Как проверить несущую способность плиты перекрытия: Обследование технического состояния перекрытия технического этажа здания на предмет возможности установки инженерного оборудования – Обследование несущей способности перекрытия в Москве

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.
Требуемая площадь сечения продольной арматуры:

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) −

. По серии ПК8-72-15 плита армирована в растянутой зоне  преднапряжённой арматурой 6Ø14 (А_s=9,23см²) A-IV, что подтверждается результатами, полученными в испытательной лаборатории. Признаков коррозии арматуры нет; защитный слой бетона в растянутой зоне около 3 см (с=30мм). Прогибы и ширина раскрытия трещин не превышают предельно допустимые значения.

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

                         Цементно-песчаная стяжка  δ=20 мм; γ=18 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 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