Предельно допустимый прогиб плиты перекрытия

7.2.3 Определение прогиба

где f_rc — прогиб плиты от действия нагрузок в стадии эксплуатации (без учета собственной массы), см;
f_add — дополнительный прогиб плиты за счет податливости анкерных связей, см;
l — пролет плиты, см.

При отсутствии расчетной надопорной стержневой арматуры прогиб плиты определяется как для однопролетной, свободно опирающейся по формуле

где 1/r — расчетная кривизна плиты на участке с наибольшим изгибающим моментом;
σ — коэффициент по таблице 5.
Дополнительный прогиб fadd рекомендуется определять как для однопролетной балки с моментами на опорах по формуле (31), принимая коэффициент σ — 1,8.
Кривизна определяется по формуле

где M_{n., span} — наибольший изгибающий положительный момент в пролете от нормативной нагрузки, при которой определяется прогиб, без учета собственной массы плиты, нм;
I_red — момент инерции приведенного сечения плиты в пролете, см 4 ;
φ_b1, φ_b2 — коэффициенты, учитывающие влияние соответственно кратковременной и длительной ползучести бетона, принимаемые по СНиП 52-01-2003.

Если при определении прогиба учитываются кратковременные и длительные нагрузки, то расчетная кривизна принимается равной сумме кривизн, определяемых раздельно для изгиба оси нагрузок кратковременного и длительного действия

Схема приложения нагрузки	σ
	1/12
	(3-а 2 )24
	1/8
	5/48
Примечание — При наличии расчетной надопорной стержневой арматуры, обеспечивающей неразрезность перекрытия, расчет прогиба выполняется как для неразрезной конструкции

Дополнительную кривизну, обусловленную податливостью анкерных связей, определяют по формуле

где k = 2 — для однопролетных плит;
k — 1,5 и 1,0- соответственно для крайних и средних пролетов неразрезных плит;
k= 1,5 — для средних пролетов неразрезных плит, являющихся крайними для настила;
Δ — сдвиг настила относительно бетона, определяемый по формуле

где ε_a — коэффициент жесткости анкера

где n_an — число вертикальных анкерных стержней в одном гофре.

Момент инерции приведенного сечения плиты в пролете следует определять относительно его центра тяжести, принимая коэффициенты приведения площади сечения настила аn и стержневой арматуры as к площади бетона принимаются соответственно

При расчете момента инерции приведенного сечения плиты площадь растянутого бетона исключают, полагая возможность образования в нем трещин.

Положение центра тяжести приведенного сечения плит, занимаемое относительно крайней сжатой грани бетона х, следует определять по следующим формулам:

а) если нейтральная линия (ось), на которой находится центр тяжести приведенного сечения, не пересекает ребра плиты

ΣA_red — сумма приведенных площадей сечения арматуры, см 2 ;
S_red — статический момент площади A_red относительно крайней сжатой грани сечения плиты, см 3 ;

б) если нейтральная линия пересекает ребро плиты (профилированный настил), то

где ΣA_red — сумма приведенных площадей сечений арматуры и площади свесов таврового сечения бетона плиты, см 2 ;
S_red — статический момент площади A_red относительно крайней сжатой грани сечения плиты, см.

в) если нейтральная линия (ось) совпадает с нижней гранью полки плиты (на уровне верхней полки профилированного настила), то

Сумму приведенных площадей сечения ΣA_red и ΣA_red вычисляют по формулам:

где А_b — площадь свесов бетона таврового сечения;
а_n, a_s — по формуле (34).

7.2.4 Расчет монолитной неразрезной плиты по раскрытию трещин на промежуточных опорах выполняется в соответствие с требованиями СНиП 52-01-2003. Предельно допустимое значение ширины раскрытия трещин следует принимать не более 0,3 мм.

Прогиб плит перекрытия

Пустотные и полнотелые плиты.
Многопустотные железобетонные плиты изготавливаются согласно специальным регламентам. Благодаря тщательному соблюдению технологических стандартов производства такие изделия могут применяться в виде перекрытий при возведении жилых и офисных зданий.
По сравнению с полнотелыми плитами, которые находят применение при постройке особо прочных конструкций, пустотные плиты весят намного меньше. При этом они обходятся заказчику проекта существенно дешевле, в то же время, не вызывая никаких нареканий по поводу прочности, долговечности, сопротивляемости вибрациям.
Для того, чтобы купить плиты перекрытия, соответствующие техническим и эксплуатационным нагрузкам на будущее здание, заказчику необходимо принять во внимание следующие характеристики данный изделий:
· несущую способность;
· степень прогиба.
Напольная и потолочная нагрузка.
Рабочие поверхности пустотелой плиты представляют собой будущие потолок и пол. Обе эти поверхности должны выдерживать четко заданную статическую нагрузку.
Такой тип нагрузки определяется массой напольного и подвесного оборудования, в том числе:
· межкомнатных перегородок;
· греческих колонн;
· мебельных гарнитуров;
· громоздких музыкальных инструментов;
· декоративных подвесных потолков;
· широких люстр;
· лепнины.
Во многих случаях нагрузка на межэтажные перекрытия может быть точечной, как в случае велотренажера, качелей, турника, подвесной боксерской груши.

Расчет будущей нагрузки на межэтажное перекрытие.
Для всех типов нагрузок применяется следующая типовая схема просчета в расчете на квадратный метр плиты:
· масса самой плиты — триста кг;
· напольный настил со стяжкой и линолеумом — сто пятьдесят кг;
· жители, служащие, обстановка, ковры — до двухсот кг;
· стены, перегородки – сто пятьдесят кг.
Применяемые при изготовлении плит высококачественные бетон и сталь, позволяют распределить нагрузку эффективно, безопасно, равномерно.

Допустимый прогиб плиты перекрытия.
Прогиб плиты по строительным регламентам может составлять до шести сантиметров. Прогиб такой глубины возникает в сильно нагруженных людьми и мебелью зданиях.
Причиной значительного прогиба, не считающегося следствием брака, также являются:
· сдвиг армирования;
· эксплуатационное падение упругости;
· превышение доли цемента в бетоне;
· чрезмерная нагрузка, например, несколько тяжелых сейфов в одной комнате;
· эрозия материала в точке чрезмерного давления.
Прогиб плиты перекрытия может быть зафиксирован в любом здании, в том числе новом. При обнаружении данного явления производится усиление межэтажного перекрытия после ряда замеров и вычислений.

Мы используем высококачественную, углеродистую, термически упроченную, импортную арматуру, которая ложиться в основу качества и прочности ЖБИ.

Самая современная лаборатория осуществляет контроль качества на всех этапах производства. Вся продукция сопровождается паспортом качества.
⠀
Собственный автопарк спецтехники осилит заказ любого объема, обеспечит своевременную доставку.

Прогибы плит между узлами

При проектировании монолитных плит перекрытий актуальной задачей является определение прогиба плиты и сравнение его с максимально допустимым по нормативным документам.

При расчёте многоэтажных зданий на упругом основании, с учётом осадки фундамента, возникает проблема накопления деформаций от фундамента к верхней части здания, т.е. прогиб плиты перекрытия будет складываться из составляющих: осадка фундамента + деформация фундаментной плиты + деформация стержня колонны + прогиб плиты перекрытия между узлами опирания на колонну.

Сравнению с нормативным значением подлежит последнее слагаемое – прогиб плиты между узлами опирания на колонну. Чтобы определить эту величину, при анализе деформаций по мозаикам или изополям деформаций, потребуется выполнять арифметические вычисления. В ЛИРА САПР есть специальный инструмент, позволяющий определить прогиб плиты, без дополнительных вычислений.

Чтобы воспользоваться этим инструментом, нужно вызвать соответствующее диалоговое окно, выбрать в окне режим «Определить прогибы между узлами пластин», указать нужные узлы. В результате программа выдаст информацию о прогибе плиты между узлами в новом окне.

Обследование состояния монолитной плиты перекрытия, прогибы

Работы по инженерно-техническому обследованию здания произведены в феврале 2018г.

Монолитная плита перекрытия.

Элементы, подлежащие обследованию.

Определение технического состояния монолитной плиты перекрытия, в соответствии с СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

Целями обследования являются:

• определение конструктивного решения плиты перекрытия;
• выявление дефектов и повреждений плиты перекрытия;
• оценка технического состояния конструкций;
• определение схемы опирания конструкции плиты на несущие колонны стены диафрагмы;
• определение расположение трещин относительно несущих колонн и стен диафрагм на опорных участках, в пролетах плиты;
• нанесение дефектов на план-схему (составление дефектной ведомости);
• определение расчетной схемы работы плиты перекрытия;
• определение фактических геометрических размеров плиты и пролетов плиты между несущими колоннами, диафрагмами, стенами;
• выполнение замеров геометрии плиты на предмет отклонения от горизонтальной плоскости (прогибов);
• исследование магнитным методом расположения арматуры в плите перекрытия, определение расстояние между стержнями арматуры;
• выполнение анализа скорости и времени распространения ультразвука бетона в зоне дефектов и вне зоны дефектов в плите;
• выполнение фотофиксации дефектов и общего вида плиты, узлов опирания плиты на несущие конструкции;
• выполнение классификации степени повреждения плиты в соответствии с ГОСТ 31937-2011, на основании проведенного обследования;
• составление итогового технического отчета на основании проведенного обследования, с описанием и классификацией выявленных дефектов, рекомендаций по дальнейшей эксплуатации плиты.

Выполненный комплекс работ.

По результатам обследования составлено заключение о техническом состоянии несущих конструкций покрытия здания, включающее в себя:

• техническую характеристику объекта обследования;
• результаты обследования конструкции плиты;
• выводы и рекомендации по результатам обследования;
• материалы фотофиксации;
• журнал инструментального обследования с результатами неразрушающего контроля прочности бетона строительных конструкций, по ГОСТ 18105-2010, результатами замеров прогибов плиты перекрытия;
• результаты работ по определению соответствия выполненных работ проектной документации и требованиям нормативной документации.
• оценка технического состояния, классификация дефектов и определение возможности эксплуатации плиты.

Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний.

Съемка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:

• 5‑метровой рулеткой измерительной металлической.
• Оптический нивелир.
• Дальномер лазерный.
• Трещиномер – шаблон.
• Линейка измерительная.
• Штангенциркуль.
• Металлоискатель Bosh.
• Ультразвуковой прибор для определения прочности бетона УКС МГ-4.
• Измеритель прочности бетона ПОС-50 МГ4.О.

Использованная при обследовании проектная, исполнительная, эксплуатационная и другая документация.

Все работы выполнены в соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» и СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

Классификация технического состояния конструкций приведена в соответствии с ГОСТ Р 31937-2011, для оценки технического состояния предусмотрено четыре категории, характеризующие состояние конструкций здания:

Нормативное техническое состояние: Категория технического состояния, при котором количественные и качественные значения параметров всех критериев оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений, включая состояние грунтов основания, соответствуют установленным в проектной документации значениям, с учетом пределов их изменения.

Работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния, при которой некоторые из числа оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта или норм, но имеющиеся нарушения требований в конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и необходимая несущая способность конструкций и грунтов основания, с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.

Ограниченно-работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, при которой имеются крены, дефекты и повреждения, приведшие к снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения, потери устойчивости или опрокидывания, и функционирование конструкций и эксплуатация здания или сооружения возможны либо при контроле (мониторинге) технического состояния, либо при проведении необходимых мероприятий по восстановлению или усилению конструкций и (или) грунтов основания и последующем мониторинге технического состояния (при необходимости).

Аварийное состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения и (или) характеризующаяся кренами, которые могут вызвать потерю устойчивости объекта.

Результаты исследований

Междуэтажное перекрытие

1.1. Конструкция перекрытия

Монолитная железобетонная плита толщиной 140мм. Рабочее армирование плиты выполнено из арматурных сеток, которые уложены по верхнему и нижнему контуру армирования плиты.

Защитный слой бетона от нижней грани плиты до стержней 50мм. Расстояние между верхней и нижней сетками армирования 100мм. Проектный класс бетона В15.

Нижняя сетка армирования выполнена из арматурных стержней диаметром 16мм класс А500. Стержни уложены в продольном и поперечном направлении с шагом 200мм.

Конструктивная схема плиты: монолитная плита перекрытия с заделкой в кирпичные стены по периметру плиты. Плита опирается на внутренние продольные и поперечные стены, а также наружные стены, образуя ячейки опертых по контуру плит, с соотношением сторон l₂/l₁2/l₁=1.

1.2. Описание материалов:

класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д.

Бетон тяжёлый на гранитном щебне.

По результатам измерения прочности бетона неразрушающим методом контроля установлено, что прочность бетона плиты не соответствует проектному значению.

1.3. Дефекты, выявленные при обследовании.

• Толщина плиты 140мм, что менее проектного значения в 200мм.
• Прогибы до 60мм превышают предельно допустимое нормативное значение.
• Не выполнялся уход при твердении бетона, о чем свидетельствуют поры в теле бетона (бетон непровибрирован).
• Прочность бетона плиты ниже проектного значения В15.

Классификация выявленных дефектов

1. Прочность бетона монолитного перекрытия не соответствует проектному классу бетона В15(М200).
2. При проведении зондажей выявлено, что имеются участки с порами, что свидетельствует о нарушении технологии укладки бетона в части отсутствия вибрационного уплотнения бетонной смеси.
3. При обследовании произведён замер прогибов, в соответствии с СП 20.13330.2011 величина вертикальных прогибов для конструкций:

• Монолитной плиты в осях И-М/3-4, пролётом 7,32м, по оси Х и 7.095м, по оси Y, не должен превышать 36,6мм и 35,48мм. По факту замеренный прогиб равен 36мм и 83мм.
• Монолитной плиты в осях Н-М/3’-4’, пролётом 6,31м, по оси Х и 3.865м, по оси Y, не должен превышать 31,55мм и 19,325мм. По факту замеренный прогиб равен 36мм и 40мм.

Зафиксированные прогибы в местах дефектов, в плите перекрытия, превышают максимально допустимые значения по СП 20.13330.2011.

1. Обнаруженные дефекты – сверхнормативные прогибы, свидетельствуют о снижении несущей способности плиты и непригодности к дальнейшей эксплуатации.
2. В соответствии с СП 13-102-2003 техническое состояние существующей монолитной плиты классифицируется как ограниченно-работоспособное. Для восстановления несущей способности требуется усиление конструкции. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок на плиту перекрытия.

Выводы

В результате проведенного детального визуально – инструментального обследования технического состояния монолитного перекрытия жилой квартиры, расположенной по адресу. можно сделать следующие выводы:

1. В соответствии с СП 13-102-2003 и ГОСТ Р 31937-2011, техническое состояние существующих железобетонных монолитных плит в осях И-М/3-4 и Н-М/3’-4’ оценивается как ограниченно-работоспособное. При проведении обследования выявлены следующие дефекты:

• недопустимые прогибы, которые превышают предельно допустимое значение по СП 20.13330.2011 на 47,525 мм для плиты в осях И-М/3-4 и 15,52мм для плиты в осях Н-М/3’-4’.

В соответствии с нормативной и справочной документацией наличие прогибов 1/150 – 1/100 от пролета плиты приводят к снижению несущей способности плиты, и вызывает растрескивание стяжек полов и перегородок, расположенных на плите.

В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 наличие прогибов, превышающих нормативные значения СП 20.13330.2011, свидетельствуют о перегрузе конструкции (недостаточной несущей способности от проектных нагрузок и собственного веса плиты и конструкции пола). Прочность бетона плиты, менее проектного значения В15. Толщина монолитной плиты равна 140мм и не соответствует проектному значению в 200мм.

В соответствие с классификатором дефектов в строительстве, дефект в виде отклонения от проектных размеров (сечений) и несоответствие марки бетона проектному значению классифицируется как критический.

В соответствии с классификатором дефектов в строительстве (извлечение):

Критический дефект (при производстве конструкций и изделий)

— дефект, при наличии которого изделие, конструкция функционально непригодны и его использование по назначению может повлечь потерю или снижение прочности, устойчивости, надежности здания, сооружения, его части или конструктивного элемента.

Критический дефект подлежит безусловному устранению до начала последующих работ или с приостановкой начатых работ.

1. В связи с критическим состоянием плиты перекрытия, она непригодна для эксплуатации. Для дальнейшей нормальной эксплуатации необходимо выполнить мероприятия для восстановления несущей способности плиты. Усиление плит перекрытия рекомендуется выполнить по одному из вариантов:

А) Для повышения жесткости плиты рекомендуется произвести устройство монолитных железобетонных ребер жесткости, сечением 160мм х 150мм (h), по верху плиты, по оси И-М/3-4 и монолитной балки сечением 350(h) х 200мм, с нижней стороны плиты, по оси М/3-4, произвести наращивание сечения с 140 до 200мм торкрет – бетоном класса В30 по нижней поверхности плиты. При выполнении данного варианта усиления необходимо произвести штробы в существующей стяжке пола, установить арматурный каркас из 2-х продольных арматурных стержней А500, диаметром 16мм, и поперечных стержней из арматуры А400 диаметром 8мм, с шагом 200мм в пролете и 100мм на расстоянии 1000мм от границ плиты. Арматурный каркас необходимо связать со стержнями плиты при помощи хомутов, из стержней А500, с шагом 600мм. Шаг ребер жесткости принять 2000мм.

Ребра также должны быть устроены по контуру плиты, около стен здания, и по осям 3-М/Н, 4-М/Н и И-3/4. Устройство ребер выполнить в направлении буквенных осей. При устройстве монолитной балки по оси М/3-4 арматурный каркас выполнить из 3-х продольных стержней А500, диаметром 16мм, и поперечных стержней диаметром 10мм с шагом 200мм и 100мм у опор, на расстоянии 1000мм.

Бетонирование балки произвести при помощи бетононасоса, через просверленные в плите отверстия диаметром 125-150мм. Работы должны производиться с обязательным устройством временных подпорок под перекрытие.

Б) Произвести устройство монолитных балок по низу плиты, по оси И-М/3-4 и монолитной балки с нижней стороны плиты, по оси М/3-4, произвести наращивание сечения до 200мм торкрет – бетоном по нижней поверхности плиты. Армирование и сечение принять как в варианте А. Бетонирование балок произвести при помощи бетононасоса бетоном класса В30, через отверстия диаметром 125-250мм, устроенные в плите перекрытия.

В) Произвести установку стальных балок под существующую плиту, по оси И-М/3-4, вдоль буквенных осей, с шагом 2000мм, с заделкой в существующие кирпичные стены, и установку балки в осях М/3-4 под плиту, по осям Н-М/3’-4’. Конструкцию опорных частей балок на стены принять по типовой серии 2.440. В качестве балок принять широкополочный двутавр 30Ш2.

1. Работы по усилению плиты выполнять по специально-разработанному проекту усиления и проекту производства работ.