Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Отделочный материал выбирается по принципу, какую нагрузку выдерживает плита перекрытия. Этот показатель будет влиять на обустройство крыши здания. В основном, когда строится любое здание или объект, в первую очередь соблюдается жесткость каркаса, его устойчивость. Все эти характеристики напрямую зависят от прочности создаваемого перекрытия.

Главные требования, которые предъявляются к перекрытиям

Рассмотрим, какие требования предъявляются к плитам перекрытия:

Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома Программа расчета деревянных балок Расчет швеллера на прогиб. Подробная … Инструкция по определению расчетной …

  1. Высокая прочность, достаточная для выдерживания нагрузок как от собственного веса, так и полезных (например, создаваемых мебелью, оборудованием, находящимися в помещении людьми).
  2. Величина полезной нагрузки плиты на один квадратный метр поверхности может усиливаться в зависимости от назначения помещения или от характера его оборудования. Например, для чердачных перекрытий полезная нагрузка составляет не более 105 килограмм на квадратный метр, а для цокольного или междуэтажного перекрытия аналогичный показатель составляет 210 килограмм на квадратный метр.
  3. Высокая жесткость, чтобы под действием нагрузок не происходило прогибов (допустимая величина составляет от 1/200 пролета для чердачных перекрытий и 1/250 пролета для междуэтажных перекрытий).
  4. При установке перекрытия нужно предусмотреть достаточную степень его звукоизоляции. Эта величина диктуется нормами, а также специальными рекомендациями.
  5. Перекрытия, которые разделяют помещения с разницей температур в 10 градусов (к примеру, подвал и теплое жилое помещение), должны удовлетворять требованиям теплозащиты. Соответственно, они должны иметь увеличенный слой теплоизоляции.
  6. Поскольку ни одна конструкция перекрытий (особенно деревянных) не способна выдерживать длительный контакт с огнем, каждый материал имеет свое значение предела огнеупорности. Например, для конструкций из железобетона этот показатель составляет 60 минут, для деревянных перекрытий с нижней оштукатуренной поверхностью и засыпкой – 45 минут, для деревянных перекрытий, которые покрыты штукатуркой – 15 минут, а для незащищенных деревянных конструкций – не более 5 минут.

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Нагрузка плиты ЖБ перекрытия на стену

Согласно регламенту СНиП, допускается чтобы плиты перекрытия опирались на стены по двум, трем или четырем сторонам. Выбор способа напрямую зависит не только от конструкции армирующего каркаса, но и разновидности изделий из железобетона. Например, для изделий марок ПБ допускается использование двух сторон опоры, тогда как ПК производятся для разных вариантов использования количества опор.

На 2 опоры

В этом случае опирание плиты перекрытия на стену происходит в двух местах. С учетом выполнения армирования в продольном направлении, изделие укладывают узкими сторонами.

На 3 опоры

Данный вариант подразумевает наличие трех точек опоры, то есть речь идет о П-образных пролетах, как правило расположенных в углах строений. Торцы плит для такого использования подвергаются усиленному армированию.

Читайте также:  Тема 1.2 Алгоритм выполнения чертежа разреза здания

На 4 опоры

Как правило, ЖБИ подобного типа используют в сложных конструкциях, требующих чтобы оптимального распределения повышенных нагрузок, а также когда возводятся дополнительные надстройки. С учетом возможности опоры на 4 точки, армирование осуществляется по каждому из четырех торцов.

Виды перекрытий

По техническому решению междуэтажные своды условно разделяют на 2 группы:

  • монолитные – перекрытия, выполненные из однородных элементов;
  • сборные – конструкции из балок и заполнения.

В производстве монолитных сооружений используется бетон, который заливают в опалубки прямо на месте строительства. Толщина плит должна быть не менее 150 мм. Такие перекрытия отличаются прочностью и высокой несущей способностью. Кроме того, им можно задавать произвольные геометрические формы.

Виды перекрытий

Несущей частью сборных вариантов являются балки. Они бывают деревянные, металлические, железобетонные. Балки равномерно распределяют по верхней части этажа. Между ними укладывают элементы заполнения, которые служат ограждением.

1. Перекрытия из деревянных балок.

Это наиболее популярный вариант материала для строительства деревянных и каркасных сооружений. Основу перекрытий составляет клееный брус из древесины хвойных и лиственных пород. Он отличается малым весом, простым монтажом и невысокой стоимостью. Вся конструкция состоит из деревянных балок, утеплителя, наката и пола. Ее допустимо использовать в помещениях шириной до 5 метров. Недостатком древесного каркаса является повышенная огнеопасность, а также вероятность загнивания и поражения жуками-вредителями.

2. Металлические перекрытия.

В качестве несущей основы выбирают швеллеры № 12-36 и выше. Для предотвращения коррозии их покрывают грунтом. Сверху укладывают деревянные лаги, а образовавшиеся пустоты заполняют утепляющими материалами со звукоизоляцией. Для этого хорошо подходят деревянные щиты, накаты, вставки из легкого бетона. В отличие от деревянных, такие перекрытия более надежные и долговечные. У них меньше толщина, что экономит жилое пространство. Большим минусом металлических вариантов является сложность монтажа, поэтому в частных домах из пенобетона они встречаются редко.

3. Перекрытия из железобетонных балок.

Виды перекрытий

Изделия изготавливают на заводе промышленным способом. Это наиболее популярный вариант, применяемый в строительстве коттеджей. Конструкцию составляют балки из прокатного профиля и пустотелые ж/б плиты толщиной от 90 мм. Межэтажные перекрытия имеют размеры 1,3-7,5 м в длину и 1-1,5 м в ширину.

Плюсы:

  • быстрый монтаж;
  • высокая несущая способность;
  • хорошая термо- и звукоизоляция;
  • приемлемая цена.

К минусам относится необходимость привлечения спецтехники при монтаже. Массивность конструкций требует дополнительного усиления стен в виде армированной обвязки. Кроме того, готовые ж/б плиты имеют фиксированные размеры, что ограничивает архитектурные возможности частного дома.

Требования к перекрытиям

Плиты, разделяющие этажи, должны обладать прочностью, достаточной для того, чтобы выдержать собственную и полезную массы (люди, мебель, бытовая техника, предметы интерьера). Размер полезной нагрузки на квадрат площади перекрытия определяется в зависимости от назначения помещения и характера находящихся в нем объектов. Так, для межэтажных перекрытий допустимый показатель составляет не более 210 кг/м2. Больше информации о перекрытиях разных типов можно найти здесь.

Виды перекрытий

Плита должна обладать хорошей жесткостью, которая не позволит давать прогибов под воздействием нагрузок. Допустимая толщина перекрытий между жилыми этажами должна составлять не более 1/250 части от размеров пролета.

Для обеспечения надежной звукоизоляции все щели в местах стыковки строительных элементов тщательно закрывают. Любое перекрытие не может противостоять сильному и долгому горению. Для каждого вида материала рассчитано предельное время огнестойкости:

  • 60 мин – плиты ж/б;
  • 45 мин – деревянные конструкции с засыпкой и штукатуркой на нижней поверхности;
  • 15 мин – перекрытия из древесины со штукатуркой;
  • менее 15 мин – деревянные балки, не защищенные огнеупорными материалами.

Перекрытия, которые отделяют жилые комнаты от холодного чердака или подвала, нуждаются в дополнительной термоизоляции.

Бетонные пустотные плиты уже много лет используют для обустройства межэтажных перекрытий при строительстве зданий из любых строительных материалов: железобетонных панелей, стеновых блоков (газобетонных, пенобетонных, газосиликатных), а также при возведении монолитных или кирпичных сооружений. Нагрузка на пустотную плиту перекрытия – одна из основных характеристик таких изделий, которую необходимо учитывать уже на этапе проектирования будущего строения. Неправильный расчет этого параметра негативно скажется на прочности и долговечности всего строения.

Примерный расчет предельной нагрузки на пустотную плиту перекрытия

Для того чтобы самостоятельно рассчитать, какую максимальную нагрузку могут выдерживать плиты перекрытия, которые вы планируете использовать при строительстве, необходимо учесть все моменты.

Допустим, что для обустройства перекрытий вы хотите использовать панели 1ПК63.

12-8 (то есть, величина расчетной нагрузки, которую выдерживает одно изделие, составляет 800 кг/м²: для дальнейших расчетов обозначим ее буквой Q₀).

Рассчитав сумму всех динамических, статических и распределенных нагрузок (от веса самой плиты; от людей и животных, мебели и бытовой техники; от стяжки, утеплителя, финишного напольного покрытия и перегородок), которую обозначаем QΣ, можно определить, какую нагрузку выдерживает ваша конкретная плита. Основной момент, на который надо обратить внимание: в результате всех расчетов (разумеется, с учетом повышающего коэффициента прочности) должно получиться, что QΣ ≤ Q₀.

Можно воспользоваться либо величиной массы, указанной в сертификате завода-изготовителя (если его предоставили в месте продажи), либо справочной величиной из таблицы ГОСТ-а, которая составлена для изделий, изготовленных из тяжелых видов бетона со средней плотностью 2500 кг/м³. В нашем случае справочный вес плиты составляет 2400 кг.

Читайте также:  Заделка отверстий в металле без сварки

Сначала вычисляем площадь плиты: S = L⨯H = 6,3⨯1,2 = 7,56 м². Тогда нагрузка от собственного веса (Q₁) составит: Q₁ = M:S = 2400:7,56 = 317,46 ≈ 318 кг/м².

В некоторых строительных справочниках рекомендуют при расчетах использовать суммарное усредненное значение полезной нагрузки на перекрытие жилых помещений – Q₂=400 кг/м².

Нормативная нагрузка на перекрытие жилого дома

Тогда суммарная нагрузка, которую необходимо выдерживать плите перекрытия, составит:

QΣ = Q₁ + Q₂ = 318 + 400 = 718 кг/м² ˂ 800 кг/м², то есть основной момент QΣ ≤ Q₀ соблюден и выбранная плита пригодна для обустройства перекрытий жилых помещений.

Для точных расчетов будут необходимы значения удельной плотности (стяжки, теплоизолятора, финишного покрытия), значение нагрузки от перегородок, вес мебели и бытовой техники и так далее. Нормативные показатели нагрузок (Qн) и коэффициенты надежности (Үн) указаны в соответствующих СНИП-ах.

В заключении

На современном строительном рынке представлены пустотелые плиты с расчетными нагрузками от 300 до 1250 кг/м².

Если подойти к моменту расчета необходимой предельной нагрузки ответственно, то можно выбрать изделие, удовлетворяющее именно вашим требованиям, не переплачивая за излишнюю прочность.

Особенности расчета деревянного перекрытия

Перед сооружением прочного и надежного деревянного перекрытия необходимо выполнить ряд расчетов, чтобы определить параметры конструкции. Основная цель расчета — вычислить оптимальное соотношение размера сечения балок и расстояния между ними в конструкции перекрытия.

Схема монтажа деревянных балок перекрытия.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

  1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
  2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

    Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

  3. Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м2.
  4. Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).

Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

Mmax = (q*L2)/8

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Где:

  • q — полная нагрузка на кв. м;
  • L2 — квадрат расстояния между стенами.

При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Из формулы W = b*h2/6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий

Максимум приложения статической нагрузки в одной точке определяется с помощью коэффициента запаса 1.3. Его следует умножить на норматив 0,8 т/м2. Получается в итоге – т. При динамических нагрузках, действующих в одной точке, коэффициент запаса рекомендуется поднять до 1.5.

Технология монолитного перекрытия — как сделать своими руками

Какие перекрытия лучше выбрать для дома из газобетона

Способы усиления железобетонных плит перекрытия

Технология шпаклевания ОСБ плит перед отделкой

Похожие публикации:

  1. Дом из монолитного керамзитобетона — как сделать, пропорции
  2. Керамзитобетонные блоки для строительства домов — технология использования
  3. Технология постройки дома из опилок и цемента самостоятельно
  4. Технология постройки бани из блоков

Возведение межэтажных сводов в доме из газобетона ↑

Главной особенностью является то, что газобетон при всех своих положительных свойствах не обладает достаточной прочностью. Из-за этого не рекомендуется из обычного газобетона возводить строения, имеющие больше двух этажей.

Устройство деревянного перекрытия между этажами

Пошаговая инструкция монтажа свода в газобетоне ↑

Возведение межэтажных сводов в доме из газобетона ↑

Для монтажа настилов между этажами, особенно когда необходимо смонтировать перекрытие 2 этажа дома из газобетона, заранее подготавливают армированную опору из железобетонного пояса, расположенного по периметру здания или помещения.

Этапы работ своими руками:

  1. Концы балок необходимо подпилить под углом в 60°-70°, создавая дополнительную полость для вентиляции после установки.
  2. Далее бруски в месте контакта со стеной оборачивают рубероидом, предотвращающим истирание упора конструкции. Торец необходимо оставить открытым для удаления влаги из древесины при вентиляции.
  3. Создавая ниши для укладки слег, необходимо рассчитать их размер так, чтобы зазор между деревом и стеной сверху был не менее 50 мм. После укладки балки в этот зазор укладывают утеплитель, к примеру, минеральную вату.
  4. Монтаж начинают с крайних брусков, монтируя перекрытие по деревянным балкам. Затем устанавливают промежуточные слеги, проверяя правильность установки по строительному уровню.
  5. Балочный свод фиксируют к армированному поясу с использованием металлических уголков, шпилек либо специальных пластин.
  6. Следующим этапом выполняют монтаж досок и брусков, закрепляемых снизу балок.
  7. После фиксации нижнего слоя конструкции распределяют изоляционный слой, подбирая его свойства в зависимости от типа перекрытия – обеспечение теплоизоляции, улучшение звукоизоляции или гидроизоляции.

Отделка пола по балкам

Финишные работы и рекомендации ↑

Возведение межэтажных сводов в доме из газобетона ↑

В завершении сверху настилают лаги, на которых монтируют чистовой пол. Нижнюю часть свода также облагораживают, обшивая вагонкой, ДВП, фанерой либо другим отделочным материалом.

Из всех видов перекрытий созданные из дерева более предпочтительны при возведении дома собственными силами – деревянные межэтажные конструкции требуют меньше затрат и не отличаются большой трудоемкостью. Используя лесоматериалы, можно возводить перекрытия любого вида – межэтажные, чердачные или подвальные (цокольные). Необходимо лишь правильно рассчитать нагрузку и грамотно выбрать пиломатериал для строительства, что обеспечит крепость и долговечность конструкции.

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Как рассчитать и утеплить перекрытия

  1. Оптимальным решением будет приобретение готовых плит из минеральной ваты.
  2. Нижний слой сделать из полотна рубероида, сверху засыпав его глиной (смешанной пополам с песком), шлаком и древесными опилками.
  3. Специальные древесные плиты из деревянных опилок и бетона. Их можно приобрести готовые, а можно сделать самостоятельно. Для этого на одну часть опилок используют 0,3 части цементного раствора, 4 части глины, 1,5 извести и 2 части воды. Плиты формируют заданных размеров, немного подсушивают и используют в качестве теплоизоляции.

На видео рассказывается, как утеплить межэтажное перекрытие в частном доме:

Читайте и о том, как спланировать одноэтажный дом из газобетона.

Плиты перекрытия современного ассортимента открывают широкие возможности для индивидуального строительства. Благодаря многим вариантам возможно осуществление самых неожиданных архитектурных проектов и задумок. При возведении зданий можно комбинировать и видоизменять существующие типы несущих конструкций, главное, прежде всего, руководствоваться основными правилами безопасности.