26/09/2021
Нагрузка на перекрытие жилого дома кг м2

Толщина перекрытия дома: оптимальные размеры

Определение понятия

Перед тем как выпустить плиту перекрытия в масштабное производство изделие проходит ряд испытаний, в ходе которых:

  • проверяют допустимую нагрузку на изделие;
  • определяют, какой вес выдерживает конструкция без прогибов;
  • устанавливают несущую способность панели.

По данным параметрам строители выбирают изделие нужной формы, с оптимальными размерами и прочностью. Основные технические характеристики зашифрованы в маркировке:

  • тип;
  • размеры по длине и ширине;
  • предельная нагрузка, этот показатель указывает на сколько килограммов разрешено загрузить, учитывая собственный вес, площадь в 1 м2.

С помощью несущей способности устанавливают, как поведет себя плита при эксплуатации, если на нее будут действовать динамические и статистические нагрузки. Технические способности плит отражают в сопроводительной документации.

Данные берут из расчетов, подтвержденных испытаниями на прочность, где учитывается сумма грузов, которые теоретически могут находиться на этаже:

  • стяжка с напольным покрытием;
  • перегородки;
  • меблировка с оборудованием;
  • техника с вещами;
  • люди, животные.

Под нагрузками на железобетонные панели перекрытия, следует понимать воздействие собранных всех возможных усилий на общую поверхность изделий. При расчете проектировщики учитывают особенности здания, коэффициенты кратковременных и длительных, действующих сил.

Зачем нужно делать?

Застройщик, перед тем как устанавливать перекрытие, должен выполнить расчет этой ответственной конструкции. Поскольку эти вычисления относятся к разряду сложных, лучше поручить их выполнение специалистам.

foto47592-1 (4)

Необходимость такого расчета объясняется особой ролью плиты в обеспечении прочности и долговечности домостроения. Она принимает на себя нагрузки от расположенных выше конструкций и передает их через стенки на основание дома. Поэтому правильно выполненный расчет МПП имеет важное значение для дома в целом.

Если конструкция будет установлена без применения предварительных расчетов, она может не выдержать фактическую весовую нагрузку, что приведет к массовому процессу трещинообразования и даже вызвать более серьезные дефекты в конструкции, вплоть до полного ее разрушения.

Поэтому главной задачей такого расчета является гарантия требуемого запаса прочности. Для этой цели нужно рассчитать габариты плиты, планируемые нагрузки на МПП и профессионально выбрать диаметры поперечной и продольной арматуры.

Расчет выполняется с использованием нормативов и предельных нагрузок, установленных СНиП 2.01.07, изданного в 1985 году.

foto47592-1 (1)

Расчет пошагово:

  1. Определяют геометрические характеристики МПП, класс арматуры и марку бетона. В момент выбора марки бетона необходимо принять во внимание, что данный стройматериал неоднородный, в связи, с чем его физико-механические характеристики проявляют себя неравномерно.Сопротивление бетонного слоя на сжатие должно приниматься не выше, чем соответствующий показатель у арматуры, поскольку на растяжение фактически работает только армокаркас. Чаще всего, при возведении таких конструкций в домах применяют бетон марок м250/350 (В 20/25). Для армокаркаса применяют арматура А400/500.
  2. Высчитывают все нагрузки на МПП. С этой целью необходимо суммировать вес плиты и вертикальные нагрузки. Толщину ее определяют в зависимости от пролета, а массу, учитывая плотность определенной марки бетона. Согласно СНиП нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое МПП для жилых помещений принимают в диапазоне 250-800 кг/м2.
  3. Определяют предельно допустимый изгибающий момент. Наибольший показатель такого напряжения, всегда воздействует на центр конструкции, при полном опирании ее по периметру на стенки.
  4. Подбирают минимально допустимое сечение рифленой арматуры. Класс ее подбирается по значению ξR, определяющему дистанция от центра сечения прутьев армокаркаса до нижнего среза перекрытия. Его наименьший показатель должен быть не менее Д арматуры, не ниже 10 мм. Увеличение этого расстояния приводит к повышению прочности сцепления арматуры в бетонной массе.

Справка. Нормативами определены предельные минимальные диаметры: не менее 10 мм для 2-х рядного каркаса и 12 мм для однорядного, тип вязки каркаса определяется длиной перекрытия.

Виды и краткая классификация плит

Разумеется, в первую очередь различают эти элементы по типу назначения, используемому материалу и конфигурации. Краткий обзор каждого показателя и основные критерии выбора подходящих перекрытий рассмотрены далее.

Как использовать плиты перекрытия Сортамент размеры и другие данные строительного материала можно узнать из данной статьи.

По виду назначения:

  • Межэтажные используются в многоэтажном строительстве.
  • Подвальные расположены между подвалом здания и первым этажом.
  • Цокольные отделяют этаж от подолья.
  • Чердачные могут использоваться даже для одноэтажных домов, отделяя чердак.

В зависимости от предназначения несущего элемента необходимо просчитать его габариты и необходимую нагрузку. Бывают перекрытия с использованием балочных конструкций, а есть просто однородные монолитные элементы. Прежде всего также следует определиться и с видом используемого материала: дерево, металл или железобетон.

Железобетонные балки

Бетонные конструкции способны перекрыть пролеты от 3 до 7,5 метра. Частота укладки не менее 60 сантиметров. Расстояние между балками заполняют бетонными растворами и пустотелыми блоками.

Положительных моментов два:

  1. Перекрывается более широкое расстояние, нежели способны металлические и деревянные перекрытия.
  2. Не требуется дополнительная звукоизоляция и защита от вредителей.

Негативная сторона: самостоятельно такую балку установить сложно, требуется привлечение специализированной техники, а значит увеличение затрат.

Обычно это монолитные плиты, в которых нет четко выраженных конфигураций, иначе их еще называют безбалочными. Чаще всего используются железобетонные пустотелые панели или сплошные плиты из легких бетонов.

Многопустотные плиты перекрытия серия 1.141 1 используется именно так как указано в статье.

Преимущества

  • Высокая прочность.
  • Выдерживают нагрузку более 200 кг/м².
  • Не подвержены гниению и порче вредителями.

Недостатками станет необходимость привлечения специальной техники для установки, а также учет стандартных габаритов плит при планировании дома. Некоторые предприятия могут сделать плиты под заказ, но это также дополнительные затраты. Также для установки плит необходим достаточно прочный фундамент и толщина стен не менее 25 см. Щели между плитами необходимо заделать цементом. Огромным преимуществом становится именно показатель выдержки нагрузки на пустотные плиты перекрытия.

Деревянные

Самый распространенный и доступный материала, причем используются деревянные балки для разных домов, не только из дерева. На несущие балки, установленные поперек самой узкой стены, существуют некоторые ограничения:

  • Межэтажные перекрытия: можно перекрывать не более пяти метров.
  • Чердачное перекрытие: максимальная длина балки не должна превышать шести метров.

Эти цифры не просто прихоть, а тщательно просчитанные величины. Размер сечения деревянных балок также будет влиять на способность несущей конструкции выдерживать заданные нагрузки. Основные показатели сведены к таблице.

Железобетонные плиты перекрытия размеры и другие данные указаны в статье.

Расчет деревянной балки для перекрытия жилых домов:

№№ п/п: Сечение несущей балки перекрытия: Шаг установки несущих балок для разных перекрываемых расстояний, см:
3 метра: 3,5 метра: 4 метра: 4,5 метра: 5 метров:
МП ЧП МП ЧП МП ЧП МП ЧП МП ЧП
1. 5×16. 80 120 60 90 45 65 50 40
2. 6×20. 125 185 80 135 70 105 55 80 45 65
3. 10×10. 60 90 45 70 35 50 40

МП — это условное обозначение межэтажного перекрытия. ЧП соответственно — чердачное перекрытие. Если в графе стоит «-», использование такой балки для приведенного расстояния небезопасно. Половая доска также должна быть достаточно прочная, толщиной не менее 3 см.

Двутавровая деревянная балка перекрытия цена, а так же остальные характеристики строительного материала указаны в этой статье.

По таким параметрам можно ориентироваться при создании проекта строительства. При этом следует учитывать характерные особенности используемого материала. Обычно для балок используется древесина хвойных пород деревьев, следовательно, даже, несмотря на специальные пропитки и технологию просушки, материал не лишен некоторых нюансов натурального сырья.

Деревянные балки перекрытия размеры цена и другие данные описаны в этой статье.

Преимущества

  • Доступная стоимость.
  • Относительно легкий вес.
  • Возможность самостоятельного монтажа без привлечения спецтехники и дополнительных работников.
  • Быстрая установка.
  • Широкий выбор и возможность изготовления под заказ.

Среди недостатков наиболее характерные для древесины: гниение, разрушение под воздействием грибка, насекомых – вредителей, пожароопасность и старение. Именно поэтому перед установкой используются различные составы для обработки. Они придадут дереву дополнительную прочность, огнеупорность и стойкость к бактериологическим атакам. Дополнительно места соприкосновения с каменными и металлическими поверхностями лучше обернуть рубероидом для создания необходимой гидроизоляции. Для этих же целей можно использовать монтажную пену.

Монолитная

Если конфигурация здания не позволяет использовать стандартные готовые плиты, можно выбрать следующий вариант — заливка железобетонной конструкции своими силами. Процесс этот трудоемкий и продолжительный, но усилия сторицей окупятся благодаря долгому сроку службы и прочностным характеристикам.

Для этого необходимо установить несущие балки, опалубку и систему армирования. Вся конструкция заливается бетоном, для которого использовался цемент марки не ниже 200. Выдерживается плита не менее 28 дней до полного застывания. Заливка осуществляется сразу, для этого необходима как минимум бетономешалка приличного объема, в идеале лучше приобрести готовый раствор в необходимом количестве. Как правило, для несущей способности вполне буде достаточно слоя бетона от 10 до 30 см.

Металлические

Бывают разных по конфигурации видов: уголок, швеллер и двутавр. Все они рассчитаны на различную нагрузку, но в отличие от деревянных занимают меньше места, экономнее и долговечнее. Перекрываемый пролет может быть до шести метров. Достоинства: пожаростойкость, не страшны вредители и гниение. Из недостатков можно отметить отсутствие тепло и звукоизоляции. Чтобы это исправить, можно обмотать концы балок войлоком, но обычно это малоэффективно.

В качестве плит перекрытия для металлических балок используются деревянные доски или облегченный бетон, который заливают в опалубку. Второй метод слишком трудоемкий и применяется в особо исключительных случаях. А про то, где используют двутаровые балки, их вес и габариты.

Сборно – монолитное

Улучшенная версия предыдущего варианта, где место плит перекрытия используются пустотелые блоки, сверху они заливаются слоев бетона. Преимуществами станут более легкий монтаж и хорошее качество покрытия. Благодаря таким конструкциям можно воплощать любые возможные архитектурные проекты. Недостатком будет трудоемкой процесс укладки и транспортирования блоков.

Конструктив и параметры плит

Плитой перекрытия называется плоский (как минимум одна поверхность) элемент, укладываемый горизонтально для разделения этажей, и несущий определённые нагрузки. Номинальные размеры плит соответствуют пролёту между координационными осями здания, но фактически параметры отличаются. Разницу составляют технологические зазоры, необходимые для производства монтажа.

Сплошные

Такое изделие представляет собой плоскую плиту с постоянным сечением. Его нижняя поверхность уже готова под покраску, а на верхней очень удобно обустраивать пол. Толщина плиты перекрытия в этом случае имеет всего 2 варианта: 120 мм (марка 1П) и 160 мм (марка 2П). Могут опираться не только по двум сторонам, но и по всему контуру.

Многопустотные

Пустотные плиты перекрытия пк придуманы для того, чтобы уменьшить вес конструкций и при этом снизить их звукопроницаемость. Если в старом стандарте был предусмотрен только один вариант толщины (220 мм) и два варианта диаметра отверстий (159 и 140 мм), то в новом документе список типоразмеров сильно расширился.

  • 1ПК: 220/159 – опираются на 2, 3 или 4 стороны;
  • 2ПК: 220/140 – так же три варианта опирания;
  • 3ПК: 220/127 – варианты опирания те же;
  • 4ПК: 260/159 – опираются только по двум сторонам;
  • 5ПК: 260/180 – опора на 2 стороны;
  • 6ПК: 300/203 – тоже с двухсторонней опорой;
  • 7ПК: 160/114 – 2 опоры;
  • ПГ: 260 мм, пустоты грушевидные;

Ширина плит 1ПК-4ПК варьируется от 1000 до 3600 мм, длина – от 2400 до 7500 мм. У 5ПК и ПГ типоразмеров три: 1000*6000 мм; 1200*9000 мм; и 1500*12000 мм. 6ПК бывают только 6-метровой длины. 7ПК имеют 4 варианта ширины в пределах 1000-1800 мм, длина варьируется от 3600 до 6300 с интервалами в 300 мм.

На заметку! У плит, предназначенных для опирания на две или три стороны, за длину принимается то ребро, которое не опирается на стены или полки ригелей. Для изделий, опирающихся по всему контуру, длиной будет являться меньшая сторона в плане.

Плиты ПБ толщиной 220 мм изготовляются на стендах, с применением метода непрерывного формования. Форма и размеры пустот на них могут устанавливаться техническими условиями.

Ребристые

Плиты, имеющие рёбра жёсткости и толщину 300 мм, могут выдерживать гораздо большие нагрузки, чем сплошные или пустотные, для чего их внутренняя арматура подвергается предварительному напряжению. Поэтому их применяют не в жилищном строительстве, а при возведении общественных или производственных зданий, проектируемых по каркасным технологиям. Стандарт у этих изделий свой – 21506, последние изменения в него были внесены в 2018 году, хотя первое издание датируется 1987 годом.Размерный ряд этих плит не столь внушителен, как в случае с многопустотными. Существует всего три типоразмера:

  • П1 – 5650*2985 мм;
  • П2 – 5650*1485 мм;
  • П3 – 5650*935 мм.

Вес зависит не только от размера, но и от вида применяемого бетона и его плотности. К примеру, плита 3-х метровой ширины из бетона плотности 2500 кг/м3 будет весить 3,85 тн, а если плотность бетона 2000 кг/м3 – то вес окажется почти на 800 кг меньше – 3,08 тн.

По указанному выше ГОСТу изготавливаются только плиты толщиной 300 мм. Техусловия на изготовление плит с толщиной 400 мм, используемых исключительно в строительстве промышленных зданий, изложены в другом документе (27215). Все прочие типоразмеры изготавливаются либо по сериям, либо по проектам конкретных объектов.

Примечание! В отличие от пустотных плит, которые бывают только сборными, сплошные и ребристые плиты могут быть выполнены и в монолите.

Преимущества применения плит перекрытий

Технология возведения перекрытий в виде армированных бетонных плит обладает целым рядом преимуществ, среди которых:

  • возможность сооружения перекрытий для зданий и сооружений с практически любыми габаритами, независимо от линейных размеров. Единственным нюансом являются конструктивные особенности зданий. При слишком большой площади покрытия для устойчивости перекрытий, отсутствия провисаний устанавливаются дополнительные опоры. Для домов и сооружений, стены которых выполнены на основе газобетона для установки плиты железобетонного перекрытия осуществляют монтаж дополнительных опор, изготовленных из стали или бетона;
  • отсутствие необходимости масштабных отделочных работ на внутренней части поверхности, которая, как правило, благодаря технологии монолитного литья имеет гладкую и ровную форму;
  • высокая степень звукоизолирующих свойств. Принято считать, что плита перекрытия толщиной 140 мм обладает высокой степенью шумоподавления, обеспечивающего комфортность проживания в доме для человека;
  • конструктивно данная технология обладает гибкими инструментами для строительства различных архитектурных форм и объектов. Так, например, загородный дом можно с легкостью оборудовать балконом на втором этаже, который будет иметь необходимые размеры и конфигурацию;
  • высокий уровень прочности и долговечности строительной конструкции перекрытии в целом, который обусловлен набором прочностных характеристик армированного бетона.

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 точечной нагрузки

Данный параметр должен выполняться очень грамотно и расчетливо. Если нагрузка будет приходиться в одну точку, то это будет сильно влиять на срок службы перекрытия.

Справочники по строительству приводят формулу:

800 кг/кв.см × 2 = 1600 кг.

Следовательно, одна индивидуальная точка способна выдержать 1600 кг.

Однако при более точном расчете необходимо учесть коэффициент надежности. Его значение для жилого здания берется 1,3. В результате:

800 кг/кв.см × 1,3 = 1040 кг.

Но, даже имея данный безопасный размер, желательно точечную нагрузку располагать рядом с несущей конструкцией.

Расчет предельно допустимых нагрузок

Плиты перекрытия могут иметь разные размеры и разную толщину, что влияет на их устойчивость к нагрузкам.

Чтобы узнать, сколько может вынести плита перекрытия, нужно сначала изготовить подробный чертеж дома (или квартиры). Затем следует высчитать общий вес всего, что понесет перекрытие. Сюда входят перегородки из гипсобетона, песочные и керамзитовые утепления полов, цементные стяжки, вес напольных плит или паркетного покрытия. Затем общий вес нагрузки следует поделить на количество плит, которые понесут все это на себе.

Несущие стены и опоры для крыши должны располагаться исключительно по торцам. Надо отметить, что внутренние части армируются так, чтобы нагрузка передавалась на торцы.

Середина плиты не может принять на себя вес серьезных конструкций, даже если снизу будут подведены опорные колонны или капитальные стены.

Теперь приступаем к общему расчету нагрузки, которую может выдержать плита. Для этого нужно знать ее вес. Возьмем, к примеру, плиту ПК-60-15-8, столь любимую нашими строителями. Согласно ГОСТ 9561-91, вес ее равен 2850 кг.

Для начала высчитаем площадь несущей поверхности плиты: 6 м × 1,5 м = 9 кв.м. Теперь нужно узнать, сколько килограммов нагрузки эта поверхность может вынести. Для этого площадь умножаем на максимально допустимую нагрузку, приходящуюся на 1 кв.м поверхности: 9 кв.м × 800 кг/кв.м = 7200 кг. Вычитаем отсюда вес самой плиты: 7200 кг – 2850 кг = 4350 кг.

После этого подсчитываем, сколько килограммов “съест” утепление полов, стяжка и укладка напольного покрытия. Обычно стараются уложить такое количество утеплителя или цементной стяжки, чтобы оно вместе с напольным покрытием весило не больше 150 кг/кв.м.

Таким образом, при 9 кв.м поверхности плиты она понесет: 9 кв.м × 150 кг/кв.м = 1350 кг. Вычитаем это число из получившейся ранее цифры и получаем: 4350 кг – 1350 кг = 3000 кг , что в пересчете на 1 кв.м дает 333 кг/кв.м.

Что означают эти 333 кг? Поскольку вес самой плиты и напольных покрытий уже вычтен, 333 кг на 1 кв.м – это та полезная нагрузка, которую можно на ней разместить. Согласно СНиП от 1962 года, не менее 150 кг/кв. м из этих 333 кг/кв.м должно быть отведено под будущие привнесенные нагрузки: статическую (мебель и бытовые приборы), и динамическую (люди, их питомцы).

Оставшиеся 183 кг/кв.м могут быть использованы для установки перегородок или каких-либо декоративных элементов. Если вес перегородок превышает рассчитанное значение, следует выбрать более легкое напольное покрытие.

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

расчет перекрытия ArchiCad

Интерфейс программы ArchiCad для расчета перекрытия

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

  1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
  2. Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
  3. Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
  4. Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.

расчет перекрытия

Недостатки инженерных программ по проектированию:

  1. Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
  2. Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
  3. Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Данные и показатели для сбора и расчета

Марка изделия позволит определить:

  • вид плиты с габаритами и несущей способностью;
  • бетон, который применялся при изготовлении;
  • есть или нет монтажные петли;
  • армирующий каркас.

фото 47581_6

От вида изделия зависит его вес, который учитывают при расчете допустимых грузов на данную панель, определяя массу:

  • напольных и потолочных отделочных материалов;
  • всех перегородок;
  • мебели;
  • вещей.

При самостоятельном расчете можно вычислить усилия на общую площадь перекрытия. Для этого нужно сложить все нагрузки на этаже, а сумму разделить на количество смонтированных плит.

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Для постройки собственного дома тратить время на изучение сложных программ для расчета перекрытия излишне. Специально для тех, кто строит дом своими руками, разработаны несложные инструменты.

плита перекрытия

Чертеж плиты перекрытия созданный в специальной программе

Среди подобного софта есть платный и бесплатный, предназначенный для скачивания, и работающий on-line. Программы для расчета деревянных перекрытий. Если дом, который предстоит построить, деревянный, то для расчета перекрытия удобнее воспользоваться простым софтом.

Ultralam

Инструмент для подсчета нагрузки балок из клееного и профилированного бруса. Основное направление – многопролетные элементы.

СИТИС: Форт

Форт — российская разработка ООО «Ситис», предназначенная для подсчета ж/б перекрытия плитами свободной геометрии.
Особенности программы:

  • удобный интерфейс, простой в освоении;
  • конструкция, не требуется самостоятельного построения схемы — вычисление производится автоматически, на основании запрошенных у пользователя данных;
  • удобная цветовая визуализация результата;
  • возможность выбирать уровень точности расчетов;
  • учет характеристик бетона и возможность пополнения библиотеки материалов.

Способ основан на требованиях актуальных СНиП, сертифицирован ГОССТРОЕМ РОССИИ. Предоставляется этот софт на платной основе.

Beam

Инструмент для расчета нагрузки на металлические многопролетные балки:

  • определяет прочность несущей конструкции;
  • позволяет подобрать верное сечение элемента;
  • задает параметры максимальных и минимальных напряжений, углов поворота и прогибов.

Программа является частной разработкой, не сертифицирована. Человек, скачавший её, имеет право бесплатного ознакомления в течение 5 дней.

программа beam

Интерфейс программы Beam для расчета балок перекрытия

В дальнейшем пользование полным функционалом платное.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

  • при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз;
  • при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

график: как соотносятся моменты

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно 0.49, откуда получаем, что m2 = 0.49*m1.

Далее, для нахождения общего момента значения m1 и m2 необходимо сложить. В итоге получаем, что M = 1.49*m1. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

расчет изгибательного момента для арматуры и бетона

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η1, η2 и ξ1, ξ2. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

  • Fa1 = 3.845 кв. см;
  • Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

  • продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, Sсеч. – 3.93 кв. см;
  • поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, Sсеч. – 2.01 кв.см.

Чертежи и схемы армирования монолитной плиты перекрытия

Чертеж плит выполняет важную функцию – позволяет все заранее просчитать, спланировать и сделать правильно. По схеме и чертежу рассчитывают расход материалов, решают, какую арматуру использовать для перекрытия, определяют все значения и показатели, планируют смету.

Армирование монолитной плиты перекрытия: чертеж, расчет, пошаговая инструкция

Этапы составления чертежа:

Выполнение замеров всех помещений, внешнего периметра дома (если есть проект, перенесение данных из него) Фиксирование на схеме всех отверстий, которые не планируется заливать Перенос контуров всех несущих стен, части промежуточных, выполнение детальной схемы обвязки, сетки, упрочнения с параметрами толщины стержня, мест увязки и стыковки Определение размера ячеек, мест установки продольного крайнего прута до края заливки Расчет габаритов профлиста для нижней плоскости плиты Когда планируются плиты перекрытия на чертеже, сразу распределяют ячейки: обычно их количество не имеет целого числа. И арматуру смещают таким образом, чтобы получить одинаковые размеры уменьшенных ячеек у стен.

Расчет расхода и характеристик материалов: умножение длины стержня на количество, добавление запаса на стыки (около 2%), округление в большую сторону. Просчет нужного диаметра для обустройства нижнего и верхнего слоев Расчет пластиковых фиксаторов и проката на выполнение вставок между сетками Определение объема цементного состава – исходя из площади помещения и толщины перекрытия: сверху и снизу арматура для плиты перекрытия должна покрываться минимум 20 миллиметрами раствора, чтобы полностью защитить металл от внешних воздействий и коррозии. Если общая толщина перекрытия составляет больше 15 сантиметров, арматура для перекрытия уложена в 2 слоя, сверху располагают большую часть раствора В чертеже также указывается количество опорных колонн, опалубки, деревянных балок для платформы под заливку перекрытия и т.д.

Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и подбираем параметры будущей плиты

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить такие важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

В этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Составляем схему перекрытия

Давайте начнем с того, что монолитная железобетонная плита перекрытия – это конструкция, которая лежит на четырех несущих стенах, т.е. опирается по своему контуру.

И не всегда плита перекрытия представляет собой правильный четырехугольник. Тем более, что сегодня проекты жилых домов отличаются вычурностью и многообразием сложных форм.

В этой статье мы научим вас рассчитывать нагрузку на 1 кв. метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам. Если сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

Проектируем геометрию плиты

Теперь рассмотрим такие основные понятия, как физическая и проектная длина плиты. Т.е. физическая длина перекрытия может быть любой, а вот расчетная длина балки уже имеет другое значение. Ею называют минимальное расстояние между наиболее удаленными соседними стенами. По факту физическая длина плиты всегда длиннее, чем проектная длина.

Важный момент: несущий элемент плиты может быть как шарнирная бесконсольная балка, так и балка жесткого защемления на опорах. Мы будем приводить пример расчета плиты на бесконсольную балку, т.к. такая встречается чаще.

Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, нужно рассчитать один ее метр для начала. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу. Так, высота плиты всегда значится как h, а ширина как b. Давайте рассчитаем плиту с такими параметрами: h=10 см, b=100 см. Для этого вам нужно будет познакомиться с такими формулами:

Рассчитываем нагрузку

Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка запланирована. При этом какая-то часть нагрузки будет считаться длительной, которую определяет количество мебели, техники и этажности, а другая – кратковременной, как строительное оборудование во время стройки.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и другого рода нагрузки, как статистические и динамические, при этом сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в килограммах или в ньютонах (например, нужно будет ставить тяжелую мебель) и распределительная нагрузка, измеряемая в килограммах и силе. Конкретно сам расчет плиты перекрытия всегда нацелен на определение распределительный нагрузки.

Вот ценные рекомендации, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия в плане расчета на изгиб:

Еще один немаловажный момент, который тоже нужно учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? На кирпичные, каменные, бетонные, пенобетонные, газобетонные или из шлакоблока? Вот почему так важно рассчитать плиту не только с позиции нагрузки на нее, но и с точки зрения ее собственного веса. Особенно если ее устанавливают на недостаточно прочные материалы.

Сам расчет плиты перекрытия, если мы говорим о жилом доме, всегда нацелен на нахождение распределительной нагрузки. Она рассчитывается по формуле: q1=400 кг/м². Но к этому значению добавьте вес самой плиты перекрытия, а это обычно 250 кг/м², а бетонная стяжка и чистовой пол дадут еще дополнительные 100 кг/м². Итого имеем 750 кг/м².

Учитывайте при этом, что изгибающее напряжение плиты, которая по своему контуру опирается на стены, всегда приходится на ее центр.

Подбираем класс бетона

Именно монолитную плиту перекрытия, в отличие от деревянных или металлических балок, рассчитывают по поперечному сечению. Ведь бетон само по себе – неоднородный материал, и его предел прочности, текучести и других механических характеристик имеет значительный разброс.

Что удивительно, даже при изготовлении образцов из бетона, даже из одного замеса получаются разные результаты. Ведь здесь много зависит от таких факторов, как загрязненность и плотности замеса, способов уплотнения и других технологических факторов, даже так называемой активности цемента.

При расчете монолитной плиты перекрытия всегда учитывается и класс бетона, и класс арматуры. Само сопротивление бетона принимается всегда на значение, на какое идет сопротивление арматуры. Т.е., по сути, на растяжение работает именно арматура. Сразу оговоримся, что здесь существует несколько расчетных схем, которые учитывают разные факторы. Например, силы, которые определяют основные параметры поперечного сечения по формулам, или расчет относительно центра тяжести сечения.

Подбираем сечение арматуры

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%.

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Согласно СНиПам 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве.

Ошибки и сложности, их последствия

Расчет монолитной плиты, практически никто не делает самостоятельно, он выполняется при проектировании дома с применением программного комплекса. Это вызвано тем, что расчет является довольно сложным даже для многих инженеров, а ошибки, допущенные в ходе выполнения расчетов, имеют высокую цену, а порой становятся катастрофическими для всего здания.

Наиболее часто ошибки допускаются в следующих случаях:

  1. Неправильно принята схема расчета балки и ошибки в определении опор.
  2. Неточные замеры фактического пролета.
  3. Неправильно рассчитана толщина монолитной плиты с превышением соотношения 1/30.
  4. Нарушения расчетов по изгибающим моментам.
  5. Неправильно определены показатели по армокаркасу.

В момент доставки мало кто задумывается о несущей возможности плиты перекрытия, а зря.

Все дома имеют запас прочности — он зависит от типа дома, конструктивного решения и возраста постройки. Ниже я привожу виды несущих плит.

В каждом случае нужно делать просчет допустимой нагрузки на плиту перекрытия. Важно просчитать все по формуле и учесть индивидуальные характеристики (возможные прогибы, целостность арматуры, износ и т.д.).

Чтобы не вдаваться в сложные расчеты привожу усредненные данные для типовых домов.

Для типового домостроения применяют плиты перекрытия с нагрузкой до 400 кг/кв.м. В крупнопанельных домах (поздние версии) допустимая нагрузка — 600 кг/кв.м.

Эти величины включают в себя как постоянные (перегородки, стяжка), так и временные (мебель, человек) нагрузки. Нельзя допускать перегруз — это приведет к обрушению. 18 мешков наливного пола — это уже 800 кг.Конструкции дома не должны работать на износ, поэтому не нагружайте плиту перекрытия своего дома.Горе-строители могут настаивать и спорить — им удобно сразу завести все черновые материалы. На первый взгляд это кажется логичным — происходит экономия на доставках, но экономия должна быть рациональной.

[spoiler title=»Источники»]

  • https://stroim-domik.org/stroitelstvo/perekrytiya/vidy-pk/betonnye-i-zhb-pk/harakteristiki-plit/nagruzka
  • https://stroim-domik.org/stroitelstvo/perekrytiya/vidy-pk/betonnye-i-zhb-pk/raznovidnosti-b-i-zhb/monolitnye-b-i-zhb/ustrojstvo-m-b-i-zhb/kak-sdelat-raschet
  • https://bulze.ru/tehnologii/tolshchina-mezhetazhnogo-perekrytiya.html
  • https://nedrabuild.com/tolschina-plity-mezhetazhnogo-perekrytiya/
  • https://m-strana.ru/articles/plity-perekrytiya-razmery/
  • https://oz-gbi.ru/stati/raschet-plity-perekrytiya/
  • https://sib-bastion.ru/konstrukcii/dopustimaya-nagruzka-na-plitu-perekrytiya.html
  • https://sombuka.ru/raschet/maksimal-no-dopustimaya-nagruzka-na-plitu-perekrytiya.html
  • https://Proekt-sam.ru/proektprogramms/programma-dlya-rascheta-perekrytiya.html
  • https://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.html
  • https://nordtool.ru/rabota/raschet-tolshchiny-plity-perekrytiya.html
  • https://krovlyaikrysha.ru/kak-rasschitat-plitu-perekrytiya.html
  • https://buildandesign.com/normativnaya-nagruzka-na-perekrytie-zhilogo-zdaniya/

[/spoiler]

Adblock
detector