Экспертиза несущей способности сборной ж.б. плиты перекрытия
Цель экспертизы — количественная оценка несущей способности сборных железобетонных пустотных плит перекрытия зрительного зала в здании кинотеатра. Необходимость проведения экспертизы была обусловлена предстоящей реконструкцией здания. В рамках экспертизы произведен комплекс следующих работ: анализ проектной документации; визуальное обследование ж.б. перекрытий над зрительным залом; инструментальный контроль прочности бетона плит; поверочный расчет плит на восприятие нагрузок, планируемых после реконструкции здания; подготовка заключения, написание отчета.
Место расположения объекта: г. Москва.
Год постройки: 1987 г.
1. Результаты обследования
В ходе визуального обследования перекрытий зрительного зала видимых дефектов, свидетельствующих о снижении несущей способности панелей, — не обнаружено. Общее техническое состояние железобетонных конструкций оценивается, как «работоспособное»
Согласно проектным данным марка плит НВ 64-18-12. Проектная несущая способность плит данной марки – 1200 кг/м2.
Согласно результатам прочностных испытаний, гарантированная прочность бетона пустотных железобетонных плит на участке в/о 14-15/Е-Ж соответствует классу В25.
2. Поверочные расчеты конструкций
Исходные данные:
Расчету подлежит ж.б. плита в осях 14-15/Е-Ж.
Бетон тяжелый кл. В25: Rb=148 кг/см2;
Арматура min кл. A-IV: Rs=5200 кг/см2;
Площадь растянутой арматуры 5 Ø16 (фактическая): As=10,05 см2;
Расчётная нагрузка на плиту (пост. + врем.): qs=10,95 кН/м2=1095 кг/м2.
Рис.1. Расчетная схема плиты, схема расположения арматуры
2.1. Расчет по прочности нормальных сечений
Максимальный расчётный изгибающий момент:
Приводим поперечное сечение пустотной панели к эквивалентному двутавровому сечению:
Приведённая толщина рёбер: b = 177 — 19•14,3 = 48,3 см.
Условие выполнено! Площадь сечения продольной арматуры достаточна.
2.2. Проверяем прочность сечения ж.б. плиты
Фактическая прочность сечения плиты составит:
Условие выполнено! Прочность сечения обеспечена.
3. Выводы по результатам экспертизы:
Техническое состояние сборных железобетонных плит на участке в/о 14-15/Е-Ж оценивается, как «работоспособное». Несущая способность от постоянной и временной нагрузок сомнения не вызывает. Согласно результатам прочностных испытаний, гарантированная прочность бетона пустотных железобетонных плит соответствует классу В25.
Проверка несущей способности многопустотной плиты и её усиление
3.3 Проверка несущей способности многопустотной плиты и её усиление
Необходимо рассчитать усиление железобетонной многопустотной плиты перекрытия пролётом 7160мм и размерами поперечного сечения b×h=1490×220 (рис. 3.18)
Рисунок 3.18 Поперечное сечение многопустотной плиты
По результатам изучения проектной документации, а
также отчёта по проведённому обследованию установлено, что геометрические
размеры многопустотной плиты соответствуют проектным; признаки повреждения в
плите отсутствуют; прочность бетона на сжатие соответствует проектной (М250) − 
Так как бетон и арматура плиты не имеют явных дефектов и повреждений (на момент обследования конструкция относится к I − II категория состояния), то поверочный расчёт выполняем, принимая расчётные сопротивления бетона и арматуры /16/:
Бетон
, 
, 
,
, 
Арматура А — IV − 
, 
Рисунок 3.19 Приведенное сечение многопустотной плиты
Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента инерции.
Высота эквивалентного квадрата равна:
Определяем приведенную толщину ребер:
В результате реконструкции при надстройке дополнительного этажа, плиты покрытия стали выполнять роль плит перекрытия (рис.3.20), соответственно, нагрузка на сборное междуэтажное перекрытие изменилась.
Бетонное мозаичное покрытие δ=40 мм; γ=2,4 кН/м2
Сборная железобетонная плита перекрытия δ=220 мм; γ=25 кН/м2
 |
Рисунок 3.20 Состав перекрытия
Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие для наиболее неблагоприятного сочетания нагрузок после реконструкции представлена в виде таблицы 3.9.
Таблица 3.9 – Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке, gf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Постоянная: 1. От собственного веса многопустотной плиты перекрытия, δ=0,2177м, r=2500кг/м3 2.От слоя цементно-песчаного раствора
(стяжка), δ=0,02м, r=1800кг/м 3.От бетонного мозаичного покрытия δ=0,04м, r=2400кг/м3 | 5,44 0,36 0,96 | 1,15 1,35 1,35 | 6,256 0,486 1,296 |
Итого | qn= 6,76 | — | q = 8,038 |
Продолжение таблицы 4.9
1 | 2 | 3 | 4 |
Временная: В том числе: кратковременная длительная | 3,0 2,1 0,9 | 1,5 1,5 1,05 | 4,5 2,25 1,575 |
Полная нагрузка: В том числе: — постоянная и длительная — кратковременная | 9,76 7,66 0,9 | — — — | 12,538 — — |
Нагрузка на 1 погонный метр плиты при ширине b=1,5 м.
g = g1· b = 12,538·1,5 = 18,807 кН/м
Определим несущую способность плиты по моменту:
Для сечения с одиночным армированием определим положение нейтральной оси.
Предположим, что нейтральная ось проходит по нижней
грани полки, и определим область деформирования для прямоугольного сечения с
шириной 
(3.39)
Сечение при таком положении нейтральной оси находится в области деформирования 1б .
Находим величину расчётного усилия, воспринимаемого растянутой арматурой,
.
По формулам таблицы 6.6 /17/ находим величину усилия воспринимаемого бетоном полки:
(3.40)
Поскольку выполняется условие 
,
нейтральная ось расположена в пределах высоты полки. В связи с этим дальнейший
расчёт производим как прямоугольного сечения, имеющего ширину 
, 
.
Подтверждаем предположение, что нейтральной оси находится в области деформирования 1б.
Для этого предполагаем, что сечение работает в области деформирования 2 /17/, и определяем величину относительной высоты сжатой зоны
(3.41)
Поскольку 
сечение не работает в
области деформирования 2.
Предполагаем, что сечение работает в области деформирования 1б.
Определяем величину относительной высоты сжатой зоны /17/:
. (3.42)
Тогда определяем величину изгибающего момента, воспринимаемого сечением:
(3.43)
Определим несущую способность плиты по поперечной силе:
Расчётную поперечную силу 
вычислим по формуле /16/:
, (3.44)
но не менее 
, (3.45)
где 
, d – в мм;
(3.46)
Как определить допустимую нагрузку на плиту перекрытия
Нас спрашивают:Доброе время суток! Вопрос: «хрущовка», дом 1964 года постройки, 7 этажей, тип перекрытий — железобетонные, кирпичный дом. Площадь квартиры — 44 м2, планируется стяжка, цементно-песчаная, чтобы всё было по уровню необходимо 10 см стяжки. Скажите, с точки зрения нагрузки на плиты это безопасно?
Мы отвечаем:
Чтобы определить допустимую нагрузку на плиту перекрытия желательно знать её тип. Если тип не известен, то нужно обратится к ГОСТ 26434—2015, «Плиты перекрытий железобетонные для жилых зданий» где минимальная нагрузка на плиту перекрытия определена в 300 кгс/м2, а максимальная 800 кгс/м2 без учета собственного веса плиты (п. 5.1).
Несущая способность плит перекрытия нормируется ГОСТ26434-2015
Если принять толщину стяжки за 10 см, то объем ее составит 0,1 м3, а вес из расчета объемного веса цементного раствора: 1800 кг х 0,1=180 кг. То есть нагрузка допустима, даже если у нас лежит плита с минимальной несущей способностью.
Тем более что при выравнивании такая толщина стяжки видимо, будет не по всей площади? Где-то 10 см, а где-то ноль или около того.
Но если 10 см это средняя толщина, то есть перепад составляет порядка 20 см (что, конечно, вряд ли), максимально возможная нагрузка будет 1800х0,2=360 кг.
Такая величина уже вызывает опасения. Советуем уточнить толщину стяжки, после чего вы сможете просчитать возможный риск самостоятельно.
Расстояние от маяка до пола разнится в разных частях пола, а значит и стяжка будет разной толщины
Задать вопрос или прокомментировать
Испытания пустотных монолитных плит в НИИЖБ
Цель испытаний:
Исследовать прочность, трещиностойкость и жесткость пустотных монолитных плит перекрытий, возводимых в условиях строительной площадки при условии послойного бетонирования по толщине плиты.
Для этого было изготовлено 6 плит:
2 плиты с непрерывным бетонированием по всей толщине
2 плиты с послойным бетонированием. Перерыв в бетонировании 3 часа
2 плиты с послойным бетонированием. Перерыв в бетонировании 12 часов.
При послойном бетонировании сначала заливалась нижняя полка и часть ребра(из-за погрешности). На втором этапе бетонировалось все остальное.
После набора прочности плиты со строительной площадки перевезены в НИИЖБ и испытаны по очереди.
Общий вид испытательного стенда
Зона разрушения плиты при сплошном бетонировании
Общий вид плиты после снятия со стенда
Вскрытие плиты в зоне разрушения
По результатам испытаний выявлено:
1. Несущая способность плит в 1,4-1,5 раз выше расчетной.
2. Несущая способность плит с послойной заливкой(перерыв бетонирования 3 часа) не отличается от несущей способности плит при беспрерывном бетонировании.
3. Несущая способность плит с послойной заливкой(перерыв бетонирования 12 часов) меньше по сравнению с несущей способностью плит при беспрерывном бетонировании на 15-17%.
4. Характер разрушения плит с послойной заливкой(перерыв бетонирования 3 часа) не отличается от характера разрушения плит при беспрерывном бетонировании.
5. Характер разрушения плит с послойной заливкой(перерыв бетонирования 12 часов) отличается от харакетра разрушения плит при беспрерывном бетонировании. Разрушение распространяется на горизонтальный шов бетонирования.
Харакетр разрушения плиты при послойном бетонировании (перерыв бетонирования 3 часа)
Харакетр разрушения плиты при послойном бетонировании (перерыв бетонирования 12 часов)
Максимальные деформации при испытаниях 67мм.
По мере необходимости(интереса) буду дополнять материалы.
Определение несущей способности плиты перекрытия 8 этажа и ее усиление
2.1 Определение несущей способности плиты перекрытия 8 этажа и ее усиление
В связи с тем, что строительство здания не завершено, и оно находится в не законсервированном состоянии, под воздействием атмосферных факторов, прочность бетона плит перекрытия ниже проектной, поэтому необходимо выполнить расчет несущей способности плит (сечение плиты приведено на рис. ). В случае, если плита не будет обеспечивать требуемой , то необходимо провести расчет усиления растянутой зоны многопустотной плиты установкой дополнительной арматуры в растянутой зоне (рис. ).
В качестве примера рассмотрим плиту серии ПК 63.15 – 8 Ат-V расположенную на 8 этаже. В результате проведенного визуального осмотра плиты выявлены следующие дефекты: продольные трещины в пролете вдоль рабочей арматуры, потеря площади сечения рабочей арматуры вследствие коррозии составляет около 20%, понижение прочности бетона по сравнению с проектной на 12%. На основании П-1 к СНиП 2.03.01-84* «Усиление железобетонных конструкций» делаем вывод, что конструкция не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям по несущей способности.
Т а б л и ц а Исходные данные для расчета
№ | Наименование | Формулы | Значение | Ед. изм. |
1 | Высота плиты | h= | 0,22 | м |
2 | Номинальная ширина плиты | b= | 1,49 | м |
3 | Номинальная длина плиты | L= | 6,28 | м |
4 | Марка бетона по серии | М200 | ||
5 | Класс бетона по серии | В15 | ||
6 | Класс бетона в результате обследования | В12,5 | ||
7 | Призменная прочность при осевом сжатии | Rb= | 7,5 | МПа |
8 | Поправочный коэффициент | δ= | 1,05 | |
9 | Призменная прочность при осевом сжатии | Rb=δRb= | 7,875 | МПа |
10 | Класс бетона используемого при усилении | В15 | ||
11 | Призменная прочность при осевом сжатии | Rb= | 8,5 | МПа |
12 | Коэффициент для тяжелого бетона, равный | φb2= | 1,1 | |
13 | Призменная прочность при осевом сжатии | Rb=φb2Rb= | 9,35 | МПа |
14 | Класс арматуры в плите | Ат-V | ||
15 | Расчетное сопротивление арматуры продольному растяжению | Rs= | 680 | МПа |
16 | Коэффициент надежности по арматуре | γs= | 1,15 | |
17 | Расчетное сопротивление арматуры продольному растяжению | Rs=Rs/γs= | 591 | МПа |
18 | Расчетное сопротивление арматуры продольному растяжению | Rsc= | 400 | МПа |
19 | Диаметр пустот | d= | 0,159 | м |
20 | Высота прямоугольника, равного по площади и того же момента инерции что и круглые пустоты | h1=0,9*d= | 0,143 | м |
21 | Расчетная высота сжатой полки | hf=hf/=(h-h1)/2= | 0,038 | м |
22 | Расчетная ширина сжатой полки | bf/=b= | 1,49 | м |
23 | Приведенная толщина ребер | b1=bf/-7h1= | 0,488 | м |
24 | Коэффициент для тяжелого бетона, равный | α= | 0,850 | |
25 | Класс арматуры для усиления | А-III | ||
26 | Расчетное сопротивление арматуры продольному растяжению | Rs= | 365 | МПа |
Рисунок .Расчетная схема плиты
Рисунок Сечение плиты ПК 63.15 – 6 Ат -V
Т а б л и ц а Проверка несущей способности плиты