Как рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия

Установка нового оборудования, утяжеляющего несущие конструкции, может реально создавать опасность образования деформаций, угрожающих здоровью и жизни людей. В лучшем случае может потребоваться косметический ремонт, а при плохом сценарии переоборудование может закончиться катастрофой.

Нормативная нагрузка на плиты перекрытий в жилых зданиях.

В современном строительстве надежность зданий играет второстепенную роль. Застройщик, в целях экономии, вряд ли будет проектировать жилой дом с превышением нормы силовой нагрузки на перекрытие. Это обусловлено, установленным законом, небольшим сроком гарантии на строительные конструкции от застройщика всего 5 (пять) лет, а уж пять лет дом простоит. Так, что ответственность за надежность конструкций жилых зданий, через пять лет эксплуатации, находится на балансе его жильцов (собственников) и управляющей компании. Следует отдавать себе отчет, стоит ли загружать полы сверх нормы, в том числе вырубать проемы в несущей стене без усиления. Это чревато серьезными последствиями, в том числе грозит приличными штрафами, вплоть до лишения прав собственности на недвижимость в судебном порядке.

Какие же нормы нагрузок на перекрытия в жилых домах?

Любые расчетные нагрузки определяются произведением их нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.

Коэффициент надежности для жилых зданий равен единице — 1, так как здание по назначению жилое относятся ко (II) второму уровню ответственности (см. СП п.4.2)

В этом же своде правил в п. 8.2.1 указано, что на плиты перекрытий в помещениях жилых зданий установлены нормативные значения равномерно распределенных нагрузок не менее 1,5 кПа, что равняется 150 кгс на 1м². Для тех, кто не знает кгс — это килограмм-силы. В общем 150 кг/м² предельно допустимая распределенная нагрузка на перекрытия в жилых зданиях.

Полезные рекомендации

Для увеличения несущей способности перекрытия применяют армирование.

При расчете нагрузки на плиты различного производственного оборудования нужно учитывать то, какова нормативная нагрузка (здесь стоит учитывать в том числе и вес трубопроводов). Если речь идет о нестандартном оборудовании, то следует руководствоваться паспортными данными от заводов-производителей такого оборудования. Нужно учитывать при расчетах и вес конвейеров, изоляции, аппаратов. В большинстве случаев производитель указывает, какую нагрузку может выдержать плита перекрытия.

В заключение следует сказать о снеговых нагрузках, которые имеют большое значение. Для этого есть стандартная формула: S=SgxU. В этой формуле Sg – это приблизительный вес снега на один квадратный м, а U – это коэффициент нагрузки снега на покрытие по отношению к весу снежного покрова земли.

При строительстве нужно учитывать то обстоятельство, что плиту перекрытия перегружать нельзя, она выдержит только тот вес, который получен при расчетах. Есть такие строители, которые пренебрегают результатами подобных расчетов, нагружая плиту сверх нормы. В результате этого происходят неприятные, а нередко и трагичные инциденты, поэтому поговорка “Семь раз отмерь, один раз отрежь” в этом плане является, как нельзя более актуальной.

Виды по технологии устройства

Процесс приготовления смеси упрощают, если приобретают бетономешалку, а в крупном строительстве — бетонный узел. Имеет значение технологичность опалубки.

Системы оболочек делят по критериям:

  • Область использования. Выбирают щиты для колонн, перекрытий, вертикальных ограждений, туннельные, односторонние.
  • Особенность конструкции и установки. Бывают балочные, на основе рам, стационарные, передвигаемые, переставные, подъемные.
  • Размер. Выбирают мелкоштучную и крупноблочную.

Материалом служит алюминий, металл, пластик, дерево. Для несъемной опалубки используют пластины утеплителя, например, пенополистирола. В них вставляют литые перемычки из металла, чтобы стенки не разъезжались при подаче бетона. Такие оболочки остаются после твердения и набора прочности и не снимаются после этого.

Монолитное балочное перекрытие

Элементы каркаса для такого типа бетонной мембраны делают заранее, выполняют по типу квадратных или прямоугольных пустот. Элементы ставят в требуемое положение на проектной отметке с промежутками между торцами. В зазорах фиксируют арматурные стержни и бетонируют полученное пространство. Получают конструкцию монолитных балок с определенным шагом, при этом каркасные элементы играют роль дополнительных опалубочных элементов и настила.

Читайте также:  Бурение отверстий в стене под вентиляцию — особенности

Главные прогоны ставят поперек строения, при этом основные ригели всегда короче дополнительных балок. Продольная жесткость постройки получается за счет осевых стен из железобетона. Поперечную прочность обеспечивают вертикальные диафрагменные связи (стены на торце или несущие конструкции лестничных клеток). В таком случае расчет монолитного перекрытия выполняют только с учетом вертикальных усилий.

Безбалочное

Такую технологию применяют, если здание имеет каркасный тип с несущими колоннами, расположенными в виде сетки с шагом 6х6 или 5х5 метров. Монолитные участки опираются на ригели, расположенные на консолях колонн, или противоположные стены.

Виды безбалочных покрытий:

  • кессонные мембраны ставят в административных и общественных помещениях, в частном строительстве домов такие типы не применяют;
  • цельные в виде пространственных конструкций из жб сооружают по площади строения.

Низ щитов опалубки поддерживают телескопическими стойками, которые являются инвентарными элементами, а доски и фанерные элементы обрабатывают пропиткой против впитывания влаги. Стыки арматурных сеток или каркасов сваривают или связывают проволокой. Бетонную смесь уплотняют вибратором для выгонки воздушных пузырей.

Имеющие несъемную опалубку

Технология предполагает использование неорганических и органических материалов. Несъемные оболочки снижают затраты труда, обладают рядом положительных преимуществ. Ограждающие щиты не снимаются после получения прочного перекрытия, а продолжают утеплять и изолировать горизонтальные перегородки от воздействия вредных компонентов.

Элементы опалубки не являются несущими конструкциями, они создают объемный каркас для армирования перекрытия и заливки бетонной смеси. После 28 суток бетон набирает 100% прочности, но продолжает набирать ее все оставшееся время эксплуатации медленными темпами.

Система монолитной оболочки отличается множеством вариантов исполнения в зависимости от цели и назначения. Применяют пенопласт, пенополистирол, щепоцементные плиты.

По профилированному листу

Выбирают несущие виды профнастила с удовлетворительными для этого характеристиками (Н114, 75, 60, 57). Изгиб листа имеет дополнительные ребра жесткости, чтобы материал выдерживал бетонную массу. Жесткость профнастила обеспечивает хорошую прочность поддерживающей поверхности. Вес бетона и арматурного каркаса равномерно передается на стены, перемычки и балки.

Ребра жесткости выступают дополнительными элементами армирования и позволяют снизить толщину плиты по сравнению со съемными типами опалубки. Если колонны металлические, крепление профнастила проходит в краткие сроки, и можно заливать сразу большие промежутки, в зависимости от расчетного пролета плиты. Снаружи опалубка из профилированного листа имеет эстетичный вид для помещений складов, цехов, поэтому не нужна дополнительная отделка горизонтальной поверхности.

Укладка железобетонных перекрытий на стены

Технология укладки плит перекрытия на стену выбирается с учетом особенностей материала, из которого возведены стеновые конструкции.

Стены из газобетона

По контуру постройки из газобетонных блоков требуется возвести бетонный армопояс. Монолитная конструкция обустраивается на внешних несущих стенах, а также на внутренних, если они стоят на фундаментном основании.

Ключевые требования:

  • для армированного монолитного пояса применяют бетон В15 или более высокого класса прочности;
  • ширина пояса должна соответствовать ширине стены, но для стен шириной более 500 мм допускается уменьшить данный показатель армопояса на 100-150 мм;
  • плиты и пояс дополнительно соединяются при помощи сварки закладных деталей.

Глубина опирания при укладке плит на газобетонные блоки должна соответствовать нормативам:

  • от 40 мм при опирании по контуру:
  • от 50 мм для ЖБ изделий длиной до 4200 мм при опирании по двум сторонам;
  • от 70 мм для ЖБ изделий длиной более 4200 мм при опирании по двум сторонам.

Стены из кирпича

Стены из кирпича возводятся на полную толщину до запроектированной высоты потолка. Далее кладка выполняется только с внешней стороны здания, благодаря чему формируется ниша, куда будет уложен край плиты перекрытия.

Минимально допустимая глубина опирания по нормативам составляет 90 мм. Но при проектировании обычно предусматривают глубину опирания 120 мм (половина кирпича) и формируют нишу глубиной 130 мм, чтобы оставить термоизоляционный зазор, иначе перекрытие будет служить мостиком холода.

Для укладки плит перекрытия на кирпичную стену применяют тот же раствор, что использован для кладки кирпичей.

Пример Сбор нагрузок на балку перекрытия.

Имеется перекрытие, которое опирается на деревянные балки, состоящее из следующих слоев:

1. Доска из сосны (ρ=520 кг/м3) — 40 мм.

2. Линолеум.

Шаг деревянных балок — 600 мм.

Также на перекрытие опирается перегородка из гипсокартонных листов.

Определение нагрузок на балку производится в два этапа:

1 этап — составляем таблицу, как описано выше, т.е. определяем нагрузки, действующие на 1 м2.

2 этап — преобразовываем нагрузки из 1кг/м2 в 1 кг/п.м.

Вид нагрузки Норм. Коэф. Расч.

Постоянные нагрузки:

Дощатый пол из сосны (ρ=520 кг/м3) толщиной 40 мм

Линолеум

Перегородки

Временные нагрузки:

Жилые помещения

6,5 кг/м2

ИТОГО 225,8 кг/м2 279,4 кг/м2
Читайте также:  Основные правила устройства монолитных перекрытий

Определение нормативной нагрузки на балку:

q норм = 225,8кг/м2*(0,3м+0,3м) = 135,48 кг/м.

Определение расчетной нагрузки на балку:

q расч = 279,4кг/м2*(0,3м+0,3м) = 167,64 кг/м.

Это нагрузки от людей, животных, оборудования, изделий, материалов, действующих на перекрытия зданий.

Служебные помещения

Коридоры, лестницы

а) для расчетов по II группе предельных состояний

Служебные помещения — 0,7 кПа

Коридоры, лестницы — 1,0 кПа

Пониженные значения нормативной нагрузки ():

Служебные помещения — кПа

Коридоры, лестницы — кПа

б) для расчетов по I группе предельных состояний

Полные значения нормативной нагрузки ():

Служебные помещения – 2,0 кПа

Коридоры, лестницы — 3,0 кПа

где: — коэффициент надежности по нагрузке (СП );

Коэффициент сочетания, учитывается если количество перекрытий на которые действует данная нагрузка более двух.

где: — коэффициент сочетания, равный 1 для ленточных фундаментов;

n — количество перекрытий, на которое действует данная нагрузка

Служебные помещения — кПа

Коридоры, лестницы — кПа

Подсчет нагрузок в расчетных сечениях

Сбор нагрузок в расчетных сечениях

Вид нагрузки Сечение 1 Сечение 2 Сечение 3
Внутр. нес. стена А1=4,11 м 2 Внеш. нес. стена А2=2,85 м 2 Стена внеш. л. клетки А3=1,5 м 2
n 0II n 0I n 0II n 0I n 0II n 0I
кН/м кН/м кН/м кН/м кН/м кН/м
Постоянные
1. Собственный вес стен 90,288 99,317 99,674 109,64 143,33 157,66
2. Покрытие (кровля) m1·A 22,4 25,3 15,53 17,54
67,4 75,62 46,74 52,44
22,8 25,08
5. Перегородки m4·A·n 4,93 5,92 3,42 4,1
Итого 185,018 206,157 165,364 183,72 166,13 182,74
Временные
6. Снег S·A 2,46 4,66 1,71 3,23
12,37 28,668 7,6 17,24
5,7 13,61
Итого 14,83 33,328 9,31 20,47 5,7 13,61
Всего 199,848 239,485 174,674 204,19 171,83 196,35
Вид нагрузки Сечение 4 Сечение 5 Сечение 6
Стена внут. л. клетки А4=1,5 м 2 Внутр. нес. стена А5=1,26 м 2 Внеш. нес. стена А6=1,26 м 2
n 0II n 0I n 0II n 0I n 0II n 0I
кН/м кН/м кН/м кН/м кН/м кН/м
Постоянные
1. Собственный вес стен 90,288 99,317 90,288 99,317 143,33 157,66
2. Покрытие (кровля) m1·A 6,87 7,76 6,87 7,76
3. Междуэтажные перекрытия m2·A·n 20,66 23,18 20,66 23,18
4. Лестничные конструкции m3·A·n 22,8 25,08
5. Перегородки m4·A·n
Итого 113,088 124,397 117,818 130,257 170,86 188,6
Временные
6. Снег S·A 0,75 1,43 0,75 1,43
7. На междуэтажные перекрытия m5·A·n 4,79 11,43 4,79 11,43
8. На лестничные конструкции m6·A·n 5,7 13,61
Итого 5,7 13,61 5,54 12,86 5,54 12,86
Всего 118,788 138,007 123,358 143,117 176,4 201,46
Вид нагрузки Сечение 7 Сечение 8
Самонесущая стена А7=0 м 2 Внеш. нес. стена А8=2,85 м 2
n 0II n 0I n 0II n 0I
кН/м кН/м кН/м кН/м
Постоянные
1. Собственный вес стен 109,47 120,42 143,33 157,66
2. Покрытие (кровля) m1·A 15,53 17,54
3. Междуэтажные перекрытия m2·A·n 46,74 52,44
4. Лестничные конструкции m3·A·n
5. Перегородки m4·A·n 3,42 4,1
Итого 109,47 120,42 209,02 231,74
Временные
6. Снег S·A 1,71 3,23
7. На междуэтажные перекрытия m5·A·n 7,58 17,24
8. На лестничные конструкции m6·A·n
Итого 9,29 20,47
Всего 109,47 120,42 218,31 252,21

§ Е4-1-Укладка плит перекрытий и покрытий Указания по применению норм

Нормами предусмотрена укладка плитперекрытий и покрытий насухо или напостель из готового раствора.

Монтаж плит предусмотрен при помощистроп или специальных траверс, стропуемыхв необходимом количестве точек, и сприменением кантователя для плитплощадью более 10 м2.

При установке плит перекрытий в кирпичныхзданиях нормами учтено крепление иханкерами к стенам и между собой.

Нормами предусмотрена укладка плит сподъемомих поштучно.

Состав работы

1. Приготовление постели из раствора.2. Подъем и укладка плит. 3. Выверка иисправление положения плит. 4. Креплениеплит анкерами к стенам (в кирпичныхзданиях) и между собой.

Состав звена

Монтажники конструкций 4 разр. -1

» » 3 » —2

» » 2 » -1

Машинист крана 6 » — 1

Нормы времени и расценки на 1 элемент

Наименование элементов

Площадь элементов, м2, до

Расц.

монтажников конструкций

машиниста

Плиты перекрытий

3

0,44

0-31,1

0,11

0-11,7

1

5

0,56

0-39,6

0,14

0-14,8

2

10

0,72

0-50,9

0,18

0-19,1

3

15

0,88

0-62,3

0,22

0-23,3

4

20

1,1

0-77,8

0,28

0-29,7

5

Плиты покрытий

1,5

0,32

0-22,6

0,08

0-08,5

6

3

0,52

0-36,8

0,13

0-13,8

7

5

0,64

0-45,3

0,16

0-17

8

10

0,84

0-59,4

0,21

0-22,3

9

15

1

0-70,8

0,25

0-26,5

10

20

1,2

0-84,9

0,3

0-31,8

11

36

1,9

1-34

0,47

0-49,8

12

54

2,4

1-70

0,6

0-63,6

13

а

б

Читайте также:  Как произвести демонтаж плит перекрытия согласно технологии

§ Е4-1-8. Установка панелей стен, перегородок, парапетных и карнизных плит Указания по применению норм

Нормами предусмотрена установка панелейнаружных стен, стен подвала и цокольныхпанелей, стен лестничных клеток парапетныхплит в каркасно-панельных ибескаркасно-панельных зданиях, а такжепанелей внутренних стен, перегородоки карнизных плит в любых зданиях.

Установка панелей стен и перегородокпредусмотрена на постель из готовогораствора с одновременной раскладкоймаяков при необходимости и временнымкреплением подкосами или струбцинами.

Установка парапетных и карнизных плитпредусмотрена на слой раствора споследующей заливкой швов готовымраствором.

При установке многорядныхпарапетов учтена установка на раствор,маяков и пиронов в гнезда, сделанные вплитах предыдущего ряда.

Временноекрепление карнизных плит предусмотренометаллическими растяжками.

Состав работ

При установке панелей стен и перегородокзданий

1. Устройство постели из раствора сраскладкой маяков. 2. Подъем и установкапанелей. 3. Выверка и временное закрепление.4. Подштопка горизонтального швараствором. 5. Снятие временного крепления.

При установке парапетных плит

1. Устройство постели из раствора. и установка парапетных плит свыверкой ряда. 3. Заливка швов раствором.4. Установка маяков и пиронов (длямногорядных парапетов).

При укладке карнизных плит

1. Устройство постели из раствора. и укладка плит с выверкой. крепление плит.

Таблица 1

Состав звена

Профессия и разряд рабочих

Для всех конструкций, кроме карнизных плит

Для карнизных плит

Монтажник конструкций 5 разр.

1

1

То же, 4 разр.

1

» 3 «

1

1

«2 «

1

1

Машинист крана 6 разр.

1

1

А. ПАНЕЛИ СТЕН И ПЕРЕГОРОДОК

Таблица 2

Нормы времени и расценки на 1 панель

Панели

Площадь полелей, м2, до

Расц.

монтажников конструкций

машиниста

Панели наружных стен каркасно-панельных зданий

5

2

1-52

0,5

0-53

10

3

2-28

0,75

0-79,5

2

15

4

3-04

1

1-06

3

25

4,8

3-65

1,2

1-27

4

Панели внутренних стен каркасно-панельных зданий

5

1,1

0-83,6

0,28

0-29,7

5

10

1,6

1-22

0,4

0-42,4

6

15

2

1-52

0,5

0-53

7

Панели стен подвалов и цокольные панели

6

1,3

0-98,8

0,32

0-33,9

12

1,4

1-06

0,35

0-37,1

9

20

1,5

1-14

0,37

0-39,2

10

30

1,6

1-22

0,4

0-42,4

11

Панели наружных и внутренних стен бескаркасно-панельных зданий и панели стен лестничных клеток каркасно-панельных и бескаркасно-панельных зданий

6

1

0-76

0,25

0-26,5

12

15

1,1

0-83,6

0,28

0-29,7

13

20

1,2

0-91,2

0,3

0-31,8

14

30

1,5

1-14

0,37

0-39,2

15

Панели перегородок любых зданий

5

0,68

0-51,7

0,17

0-18

16

10

0,8

0-60,8

0,2

0-21,2

17

15

1

0-76

0,25

0-26,5

18

а

б

Б. ПАРАПЕТНЫЕ И КАРНИЗНЫЕ ПЛИТЫ

Таблица 3

Нормы времени и расценки на 1 панель

Наименование элементов

Масса элемента, т, до

Расц.

монтажников конструкций

машиниста

Парапет многорядный

для рядовых участков

0,1

0,6

0-45,6

0,15

0-15,9

для угловых

0,05

0,36

0-27,4

0,09

0-09,5

Парапет однорядный

для рядовых участков

0,1

0,28

0-21,3

0,07

0-07,4

0,2

0,45

0-34,2

0,11

0-11,7

для угловых

0,05

0,2

0-15,2

0,05

0-05,3

Рядовые карнизные плиты с выносом до 700 мм

0,3

0,39

0-29,3

0,13

0-13,8

1

0,78

0-58,5

0,26

0-27,6

1,5

0,92

0-69

0,31

0-32,

а

б

Подбор сечения арматуры

Расчетное сопротивление растяжению для арматуры A400 будет: Rs = 3600 кгс/см кв. (355 МПа). Расчетное сопротивление бетонному сжатию (класс B20) будет: Rb = 117 кгс/см кв. (11.5 МПа). Все остальные нагрузки и параметры для имеющейся плиты были определены ранее. Прежде всего с помощью формулы будет определено значение коэффициента am:

am = 1800 / (1 * ^2 * 1170000) =

Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.

В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.

Подбор сечения арматуры

Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице ( < ). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:

Подбор сечения арматуры

As = 117 * 100 * 8 (1 — корень кв. (1 — 2 * )) / 3600 =

Подбор сечения арматуры

В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.

Подбор сечения арматуры

Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.

Подбор сечения арматуры