Я конечно пытался в легкой и доступной (на мой взгляд) форме изложить основные принципы расчета монолитных железобетонных плит перекрытия. Но как показывает многолетний опыт общения с посетителями сайта, все мои потуги - не более чем мутное бормотание дельфийского оракула, которое каждый из внимающих трактует по-своему. Многие даже не пытаются искать смысл в этом нагромождении букв и цифр, а просто смотрят, подходит ли изложенный в статье пример к их случаю. Если совсем не подходит, то просят помощи в расчете своей железобетонной плиты.
Я уже много раз говорил, что расчетами не занимаюсь, поэтому просить меня, что-нибудь посчитать - бессмысленно. А к различным программам и разного рода таблицам, значительно упрощающим жизнь при расчете конструкций, отношусь с настороженностью. Потому как для человека, впервые выполняющего расчет, намного надежнее понять основной смысл расчета и затем рассчитать конструкцию самому, чем пытаться наугад подобрать один из мудреных параметров поперечного сечения плиты, основываясь только на интуиции и большом опыте общения на одном из строительных форумов.
Тем не менее вопросы от некоторых посетителей сайта даже меня повергают в шок тем, насколько изворотлив бывает человеческий ум, бродящий по лабиринтам интернета в поисках правильного ответа. В связи с этим я решил поставить следующий эксперимент: сделать таблицы, позволяющие предварительно оценить различные параметры проектируемой монолитной железобетонной плиты.
Предварительно потому, что все равно нет ничего лучше расчета, будь то вручную или с помощью какой-либо программы. А таблицы - дело такое... Автор где-то напутал, наборщик где-то допустил опечатку, а пользователь не туда глянул и в итоге конструкция обрушилась, и кого в этом случае винить - не понятно, все хотели как лучше, но получилось как всегда... К тому же в табличной форме трудно предусмотреть все возможные виды нагрузок, учет влияния опорных участков плиты на выбор расчетной схемы и прочие тонкости. Но не буду вас больше пугать, приступим к таблицам.
Далее приводятся таблицы для предварительного определения параметров монолитной железобетонной плиты постоянного сечения шириной 1 метр, рассматриваемой, как балка с шарнирными опорами, на которую действует равномерно распределенная нагрузка.
Для армирования нижней (растянутой) зоны плиты планируется использование арматуры периодического профиля класса А400 (А-III). Для данной арматуры принято максимально допустимое значение аr = 0.39 согласно СП 52-101-2003. Возможное наличие арматуры из конструктивных соображений в верхней (сжатой) зоне сечения при расчете не учитывается. Эти параметры далее остаются постоянными. При этом ширина плиты b = 1 м принята для упрощения расчетов. Это означает, что если вы проектируете плиту шириной 5 метров, то для определения количества стержней арматуры для всей плиты нужно умножить на 5 количество стержней, необходимых для армирования 1 метра ширины плиты. Для удобства пользования в заголовке указывается значение временной равномерно распределенной нагрузки, а в скобках - общая расчетная нагрузка с учетом собственного веса плиты.
Примечание: при проектировании плит перекрытия оптимальными считаются такие параметры плиты, при которых процент армирования составляет μ = 0.3-0.6%, а относительная высота сжатой зоны бетона ξ = 0.1-0.15. Тем не менее я даю в таблицах данные широкого спектра, вплоть до ξ = 0.31 по той причине, что при расчете монолитной плиты, которая будет изготавличаться только один раз, оптимальными параметрами иногда можно пренебречь, да и для интерполяции такие значения могут пригодиться. Тем не менее указанные выше рекомендации желательно соблюдать.
Какой смысл вкладывается в понятие "шарнирные опоры", рассказывается отдельно. Что такое - равномерно распределенная нагрузка, ширина b и высота сечения h, длина пролета l, относительная высота ho, относительная высота сжатой зоны бетона ξ, аr и др., смотрите в разделе "Основы строймеха и сопромата" и статьях, посвященных расчету ж/б балок и плит перекрытия. Итак
Таблица 428.1.1 Параметры плиты при q = 400 (600) кг/м, класс бетона В15, h = 8 см.
| Длина пролета l, м |
ho, см / защитный слой а, см |
объем бетона, м3 |
am / ξ |
Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 |
Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм |
Приблизи-тельный прогиб f, см |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 0.9 |
6.5 /1.35 |
0.072 |
0.0205 / 0.02075 |
0.262 / 0.71 |
10 / 3 |
0.077 |
| 1.2 |
6.5/1.35 |
0.96 |
0.0365 / 0.0372 |
0.47 / 0.71 |
10 / 3 |
0.242 |
| 1.5 |
6.5/1.3 |
0.12 |
0.057 / 0.0587 |
0.74 / 1.26 |
10 / 4 |
0.38 |
| 1.8 |
6.5/1.3 |
0.144 |
0.082 / 0.0857 |
1.082 / 1.26 |
10 / 4 |
0.79 |
| 2.1 |
6.5/1.25 |
0.168 |
0.1118 / 0.1189 |
1.5 / 1.96 |
10 / 5 |
1 |
| 2.4 |
6.5/1.25 |
0.192 |
0.146 / 0. 158 |
2 / 1.96 |
10 / 5 |
1.7 |
| 2.7 |
6.5/1.2 |
0.216 |
0.1848 / 0.2061 |
2.615 / 2.83 |
10 / 6 |
|
| 3 |
6.5/1.1 |
0.24 |
0.228 / 0.2627 |
3.32 / 5.03 |
10 / 8 |
|
Таблица 428.1.2. Параметры плиты при q = 800 (1000) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 0.9 |
6.5/1.35 |
0.072 |
0.0342 / 0.0348 |
0.44 / 0.71 |
10 / 3 |
|
| 1.2 |
6.5/1.3 |
0.096 |
0.0608 / 0.0628 |
0.794 / 1.26 |
10 / 4 |
|
| 1.5 |
6.5/1.3 |
0.12 |
0.0951 / 0.1 |
1.26 / 1.26 |
10 / 4 |
|
| 1.8 |
6.5/1.25 |
0.144 |
0.137 / 0.148 |
1.87 / 1.96 |
10 / 5 |
|
| 2.1 |
6.5/1.2 |
0.168 |
0.186 / 0.208 |
2.63 / 2.83 |
10 / 6 |
|
| 2.4 |
6.5/1.1 |
0.192 |
0.243 / 0.284 |
3.58 / 5.03 |
10 / 8 |
|
Таблица 428.1.3. Параметры плиты при q = 1200 (1400) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 0.9 |
6.5/1.35 |
0.072 |
0.048 / 0.049 |
0.621 / 0.71 |
10 / 3 |
|
| 1.2 |
6.5/1.3 |
0.096 |
0.0852 / 0.089 |
1.12 / 1.26 |
10 / 4 |
|
| 1.5 |
6.5/1.25 |
0.12 |
0.133 / 0.143 |
1.81 / 1.96 |
10 / 5 |
|
| 1.8 |
6.5/1.2 |
0.144 |
0.192 / 0.215 |
2.71 / 2.83 |
10 / 6 |
|
| 2.1 |
6.5/1.1 |
0.168 |
0.261 / 0.308 |
3.9 / 5.03 |
10 / 8 |
|
Таблица 428.2.1. Параметры плиты при q = 400 (650) кг/м, класс бетона В15, h = 10 см.
| Длина пролета l, м |
ho, см / защитный слой а, см |
объем бетона, м3 |
am / ξ |
Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 |
Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм |
Приблизи-тельный прогиб f, см |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
65 |
7 |
| 2.1 |
8.5/1.25 |
0.21 |
0.071 / 0.073 |
1.21 / 1.57 |
8 / 5 |
|
| 2.4 |
8.5/1.2 |
0.24 |
0.092 / 0.097 |
1.61 / 2.26 |
8 / 6 |
|
| 2.7 |
8.5/1.2 |
0.27 |
0.117 / 0.125 |
2.06 / 2.26 |
8 / 6 |
|
| 3 |
8.5/1.1 |
0.3 |
0.144 / 0.157 |
2.59 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 3.3 |
8.5/1.1 |
0.33 |
0.174 / 0.194 |
3.2 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 3.6 |
8.5/1.1 |
0.36 |
0.208 / 0.236 |
3.9 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 3.9 |
8.5/1 |
0.39 |
0.244 / 0.284 |
4.71 / 6.28 |
8 / 10 |
|
Таблица 428.2.2. Параметры плиты при q = 800 (1050) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 1.8 |
8.5/1.25 |
0.18 |
0.084 / 0.088 |
1.45 / 1.57 |
8 / 5 |
|
| 2.1 |
8.5/1.2 |
0.21 |
0.114 / 0.121 |
2 / 2.26 |
8 / 6 |
|
| 2.4 |
8.5/1.1 |
0.24 |
0.15 / 0.163 |
2.7 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 2.7 |
8.5/1.1 |
0.27 |
0.189 / 0.211 |
3.5 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 3 |
8.5/1 |
0.3 |
0.234 / 0.27 |
4.46 / 6.28 |
8 / 10 |
|
Таблица 428.2.3. Параметры плиты при q = 1200 (1450) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 1.5 |
8.5/1.25 |
0.15 |
0.0806 / 0.0842 |
1.39 / 1.57 |
8 / 5 |
|
| 1.8 |
8.5/1.2 |
0.18 |
0.116 / 0.124 |
2.05 / 2.26 |
8 / 6 |
|
| 2.1 |
8.5/1.1 |
0.21 |
0.158 / 0.173 |
2.86 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 2.4 |
8.5/1.1 |
0.24 |
0.206 / 0.234 |
3.86 / 4.02 |
8 / 8 |
|
| 2.7 |
8.5/1 |
0.27 |
0.262 / 0.31 |
5.12 / 6.28 |
8 / 10 |
|
Таблица 428.3.1. Параметры плиты при q = 400 (700) кг/м, класс бетона В15, h = 12 см.
| Длина пролета l, м |
ho, см / защитный слой а, см |
объем бетона, м3 |
am / ξ |
Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 |
Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм |
Приблизи-тельный прогиб f, см |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 2.7 |
10.5/1.1 |
0.324 |
0.082 / 0.0857 |
1.75 / 2.52 |
5 / 8 |
|
| 3 |
10.5/1.1 |
0.36 |
0.102 / 0.108 |
2.2 / 2.52 |
5 / 8 |
|
| 3.3 |
10.5/1.1 |
0.396 |
0.123 / 0.132 |
2.7 / 3.02 |
6 / 8 |
|
| 3.6 |
10.5/1 |
0.432 |
0.147 / 0.16 |
3.26 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 3.9 |
10.5/1 |
0.468 |
0.172 / 0.191 |
3.9 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 4.2 |
10.5/1 |
0.504 |
0.2 / 0.225 |
4.6 / 4.71 |
6 / 10 |
|
| 4.5 |
10/1.4 |
0.54 |
0.253 / 0.297 |
5.77 / 6.78 |
6 / 12 |
|
Таблица 428.3.2. Параметры плиты при q = 800 (1100) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 2.1 |
10.5/1.2 |
0.252 |
0.078 / 0.082 |
1.67 / 1.7 |
6 / 6 |
|
| 2.4 |
10.5/1.1 |
0.288 |
0.102 / 0.108 |
2.2 / 2.52 |
5 / 8 |
|
| 2.7 |
10.5/1.1 |
0.324 |
0.13 / 0.14 |
2.85 / 3.02 |
6 / 8 |
|
| 3 |
10.5/1 |
0.36 |
0.16 / 0.175 |
3.58 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 3.3 |
10.5/1 |
0.396 |
0.194 / 0.218 |
4.44 / 4.71 |
6 / 10 |
|
| 3.6 |
10/1.4 |
0.432 |
0.254 / 0.3 |
5.82 / 6.78 |
6 / 12 |
|
Таблица 428.3.3. Параметры плиты при q = 1200 (1500) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 1.8 |
10.5/1.2 |
0.216 |
0.0787 / 0.082 |
1.67 / 1.7 |
6 / 6 |
|
| 2.1 |
10.5/1.1 |
0.252 |
0.107 / 0.113 |
2.32 / 2.52 |
5 / 8 |
|
| 2.4 |
10.5/1 |
0.288 |
0.14 / 0.151 |
3.09 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 2.7 |
10.5/1 |
0.324 |
0.177 / 0.196 |
4.01 / 4.71 |
6 / 10 |
|
| 3 |
10.5/1 |
0.36 |
0.219 / 0.25 |
5.1 / 6.28 |
8 / 10 |
|
Таблица 428.4.1. Параметры плиты при q = 400 (775) кг/м, класс бетона В15, h = 15 см.
| Длина пролета l, м |
ho, см / защитный слой а, см |
объем бетона, м3 |
am / ξ |
Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 |
Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм |
Приблизи-тельный прогиб f, см |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 3 |
13.5/1.2 |
0.45 |
0.0683 / 0.0708 |
1.85 / 2.26 |
8 / 6 |
|
| 3.3 |
13.5/1.2 |
0.495 |
0.082 / 0.0857 |
2.25 / 2.26 |
8 / 6 |
|
| 3.6 |
13.5/1.1 |
0.54 |
0.098 / 0.104 |
2.72 / 3.02 |
6 / 8 |
|
| 3.9 |
13.5/1 |
0.585 |
0.115 / 0.123 |
3.23 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 4.2 |
13.5/1 |
0.63 |
0.134 / 0.145 |
3.8 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 4.5 |
13.5/1 |
0.675 |
0.153 / 0.165 |
4.33 / 4.71 |
6 / 10 |
|
| 4.8 |
13/1.4 |
0.72 |
0.189 / 0.211 |
5.33 / 5.65 |
5 / 12 |
|
Таблица 428.4.2. Параметры плиты при q = 800 (1175) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 2.7 |
13.5/1.1 |
0.405 |
0.084 / 0.087 |
2.28 / 2.52 |
5 / 8 |
|
| 3 |
13.5/1.1 |
0.45 |
0.104 / 0.109 |
2.86 / 3.02 |
6 / 8 |
|
| 3.3 |
13.5/1 |
0.495 |
0.125 / 0.134 |
3.52 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 3.6 |
13.5/1 |
0.54 |
0.149 / 0.162 |
4.26 / 4.71 |
6 / 10 |
|
| 3.9 |
13/1.4 |
0.585 |
0.189 / 0.211 |
5.33 / 5.65 |
5 / 12 |
|
Таблица 428.4.3. Параметры плиты при q = 1200 (1575) кг/м.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 2.4 |
13.5/1.1 |
0.36 |
0.89 / 0.092 |
2.42 / 2.52 |
5 / 8 |
|
| 2.7 |
13.5/1 |
0.405 |
0.1125 / 0.122 |
3.2 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 3 |
13.5/1 |
0.45 |
0.139 / 0.15 |
3.93 / 3.93 |
5 / 10 |
|
| 3.3 |
13.5/1 |
0.495 |
0.168 / 0.185 |
4.85 / 6.28 |
8 / 10 |
|
Примечания:
1. Так как плиты будут бетонироваться скорее всего без соответствующего контроля качества, то расчетное сопротивление бетона В15 принято с коэффициентом 0.8.
2. Промежуточные значения допускается определять интерполяцией имеющихся значений.
3. Для перекрытия проемов большей длины использование монолитных плит постоянной высоты более 15 см как правило не целесообразно, поэтому подобных данных в таблицах нет.
4. Параметры для монолитных пли из бетона класса В25 возможно будут приведены отдельно. |
