Какова допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Железобетонные плиты перекрытия – самый распространенный материал для возведения межэтажных перегородок в Казани. При проектировании любого здания неизбежно возникает вопрос – какова допустимая нагрузка на плиту перекрытия. Важно точно определить, какой вес способна выдержать плита, прежде чем прогнется. Знание этого параметра позволяет выбрать для строительства оптимальные по форме, размерам и прочности плиты ЖБИ, нагрузки на которые будут оптимальные.

Если при расчетах будут допущены ошибки, и максимальная нагрузка на плиту перекрытия на 1 м2 будет определена неверно, это грозит разрушением всего здания.

Поэтому мы предупреждаем, что приведенная в этой статье информация про нагрузки многопустотных плит перекрытия является ознакомительной. Для составления проекта следует обратиться к опытным проектировщикам, которые сделают, в том числе, и расчет нагрузки на плиту перекрытия здания (онлайн-калькулятор также не гарантирует идеальную точность).

Разновидности пустотных плит перекрытия

Пустотные плиты наиболее широко применяют при обустройстве перекрытий при строительстве жилых домов, общественных и промышленных сооружений. Толщина таких панелей составляет 160, 220, 260 или 300 мм. По типу отверстий (пустот) изделия бывают:

  • с круглыми отверстиями;
  • с пустотами овальной формы;
  • с отверстиями грушевидной формы;
  • с формой и размерами пустот, которые регламентируются техусловиями и специальными стандартами.

Самые востребованные на современном строительном рынке – изделия с толщиной 220 мм и отверстиями цилиндрической формы, так как они рассчитаны на значительные нагрузки на каждую пустотную плиту перекрытия, а ГОСТ предусматривает их применение для обустройства перекрытий практически всех типов зданий. Различают три типа таких конструкционных изделий:

  • Плиты с цилиндрическими пустотами Ø=159 мм (маркируют символами 1ПК).
  • Изделия с круглыми отверстиями Ø=140 мм (2ПК), которые изготавливают только из тяжелых видов бетона.
  • Панели с пустотами Ø=127 мм (3ПК).

На заметку! Для малоэтажного индивидуального строительства допустимо применение панелей толщиной 16 см и отверстиями Ø=114 мм. Важный момент, который надо учитывать, выбирая изделие такого типа, уже на этапе проектирования сооружения – максимальная нагрузка, которую выдержит плита.

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.

Все предметы, которые производят нагрузку, в процессе движения считаются динамическими.

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:

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.

Как рассчитывать допустимую нагрузку

Для проверки, выдержит ли выбранная плита внутренние элементы, вычитают из проектных значений разные виды нагрузок:

  • собственную массу изделия на м 2
  • оформление напольного покрытия (стяжки, утеплители, декор)
  • привнесенную статическую нагрузку (мебель, техника)
  • динамическую нагрузку (люди, животные)

Сортамент пустотных плит перекрытия содержит множество изделий, нужно рассчитать оптимальное заполнение проема с учетом массы плит и нагрузок.

Пример расчета веса внутренней стены:

800 кг/м 2 — 300 кг/м 2 (вес конкретной плиты по ГОСТу) — 150 кг/м 2 (максимальный вес стяжки, утеплителя и напольного покрытия по СНиП) – 150 кг/м 2 (минимальные нормы на привнесенную статическую и динамическую нагрузку) — 200 кг/м 2 .

Итоговая цифра означает максимально допустимый вес планируемых конструкций. Располагать их следует ближе к торцам плит. Важно помнить, что постоянные статические нагрузки скапливаются и могут привести к прогибу изделия, поэтому лучше не достигать максимума.

Несколько дополнительных сведений

Характеристики железобетонных плит перекрытий

Конечно, если известны все технические параметры перекрытия, ориентировочная масса, которая будет основной нагрузкой, выполнить нужные расчеты достаточно легко. При этом необходимо учесть существование нескольких разновидностей нагрузок.

В первую очередь, это продолжительность нагрузки. Она может существовать в виде:

  • постоянной;
  • временной.

Постоянную нагрузку создают:

  • мебель;
  • люди;
  • бытовая техника;
  • вещи, постоянно расположенные в помещении.

Кроме того, постоянно давит масса несущей конструкции, оказывает влияние горное давление.

Под временными нагрузками понимаются те, которые появляются при строительстве самых разных конструкций.

К особым нагрузкам относится сейсмическое воздействие, возможное изменение свойств грунта.

Кратковременные нагрузки возникают от оборудования, применяемого при строительстве здания, при атмосферном воздействии. Когда делается расчет самой большой нагрузки, необходимо учесть и длительные нагрузки. Они составляют большую группу, к ним можно отнести:

  • замерзание воды;
  • появление льда;
  • возникновение трещин;
  • линию жесткости;
  • кирпичную стенку:
  • цементную стяжку;
  • покрытие напольной поверхности;
  • массу перегородок;
  • массу оборудования для выполнения стационарной работы, это могут быть конвейерные установки, различные аппараты, твердые или жидкообразные тела;
  • вес стеллажей, находящихся на складе или в другом помещении;
  • массу скопившейся пыли, этот фактор часто игнорируют, однако его необходимо обязательно принимать к сведению, это также лишний вес;
  • атмосферные осадки.

Что определяет допустимый вес для балкона

Помимо данных СНИП и полученных расчетов, нагрузка на балконную плиту будет зависеть от многих факторов. Это также должно быть учтено при составлении плана ремонтных работ или остекления:

  • возраст дома и конструкций (например, для дома возрастом 40 лет запас прочности снижается на 70%);
  • степень износа плиты, железобетонных конструкций, балок;
  • вес возможных осадков (особенно для последних этажей);
  • планировка квартиры, расположение балкона (угловое, в центре);
  • количество человек, одновременно эксплуатирующих конструкцию.

Перечисленные факторы оказывают большое влияние на то, какой вес выдерживают балконы и какова будет максимально допустимая нагрузка на данное сооружение.

Толщина плиты

Знать толщину плиты необходимо, чтобы рассчитать общую высоту перекрытия и пола. Это потребуется при вычислении высоты этажа, помещения и всего здания. Толщина перекрытия зависит от выбранного типа конструкции. Если принято решение использования монолитной технологии, она также зависит от нагрузок от людей, мебели, оборудования и конструкции пола.

Читайте также  Деревянные грядки

Сборные плиты по сериям ПК и ПБ

Эти элементы чаще всего применяются в строительстве. Плиты ПК – круглопустотные. Укладываются между этажами, как в частных домах, так и в многоэтажных строениях. Плиты ПБ – достаточно новая технология, которая постепенно замещает серию ПК. Они могут выпускаться любой длины, вне зависимости от размеров, приведенных в нормативных документах. Отличаются способом изготовления – метод непрерывного формования. Имеют некоторые ограничения и не до конца изучены, но успешно применяются как в частном, так и в массово строительстве.

Схема конструкции размером 220 мм

Толщина плиты стандартная. Составляет 220 мм. Чтобы вычислить общую высоту перекрытия с конструкцией пола необходимо прибавить к этому значению:

  • толщину бетонной стяжки, примерно 30-50 мм;
  • при необходимости звукоизоляции или утепления толщину теплоизоляционного материала (30-50 мм для звукоизоляции, 100-150 мм для теплоизоляции);
  • напольное покрытие (зависит от типа, самая большая высота будет для деревянного пола, самая маленькая для линолеума или керамической плитки);
  • конструкция потолка.

В сумме высота бетонного перекрытия в частном доме с конструкцией пола при использовании плит серии ПБ или ПК составляет примерно 300 мм.

Плиты серии ПТ

Эти элементы в большинстве случаев применяются в качестве доборных к сериям ПБ и ПК. Укладка таких плит между уровнями производится в тех местах, где расстояние между стенами не позволяет уложить крупноразмерные изделия. Имеют небольшие габариты в плане, что позволяет перекрывать небольшие пролеты. Плиты подходят для укладки над коридорами, санузлами, хозяйственными помещениями и кладовками. Опирание можно выполнять по всем сторонам.

Изделия железобетонные для жилых и общественных зданий

Толщина изделия 80 или 120 мм. Суммарная высота жб перекрытия с элементами пола – 150-200 мм в зависимости от типа напольного покрытия.

При использовании выравнивают с изделиями ПК и ПБ по верхнему краю пола.

Неровности исправляют с помощью конструкции потолка.

Перекрытие по профлисту

Достаточно распространенный способ для частного домостроения. В этом случае профилированный лист служит в качестве опалубки и несущего элемента монолитной плиты. Основные элементы конструкции:

Конструкция изделия по профлисту

  • несущие балки (двутавры, швеллера или уголки с большой шириной полки);
  • профлист, который укладывается по балкам (волны должны располагаться перпендикулярно по отношению к несущим элементам);
  • слой бетонного раствора.

Все толщины подбираются в зависимости от полезной нагрузки. Для частного дома можно привести средние значения монолитной плиты между пространствами, расположенными в разных горизонтальных уровнях:

  1. Высота балок (двутавра или швеллера) для пролетов до 5-6 метров составляет примерно 220-270 мм.
  2. Высота волны профнастила плюс толщина бетонного слоя зависит от шага между несущими балками и планируемой нагрузки. В качестве минимального значения для монолитной плиты частного дома можно привести 150 мм.
  3. Бетонная стяжка, толщина которой составляет 30-50 мм.
  4. При необходимости добавляют слой утеплителя от 30 до 150 мм в зависимости от назначения его укладки.
  5. Конструкция чистого пола. Толщина зависит от типа напольного покрытия.

Опирание профилированного листа может происходить двумя способами:

  • поверх несущих балок;
  • с примыканием к ним.

Расчет по профлисту

В первом случае в толщину учитывается полная высота двутавра или швеллера, а во втором толщина жб перекрытия существенно уменьшается. Минимальная высота приведена для небольшой нагрузки.

По нормативным документам, вес, который приходится на перекрытия в частном доме, составляет 150 кг на квадратный метр.

При расчете это значение необходимо увеличить на коэффициент надежности 1,2. Для более серьезных нагрузок применяют усиленный профлист и большую толщину слоя бетона.

Ребристое монолитное перекрытие

Для частного дома можно применять еще одну технологию изготовления основания для пола. Ребристая жб плита представляет собой длинные ребра, перекинутые по длинным сторонам помещения и тонкий слой бетона между ними. Пространство между ребрами заполняется утеплителем (керамзит, минеральная вата, пенополистирол и том подобное).

Расчет ребристой конструкции

Толщина монолитной плиты вычисляется из следующих значений:

  1. Высота ребра. Для частного домостроения в большинстве случаев достаточно толщины 200 мм. При этом толщина участка между ребрами может быть 50-100 мм. Ширину ребра подбирают примерно 100 мм.
  2. Толщина цементно-песчаной стяжки. Принимается в пределах 30-50 мм.
  3. Конструкция пола. Толщина зависит от напольного покрытия и в среднем находится в пределах 10-50 мм.

Ребристое перекрытие, так же как и по профлисту, позволяет снизить расход бетона при сохранении достаточно большой толщины. Изготовление ребер – сложная задача. Использования профнастила позволяет создать перекрытие с ребристой поверхностью без лишних трудовых затрат.

Грамотный выбор и расчет толщины плиты из бетона позволит рассчитать высоту помещений, расход бетонной смеси и определить финансовые и трудовые затраты еще на стадии проектирования объекта. В случае со сборными перекрытиями толщина для всех элементов стандартная.

Шаг 2. 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.

Вот хороший видео-урок о том, как производится расчет монолитной плиты перекрытия:

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:

Как провести расчет предельно допустимых нагрузок на плиту перекрытия

Чтобы избежать разрушения строительных конструкций очень важно правильно рассчитать и знать, какая должна быть допустимая нагрузка на плиту перекрытия. Как уже было отмечено, нагрузки на плиты перекрытия рассчитываются исходя из динамических и статических нагрузок. Чтобы произвести необходимые расчеты потребуется: строительный уровень, рулетка, калькулятор и длинная линейка. Перед тем как производить расчеты, нужно составить план-схему, проект будущего строения или подробный чертеж. Также необходимо рассчитать приблизительный вес, который будет нести само строение, а именно: гипсобетонные перегородки, плиточное или любой другой вид напольных и настенных покрытий, цементные стяжки, утепления полов. После этого общий вес допустимых нагрузок делят на количество плит, которые должны понести этот вес.

Чтобы максимально точно произвести все расчеты и узнать, какую максимальную нагрузку способна выдержать плита перекрытия, важно знать ее вес. Рассмотрим на наглядном примере пустотную плиту ПК-60-15-8, масса которой составляет 2850 кг.

Первым делом нужно рассчитать площадь несущей поверхности, которая в нашем случае будет составлять 9 м2 (6 м × 1,5 м = 9 кв.м). На следующем этапе необходимо рассчитать какую предельную нагрузку в килограммах может вынести одна плита. Умножаем полученное значение площади на индекс допустимой нагрузки на 1 м2. Теперь нужно узнать, сколько килограммов нагрузки эта поверхность может вынести: 9 м2 × 800 кг/кв.м = 7200 кг, после чего отнимаем массу плиты. Таким образом, получаем значение 4350 кг, которое и указывает на то, сколько кг выдерживает плита перекрытия.

Читайте также  Слив в бане на винтовых сваях

Теперь необходимо произвести расчет, сколько кг заберет утепление полов, бетонная стяжка и напольное покрытие. Как правило, мастера стараются уложить напольный «пирог» чесом не более 150 кг/м2. Умножаем площадь плиты на это значение (9 кв.м × 150 кг/кв.м = 1350 кг) и вычитаем полученное число из значения, которое мы получили ранее, при расчете нагрузки (4350 кг – 1350 кг = 3000 кг). Таким образом на 1 кв.м получается 333 кг/кв.м, что обозначает полезную нагрузку, которую можно разместить на плите перекрытия. Это значение должно включать как статические, так и динамические нагрузки. Оставшееся значение – 183 м2 можно будет использовать для монтажа перегородок или установки декоративных элементов (333 кг/м2 -150 кг/м2 = 183 кг/м2). Если предельный вес устанавливаемых перегородок будет превышать полученное значение, в этом случае нужно выбрать более легкий тип напольного покрытия.

При проведении ремонтных работ в домах старых конструкций, в обязательном порядке демонтировать старый слой утепления полов. стяжку, напольное покрытие и примерно оценить их массу в кг. Подбирая новые облицовочные материалы и перегородки нужно учитывать, чтобы их вес и допустимая нагрузка на пол не превышала массы старого, демонтированного покрытия. Не стоит устанавливать в старых домах слишком массивную сантехнику или другие предметы, которые приведут к утяжелению конструкции. Помимо этого статические нагрузки со временем могут накапливаться, что в свою очередь может привести к прогибам и провисанию плит перекрытия. Чтобы не ошибиться в измерениях, рекомендуется пригласить специалиста для проведения детальных расчетов. Расчеты должны соответствовать установленным нормам (СНиПу).