Как рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия

Пустотные плиты перекрытия используют при строительстве зданий и сооружений, для разделения на этажи. Делают их из железобетона, с разными конструктивными особенностями. От правильного выбора конструкций зависит прочность дома и его долговечность. При проектировании и монтаже важно знать минимальную и максимальную глубину опирания плит перекрытия на стены из вашего материала.

Как собрать нагрузку от перегородок

В ДБН :2006 «Нагрузки и воздействия» о сборе нагрузок от перегородок сказано скупо:

Давайте разберемся, как рациональней собирать нагрузку от перегородок для различных ситуаций.

Что такое характеристическая нагрузка? Это нормативная нагрузка еще безо всяких коэффициентов, т.е. фактический вес перегородок. Этот фактический вес, по сути, распределен по очень узкой площади (т.к. толщина перегородки обычно не превышает 150 мм), и наиболее правдоподобным будет принимать нагрузку от перегородки как линейную. Что это значит?

Конструкционные особенности пустотных плит

Как просто догадаться, внутри железобетонные плиты перекрытия (ПК) являются пустотными, в силу чего и маркируются при продаже как многопустотные. Но отверстия внутри таких плит, вопреки заблуждению, может иметь не только овальную, но и круглую, квадратную и иную форму.

Схема опирания пустотной плиты перекрытия

Впрочем, в большинстве случаев плиты перекрытия (ПК) имеют именно цилиндрические пустотные окружности внутри.

Интересно, что плиты перекрытия (ПК) могут быть и безармированными, и армированными. Железобетонные плиты перекрытия (ПК) будут являться именно армированными.

Такие плиты перекрытия (ПК) хоть и имеют значительно больший вес, что в конечном итоге повышает и нагрузку на здание, и стоимость строительства, однако, имеют большой запас прочности. Монтаж плит перекрытие, именно сам способ монтажа, зависит от того, на какое опирание будут ставиться плиты, ведь опирание — тоже важный критерий.

Например, если опирание плиты недостаточно устойчиво, то это может привести к неприятным последствиям, чего, естественно, необходимо избегать.

Схема укладки пустотной плиты на втором этаже

Пример Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания | Строительный справочник

Требуется собрать нагрузки на монолитную плиту перекрытия жилого дома. Толщина плиты 200 мм. Состав пола представлен на рис. 1.

Решение

Определим нормативные значения действующих нагрузок. Для удобства восприятия материала постоянные нагрузки будем обозначать индексом q, кратковременные — индексом ν, длительные — индексом p.

Жилые здания относятся ко II уровню ответственности, следовательно, коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0.

На этот коэффициент будем умножать значения всех нагрузок. (Для выбора коэффициента см.

 статью Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений)

Сначала рассмотрим нагрузки от плиты перекрытия и конструкции пола.  Эти нагрузки являются постоянными, т.к. действуют на всем протяжении эксплуатации здания.

1. Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). Толщина плиты δ1 = 200 мм = 0,2 м, тогда нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия составляет:

q1 = 25*δ1*γн = 25*0,2*1,0 = 5,0 кН/м2.

2. Нормативная нагрузка от звукоизоляционного слоя из экструдированного пенополистирола плотностью ρ2 = 35 кг/м3 (0,35 кН/м3) и толщиной δ2 = 30 мм = 0,03 м:

q2 = ρ2*δ2*γн = 0,35*0,03*1,0 = 0,01 кН/м2.

3. Нормативная нагрузка от цементно-песчаной стяжки плотностью ρ3 = 1800 кг/м3 (18 кН/м3) и толщиной δ3 = 40 мм = 0,04 м:

q3 = ρ3*δ3*γн = 18*0,04*1,0 = 0,72 кН/м2.

4. Нормативная нагрузка от плиты ДВП плотностью ρ4 = 800 кг/м3 (8 кН/м3) и толщиной δ4 = 5 мм = 0,005 м:

q4 = ρ4*δ4*γн = 8*0,005*1,0 = 0,04 кН/м2.

5. Нормативная нагрузка от паркетной доски плотностью ρ5 = 600 кг/м3 (6 кН/м3) и толщиной δ5 = 20 мм = 0,02 м:

q5 = ρ5*δ5*γн = 6*0,02*1,0 = 0,12 кН/м2.

Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет

q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 5 + 0,01 + 0,72 + 0,04 + 0,12 +5,89 кН/м2.

Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.

Теперь определим временные (кратковременные и длительные) нагрузки.

Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели (так называемая полезная нагрузка) для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2).

Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0, итоговая кратковременная нагрузка от людей составляет:

ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.

Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:

р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;

р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.

Полученные данные запишем в таблицу 1.

Читайте также:  Гидроизоляция между первым и вторым этажом

Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок.

Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:

р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.

При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.

Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:

р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.

(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:

Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).

 Таблица 1

Сбор нагрузок на плиту перекрытия

В нашем примере сейсмические, взрывные и т.п. воздействия (т.е. особые нагрузки) отсутствуют. Следовательно, будем рассматривать основные сочетания нагрузок.

I сочетание: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная).

При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты Ψl, Ψt вводить не следует.

Тогда qI = q + ν1 = 5,89 + 1,5 = 7,39, кН/м2;

qIр = qp + ν1p = 6,63 + 1,95 = 8,58 кН/м2.

II вариант: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная) + нагрузка от перегородок (длительная).

Для основных сочетаний коэффициент сочетаний длительных нагрузок Ψl принимается: для первой (по степени влияния) длительной нагрузки — 1,0, для остальных — 0,95.

Коэффициент Ψt для кратковременных нагрузок принимается: для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки — 1,0, для второй — 0,9, для остальных — 0,7.

Поскольку во II сочетании присутствует одна кратковременная и одна длительная нагрузка, то коэффициенты Ψl и Ψt = 1,0.

qII = q + ν1 + p2 = 5,89 + 1,5 + 0,5 =7,89 кН/м2;

qIIр = qр + ν1р + p2р = 6,63+ 1,95 + 0,65 =9,23 кН/м2.

Совершенно очевидно, что II основное сочетание дает наибольшие значения нормативной и расчетной нагрузки.

Примеры:

Преимущества

Плиты перекрытия сборные железобетонные обладают определенными достоинствами и недостатками. Плюсов их использования в монтаже различных зданий гораздо больше, поэтому разные типы изделий активно применяются в строительстве тех или иных объектов.

Основные достоинства плит перекрытия:

  • Правильные геометрические размеры, ровность и гладкость плит – что значительно облегчает расчеты, монтаж, дальнейшую отделку поверхностей.
  • Простота выполнения конструкции – не нужно ни монтажных опор, ни опалубки, плиты легко и просто монтируются в любую конструкцию.
  • Скорость выполнения работ – сразу после установки плиты можно эксплуатировать (а не выжидать, как в случае с заливкой бетоном, 28 дней).
  • Возможность нагружать плиту сразу же после завершения монтажа.
  • Прекрасные звукоизоляционные и теплоизоляционные характеристики.
  • Высокие показатели прочности, надежности, жесткости.
  • Более легкий монтаж различных коммуникаций – когда выполняется сборное железобетонное перекрытие из многопустотных плит, в отверстиях которых можно прокладывать кабеля, трубы и т.д.

Из недостатков применения плит в строительстве стоит отметить лишь необходимость в привлечении спецтехники для монтажа и возможные проблемы с доставкой. Но эти минусы условны, так как производством плит занимаются многие предприятия не только в Москве, да и в регионах, а аренда крана не представляет сложностей.

Особенности производства бетонных плит объёмом м³ и конструкций других размеров

Железобетон представляет собой материал, состоящий из смеси бетона, усиленный с помощью арматурных прутьев или проволоки. Именно такое сочетание составляющих делает разного размера железобетонные плиты прочным строительным материалом. Благодаря тому, что стальные арматурные прутья находятся внутри бетонной смеси, они надёжно защищены от коррозии и вредного воздействия окружающей среды.

В свою очередь, стальные элементы улучшают несущие характеристики бетонной смеси, которая отличается относительной хрупкостью. Именно в результате такого сочетания железобетонные конструкции характеризуются способностью противостоять сжатию. Таким образом, независимо от размера, плиты состоят из таких элементов:

  • арматуры;
  • бетона, который бывает лёгким, тяжёлым или силикатным.

Внутри бетонной смеси находятся стальные арматурные прутья, что делают плиты более прочными

Арматурные вставки представляют собой стальные прутья или проволочные пучки, которые, в свою очередь, делятся на такие виды:

  1. Рабочие. Размещаются в нижней части железобетонных изделий и работают на изгиб.
  2. Монтажные. Составляют основу или скелет конструкции, их главная задача – придание плите объёма и фиксация размещения прутьев рабочей арматуры.

Для производства перекрытий применяется тяжёлый, напряжённый бетон, состоящий из воды, цементной смеси и особого наполнителя, который делится на такие виды, как:

  • крупнозернистый, состоящий из щебня или известняка;
  • мелкозернистый, основа которого – кварцевый песок.

Основными активными составляющими, из которых состоит бетон, являются цемент и вода. Благодаря их взаимодействию получается цементный камень, скрепляющий зерна наполнителя, в результате чего и получается цельный монолит.

Читайте также:  Расчет перекрытия по двутавровым металлическим балкам /инструкция с фото

Интересная информация! Вследствие того, что цемент не взаимодействует с наполнителем, его считают инертным материалом. Однако наполнитель, независимо от зернистости, оказывает основное влияние на свойства и структуру бетона.

Железобетонные плиты перекрытия изготавливаются из конструкционных тяжелых и легких бетонных смесей

Если при изготовлении плит используется предварител ьно сжатый бетон, который называется напряжённым, для его армирования применяются прутья в немного растянутом состоянии, что значительно повышает прочность перекрытий. На объём изделий будет влиять не только размер бетонных плит, но и характеристики используемых в производстве деталей.

Армопояс

Перед монтажом перекрытий на основные конструкции, устанавливается монолитный армопояс. Его выполняют по периметру площади капитальных стен, на всю их ширину. По краю устанавливается опалубка, затем монтируется армированный каркас из продольных, поперечных и вертикальных арматурных стержней, и заливается бетоном.

При возведении армопояса, обязательно соблюдение следующих требований:

  1. Высота армопояса от 20 до 40 см (не меньше высоты стандартного газобетонного блока).
  2. Ширина должна соответствовать ширине несущего элемента.
  3. Толщина арматуры – не менее 8 мм. Каркас жестко вяжется проволокой или скрепляется сваркой.
  4. Бетон должен соответствовать марке раствора, используемого при кладке. Рекомендуемая марка используемого бетона — не менее класса В15.

Армопояс служит для равномерного распределения всех нагрузок. В нем также устанавливаются арматурные крепления, которые предназначены для надежного монтажа межэтажных перекрытий. Поскольку армопояс представляет собой холодную бетонную прослойку, на нем предусмотрено обустройство термоизоляционного покрытия.

Внимание!Плиты перекрытия монтируют, только после полного просыхания монолитного армирующего пояса.

Что нельзя делать с плитами?

Нельзя менять расчетную схему опирания

Самый простой и самый наглядный пример в можно найти в интернете, когда люди берут плиту, которая имеет размер больше, чем пролет и с помощью выпуска такой плиты на улицу решают проблему организации площадки под балкон.

Так нельзя делать!!!

Здесь первые пять плит обломились по стене, крайние две плиты продолжают сопротивляться, но им осталось не долго.

Это перевозка плит перекрытия в коротком кузове КамАЗа. Как я и объяснял ранее, они обломились. Если посмотреть внимательно, то можно увидеть, что в верхней части таких плит или нет арматуры или они есть, но какие-то маленькие стержни, которые явно не могут сопротивляться такому большому растяжению. Поэтому необходимо в таком случае подкладывать жесткую траверсу.

Почему так происходит?

Где изгибающий момент с той стороны и будут растягивающие напряжения в плите. Когда мы сдвигаем опору, то сгибающий момент переходит снизу вверх с максимумом в точке опирания и растяжение в плите будет уже в верхней части. Но в верхней части нет арматуры как в опалубочной технологии изготовления и слабая арматура в безопалубочной, поэтому плита ломается в месте опирания.

И если вы совершили такую глупость, как организовать такую площадку в своем доме, то берите сразу болгарку или перфоратор и сносите этот выступ, потому что рано или поздно она упадет кому то на голову или сами с неё упадете.

Не все плиты можно укорачивать

Очень часто бывает, что длина плиты больше длины пролета. Например плита 6 метров, а нам надо опереть её на пролет 4 метра. В этом случае люди подрубают плиту до нужного размера.

Обрубание плиты изготовленной по опалубочной технологии тоже может привести к обрушению!

Как я уже говорил, в плитах опалубочного изготовления в опорных зонах делается дополнительное армирование. Уменьшая длину вы срезаете это армирование и появляется высокий риск появления трещин.

Плиты изготовленные по безопалубочной технологии можно делить на части.

Нельзя переворачивать ребристые плиты

Некоторые для упрощения работ кладут плиты ребрами вверх и на них уже, например, укладывают лаги. Я уже говорил, что усиленное армирование проходит только в ребрах, наверху только легкая сетка и она не выдерживает изгибающих нагрузок и плита ломается.

Полезные рекомендации

Опалубку берут готовую, ее можно арендовать или приобрести для длительного использования при большом объеме. Простой способ предполагает установку оболочки из брусков, фанеры и досок. Годится листовой материал толщиной больше 12 мм и доски 30 – 40 мм.

Ограждающий материал ставят без щелей и зазоров, поверхность выстилают полиэтиленовой пленкой. Если нет телескопических поддержек, применяют толстые бревна диаметром не меньше 8 см. На стойках располагают бруски, поддерживающие опалубочные щиты. Деревянные материалы соединяют гвоздями, скобами или саморезами.

Монолитные конструкции

Предыдущий и данный виды панелей имеют одинаковую сферу применения и устанавливаются там, где есть необходимость создать крепкую постройку, способную выдержать сверхнагрузки. Такая перегородка не содержит полостей и создается непосредственно на стройплощадке по имеющимся точным расчетам, поэтому она может принимать любую конфигурацию и размеры, ограниченные лишь площадью возводимого объекта.

В статье мы подробно описали, какие бывают виды панелей перекрытия, какими стандартными размерами они обладают и где применяются чаще всего, поэтому вы сможете выбрать необходимые изделия для предстоящего строительства и получите прочную долговечную конструкцию, способную прослужить вам не менее столетия.

Сколько весит плита перекрытия?

Плиты перекрытия из железобетона – не самая главная статья расходов при строительстве. Но выбирать их нужно не менее тщательно, чем другие материалы для вашего дома. Они отличаются высокой прочностью и долговечностью, но имеют очень большой вес. Поэтому еще в проекте необходимо точно подсчитать, какую нагрузку способны выдержать стены и основание постройки, и только потом определяться с типом и размерами плит.

Виды и их особенности

Вес железобетонной плиты перекрытия в большей степени зависит от ее габаритов, в меньшей – от вида и технических характеристик материалов. Размеры ЖБИ устанавливаются ГОСТ, поэтому все панели являются стандартными. Отдельных видов относительно немного, но они вполне удовлетворяют основным требованиям при строительстве любых объектов: от частных домов до высоток и огромных промышленных зданий.

Монолитные плиты перекрытия отличаются самым большим весом, так как не имеют внутри крупных пустот. И масса их будет тем выше, чем крепче марка бетона, использованная при изготовлении. Такие панели делятся на типы по толщине:

  • 1П – имеют стандартный размер 120 мм и массу в среднем от 4,3 до 7,1 т;
  • 2П – чуть мощнее (160 мм), поэтому могут весить до 8,7 т

Недостатком полнотелых изделий считается сложность их монтажа. Причиной тому – немаленькие габариты и вес плиты. Но ведь и пустотелые конструкции никто вручную не укладывает, так что этот минус всерьез рассматривать не стоит.

Еще один вид ЖБИ для перекрытий – доборные элементы. Они имеют стандартную длину, привязанную к основным параметрам выпускаемых полноразмерных изделий (1800-5000 мм), но небольшую ширину. Несмотря на скромные габариты, вес сплошной плиты маленьким не назовешь – до 1,5 т, то есть без спецтехники ее не поднять и не установить. Но для нестандартных построек их применение вполне оправдано, так как позволяет собрать любое перекрытие из панелей существующих типоразмеров.

Вес пустотных плит перекрытия уменьшается за счет сквозных технологических отверстий. В зависимости от их формы и количества выделяют три дополнительных вида:

  • ПК – со стандартными круглыми камерами диаметром 159 или 140 мм (маркируются 1ПК и 2ПК соответственно);
  • ПБ – многопустотные, с различными вариантами технологических отверстий;
  • ПГ – изделия средней толщины (260 мм) с камерами эллипсовидной формы.

Увеличение общего объема пустот в теле снижает массу и одновременно несущую способность. Тем не менее, благодаря продольным воздушным камерам облегченные ЖБИ приобретают отличные теплоизоляционные и акустические свойства. Так что для формирования цокольных и межэтажных перекрытий жилых зданий они подходят идеально. Пустотные плиты могут заменить собой монолитные изделия, если необходимо снизить весовую нагрузку на основание постройки. Масса стандартных 6-метровых перекрытий в зависимости от марки бетона колеблется в пределах 2,8-3 тонн.

Отдельной группой идут облегченные ребристые перекрытия, хотя они относятся к полнотелым. Это плиты П-образного профиля, у которых несущая способность и сопротивление изгибающим нагрузкам увеличены за счет цельнолитых ребер жесткости. Их широко применяют для строительства особо прочных перекрытий и плоских кровель.

Изготавливаются ребристые перекрытия из любых марок бетона – от легких до особо прочных. В соответствии с этим их масса может варьироваться в пределах 20 %. Средняя плита стандартного размера весит около 1,5-3 т, а 12-метровые панели для промышленного строительства достигают 4-7 т.

Не так давно стали появляться легкие варианты из полистиролбетона. Использование в качестве заполнителя утепляющего материала значительно улучшило эксплуатационные характеристики готовых изделий: тепло- и шумоизоляционные свойства, массу, обрабатываемость. Хотя прочность по сравнению с традиционными ЖБИ снизилась, но для перекрытия их показателей в 400-500 кГс/см2 вполне достаточно.

Кубометр полистиролбетона даже с учетом армирования весит около 1 т – это почти вдвое меньше, чем у стандартных полнотелых панелей из ж/б, хотя и немного превышает тот же показатель для пустотных изделий.

Стоимость зависит не только от массы, но и от сложности технологии изготовления, качества применяемых материалов. Поэтому разница при покупке продукции разных производителей может быть существенной. Не последнюю роль здесь играют и другие факторы:

Сколько весит плита перекрытия?
  • выбранная на заводе система формирования цен;
  • популярность тех или иных типоразмеров;
  • близость источников сырья;
  • условия доставки конечному потребителю.
Сколько весит плита перекрытия?

На этом можно хорошо сэкономить, ознакомившись с предложениями разных изготовителей ЖБИ.

Сколько весит плита перекрытия?