какую нагрузку держит плита перекрытия 6 метров
Какую нагрузку выдерживает пустотная плита перекрытия — расчет на конструкцию размером 6 метров
Плита пустотная представляет собой горизонтальный элемент сборной конструкции перекрытия. Это железобетонное изделие с пустотами, пронизывающими его.
Расположены они продольно. Область применения таких плит – промышленное и гражданское малоэтажное и многоэтажное строительство.
Здание может быть возведено из любого стройматериала – панели из железобетона, кирпич, стеновые блоки – газосиликатные, пенобетонные, газобетонные, главное – правильно рассчитать нагрузки на плиты перекрытия.
Что означает понятие?
Нагрузка на бетонную пустотную плиту перекрытия – основной эксплуатационный параметр, которым определяется несущая способность изделия и отражается, сколько кг веса способен выдерживать кв. м поверхности. Отражает совокупность всех видов нагрузок, которые может выдержать плита, выполняя свои функции.
Допустимая нагрузка на пустотную плиту перекрытия является одним из основных параметров для выбора данного изделия при проектировании постройки. От верности расчета зависят прочность сооружения и длительность его эксплуатации до того момента, когда возникнет необходимость в капитальном ремонте.
Виды допустимой загруженности конструкций
Конструкция любого перекрытия включает в себя три части:
Пол и потолок с отделкой и расположенными на них предметами мебели и интерьера, в том числе – возможными в квартире навесными потолками, декоративными перегородками, дополнительной сантехникой, детскими качелями, спортивными снарядами и т.п., дают на плиту перекрытия постоянную статическую нагрузку.
Отдельно принимается во внимание расположение точечных и распределенных нагрузок. Пример точечной – подвешенная боксерская груша массой 220 кг, распределенной – система подвесного потолка, в каркасе которого на определенном расстоянии друг от друга расположены подвесы для полотнища, крепящиеся к плите перекрытия.
В расчетах точечных и распределенных нагрузок есть нюансы – необходимо учитывать функциональное назначение помещения. Так, устанавливая ванну объемом 520 л, которая при наполнении водой создаст нагрузку распределенную (в силу площади, ею занимаемой), отдельно рассчитывается также точечная нагрузка от ее ножек.
Таким образом, нагрузки бывают постоянными – когда весь срок эксплуатации оказывается воздействие вышерасположенными конструкциями, инженерным оборудованием, коммуникациями и т.п., и временными – в трех позициях:
В соответствии с коэффициентами, указанными в строительной документации стандартная пустотная плита 6 м (например, ПК 60-15-8) без учета собственного веса может выдержать следующие нагрузки:
Нормативы и требования
Содержатся в государственной и отраслевой документации, определяющей требования к изделиям пустотным бетонным, предназначенным для сооружения перекрытий (СНиП, ГОСТы и пр.).
Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (актуализированной редакции СНиП 2.01.07-85) – при строительстве и восстановительных СМР следует учитывать тип постройки и ее назначение, рассчитывая нагрузки разных видов:
Что потребуется, чтобы правильно рассчитать?
Расчет происходит в три этапа для определения нужных показателей по конкретному объекту:
Примеры и формулы подсчета на 1 м2
Предельная и точечная нагрузки рассчитываются по-разному. Кроме того, потребуется пересчет на квадратный метр площади.
Рассмотрим, как определить все это на образце ПК 60-15-8 – плиты многопустотной, изготавливаемой по ГОСТу 9561-91, повсеместно используемой при возведении зданий разного назначения. Исходные данные образца:
Предельная
Чтобы определить, какую дополнительную нагрузку можно возложить на плиту, из допустимого веса вычитается масса самого образца: 7,2 – 2,85 = 4,35 т.
Далее обсчитывается общий вес отделки – полы со стяжкой и утеплителями. Рекомендуемая масса всей конструкции напольного покрытия – до 150 кг/м 2 (0,15 т/м 2 ). Тогда нагрузка на квадратный метр площади половой отделки будет: 0,15 x 9,0 = 1,35 т.
Итак, предельная нагрузка (предметы быта и люди) на всю площадь образца составит: 4,35 – 1,35 = 3,0 т. Пересчет на метр площади дает показатель 0,333 т/м 2 (333,3 кг/м 2 ).
Точечная
Параметр должен быть высчитан максимально достоверно, поскольку ни одно перекрытие не выдержит долго, к примеру, хрустальную люстру в 200 кг, если точечная нагрузка – не более 180 кг. Точечное расположение (навешивание и установка) массивных объектов рекомендуются вблизи несущих стен, поскольку там усилено армирование плит.
Согласно общим правилам, допустимый показатель вычисляется по формуле «норматив для изделия по ГОСТу (по СП 20.13330.2016) x 2», для образца ПК 60-15-8 это: 0,8 т/м 2 x 2 = 1,6 т.
Но на практике высчитывать точечную нагрузку следует с применением коэффициентов надежности. Так, для среднестатистической квартиры в типовой многоэтажке он составляет от 1,0 до 1,2 (в зависимости от года постройки дома). Исходя из исходных данных примера: 0,8 т/м 2 x 1,2 = 0,96 т.
Пересчет на 1 м2
По нормативам и данным производителя пустотных ЖБИ существует еще один метод расчета.
Случаи прогибов плит
В продаже встречаются изделия с разным прогибом (в обе стороны). В соответствии со СНиП 2.01.07-85 – допускается, если он составляет не более 1/15 по длине.
К примеру, по ПБ 90-12 (особо проблемное изделие) он может составить до 60 мм.
Возникновение существенного обратного прогиба возможно, если плита короткая – при отпиливании она выгибается под воздействием значительной силы сжатия. Обычно строители видят прогибы невооруженным глазом, если плиты сложены стопкой.
К чему ведут ошибки при расчете?
Здание, остов которого смонтирован с неподходящими плитами перекрытия, в «лучшем» случае потребует капремонта раньше, чем заложено проектом. В худшем – возможны обрушения, как следствие – нанесение материального ущерба объектам, расположенным рядом, гибель людей.
Заключение
Суть расчетов для конкретного объекта состоит не только в том, чтобы сооружение беспроблемно прослужило многие годы, но и в возможности разумно подойти к закупке материалов, не затрачивая лишних средств на плиты повышенной прочности.
Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия
Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.
Нагрузка на пустотную пелиту перекрытия
Виды пустотных панелей перекрытия
Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.
Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:
В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:
Виды плит и конструкция перекрытия
Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:
По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.
Круглопустотная продукция отличается также габаритами:
По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.
Основные характеристики пустотных панелей перекрытий
Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.
Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия
Главные моменты:
Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.
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:
Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.
На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:
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.
Преимущества и слабые стороны плит с полостями
Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:
К преимуществам изделий также относятся:
Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.
Пустотные плиты перекрытия
Имеются также и недостатки:
Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.
Расчет нагрузки на плиту перекрытия
Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:
Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.
Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:
Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.
Плита перекрытия – нагрузка на м 2
Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.
Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:
Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.
Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий
Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м 2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.
Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки
Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:
При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.
Сколько может выдержать плита перекрытия?
Кто не мечтает завести домик в деревне или отремонтировать с размахом квартиру в городе? Всякий, кто занимается частным строительством или ремонтом, должен задуматься о том, сколько выдерживает плита перекрытия. Сколько нагрузки, полезной или декоративной, она вынесет и не прогнется? Чтобы ответить на все эти вопросы, нужно сначала разобраться в конструкции плит и их маркировке.
Перед постройкой многоэтажного здания, нужно обязательно рассчитать, сколько может выдержать плита перекрытия.
Виды и достоинства данного изделия
Плиты перекрытия, изготовленные в заводских условиях с соблюдением температурного режима и времени затвердения, отличаются высоким качеством. Сегодня они выпускаются в двух модификациях: полнотелые и пустотные.
Полнотелые плиты, имеющие не только большой вес, но и большую стоимость, используют лишь при строительстве особо важных объектов. Для жилых домов традиционно берут пустотные плиты. В числе их достоинств – более легкий вес и меньшая цена, совмещенные с высоким уровнем надежности.
Надо отметить, что количество пустот рассчитано так, чтобы не нарушить несущие свойства. Пустоты также играют важную роль в обеспечении звуко- и теплоизоляции строения.
Размеры плит колеблются по длине от 1,18 до 9,7 м, по ширине – от 0,99 до 3,5 м. Но чаще всего при строительстве используются изделия длиной 6 м и шириной 1,2-1,5 м. Это излюбленный формат для строительства не только высотных домов, но и частных коттеджей. Для их установки требуется монтажный кран мощностью не более 3-5 тонн.
Материалы и конструкционные находки
Вес, который может выдержать плита перекрытия напрямую зависит от марки цемента, из которого она сделана.
Изготавливаются плиты перекрытия из бетона на основе цемента марки М300 или М400. Маркировка в строительстве – это не просто буквы и цифры. Это закодированная информация. К примеру, цемент марки М400 способен выдержать нагрузку до 400 кг на 1 куб.см в секунду.
Но не следует путать понятия «способен выдержать» и «будет выдерживать всегда». Эти самые 400 кг/куб.см/сек – нагрузка, которую изделие из цемента М400 выдержит какое-то время, а не постоянно.
Цемент М300 представляет из себя смесь на основе М400. Изделия из него выносят меньшие одномоментные нагрузки, зато они более пластичны и выдерживают прогибы, не проламываясь.
Армирование придает бетону высокую несущую способность. Пустотная плита армируется нержавеющей сталью класса АIII или АIV. У этой стали высокие антикоррозийные свойства и устойчивость к температурным перепадам от – 40˚ до + 50˚, что очень важно для нашей страны.
При производстве современных железобетонных изделий применяется натяжное армирование. Часть арматуры предварительно натягивают в форме, затем устанавливают арматурную сетку, которая передает напряжение от натянутых элементов на все тело пустотной плиты. После этого в форму заливают бетон. Как только он затвердеет и обретет нужную прочность, натяжные элементы обрезают.
Такое армирование позволяет железобетонным плитам выдержать большие нагрузки, не провисая и не прогибаясь. На торцах, которые опираются на несущие стены, используется двойное армирование. Благодаря этому торцы не «проминаются» под собственным весом и легко выдерживают нагрузку от верхних несущих стен.
Различные виды нагрузок
Всякое перекрытие состоит из трех частей:
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.
Маркировка железобетонных изделий
Нарезанные плиты перекрытия обладают такой же стойкостью к нагрузкам как и обычные.
Все пустотные плиты перекрытия, выходящие с заводов, маркированы. Эта маркировка, как уже было сказано выше, несет закодированную информацию. Плиты перекрытия обозначаются аббревиатурой ПК.
Следующее после аббревиатуры число приблизительно равно длине, выраженной в дециметрах. Следующее число указывает ширину, также приблизительную и в дециметрах. А вот последнее число означает, сколько килограммов может вынести 1 кв.дм плиты, включая и ее собственный вес.
К примеру, плита перекрытия ПК-12-10-8 имеет длину 1180 мм (или 1,18 м, т.е. приблизительно 12 дм) и ширину 990 мм (то есть 0,99 м или примерно 10 дм). А вот максимально допустимая нагрузка равна 8 кг на 1 кв.дм. Или 800 кг/кв.м.
Надо отметить, что нагрузка в 800 кг на 1 кв.м практически стандартная для всех плит. Хотя выпускаются плиты, способные выдержать нагрузку в 1000 кг на 1 кв.м и даже 1250 кг на 1 кв.м. Последнее число в маркировке у них будет 10 и 12,5.
Высота плиты – величина постоянная, и практически всегда – за исключением особых случаев – равна 22 см.
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.
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.
Способ пересчета нагрузок на квадратный м
Расчет нагрузок на плиту перекрытия делается на ее каждый погонный метр.
Нагрузку на ту же плиту перекрытия можно рассчитать и по-другому. Берем все ту же ПК-60-15-8.
При площади поверхности в 9 кв.м на 1 кв.м поверхности плиты приходится: 2850 кг : 9 кв.м = 316 кг/кв.м Вычитаем собственный вес из максимально допустимой нагрузки: 800 кг/кв. м – 316 кг/кв.м = 484 кг/кв.м.
Теперь вычитаем отсюда вес напольного покрытия, стяжки или утепления, то есть всего того, что ляжет на пол. Пусть оно будет приблизительно равно 150 кг/кв.м: 484 кг/кв.м – 150 кг/кв.м = 334 кг/кв.м.
Небольшая разница в 1 кг получается за счет того, что здесь не проводилось деление, которое в первом случае приводит к периодической дроби. Из остающихся 334 кг/кв.м нужно вычесть 150 кг/кв. м, отпущенные на мебель и людей, а потом распланировать перегородки и двери из расчета 184 кг на 1 кв.м.
Точечная нагрузка с точностью до грамма
Этот вид нагрузки требует особой осторожности. От того, сколько будет подвешено или нагружено на одну точку, будет зависеть срок службы всего перекрытия.
Некоторые справочники предлагают рассчитывать предельно допустимую точечную нагрузку по следующей формуле: 800 кг/кв.м × 2 = 1600 кг То есть на одну точку можно навесить или поставить 1600 кг. Однако более разумным будет подсчет точечной нагрузки в соответствии с коэффициентом надежности.
Для жилых помещений он обычно равен 1-1,2. Исходя из этого, получаем: 800 кг/кв.м × 1,2 = 960 кг Такой расчет более безопасен, если речь идет о длительной нагрузке на одну точку. Однако следует помнить, что точечную нагрузку лучше располагать ближе к несущим стенам, возле которых армирование плиты усилено.
Нагрузки при ремонтах старых квартир
Плиты перекрытия можно делать своими руками. Чтобы сделать их прочнее делается армирование.
Планируя роскошные ремонты в старых домах, лучше заранее изъять старое утепление полов и напольное покрытие. Затем следует хотя бы приблизительно оценить его вес. Новые стяжки, плиты или паркет, которые придут им на смену, желательно подобрать так, чтобы вес нового напольного «одеяния» был примерно равен массе прежней верхней части перекрытия.
Следует быть особо осторожным, размещая в старых квартирах новую сантехнику с увеличенными объемами – ванны на 500 л и более, джакузи. Лучше всего пригласить специалиста и попросить его провести детальные расчеты. Следует помнить, что кратковременная нагрузка и постоянная статическая нагрузка отличаются друг от друга.
Статические нагрузки имеют свойство накапливаться, приводя со временем к значительным прогибам и провисаниям плиты. А кратковременная нагрузка всего лишь испытывает ее на прочность.
В заключение хотелось бы сказать, что только точное соблюдение всех правил и тщательность в расчетах обеспечат плитам перекрытия долгую жизнь.