Как рассчитать допустимую нагрузку на плиту перекрытия

Калькулятор предназначен для того чтобы провести расчет нагрузок на перекрытие и балки. Для расчета нужно ввести исходные данные, к таким данным относятся постоянные нагрузки, временные нагрузки и дополнительные параметры. Все поля указанные в этих параметрах необходимо ввести и нажать на кнопку «Рассчитать».

Преимущества плитного перекрытия

  1. Современная промышленность выпускает плиты очень высокой прочности. Их надёжность обусловлена применением новейших производственных технологий и стойких бетонов. Применяют изделия даже в сейсмически активных регионах.
  2. Железобетонные конструкции, установленные по системе перекрёстных балок, справляются с огромными нагрузками.
  3. Плиты характеризуются продолжительным сроком эксплуатации, нетребовательностью в уходе. Использование их в качестве основы позволяет упростить нанесение отделочного материала (финишного покрытия).
  4. Пустотелые решения устойчивы к минусовым температурам, не боятся огня и выделяются великолепными теплоизоляционными характеристиками.
  5. Грамотное и профессиональное строительство коттеджей обеспечивает водонепроницаемость объекта, его изоляцию от газа и постороннего шума.

О перечисленных выше достоинствах можно говорить только при условии выполнения работ специализированной бригадой мастеров с богатым практическим по праву считаются универсальным стройматериалом. На рынке они представлены решениями всевозможных размеров, поэтому и цена строительства загородного коттеджа рассчитывается в индивидуальном порядке. Общая черта для всех типов материалов – форма. Выпускаются плиты в двух видах – полнотелые и пустотелые.

Организация работ

К моменту начала работ по монтажу перекрытий, возведение стен должно быть полностью завершено, а армопояс, если таковой предусмотрен по конструктиву здания, набрал необходимую прочность.

Организация работ

Схема установки перекрытия на блочную стену

Организация работ

Нужен он для того, чтобы кладка стены лучше работала на растяжение, а так же для более качественного распределения нагрузок от вышележащих конструкций. Если же стены дома возводятся из монолитного или сборного железобетона, армопояс не требуется.

Организация работ
Организация работ

На заметку: Транспортируют и складируют плиты перекрытий в проектном положении – то есть, горизонтально. При этом их складывают друг на друга только через амортизационные прокладки, роль которых играют деревянные бруски. Устанавливают их в зоне монтажных петель, строго друг под другом. Высота штабеля – не более пяти плит. При неправильном складировании на изделиях могут появиться трещины, что чревато ослаблением прочности конструкции.

Организация работ

Складирование на строительной площадке

Организация работ
  • Опорная поверхность перед началом монтажа должна быть очищена, так как на неё будет накладываться постель из цементно-песчаного раствора. Его марка не должна быть ниже М100.
  • Работу выполняют обычно два монтажника и один такелажник – человек, который с помощью специального оборудования организует погрузку-выгрузку и перемещение крупногабаритных изделий и оборудования.
  • Наверху у них должно быть оборудовано рабочее место, где должны находиться:
    1. Ёмкость с раствором;
    2. Лопата;
    3. Ящик с инструментом.
Организация работ

Перемещают плиты посредством четырёхветвевого стропа. При установке первой панели монтажники находятся на специальной стремянке. Все последующие конструкции они монтируют, находясь на уже уложенных панелях, выверяя положение каждой по уровню.

Организация работ
Организация работ

Кто и что должен делать

Организация работ

Подготовкой панели к монтажу занимается такелажник. В его обязанности входит проверка наличия и исправности монтажных петель, обеспечение чистоты поверхностей плиты и опорной части стены. Если есть наплывы бетона или наледь (зимой), рабочий с помощью скарпели и щётки должен их удалить.

Организация работ
Организация работ
  • Затем такелажник подаёт крановщику команду о подаче стропа и зацепляет крюки. После того, как машинист натянет стропы, проверяется надёжность зацепа и панель сантиметров на тридцать приподнимается.
  • Если со строповкой всё в порядке, подаётся команда на перемещение плиты к месту монтажа. Параллельно двое монтажников готовят те зоны стены, на которые будет опираться укладываемая плита.
Организация работ

Как это происходит, вы узнаете из следующей главы.

Организация работ
Организация работ

Этапы монтажа плиты

Организация работ

В идеале, устройство растворной постели под плиту осуществляется так:

Организация работ

Сбор нагрузок воздействующих на балки

Диапазон различного вида нагрузок действующих на несущие конструкции достаточно велик. Он различается исходя из целевого применения балки, то есть ответа на вопрос эта балка располагается в междуэтажном или чердачном перекрытии. Конструкции междуэтажных перекрытий несут нагрузку в основном только от веса самого перекрытия, от процесса жизнедеятельности людей которые там находятся и того производственного процесса который там проходит.

Так расчетная нагрузка на междуэтажное перекрытие в жилых зданиях равна 150кг/м2 х 1,3 = 195 кг/м2.

Коэффициент 1,3 обеспечивает надежность работы конструкции. Вес междуэтажного перекрытия включает вес балок, полов, конструкций потолка, утеплителя. При производстве расчетов вес междуэтажного перекрытия лучше всего рассчитывать в каждом случае индивидуально.

Нагрузка на чердачное перекрытие, эксплуатация которого не предусматривает 70 кг/м2 х 1,3 = 91 кг/м².

Читайте также:  Как сделать деревянные перекрытия между этажами в кирпичном доме

Вес самого чердачного перекрытия включает в себя вес балок, утеплителя, материала зашивки и составляет 50 кг/м2. В случае, если балка является не только чердачным перекрытием, но и входит в конструкцию стропильной системы здания, то её расчет производится в составе стропильных конструкций.

Примечание Делая расчет балки на прогиб особое внимание обратите на прогибы которые образуются в несущих конструкциях после того как их нагрузят в процессе эксплуатации.

Максимально допустимый показатель прогиба для междуэтажных перекрытий составляет 1/350 от длины балки, а для чердачных перекрытий 1/200.

В случае, когда величина прогиба превышает указанные величины, это может нанести существенные деформационные изменения в геометрии потолочных конструкций. Так при длине балки перекрытия 6 метров величина допустимого прогиба будет составлять 17 мм. Если предположить, что потолок в помещении будет из гипсокартонных плит, то образование трещин неминуемо. Поэтому производя расчет, следует сразу же учитывать материал, из которого будет выполняться конструкция потолка. Если заказчик для оформления потолка будет использовать подвесные конструкции типа «Армстронг», то беспокоиться не о чем, а если для отделки будут применяться материалы на основе гипса, минеральных вяжущих, то возможно стоит увеличить надежность перекрытия и увеличить сечение балок, чтобы полностью исключить возможность прогиба.

Как самостоятельно посчитать нагрузку

Чтобы выполнить расчет нагрузки на перекрытие, нужно определить положение плиты в конструкции здания, для чего необходим проект или поэтажный план. Вес, приходящийся на плиту, зависит от отделки пола и потолка, наличия стоящих на ней перегородок, меблировки и оборудования помещения.

Расчет можно вести по площади всего перекрытия, суммируя нагрузки целого этажа и разделив полученное значение на количество панелей, необходимых для устройства межэтажной перегородки. Но более точные данные получают, вычисляя нагрузки покомнатно либо на отдельную плиту, потому что для спальни с легкой отделкой и ванной с теплым полом в бетонной стяжке и тяжелым оборудованием она может очень отличаться.

Нагрузка на плиты в разных частях дома отличается

Для примера возьмем ту же плиту При толщине 220 мм её вес составляет 1420 кг (этот параметр указывается в технической документации). Также потребуется вычислить площадь бетонной панели. В нашем случае она равна 4,8м2.

Расчет ведется при условии опирания плиты на две торцевые стороны. Если она дополнительно опирается на внутренние несущие стены или колонны, нагрузка снижается.

Обратите внимание! Перекрытие не должно опираться на межкомнатные перегородки. Между их верхним краем и плитой оставляют зазор, равный 1/150 от длины плиты – это величина допустимого прогиба без нарушения целостности и несущей способности плиты. В нашем примере зазор равен 3,2 см, он заполняется монтажной пеной или утеплителем.

Технологический зазор необходим для обеспечения целостности перегородки при прогибе плиты

Мы знаем, сколько выдерживает плита перекрытия на 1м2 – 800 кг. Зная её площадь, легко определить, что вся плита рассчитана на нагрузку 800 х 4,8 = 3840 кг.

Вычитаем из полученного значения её вес: 3840 – 1420 = 2420 кг. И получаем общую допустимую нагрузку на плиту в процессе её эксплуатации. Из него необходимо вычесть вес конструкции пола с учетом утепления, выравнивающей стяжки, чернового и чистового покрытия.

Для приблизительного расчета он принимается равным 150 кг/м2, но это усредненный показатель. В реальности, при использовании толстой стяжки и тяжелого напольного покрытия, он может быть выше, и в таких случаях потребуется более точный расчет по каждому слою.

Допустим, суммарная нагрузка от пола составила 200 кг/м2 или 200 х 4,8 = 960 кг на всю площадь плиты. После её вычитания из полученной выше цифры находим разницу:

2420 – 960 = 1460 кг

В зависимости от толщины изоляции и стяжки, веса напольного покрытия нагрузка от пола на перекрытие может быть разной

Это максимальная нагрузка на плиту перекрытия в процессе её эксплуатации. Она состоит из постоянных статических и динамических нагрузок, веса перегородок, напольных декоративных конструкций. По нормам СНиП на динамическую и распределенную статическую нагрузку (люди, оборудование, мебель) отводится 150 кг/м2. Для плиты площадью 4,8 м2 она будет равна 720 кг. Снова производим вычитание:

1460 – 720 = 740 кг

В расчете на квадратный метр получим запас прочности:

740 : 4,8 = 154 кг

Именно этим максимальным весом можно дополнительно нагружать плиту, возводя перегородки и выбирая отделку для них, устанавливая в комнате камин или подвешивая к потолку тяжелую люстру.

Однако люстра создает не распределенную, а сосредоточенную нагрузку, поэтому её вес при расчете умножается на повышающий коэффициент 1,3.

Для расчета нагрузок на перекрытия созданы специальные компьютерные программы, облегчающие и ускоряющие этот процесс, делающие его более точным.

Это важно! Делая ремонт, старайтесь не нагружать перекрытия сложенными в одном месте строительными материалами, особенно сухими смесями, имеющими большой вес при малом объеме.

Читайте также:  Укладка плит перекрытия на кирпичную стену

Так делать нельзя, материалы следует равномерно распределять по всей площади либо завозить частями

Если в результате расчетов общая нагрузка получилась выше допустимой, указанной в маркировке, то для устройства перекрытия выбирают более мощные плиты либо отказываются от тяжелых конструкций пола, перегородок и декоративных элементов, заменяя их более легкими.

Как рассчитать предельные нагрузки

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия для пустотного типа одна, для монолитного – другая. Для вычисления предельного значения пустотелой продукции исходными показателями служит масса модели. Затем производится расчет площади несущей поверхности. У типовых панелей форма, как правило, прямоугольная. Для нахождения искомой квадратуры ширина умножается на длину.

Чтобы определить предельный показатель допустимой нагрузки, умножается максимально допустимая нагрузка на 1 кв. метр на S-площадь плиты. Результат выражается единицей массы. От этого показателя минусуется вес непосредственно панели. Плюс к этому уменьшается результат на массу:

  • теплоизоляционного материала;
  • стяжки;
  • напольного покрытия.

Суммарный показатель может разниться. Чтобы обеспечить необходимую прочность и долгий срок службы, нужно добиться в итоге суммарной массы данных элементов на 1 кв. м. не более 1,5 ц или 150 кг.

Это и будет являться показателем допустимой нагрузки плиты железобетонной, которую рассчитывали. Как правило, он равен сотням килограммов. Из него вычитаем 150 кг/м2, приходящийся на статическую и динамическую нагрузку, минимум. Оставшийся вес не ограничен по применению – либо на перегородки, либо – на монтаж какого-то декора.

На заметку! Если не получается соблюсти рамки нужного показателя, необходимо перераспределить плиточную нагрузку, используя меньшие по весу теплоизолятор или покрытие пола.

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

По этой методике находится нагрузочная выдержка ПП стандартного типа. Зная габариты плиты и сколько она весит, производятся:

  • Расчеты площади. ЖБИ квадратной формы – длина умножается на ширину. В других ситуациях – производится разделение на простые составляющие, вычисляются квадраты каждой и затем суммируются (в м2).
  • Определение загрузочной способности (макс.). Умножается полученный результат на коэффициент, который соответствует загрузке по максиму. Размерность полученного значения – т. От загрузочной способности вычитается вес изделия.
  • Определение нормативного значения массы заливаемой стяжки и декор-покрытия. Средний (для индивидуального строительства жилья) показатель нагрузки на ПП от стяжки и покрытия принимается как 0,20 – 0,25 т/м2.
  • Расчеты суммарного веса будущего пола. Умножается нормативный показатель на площадь.
  • Расчеты запаса прочности. Вычитается от разности загрузочной способности и веса плиты вес пола.

И, наконец, делится полученный результат на общую напольную площадь в кг и сравнивается с расчетными цифрами. При полученной нагрузке на ПП менее 800 кг/м2 – прочность хорошая.

Эксплуатационная нагрузка на перекрытие

Нагрузки, действующие на перекрытие и покрытие здания разделяют на постоянные и временные. Вид нагрузки зависит от времени, которое действует на конструкцию

К постоянным нагрузкам относятся:

  • собственный вес плиты, балки, вес элементов пола, перегородки;

К временным нагрузкам относятся:

Эксплуатационная нагрузка на перекрытие
  • длительная нагрузка (полезная нагрузка, зависит от назначения здания);
  • кратковременная нагрузка (снеговая, которая берется по климатическим картам из СНиП «Нагрузки и воздействия»);
  • особая нагрузка (сейсмическая, взрывная и т.д.);

Нагрузки бывают двух типов: нормативные и расчетные.

Нормативные нагрузки берутся из СНиП «Нагрузки и воздействия» с учетом возможного отклонения в большую сторону от фактического значения.

Расчетные нагрузки получают путем умножения нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузки. Этот коэффициент учитывает неточности монтажа конструкций, погрешности при производстве на стройке, а также человеческий фактор. Своего рода этот коэффициент является по своей сути коэффициентам запаса. Таким образом, для конструкций, произведенных в заводских условиях коэффициент запаса будет равен 1.1, а для конструкции, производимые на строительной площадке, например стяжка для пола, коэффициент запаса будет равен 1,3.

Как правильно собрать нагрузку на балку и плиту для дальнейшего расчета:

Для балки. Чтобы правильно собрать нагрузку на балку — нужно представить, сколько из общей равномерно распределенной нагрузки q(кг/м2) на себя будет брать балка. Логично предположить, что нагрузка с плиты передается на балки, потом с балки нагрузка передается на колонны и дальше, через колонны, нагрузка передаётся на фундамент. Поэтому нагрузка распределяется поровну на соседние балки, таким образом ширина действия нагрузки на балку ‘В’ равна l2/2 + l2/2 или проще В=l2 — для средних балок и l2/2 для крайних балок перекрытия, где l2 равен шагу балок. Поэтому допускается делать крайние балки меньшего сечения, но для унифицирования делают такого же сечения или бывает, что в крайних балках могут возникнуть дополнительные усилия, например от кручения или продольные усилия от ветра. Таким образом погонная нагрузка (q1), именуемая в литературе «грузовая полоса», действующая на балку равна q1=q*B(кг/м), где q=равномерно распределенная нагрузка.

Для плиты. Чтобы проще было рассчитать плиту перекрытия, опертую на балки — мысленно «вырезают» из распределенной нагрузки q(кг/м2) площадку шириной 1м и умножают на ширину вырезанной площадки, то есть на 1м. Соответственно плиту считают как многопролетную неразрезную балку шириной 1м, на которую действует погонная нагрузка q1(кг/м), а балки, на которую опирается плиты — являются для плиты шарнирными опорами. Например, если получили распределенную нагрузку на плиту q=0,5т/м2. То погонная нагрузка на плиту будет составлять q1=0,5т/м2*1м=0,5т/м.

Эксплуатационная нагрузка на перекрытие

Калькулятор нагрузок на перекрытие, балку перекрытия

Данный калькулятор позволяет в табличной форме посчитать суммарную равномерно-распределенную нормативную и расчетную нагрузку на перекрытие, покрытие, плиту, балку.

Читайте также:  Допустимые нагрузки на плиты перекрытия пустотные

Как маркируются плиты пустотные

Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.

Маркировка пустотных плит перекрытия

По нему определяется следующая информация:

  • типоразмер панели;
  • габариты;
  • предельная нагрузка на плиту перекрытия.

Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.

  • ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
  • 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
  • 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
  • 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.

При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий,  в частных домах толщину  перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео:  Основные правила устройства монолитных перекрытий

Разновидности перекрытий

В зависимости от типа и материала, из которого возводится перекрытие, различают следующие его типы:

  • плитное;
  • монолитное;
  • деревянное.

Наиболее практичным и экономически выгодным является перекрытие, выполненное из готовых железобетонных плит. По конструктивному исполнению они разделяются на:

  • изделия с наличием продольных ребер;
  • панели шатрового типа с ребрами по окантовке;
  • плоские плиты;
  • многопустотные железобетонные изделия.

Последние две категории могут быть выполнены в пустотном или цельном варианте. Чаще всего при застройке находят применение изделия с многопустотной конструкцией, которые подразделяются на две категории:

  • ПБ — непрерывного безопалубного формования;
  • ПК — круглопустотные.

Многопустотные плиты отличаются массовостью производства и имеют минимальную стоимость. При этом технические характеристики продукции разделяются в соответствии с серийными номерами, что создает определенное неудобство при использовании плит для частного индивидуального строительства.

Технологические методы, используемые при производстве данного типа продукции базируются на применении форм многократной заливки. При этом изготовление нетиповых изделий требует больших затрат, которые связаны с подготовкой форм или опалубки с заданными габаритами. Типовые железобетонные плиты перекрытий располагают широким диапазоном длин, который варьируется от 2,7 до 9 метров с шагом 300 мм.

Проверка правильности установки плит перекрытия на опорные несущие стены

Наиболее точно определить правильность установки помогут визир и строительный уровень. Если стены имеют отличие более 4 мм с противоположных сторон, плиту следует монтировать повторно. Её поднимают, подправляют раствор и добавляют смесь в больших количествах с низкой стороны. Если цемент начал застывать, лучше удалить его и замесить повторно. Даже после добавления воды в старую смесь она уже не приобретёт желаемой прочности. При отсутствии проблем с уровнем выполняется крепление плит.

Для фиксации ЖБ панелей к монтажным петлям привариваются анкера. Далее петли свариваются между собой. Щели заполняют цементом. Чтобы предотвратить высыпание раствора снизу, в зазор засыпают щебень (до 2 см).

В процессе крепления пригодятся инструменты:

  • кран;
  • компрессорная установка;
  • подмостки;
  • строительные уровни;
  • молотки, в том числе отбойные;
  • ломы;
  • кельмы;
  • ножовки по металлу;
  • резервуар или поверхность для приготовления раствора.