Для чего необходим данный показатель?
Прочные и мощные железобетонные панели берут на себя одну из базовых функций, являясь связующим конструктивным элементом, который обеспечивает целостность, надежность и устойчивость здания. Несущая способность плиты перекрытия выражает в цифровом формате допустимые нагрузки, действующие на изделие в режиме его использования. Обеспечить устойчивость и долговечность всего здания, предотвратить его обрушение, гарантировать соответствие сооружения строительным нормам и стандартам можно только при правильных расчетах данной величины. Просчеты в данном параметре влекут за собой снижение уровня прочности перекрывающих панелей, их скорый износ и уменьшение срока безопасной службы, и, как следствие, полное разрушение здания, а также другие опасные для здоровья и жизни людей происшествия.
Поскольку способность брать на себя нагрузки в период эксплуатации с течением времени и под влиянием внешних воздействий изменяет свои показатели, нужна регулярная проверка несущей способности плиты перекрытия и пересчет величины сопротивления нагрузкам. Чтобы предотвратить разрушения здания с печальными последствиями.
Факторы влияния на возможность панелей выдерживать нагрузки?
Перекрытия бывают различной формы, размеров и конструкции, включая монолитные, пустотелые и ребристые, а материал изготовления — чаще всего железобетон. Данные параметры и их свойства оказывают прямое влияние на показатели надежности этого строительной панели. Потому расчет несущей способности плиты перекрытия учитывает их классификацию, свойства и параметры, маркировку, в которой зашифрована конструкция, вид арматуры и другие характеристики изделия. Отдельно нужно сказать о видах нагрузки, которые будут на себе испытывать плиты. Так как расчет их несущих возможностей должен учесть этот параметр в обязательном порядке. В процессе использования зданий элементы перекрытий подвергаются нагрузкам разного характера:
Статическим — объем нагрузок со стороны других элементов здания, а также различных предметов вроде мебели и оборудования.
Динамическим — возникают с определенной частотой, к примеру, вследствие работы тех или иных механизмов и перемещения объектов.
Поэтому определение несущей способности – это выявление возможностей изделия длительно выдерживать оба вида этих нагрузок. Что актуально для жилых помещений, офисных и особенно для промышленных зданий.
Как рассчитывается надежность перекрытия в зависимости от его вида?
Производство плит для перекрытия происходит на базе легкого бетона с плотной структурой, а также с помощью тяжелого силикатного бетона. Исходя из параметров, указанных производителем, можно выяснить проектную несущую способность панели. Конструктивно изделие содержит усиление — арматурный каркас из стержней классов А1 и А3. Исходя из типа и схемы армирования, плиты имеют разное целевое назначение. Устойчивость и прочность зависят от модели ЖБ-панелей, их конструктивных особенностей и схемы опирания, а также от несущей способности. Заводские плиты различают по методу стыковки с другими несущими строительными элементами и толщине изделия.
Для производства ЖБ-плит используется бетон, классностью не ниже В15. Для усиления прочности возможно армирование панелей как обычной, так и напряженной арматурой. Перекрытия производятся сплошными (монолитными) или с внутренними пустотами. Классификатор железобетонных панелей предусматривает особенности конструкции:
- однослойные сплошные — 1П и 2П толщиной 120 мм и 160 мм;
- многопустотные — 1ПК и 2ПК с сечение технологических круглых пустот 159 мм и 140 мм;
- многопустотные марки ПБ толщиной 220 мм, выполненные то технологии безопалубочного формования.
Пустотные, а также многопустотные бывают облегченной конструкции, их монтаж происходит с опиранием по двум сторонам. Стандартная несущая способность пустотных плит перекрытия равна 800 кг/м². При этом выпускаются модификации межэтажных перегородок, рассчитанные на нагрузку в диапазоне 1200-1600 кг/м².
- железобетонные нарезные панели;
- плиты ребристого профиля – показатели сопротивления нагрузкам в границах от 180 до 830 кг/кв.м, разработаны и используются для перекрытий в зданиях промышленного назначения с шагом несущих изделий 6000 мм.
- монолитные плиты – подлежат армированию и отливаются по месту стройки несущая способность монолитной плиты перекрытия должна быть не меньше 500 кг/кв.м.
Как проходит процесс определения показателей надежности панелей?
Работы по обследованию перекрытий и выяснению их возможностей удерживать нагрузку определенного уровня, включают следующие этапы:
- Осмотр — степень износа, состояние перекрытий и опорных элементов, виды нагрузок оценивают по видимым дефектам.
- Инструментальное обследование, испытания — выясняет состояние рабочей арматуры, наличие/отсутствию скрытых повреждений. Если нужно, производится вскрытие конструкции для установления степени прочности бетона, пр.
- Лабораторные исследования образцов.
- Определение запаса надежности и текущей несущей способности с помощью формул и нормативов.
Расчеты включают ряд этапов и учитывают разные параметры:
1. Определение исходных данных:
● Тип и размеры плиты.
● Материал плиты, ее конструкция.
● Характеристики материала (марка бетона, класс арматуры).
2. Постоянные и временные нагрузки на плиту (собственный вес, полезные нагрузки и т.д.).
3. Расчет нагрузок: учитываются полезная нагрузка согласно нормативным документам, собственный вес плиты, плотность материала плиты и ее толщина.
4. Расчет изгибающих моментов, с учетом равномерного распределения нагрузки и пролета плиты.
5. Арматура — площадь каркаса, воспринимающая изгибающий момент, расчетное сопротивление арматуры, рабочая высота сечения (расстояние от сжатой зоны до центра тяжести арматуры).
6. Проверка на прочность бетона.
7. Проверка на прогиб — прогиб плиты рассчитывается и сравнивается с допустимыми значениями согласно нормативным документам.
8. Проверка на местное разрушение – обследуется местное разрушение бетона в местах приложения сосредоточенных нагрузок.
Для выполнения расчета в реальных условиях необходимо использовать специализированные программы и нормативные документы (например, СНиП, СП), так как они содержат все необходимые коэффициенты и рекомендации для расчетов.
