Как рассчитать допустимую нагрузку на плиту перекрытия

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

• стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
• монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

• многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
• ребристой – сложный профиль поверхности;
• пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

• наличие стыков;
• использование грузоподъемной техники;
• подходят только под стандартные размеры помещений;
• невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Рекомендуем

• Деревянные перекрытия как достойная альтернатива железобетонным плитам
• Монтаж плит перекрытия – правила и особенности работ
• Утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам – выбор материала и технология

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены Мmax = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Принципы и требования к монтажу плит перекрытий

Любые плиты перекрытий являются элементом конструкции здания. Главное назначение этих плит следует из их названия – это перекрыть проем, создать горизонтальную плоскость, которая способна выдерживать нагрузки.

Плита не может висеть в воздухе, поэтому важнейшим условием при монтаже плит перекрытий является их опирание на вертикальные элементы конструкции здания, которые сооружаются в первую очередь:

1. ригели и прогоны;

2. некапитальные и капитальные стены.

Плиты ПК, в зависимости от их марки допускают опирание на 2, 3 или 4 стороны, этим они отличаются от плит ПБ, для которых допускается опирание только на две короткие стороны. Категорически запрещено опирать любые плиты только на длинные стороны. А также делать дополнительное опирание посредине на эти однопролетные плиты. Плиты ПК допускают защемление в стенах. Для плит ПБ необходимо обеспечить свободное опирание торцов. Монтаж плит перекрытий, независимо от их марки, должен обеспечивать ряд требований нормативных документов к перекрытиям в целом:

1. несущая способность, жесткость и прочность;

2. гидроизоляционные свойства;

3. звуконепроницаемость;

4. теплоизоляция;

5. пожаробезопасность.

Установка плит

Перед монтажом плит перекрытия на несущие стены обязательно проводятся подготовительные работы, включающие проверку сертификата качества на изделия, размеров и внешний осмотр. Следующий этап – подготовка мест опирания плит, очистка их от мусора, снега и тд.

Если строение выполнено из газосиликатных блоков или пенобетона, то потребуется дополнительное усиление стен. Обычно для этих целей используется бетонная опалубка или армированный пояс.

Перед непосредственным монтажом плиты стены выравниваются бетонным раствором толщиной не более 2 см. Далее плита перекрытия поднимается строительным краном на нужную высоту, выравнивается в плоскости рабочими под руководством стропальщика, и укладывается на стену.

Между панелями, лежащими рядом, не должно быть промежутка. Край плиты должен опираться на стену как минимум на 10 см, расстояние от железобетонного изделия до стены должно быть 5 см.

Существуют максимальные допуски по горизонтальному отклонению находящихся рядом плит: при длине изделия до 4м-8мм, от 4 до 8 м-10мм и от 8 до 16 м-12мм.

Финальное закрепление осуществляется после контрольного осмотра и дополнительных замеров.

Для монтажа перекрытий должны использоваться железобетонные изделия удовлетворяющие требования ГОСТ 9561-2016 и ГОСТ 26434-2015.

Запрещается при укладке плит использовать бетонный раствор, который уже начал схватываться, также категорически запрещено восстанавливать пластичность раствора разбавляя его водой.

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.

Производство плит перекрытия | Информация

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЯ

Плиты перекрытия как и большинство остальных железобетонных конструкций получаются путем формования бетонной массы.

Плита перекрытия ПК.

Металлическая форма представляет собой поддон и открывающиеся борта, в одном из бортов на короткой стороне формы есть отверстия, для входа пуассонов – труб, создающих пустоты в плитах. Пустоты служат для облегчения массы готовой плиты и экономии бетона.

В производственном цеху весь процесс выглядит так. Форма кран-балкой поднимается на вибростол. Включается электромагнит и форма прилипает к вибростолу.

В форму рабочий укладывает заранее сваренный нижний арматурный каркас (нижний каркас из более толстой арматуры). Сбоку в форму въезжают пуассоны, заполняя часть пространства. Сверху ставится верхняя арматурная сетка. На кран балке подъезжает бетоноукладчик, и заполняет форму плиты раствором.

Также на кран балке форма накрывается металлической крышкой. Включается вибростол и начинает вибрировать форму, чтобы бетон утрамбовался. После крышка снимается, и затем пуассоны выезжают из формы. В утрамбовавшемся бетоне, образовываются пустоты, и форма далее отправляется на сушку в пропарочную камеру, где находится около суток, для скорейшего схватывания бетона. Ну а спустя сутки уже готовые плиты перекрытия складируются на складской площадке.

Для создания безопалубныx плит перекрытия используют специально нагретый пол. Предварительно во всю длину пола натягивают каркасные тросы или, что реже, толстую проволоку. После чего, специальная машина проезжает на рельсах вдоль каркасныx тросов, оставляя за собой монолитную бетонную полосу. Её накрывают теплоизоляционным материалом. Когда бетон немного схватиться линию нарезают на изделие требуемой длинны. Тем самым возможно получить плиты перекрытия размеры которых, подойдут для любого строительного объекта.

Преимущества.

* Как можно понять из метода производства многопустотные плиты перекрытия имеют основное преимущество перед плитами ПБ в прочности. Так как плита ПБ армируется в основном канатами, то она уступает в прочности армированной ПК плите. Но, размер безопалубной плиты перекрытия можно изменять в зависимости от поставленной задачи.

* Другим не маловажным нюансом считают финансовые затраты на производство. Многопустотные плиты перекрытия ПК изготавливают по технологии, давно применяемой в нашей стране, это говорит о том, что оборудование вполне возможно приобрести у местных производителей. Тем самым плиты перекрытия пермь цена достаточно демократичная.В отличие от своего конкурента, плита перекрытия пб изготавливается на более дорогостоящем оборудовании. Крайне сложно, приобрести такое оборудование у местного производителя, потому его приxодится заказывать из за границы. Но, благодаря этому такие плиты получаются намного ровнее. Из за этого плиты перекрытия цена выxодить немного больше.

Как рассчитать максимальную допустимую нагрузку на пустотную плиту перекрытия

Рассмотрим особенности монтажа плиты перекрытия. Ее установка зависит от схемы опоры, а также от качества и веса самой плиты. Очень важно сделать правильный расчет пустотной плиты перекрытия, чтобы изделие прослужило продолжительное время. Как никогда необходимы точнейшие математические подсчеты, если здание строят на территории с повышенной сейсмической активностью.

Плиты перекрытия пустотные (ГОСТ 9561-91) выпускают разных размеров и разной толщины, что в итоге и определяет их способность удерживать ту или иную нагрузку.

Для того чтобы определить наибольшую нагрузку, которую выдержит перекрытие, чертят подробную схему постройки (дома или квартиры) и высчитывают суммарный вес всего, что будет «давить» на перекрытие. Прежде всего, учитывают:

• гипсобетонные перегородки;
• утепление полов из песка и керамзита;
• стяжки из цемента;
• массу напольных плит или паркетного покрытия.

Суммарный вес нагрузки делят поровну на все плиты, которые будут эту нагрузку держать.

Несущие стены и опоры для крыши размещают только по торцам, так как внутренние части армируют таким образом, чтобы основное давление приходилось на торцы. Дело в том, что центр пустотной плиты не выдерживает нагрузку, которую дают массивные конструкции, даже если снизу плиту подпирают опорными колоннами или капитальными стенами.

Преимущества пустотных плит

Среди преимущества данных изделий можно выделить следующие:

• относительно небольшая нагрузка на периметр всего здания, в отличие от тех же полнотелых изделий;
• высокие показатели прочности, несмотря на то, что внизу панели являются пустотными;
• надёжность;
• осадка дома будет гораздо менее интенсивной, чем при использовании полнотелых изделий (собственно, это преимущество исходит от относительно небольшого веса);
• относительно небольшая стоимость.

В целом многопустотные панели — это один из главнейших строительных материалов. Сегодня его выпускает всего лишь несколько заводов во всей огромной России. Главное, как уже отмечалось выше — это не дать себя обмануть при покупке.

Схема устройства арматурных блоков в пустотной плите перекрытия

Иногда (такое встречается редко, но всё же) продавцы пытаются реализовать некачественные панели, так называемые облегчённые. Они, например, могут иметь маркировку, где показывается, что изделие рассчитано на нагрузку в 500 килограммов на один квадратный метр, а на деле этот параметр в несколько раз ниже.

Это даже не мошенничество, это — уголовное преступление, которое должно караться по всей строгости закона. Ведь если покупать панель, рассчитанную на меньшую нагрузку, возникает серьёзный риск обрушения строений. Такую ситуацию можно наблюдать не только в провинции, но даже в Москве или Петербурге.

В общем, при покупке подобной продукции нужно быть предельно осторожным. Важно помнить, что любая ошибка при проектировании может иметь даже трагические последствия.

Расчет допустимой нагрузки

Максимально допустимая нагрузка, которая может быть приложена к плите, определяется ее конструкцией и жестко нормируется ГОСТ. Обычно используются пустотные плиты перекрытия с прочностью 800 кг/м².

Опалубка пустотной плиты перекрытия.

Расчет допустимой нагрузки сводится к определению фактических значений для конкретного помещения. Расчеты проводятся с условием, что монтаж перекрытия произведен правильно, с достаточной площадью опоры.

Прежде всего, определяется фактическая площадь используемой плиты: S = LxB (размеры плиты из рис.1). Например, использована плита площадью 6 х 1,5 = 9 м². Вес стандартной плиты ПК60-15-8 составляет 2850 кг, т.е. нагрузка — 317 кг/м². Общая допустимая нагрузка на такое основание может составить не более 800х9-2850=4350 кг.

Нагрузка (F1) определяется конструкцией пола, но обычно не превышает 200 кг/м², т.е. нагрузка на плиту составит 200х9=1800 кг. Нижняя нагрузка (F2) при условии отсутствия каких-то особых подвесных конструкций не превысит 70 кг/м² или 70х9=630 кг. Теперь можно выяснить, на какую дополнительную нагрузку можно рассчитывать при заселении помещения. Она составит 4350-1800-630=1920 кг. Однако для надежности рекомендуется учесть коэффициент запаса прочности, принимаемый обычно как 1,2. Окончательно полезная нагрузка составит 1920:1,2=1600 кг. Такой предварительный расчет показывает, что в распоряжении жильцов верхнего помещения остается 1600 кг нагрузки на одну плиту. Сюда войдут и перекрытия, и мебель, и все остальное.

Уточняющий расчет, как правило, производится, наоборот — вначале выполняется детальный расчет всех фактических нагрузок, а затем проводится сравнение общей нагрузки с прочностью плиты. Это дает возможность уточнить, выдержит ли перекрытие планируемую нагрузку.

Пустотные плиты являются распространенным и достаточно надежным элементом перекрытия сооружения любого назначения. Безопасность и долговечность конструкции определяется правильностью выбора блоков и проведения монтажа.

Изготавливаем перекрытие в подвальном помещении из древесины

Использование конструкции из деревянных балок – проверенный метод для обустройства перекрытия подвала.

Очередность работ:

1. Пропитайте антисептиком древесину.
2. Гидроизолируйте рубероидом опорные плоскости брусьев.
3. Установите балки на торцевую поверхность стен, зафиксируйте их.
4. Прикрепите к брусьям доски, уложите теплоизоляционный материал.
5. Накройте теплоизоляцию листовым рубероидом.
6. Засыпьте полученную конструкцию грунтом или залейте тонким слоем стяжки.

Для обеспечения жесткости конструкции важно устанавливать брусья в предварительно подготовленные пазы.

Перекрытие, которое получается после использования данного способа, нуждается в качественной теплоизоляции

Монтаж пустотелых плит с помощью грузоподъемного оборудования

Установка производится после окончательного твердения бетона с помощью крана. Порядок действий:

1. Нанесите слой бетона на опорную поверхность.
2. Застропите панель за крепежные проушины.
3. Дайте крановщику сигнал и переместите плиту к нужному участку.
4. Уложите панель, обеспечив опорную поверхность 12–15 см.
5. Подкорректируйте, при необходимости, расположение плиты.
6. Отсоедините стропы и продолжайте монтаж.

Помните, что запрещается обеспечивать горизонтальность путем подкладки арматуры или металлических элементов.

В использовании плит перекрытия с пустотами важно соблюдать такие условия, где температурный режим и общий уровень влажности не будет выше нормы

Анкеровка плит перекрытия

Правильное и неправильное опирание плит перекрытия.

Анкерами называются крепежные металлические соединения, которые закладываются в любой вид фундамента. Анкеровку плит перекрытия нужно делать после выкладки каждого этажа. Анкеровка — это способ закрепления плит между собой и к стенам помещения. Монтаж анкеров проводится на расстоянии около 3 метров. Для крепления железобетонных плит перекрытия применяют скобы, стрежни или металлические пластины. Анкеровка проводится только после того, когда будет проведен монтаж и установка всех элементов конструкции. Анкера крепят к монтажным петлям. Торцы необходимо соединить со стеной Г- образным анкерным креплением. После этого анкера следует закрыть и обработать цементным раствором, чтобы они были защищены от коррозийных процессов. Перекрываемые железобетонные элементы, которые опираются на поверхность стен внутри помещения, крепят с помощью составных анкеров.

Виды пустотных плит

Конструкции всех плит разделяют на ребристые, безбалочные и кессонные.

Безбалочные перекрытия – это цельная плита, которую подпирают стены и колонны. Этот тип плит используется для возведения жилых зданий. Ровная поверхность плит отлично подходит для внутренних и внешних отделок без дополнительного выравнивания стен. После возведения конструкций, остается только ошпатлевать стены финишным составом и покрасить.

Ребристые плиты – это сложные конструкции, внутри которых балки укладываются определенным образом и заливаются бетоном.

Применяются в крупных стройках, когда перекрытие должно выдерживать большие нагрузки.

Кессонные конструкции состоят из сетки одинаковых балок, между которыми заливается слой бетона. Ввиду большой устойчивости к нагрузкам, этот вид применяется для возведения крупных промышленных сооружений. Из-за большей стоимости изготовления, эти плиты невыгодно использовать в частном строительстве.

Пустотные плиты условно разделили на 15 подгрупп по виду пустотного слоя и укладке:

• 1ПК – предназначены для укладки с опиранием на две стороны;
• 1ПКТ— тоже, с опиранием на три стороны;
• 1ПКК — при укладке такие плиты монтируются на 4 стороны;
• 2ПК – плиты с меньшим диаметром пустот (140 мм).

Далее маркировка идет по одинаковому принципу до плиты 4ПК. Остальные виды, 4-7 ПК укладывают строго по двум торцевым сторонам.

Конструкции ПГ имеют овальные пустоты, а индекс ПБ говорит о том, что для изготовления плиты применялись другие технологии – метод непрерывной формовки. Размер таких плит одинаков, составляет 6 либо 12 м длины и три ширины 1, 1, и 1,8 м.