Как рассчитать допустимую нагрузку на плиту перекрытия

Материалы и конструкционные находки

Вес, который может выдержать плита перекрытия напрямую зависит от марки цемента, из которого она сделана.

Изготавливаются плиты перекрытия из бетона на основе цемента марки М300 или М400. Маркировка в строительстве – это не просто буквы и цифры. Это закодированная информация. К примеру, цемент марки М400 способен выдержать нагрузку до 400 кг на 1 куб.см в секунду.

Но не следует путать понятия «способен выдержать» и «будет выдерживать всегда». Эти самые 400 кг/куб.см/сек – нагрузка, которую изделие из цемента М400 выдержит какое-то время, а не постоянно.

Цемент М300 представляет из себя смесь на основе М400. Изделия из него выносят меньшие одномоментные нагрузки, зато они более пластичны и выдерживают прогибы, не проламываясь.

Армирование придает бетону высокую несущую способность. Пустотная плита армируется нержавеющей сталью класса АIII или АIV

У этой стали высокие антикоррозийные свойства и устойчивость к температурным перепадам от – 40˚ до + 50˚, что очень важно для нашей страны

При производстве современных железобетонных изделий применяется натяжное армирование. Часть арматуры предварительно натягивают в форме, затем устанавливают арматурную сетку, которая передает напряжение от натянутых элементов на все тело пустотной плиты. После этого в форму заливают бетон. Как только он затвердеет и обретет нужную прочность, натяжные элементы обрезают.

Такое армирование позволяет железобетонным плитам выдержать большие нагрузки, не провисая и не прогибаясь. На торцах, которые опираются на несущие стены, используется двойное армирование. Благодаря этому торцы не «проминаются» под собственным весом и легко выдерживают нагрузку от верхних несущих стен.

Виды допустимой загруженности конструкций

Конструкция любой плиты перекрытия состоит из трех частей:

Верхнюю – с напольным покрытием, стяжками и утеплителями (когда этажом выше находится другое жилое помещение).
Нижнюю – с отделкой потолка и подвесными элементами (когда этажом ниже также располагается жилье).
Конструкционную – несущая основа, на которой смонтированы все элементы данной части сооружения (коей и является плита перекрытия).

Полы и потолки с облицовкой и расположенной на них мебелью и предметами интерьера, включая возможные подвесные потолки, декоративные перегородки, дополнительные санитарные узлы, детские качели, спортивное оборудование и т.д., представляют собой постоянную статическую нагрузку для плиты перекрытия.

Временная (динамическая) нагрузка — это нагрузка, вызванная перемещением людей и домашних животных по конструкции пола. В данном расчете учитывается, например, что все члены семьи, проживающие в помещении, могут иметь избыточный вес, а их домашние животные — не легкие хомячки, а крупные рыси или олени, которые очень быстро передвигаются и почти постоянно находятся в движении.

Расположение точечных и распределенных нагрузок следует рассматривать отдельно. Примером точечной нагрузки может служить боксерская груша весом 220 кг, а распределенной — подвесная потолочная система, в которой подвесы крепятся к плите перекрытия через определенные промежутки.

Таким образом, нагрузки бывают постоянными — при воздействии надземных сооружений, инженерных коммуникаций, коммуникационного оборудования и т.д. — и временными — на трех участках:

Перемещение живых объектов внутри помещения, добавление новых предметов быта и их перестановка.
Сезонные и погодные факторы – осадки (скопление дождевой воды и снега на кровле, карнизах и балконах), сильный ветер.
Предполагаемые чрезвычайные ситуации, например, столкновение большегрузного транспортного средства с частью сооружения или падение на стену башенного крана, если рядом возводится другой строительный объект, и прочие подобные случаи.

Согласно коэффициентам, приведенным в строительной документации, типичная пустотная плита длиной 6 м (например, ПК 60-15-8) выдерживает следующие нагрузки без учета собственного веса:

Точечные: 1040 кг/м 2 .
Распределенные: 960 кг/м 2 .
Постоянные: 880 кг/м 2 .
Временные: 1040 кг/м 2 .
Предельные:
1. Минимальная: 400 кг/м 2 .
2. Максимальная: 1040 кг/м 2 .

Правильное хранение плит перекрытия

Для того чтобы расчетная прочность пустотных плит перекрытия не снижалась до монтажа, необходимо соблюдать основные правила хранения:

Укладываются петлями вверх на твердую ровную поверхность, лучше асфальт или щебень, без контакта с землей, на перегородки от 15 см высотой.
Между плитами в районе петель строго друг под другом – деревянные бруски толщиной 2,5-3 см.
Высота штабеля – не более 2,5 м
Сверху накрыть водонепроницаемой пленкой или рубероидом

При точном соблюдении условий хранения плит перекрытия и профессиональном монтаже плит расчетные нагрузки могут быть достигнуты без проблем.

Мы также рады предложить вам эту услугу:

Сбор нагрузок на перекрытие

Расчетная нагрузка из маркировки — это максимальная нагрузка, которую гарантированно способна выдержать плита перекрытия при штатном использовании. Вся суть дальнейшего расчета — вычислить сумму реальных нагрузок на плиту и сравнить ее с этим нормативным значением.

Если сумма нагрузок меньше норматива, значит, конкретную марку плиты можно использовать для перекрытия. Если больше или запас минимальный, то нужно выбирать плиту с большей несущей способностью.

Общая нагрузка на плиту перекрытия — это сумма трех составляющих:

вес самой плиты;
постоянные нагрузки;
временные нагрузки.

Все они рассчитываются отдельно, а затем просто складываются.

Поскольку большинство нагрузок считаются в килограммах на единицу площади, норматив тоже желательно привести к этому стандарту. Для этого значение в кПа нужно просто умножить на 101,97. То есть плита 1ПК 18.12-8 может выдержать нагрузку в 8 кПа или около 815 кг/м2.

Первая составляющая нагрузки на перекрытие — вес самого перекрытия, то есть плиты. Его можно взять из ГОСТ 26434-2015, в котором приведена справочная масса для всех плит перекрытия стандартных размеров.

В частности, для плиты из нашего примера (1ПК 42.15-8) справочная масса равна 2,3 тонны. То есть нагрузка на 1 м2 составит 2,3/(4,2×1,5) = 0,365 т или 365 кг.

К постоянным нагрузкам относится вес строительных конструкций:

выравнивающей цементно-песчаной стяжки;
напольного покрытия;
скрытых коммуникаций;
перегородок (не стен);
отделки потолка.

Масса плиты перекрытия — это тоже постоянная нагрузка. Но при расчетах ее удобнее выносить за скобки, поскольку толщину стяжки или состав отделки можно изменить, если нагрузка на перекрытие будет слишком большая, а вот вес плиты — нет.

Равномерно распределенную часть постоянной нагрузки (вес отделки) можно не считать, а взять по СП 20.13330.2016. Согласно нормативу для жилых зданий она равна 1,5 кПа или примерно 153 кг/м2. А вот массу перегородок, если они есть, придется рассчитать. Причем по этому же нормативу она не должна быть меньше 0,5 кПа или примерно 51 кг/м2.

Временные нагрузки на перекрытие бывают двух видов:

Длительные. Это нагрузки от тех стационарных конструкций и предметов, которые потенциально с плиты перекрытия можно убрать. Например, вес станка — это длительная нагрузка. Более бытовой пример — радиаторы отопления напольной установки, встроенная ванна.
Кратковременные. Это нагрузки от людей, животных, а также мебели и других вещей, которые легко перенести с места на место.

Такое разделение нужно из-за разных правил сложения таких нагрузок.

Так, самая большая длительная нагрузка на перекрытие учитывается как есть, а все остальные берутся с коэффициентом 0,95. Самая значимая кратковременная нагрузка тоже не уменьшается, вторая по значимости умножается на коэффициент 0,9, а все остальные — на 0,7.

Например, в ванной комнате есть:

из длительных нагрузок — встроенная ванна весом 200 кг, душевая кабина весом 75 кг и стиральная машина весом 50 кг;
из кратковременных — человек весом 70 кг, напольный шкаф, который вместе с содержимым весит 25 кг, и тумбочка массой 10 кг.

Тогда суммарная длительная нагрузка на плиту перекрытия будет равна: 200+75×0,95+50×0,95 = 318,75 кг. А кратковременная — 70+25×0,9+10×0,7 = 99,5 кг. Итого: 418,25 кг. Дальше полученную сумму нужно разделить на площадь помещения. Если на плите перекрытия расположено несколько комнат, их площадь перед делением нужно сложить.

Последний этап — простое арифметическое суммирование всех видов нагрузки. Но и здесь есть тонкость.

По СП 20.13330.2016 для бетонных плит, сделанных в заводских условиях, нужно использовать коэффициент надежности по нагрузке 1,2. Это значит, что полученную общую нагрузку нужно дополнительно умножить на 1,2. И уже это значение сравнивать с расчетной допустимой нагрузкой на плиту перекрытия.

Различные виды нагрузок

Всякое перекрытие состоит из трех частей:

верхняя часть, куда входят напольное покрытие, стяжки и утепление, если сверху расположен жилой этаж;
нижняя часть, состоящая из отделки потолка и подвесных элементов, если снизу тоже жилое помещение;
конструкционная часть, которая все это держит в воздухе.

Плиты перекрытия весят очень много, поэтому их нужно устанавливать только с помощью крана.

Плита перекрытия является конструкционной частью. Верхняя и нижняя часть, то есть отделка пола и потолка создает нагрузку, которую называют постоянной статической. К этой нагрузке относятся все подвешенные к перекрытию элементы – подвесные потолки, люстры, боксерские груши, качели. Сюда же относится то, что встанет на перекрытии – перегородки, колонны, ванны и джакузи.

Есть еще так называемая динамическая нагрузка, то есть нагрузка от перемещающихся по перекрытию объектов. Это не только люди, но и их питомцы, ведь сегодня некоторые люди обзаводятся экзотическими домашними любимцами, например, хряками, рысями или даже оленями. Поэтому вопрос о динамической нагрузке важен как никогда.

Помимо этого, нагрузки бывают распределенные и точечные. Например, если к перекрытию подвесить боксерскую грушу в 200 кг, то это будет точечная нагрузка. А если смонтировать подвесной потолок, каркас которого через каждые 50 см крепится подвесами к перекрытию, то это уже распределенная нагрузка.

При расчете точечной и распределенной нагрузки встречаются и более сложные случаи. К примеру, при установке ванны емкостью 500 л нужно учитывать не только распределенную нагрузку, которую создаст вес наполненной ванны на всю площадь опоры (то есть площадь между ножками ванны), но и точечную нагрузку, которую создаст каждая ножка на перекрытие.

Расчет максимально допустимой нагрузки

Допустимые нагрузки рассчитываются на основе свойств типичной пустотелой плиты перекрытия:

собственный вес – 300 кг/м 2 ;
полы, стяжки стандартной толщины – 150 кг/м 2 ;
мебель, люди – 200 кг/м 2 ;
перегородки, стены – 150 кг/м 2 .

С помощью этих данных можно рассчитать коэффициент безопасности. Процедура расчета:

расчёт площади плиты;
определение максимально возможной загрузки – умножаем площадь на величину несущей способности;
вычитаем из максимально возможной загрузки вес плиты, стяжки пола, перегородок, покрытия;
рассчитываем нагрузку на перекрытие от всех размещенных на нём конструкций;
определяем запас прочности.

Фактическая нагрузка получается путем деления коэффициента безопасности на площадь. Строительные нормы требуют коэффициент безопасности не менее 1,3, а для динамических нагрузок — 1,5. Плиты перекрытия могут быть приобретены только на основании этих расчетов.

ДорЖБИ предлагает своим клиентам надежные плиты серии 1.141.1-40с Выпуск 1, отвечающие требованиям безопасности.

Наименование	Длина, мм	Ширина, мм	Высота, мм	Масса, т	Объем бетона, м 3	Масса стали, кг	Класс бетона
1ПК 59.10-6	5860	990	220	1,715	0,685	24,11	В20
1ПК 59.10-4,5	5860	990	220	1,715	0,685	19,81	В20
1ПК 47.15-8	4660	1490	220	2,205	0,882	23,99	В20
1ПК 47.12-8	4660	1190	220	1,65	0,66	19,76	В20
1ПК 47.10-8	4660	990	220	1,36	0,544	17,83	В20

Характеристики пустотных плит

Компания располагает современными производственными мощностями, надежными поставщиками и обширным автопарком. Это позволяет нам предлагать своим клиентам доступные цены, гарантировать соблюдение договорных условий и доставлять продукцию в любой регион России. Мы производим железобетонные изделия, которые могут быть использованы на всех этапах строительства. Мы учитываем потребности каждого заказчика, предоставляем гарантии.

Производим нетиповые железобетонные изделия по чертежам заказчика. Продукция имеет отличные эксплуатационные характеристики и изготавливается из высококачественного сырья по современным технологиям. Изделия обладают необходимой прочностью, морозостойкостью, огнестойкостью и антисейсмичностью. Широкий ассортимент позволяет подобрать продукцию, наиболее подходящую заказчику.

Виды креплений и соединений деревянных балок

В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:

в предусмотренные в кирпичной или блочной кладке гнёзда, заглубив брус или бревно не менее 150 мм, а доску не менее 100 мм;
на предусмотренные в кирпичной или блочной кладке полочки (уступы). Применяется в случае, если толщина стены второго этажа меньше, чем первого;
в вырезанные пазы в бревенчатых стенах на глубину не менее 70 мм;
к брусу верхней обвязки каркасного дома;
к металлическим опорам-кронштейнам, закреплённым на стенах.

Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия делается на ее каждый погонный метр

Расчеты нагрузок на плиты перекрытия – это фактор, который необходимо обязательно учитывать, чтобы исключить последующие разрушения и трещины. Именно поэтому расчет должен производиться обязательно.

Допустимая нагрузка может быть:

Статической
Динамической

Статические считаются те, которые распределяются горизонтально по отношению к стене, т.е. нагнетаются предметами, висящими, лежащим или прибитыми к стене.

Помимо этого, тип нагрузок зависит от способа их распределения:

Равномерные
Сосредоточенные
Неравномерные

Любые нагрузки рассчитываются в килограмм-силах или Ньютонах на метр (кгс/м), в стандартной конструкции они считаются, равными 400 кг на кв. метр, при этом учитывается масса самой плиты, приблизительно 2,5 центнера и отделочные материалы. В результате расчет сводится к нескольким цифрам:

общая допустимая нагрузка (масса), которая должна распределяться по опорам – 750 кг * К=1,2 (коэффициент прочности) = 900 кг на один кв. метр.

Прежде чем приступать, к каким бы то ни было расчетам, понадобиться грамотный чертеж, выполненный в полном соответствии с нормами и стандартами. Для выполнения строительных работ, рекомендуется обратиться за чертежами к высокопрофессиональным специалистам, которые после могут сделать расчет.

После необходимо рассчитать вес всего, что создаст нагрузку для перекрытия, к примеру, возможные перегородки, материал для утепления полов, стяжки, декоративная отделка. Все дополнительные материалы и отделку также принято считать в килограммах. Полученную цифру необходимо будет разделить на количество плит, которые будут уложены на перекрытие.

Зачастую стараются привести расчеты и выбранные материалы, к «золотой середине», так, чтобы нагрузка всех материалов составляла не более 150 кг на кв. метр. Стоит отметить, что наиболее распространена плита, которую выбирают практически все строительные подрядчики, для возведения жилых домов – это ПК-60-15-8, общая масса, которой, составляет 2850 кг.

Параметры пустотных плит перекрытия

У плит перекрытия имеющих полости отличные эксплуатационные характеристики, именно поэтому они наиболее востребованы на строительном рынке.

Нюансы при выборе:

Выбирайте размер плит именно под ваше строение;
Пустотелые плиты гораздо легче цельнолитых, поэтому выбирать легче даже для не тяжёлых конструкций;
Рассматривая параметр допустимой нагрузки, выбирайте в зависимости от условий будущей эксплуатации;
При выборе стройматериала, отдайте предпочтение тому который изготовлен из бетона марки не ниже М200;
В зависимости от требуемой нагрузки бывают плиты с напряжённой и ненапряжённой арматурой.

Обязательно при выборе плит учитывается их вес. Ведь он зависит от выбранного ранее фундаментного основания.

Особенности расчета толщины фундаментной плиты

расстояние (зазор) между арматурными сетками;
толщина слоя бетона над арматурой сеткой – верхним и нижним поясами;
толщина арматурных стержней.

Да и габариты надземной части имеют большое значение. Чем сильнее разнесены несущие стены, тем толще должна быть монолитная плита.

В противном случае величина изгибающего момента приведет к появлению трещин в фундаменте.

Освоить методику проще на примере расчета плитного фундамента.

Определение оптимальной площади плиты

Для обеспечения большей надежности в формулу расчета вводится коэффициент надежности по нагрузке.

Имея на руках все необходимые величины, площадь можно рассчитать по формуле:

S > Kн x F/Kp x R, где

Kн – коэффициент надежности фундамента по нагрузке (1,2);

F – полная нагрузка на плиту: включает в себя общий вес здания, оборудования, людей, мебели, а также ветровой и снеговой нагрузок;

Кр – коэффициент условий работ: зависит от типа грунта, служащего основанием для фундамента. Принимается в пределах 0,7-1,05;

R – расчетное сопротивление грунта: зависит от его типа и принимается по таблицам, содержащимся в СНиП или строительных справочниках.

Для примера приведем некоторые величины R, кгс/см 2 :

0,35 – для мелких и пылеватых плотных песков, суглинков – пластичных и твердых;
0,5 – для твердых и пластичных супесей, твердых глин;
0,25 – для песков мелких средней плотности и пластичных глин.

Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.

Приведем пример:

планируется построить здание общим весом 250 тонн;
тип грунта на строительной площадке – суглинок пластичный (R = 0,35 кгс/кв. см);
площадь плиты – 100 кв. м (на основании расчета по формуле, приведенной выше).

На такой площади грунт может выдержать 350 тонн нагрузки. Разница между общей нагрузкой от здания и допустимой составит 100 тонн. Это и есть максимальный вес плиты фундамента которую выдержит грунт.

Переводим эту разницу в кубы (объем плиты), исходя из того, что один кубометр железобетона весит в среднем 2,5 тонны и получаем 100 : 2,5 = 40 куб. м.

Если объем разделить на площадь, то в результате получится искомая максимальная толщина плиты:

40 : 100 = 0,4 м или 40 см.

Можно сказать, что расчет толщины плитного фундамента завершен. Мы получили максимально допустимую толщину монолита, превышать которую не позволят характеристики грунта.

Но затраты на строительство фундамента можно существенно уменьшить, если принять во внимание такой параметр, как прочность на сжатие бетона. Он зависит от марки материала

Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5

Он зависит от марки материала. Например, у бетона В22,5 он составляет 22,5 кг/кв. см. Чтобы узнать, какая площадь бетонной основы сможет выдержать нагрузку в 250 тонн, надо разделить ее на 22,5.

250/22,5 = 11,1 кв. м.

3 Расчет прочности сечений ригеля

Расчет выполняем для ригеля среднего пролета. Высота ригеля задана и равна 800 мм. Сечение ригеля рассматриваем как прямоугольное 300*800 мм; площадь консольных свесов в расчет не вводят, так как они расположены близко к середине высоты ригеля, т.е. вне сжатой зоны. Рабочая высота h =0.9∙h=720 мм, а=80 мм, b=475 мм.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

Где щ=б-0.008∙R_b =0.85-0.008∙11.5=0.758; у_sR =365 МПа.

Площадь поперечного сечения продольной рабочей (нижней) арматуры среднего пролета:

о=0.165˂о_R =0.62; з=0.918

По сортаменту подбираем 4х18 А-400 А_s =10.18 см2 .

Площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры над опорами в среднем пролете:

о=0.19˂о_R =0.62; з=0.904

По сортаменту подбираем 2х28 А-400 А_s =12.32 см2 .

Площадь поперечного сечения рабочей арматуры в верхней зоне ригеля в пролете:

о=0.03˂о_R =0.62; з=0.985

По сортаменту подбираем (с запасом) 2х16 А-400 А_s =4.02 см2 .

Схема расположения продольной рабочей арматуры среднего ригеля приведена на рис. 9.

Минимальная поперечная сила, которая может быть воспринята бетоном наклонного сечения:

Это меньше поперечных сил на всех опорах. Расчет продолжаем:

Величина проекции наиболее опасного наклонного сечения на ось элемента у средних опор:

Для расчета наклонных сечений у всех опор принимаем С=138 см. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

Это меньше значений поперечных сил у всех опор. Необходим расчет поперечной арматуры.

По условиям сварки принимаем поперечные стержни ⌀8 А-400.

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами у крайней опоры:

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами у первой промежуточной опоры слева:

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами у средних опор:

Требуемые погонные усилия в хомутах у средних опор:

Шаг поперечной арматуры у средних опор:

По конструктивным требованиям шаг поперечной арматуры не должен превышать:

на приопорных участках

и в средней части ригеля.

Окончательно шаг поперечной арматуры принимаем для среднего ригеля: на приопорных участках, равных 1.4 м, S=20 см. В средней части S=60 см. Схемы расположения поперечной арматуры приводятся на рис. 10.

Прочность по cжатой полосе между наклонными трещинами проверяем из условия:

Где цw1=1+5∙б∙м_w ≤1.3

Для средних опор:

Способ пересчета нагрузок на квадратный м

Расчет нагрузок на плиту перекрытия делается на ее каждый погонный метр.

Нагрузку на ту же плиту перекрытия можно рассчитать и по-другому. Берем все ту же ПК-60-15-8.

При площади поверхности в 9 кв.м на 1 кв.м поверхности плиты приходится: 2850 кг : 9 кв.м = 316 кг/кв.м Вычитаем собственный вес из максимально допустимой нагрузки: 800 кг/кв. м – 316 кг/кв.м = 484 кг/кв.м.

Теперь вычитаем отсюда вес напольного покрытия, стяжки или утепления, то есть всего того, что ляжет на пол. Пусть оно будет приблизительно равно 150 кг/кв.м: 484 кг/кв.м – 150 кг/кв.м = 334 кг/кв.м.

Небольшая разница в 1 кг получается за счет того, что здесь не проводилось деление, которое в первом случае приводит к периодической дроби. Из остающихся 334 кг/кв.м нужно вычесть 150 кг/кв. м, отпущенные на мебель и людей, а потом распланировать перегородки и двери из расчета 184 кг на 1 кв.м.

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Плиты перекрытия можно построить своими руками. Для придания им большей прочности добавляется арматура.

Планируя элитный ремонт в старых домах, лучше всего предварительно снять старую изоляцию и напольное покрытие. Затем следует оценить его вес, хотя бы приблизительно. Новый раствор, доску или паркет для замены старого напольного покрытия желательно выбирать так, чтобы вес нового покрытия был примерно равен весу старого.

Особое внимание следует уделить при установке в старых квартирах новой сантехники с большим объемом — ванн объемом 500 литров и более, гидромассажных ванн. Лучше вызвать профессионала и попросить его сделать подробные расчеты

Помните, что кратковременная нагрузка и постоянная статическая нагрузка — разные вещи.

Статическая нагрузка имеет тенденцию накапливаться, вызывая со временем значительную деформацию и расшатывание плиты. Кратковременная нагрузка только проверяет прочность плиты.

https://youtube.com/watch?v=RJlUi7aLjt0

Таким образом, только строгое соблюдение всех правил и тщательный расчет могут гарантировать долговечность досок.

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

нагрузочную способность стен;
состояние строительных конструкций;
целостность арматуры.

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Пример 1.1 Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания | Строительный справочник

Требуется собрать нагрузки на монолитную плиту перекрытия жилого дома. Толщина плиты 200 мм. Состав пола представлен на рис. 1.

Решение

Определим нормативные значения действующих нагрузок. Для удобства восприятия материала постоянные нагрузки будем обозначать индексом q, кратковременные — индексом ν, длительные — индексом p.

Жилые здания относятся ко II уровню ответственности, следовательно, коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0. На этот коэффициент будем умножать значения всех нагрузок. (Для выбора коэффициента см. статью Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений)

Сначала рассмотрим нагрузки от плиты перекрытия и конструкции пола. Эти нагрузки являются постоянными, т.к. действуют на всем протяжении эксплуатации здания.

1. Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). Толщина плиты δ1 = 200 мм = 0,2 м, тогда нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия составляет:

q1 = 25*δ1*γн = 25*0,2*1,0 = 5,0 кН/м2.

2. Нормативная нагрузка от звукоизоляционного слоя из экструдированного пенополистирола плотностью ρ2 = 35 кг/м3 (0,35 кН/м3) и толщиной δ2 = 30 мм = 0,03 м:

q2 = ρ2*δ2*γн = 0,35*0,03*1,0 = 0,01 кН/м2.

3. Нормативная нагрузка от цементно-песчаной стяжки плотностью ρ3 = 1800 кг/м3 (18 кН/м3) и толщиной δ3 = 40 мм = 0,04 м:

q3 = ρ3*δ3*γн = 18*0,04*1,0 = 0,72 кН/м2.

4. Нормативная нагрузка от плиты ДВП плотностью ρ4 = 800 кг/м3 (8 кН/м3) и толщиной δ4 = 5 мм = 0,005 м:

q4 = ρ4*δ4*γн = 8*0,005*1,0 = 0,04 кН/м2.

5. Нормативная нагрузка от паркетной доски плотностью ρ5 = 600 кг/м3 (6 кН/м3) и толщиной δ5 = 20 мм = 0,02 м:

q5 = ρ5*δ5*γн = 6*0,02*1,0 = 0,12 кН/м2.

Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет

q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 5 + 0,01 + 0,72 + 0,04 + 0,12 +5,89 кН/м2.

Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.

ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.

Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:

р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;

р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.

Полученные данные запишем в таблицу 1.

Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок. Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:

р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.

При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.

Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:

р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.

(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:

Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).

Таблица 1

Сбор нагрузок на плиту перекрытия

В нашем примере сейсмические, взрывные и т.п. воздействия (т.е. особые нагрузки) отсутствуют. Следовательно, будем рассматривать основные сочетания нагрузок.

I сочетание: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная).

При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты Ψl, Ψt вводить не следует.

Тогда qI = q + ν1 = 5,89 + 1,5 = 7,39, кН/м2;

qIр = qp + ν1p = 6,63 + 1,95 = 8,58 кН/м2.

II вариант: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная) + нагрузка от перегородок (длительная).

Для основных сочетаний коэффициент сочетаний длительных нагрузок Ψl принимается: для первой (по степени влияния) длительной нагрузки — 1,0, для остальных — 0,95. Коэффициент Ψt для кратковременных нагрузок принимается: для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки — 1,0, для второй — 0,9, для остальных — 0,7.

Поскольку во II сочетании присутствует одна кратковременная и одна длительная нагрузка, то коэффициенты Ψl и Ψt = 1,0.

qII = q + ν1 + p2 = 5,89 + 1,5 + 0,5 =7,89 кН/м2;

qIIр = qр + ν1р + p2р = 6,63+ 1,95 + 0,65 =9,23 кН/м2.

Совершенно очевидно, что II основное сочетание дает наибольшие значения нормативной и расчетной нагрузки.

Советы и рекомендации

Если известны все необходимые исходные данные, конечно, сориентироваться и сделать расчет нагрузки по формулам не составит труда

При этом стоит обратить внимание на существование нескольких характеристик нагрузок. Одной из самых важных является – продолжительность нагнетания:

Временная
Постоянная

К постоянным нагрузкам относится мебель, люди и крупная бытовая техника. Помимо этого, стоит учесть, на плиту перекрытия постоянно давит основа несущей конструкции.

Временными нагрузками считаются те, которые появляются на непродолжительное время, при строительстве дополнительных конструкций.

Точечная нагрузка с точностью до грамма

Данный вид нагрузки требует особого внимания. Подвеска или нагрузка в одной точке определяет срок службы всей панели.

Некоторые справочники предлагают рассчитывать максимально допустимую точечную нагрузку по следующей формуле: 800 кг/м² × 2 = 1600 кг, то есть 1600 кг можно подвесить или приложить в одной точке. Однако более разумным является расчет точечной нагрузки с использованием коэффициента безопасности.

Для жилых районов это обычно 1-1,2. В результате получается: этот расчет более безопасен, если речь идет о непрерывной, одноточечной нагрузке. Однако помните, что точечную нагрузку лучше размещать ближе к несущим стенам, возле которых усиливается арматура перекрытия.

Виды и особенности пустотных плит

Многопустотные ЖБИ для горизонтальных ограждающих и несущих конструкций по технологии производства бывают такого типа:

ПК – характеризуется применением опалубочного метода формования, при котором заливка бетона осуществляется в специальные формы, имеющие стандартные размеры.
ПБ – применяется методика непрерывного безопалубочного формования, при котором получается плита-полуфабрикат большой длины, разрезаемая на элементы заданных габаритов после того, как бетон наберет необходимую прочность.

По толщине ЖБИ подразделяются на такие разновидности:

Стандартные — ПК и ПБ с толщиной 220 мм.
Облегченные ПНО (производство осуществляется по опалубочной технологии), 1,6ПБ и 3,1ПБ (производятся по современному безопалубочному методу) с толщиной 160 мм.

Друг от друга плиты ПК и ПБ отличаются такими аспектами:

Внутреннее армирование – благодаря конструкции армирующего каркаса в изготовленных безопалубочным методом изделиях оказывает возможным резание их под углом от 0 до 180°. Однако лучше всего, если данная процедура будет осуществляться в заводских условиях. Противопоказано разрезание ПК, так как это может стать причиной нарушения несущей способности плиты.
Конфигурация продольных технологических отверстий – выполненные по опалубочной технологии изделия характеризуются большими и круглыми пустотами, что делает возможным прокладку инженерных коммуникаций внутри них (например, канализационных стояков).
Качество поверхности – благодаря новой технологии изготовления плиты ПБ обладают идеальной геометрией и более качественной поверхностью без сколов и наплывов. Кроме того, можно позволяет сэкономить на последующих отделочных работах.