, установленный путем исследования воздействия временной нагрузки размещены в различных критических шаблонах. ACI 318-14 ( 8.11.1.2 и 6.4.3 )
Полный анализ должен включать репрезентативный интерьер и внешние эквивалентные рамы как в продольном, так и в поперечном направления пола. ACI 318-14 ( 8.11.2.1 )
Панели должны быть прямоугольными, с соотношением длинных и коротких панелей, измеренное межцентровое расстояние опор, не более 2. ACI 318-14 ( 8.10.2.3 )
2.1.2. Члены структуры эквивалентная рамка
Определите коэффициенты распределения момента и фиксированный конец моменты для эквивалентных элементов рамы. Порядок распределения моментов будет использоваться для анализа эквивалентного кадра. Коэффициенты жесткости k , коэффициенты переноса COF и коэффициенты фиксированного конечного момента Конечный элемент для балок перекрытий и элементов колонн определяется с помощью таблиц вспомогательных средств проектирования. at Приложение 20A к Нотам PCA по ACI 318-11 .Эти расчеты приведены ниже.
а. Изгибная жесткость перекрытий при оба конца, К сб .
PCA Примечания на ACI 318-11 (Таблица A1)
PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A1)
ACI 318-14 (19.2.2.1.a)
Коэффициент переноса COF = 0,54 PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A1)
PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A1)
Коэффициент фиксированного конечного момента равномерной нагрузки, м NF1 = 0,0911
Коэффициент фиксированного конечного момента для (b-a) = 0,2, когда a = 0, м NF2 = 0,0171
Коэффициент фиксированного конечного момента для (b-a) = 0.2 при a = 0,8, м NF3 = 0,0016
г. Изгиб жесткость элементов колонны на обоих концах K c .
Ссылаясь на Таблица A7, Приложение 20A ,
Для нижней колонки:
PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A7)
ACI 318-14 (19. 2.2.1.a)
l c = 13 футов = 156 дюймов
Для верхней колонны:
PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A7)
г. Торсионная жесткость на кручение члены,.
ACI 318-14 (R.8.11.5)
ACI 318-14 (Ур.8.10.5.2б)
г. Эквивалентная жесткость колонны K ec .
Где ∑ К т — на два крутильных члены по одному с каждой стороны колонны, и ∑ K c для верхняя и нижняя колонны в месте стыка перекрытий межэтажного перекрытия.
Рисунок 10 Торсионный элемент Фигура 11 Колонна и край плиты
e. Стык плиты перекрытия коэффициенты распределения, DF .
На внешнем стыке,
На стыке салона,
COF для перекрытия-балки = 0,576
Фигура 12 Жесткость плиты и колонны
2.1.3. Анализ эквивалентных кадров
Определите отрицательные и положительные моменты для перекрытия-балки методом распределения момента.Поскольку необработанная живая нагрузка не превышает трех четвертей статической нагрузки без учета фактора, расчетные моменты Предполагается, что это произойдет на всех критических участках с полным факторизацией на всех участках. ACI 318-14 (6.4.3.2)
а. Факторная нагрузка и фиксированные конечные моменты (МКЭ).
Для плиты:
Для откидных панелей:
PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A1)
г. Распределение моментов. Расчеты показаны в Таблице 1. Моменты вращения против часовой стрелки, действующие на торцы стержня. принимаются как положительные. Положительные моменты пролета определяются из следующих уравнение:
Где M o — момент в середине пролета для простой балки.
Когда конечные моменты не равны, максимальный момент в промежутке не встречается в середине промежутка, но его значение близко к этому midspan для этого примера.
Положительный момент в диапазоне 1-2:
Таблица 1 — Распределение моментов для эквивалентной рамы | ||||||
Шарнир | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
Участник | 1-2 | 2-1 | 2-3 | 3-2 | 3-4 | 4-3 |
DF | 0. 640 | 0,390 | 0,390 | 0,390 | 0,390 | 0,640 |
COF | 0,576 | 0,576 | 0.576 | 0,576 | 0,576 |
Система плоских перекрытий. Преимущества и недостатки плоских перекрытий
Плоские перекрытия представляют собой одностороннюю или двустороннюю систему с утолщениями в плите у колонн и несущих стен, называемых «откидными панелями». Рис. 9. Откидные панели действуют как тавровые балки над поддерживает. Они увеличивают сопротивление сдвигу и жесткость системы перекрытий при вертикальных нагрузках, тем самым увеличивая экономичный диапазон пролета.Конструкция плоских перекрытий
с опускной панелью и оголовьем колоннЭта форма конструкции стала менее популярной в последние годы из-за ограничения на экономичные пролеты, составляющие около 9,5 м для армированных плит и около 12 м для предварительно напряженных плит. Армированные плоские плиты могут нуждаться в предварительном прогибе (не чрезмерном), чтобы контролировать прогиб.
Размеры в плане откидных панелей составляют минимум 1/3 пролета в рассматриваемом направлении, обычно округленные до ближайших 100 мм.Общая глубина откидной панели обычно принимается от 1,75 до 2-кратной глубины плиты, снова округленной для соответствия размерам древесины или ближайшим к 25 мм. Плоская плита
с откидной панелью и оголовком колонныОсновными особенностями плоского перекрытия являются плоский перекрытие, простая опалубка и легкость конструкции. Экономичен оболочка «L» железобетонной плоскую плиту приблизительно Д х 28 для опертой, D х 32 для конечного диапазона и D. х 36 для внутренней шкалы. Предварительное напряжение плиты увеличивает экономичный пролет до D x 35, D x 40 и D x 45 соответственно, где D — глубина плиты без опускной панели.
Различные системы плоских перекрытийПреимущества и недостатки плоских перекрытий
Преимущества:
- Простая опалубка
- Отсутствие балок — упрощение работы под полом вне перепадов
- Минимальная структурная глубина
- Обычно не требует усиления сдвига при столбцы.
Недостатки:
- Средние пролеты
- Как правило, не подходят для поддержки хрупких (каменных) перегородок
- Откидные панели могут мешать механическим воздуховодам большего размера
- Необходимо избегать вертикальных проходов, чтобы избежать области вокруг колонн
- Для армированной плоской плиты прогиб в средней полосе может быть критическим.
Проектирование бетонных полов по типу: | ||
(Ссылка: Единые критерии проектирования объекта — бетонные перекрытия на уровне, соответствующем Тяжелые грузы) | ||
Этажи — Макс.Стационарный LL |
| |
Полы — Толщина на ст. LL |
| |
Этаж — транспортная нагрузка |
| |
Полы на модифицированном грунте |
| |
Полы — армированная плита Длина |
| |
Полы — Требуется армирование |
| |
Бетон — прочность на изгиб |
| |
Бетон — прочность на сжатие |
| |
Коэффициент подшипника для Калифорнии, CBR |
| |
Модуль реакции грунта, k |
| |
Этажи — Макс. Нагрузка на край стены |
| |
Полы — Краевая стена Толщина Ld |
| |
Полы — центральная / общая нагрузка на стену |
| |
Полы — CTR Wall Ld Толщина |
| |
Полы — Армирование волокном |
| |
Полы — Fiber Deflection |
|