Как рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия

Технические характеристики

Панель перекрытия многопустотная обладает такими характеристиками:

• Несущая способность на 1 м2 составляет 0,68 т постоянных и 0,5 т временных нагрузок.
• Показатели плотности определяются типом бетонной смеси, которая использовалась в процессе производства. Удельный вес варьируется от 2 до 2,4 т/м3.
• Бетон способен воспринимать ряд нагрузок сжимающего типа. С учетом этого свойства плитам придают индекс В22,5.
• Степень морозостойкости соответствует F200.
• Плиты могут использоваться в среде с высоким показателем влажности, поскольку они обладают водонепроницаемостью уровня W4.
• Размеры пустотных плит ЖБИ определяются их конструкцией.

Еще плиты могут отличаться разной толщиной. Согласно нормативам, она должна составлять не меньше 22 см.

Нагрузка, которую способны выдержать пустотные панели

Допустимые нагрузки на плиту указываются в официальной документации и определяются путем расчета некоторых показателей:

• Статическая нагрузка постоянного типа. К таким усилиям относят наличие предметов мебели в здании, оборудования, перегородок и изоляционных слоев.
• Динамическая нагрузка временного типа. Это могут быть перемещения людей или животных по помещению, а также перестановка мебели и других подвижных конструкций.

Нагрузки бывают точечными, действующими локально и распределенными. Чтобы правильно рассчитать допустимые усилия, необходимо создать силовую схему зданию, определить вес воздействия на плиту и получить сумму всех нагрузок.

Усиление

С целью повышения прочностных свойств плиты подвергаются процедуре усиления. Для этого в их состав добавляют цементные смеси марок М400 и М300. Первый вариант обеспечивает устойчивость к нагрузке до 400 кг/см3/сек, второй — защищает поверхность панели от прогибов.

Еще производится усиление методом армирования, которое состоит из таких этапов:

• Натягивание прутьев из нержавейки.
• Монтаж стальной сетки.
• Заливка бетонной смеси опалубки с армированными элементами.
• Обрезка остатков арматуры, выступающих из затвердевшего бетона.

Применение натяжной арматуры делает плиту устойчивой к большим статическим и динамическим нагрузкам, провисаниям и прогибам. Чтобы поднять устойчивость ЖБ-панели к подобным действиям, в торцах устанавливается двойная арматура.

Наличие подобного усиления способствует защите от максимальных нагрузок без развития деформационных процессов. Подобные характеристики делают плиту востребованной для возведения многоэтажных построек промышленного назначения.

Размеры

Приступая к монтажу многопустотных плит, необходимо составить некоторые чертежи и определить их габариты, включая толщину, ширину и длину. В строительных магазинах Москвы предлагаются следующие типоразмеры таких изделий:

• Показатели длины варьируются от 168 до 12000 см.
• Ширина может составлять 98-148 см.
• Диаметр внутреннего канала равен 114-159 мм.

При этом каждый тип плит обладает постоянной толщиной в 220 мм. По стандарту допускается производство индивидуальных проектов с разными эксплуатационными характеристиками.

Конструктив и параметры плит

Размеры плит перекрытия

Плита перекрытия — это плоская конструкция, монтируемая по горизонтали и разделяющая этажи между собой. Номинальные габариты равны расстоянию между координационными осями здания, а фактические размеры отличаются. разница между номиналом и фактическими параметрами — это необходимый для монтажа технологический зазор.

Сплошные

Плоская плита с постоянным сечением, нижняя поверхность которой подготовлена под покраску, а верхняя рассчитана под финишную отделку полов. Плита выпускается толщиной 120 мм (марка 1П) и 160 мм (марка 2П).

Многопустотные

Плиты с внутренними пустотами призваны снизить вес конструкции и увеличить звукоизоляцию. Если ГОСТ старого образца предусматривал только толщину 220 мм и две величины диаметра пустот (159 и 140 мм), новый стандарт предлагает расширенный перечень типоразмеров.

• 1ПК: 220/159 – опираются на 2, 3 или 4 стороны;
• 2ПК: 220/140 – так же три варианта опирания;
• 3ПК: 220/127 – варианты опирания те же;
• 4ПК: 260/159 – опираются только по двум сторонам;
• 5ПК: 260/180 – опора на 2 стороны;
• 6ПК: 300/203 – тоже с двухсторонней опорой;
• 7ПК: 160/114 – 2 опоры;
• ПГ: 260 мм, пустоты грушевидные;

Важно! Для плит с опиранием на 2 или 3 ребра, длиной считается сторона, которая не опирается на стены. Для плит с опорой по всему периметру, длиной считается наименьшее ребро в плане

ЖБИ серии ПБ толщиной 220 мм формуют на стендах методом непрерывного формования. Размер полостей устанавливается техническими условиями.

Ребристые

Плиты с ребрами жесткости и толщиной 300 мм более устойчивы к нагрузкам, чем сплошные или пустотные. С этой целью на внутреннюю арматуру изделий воздействует предварительное напряжение. Благодаря свойству выдерживать повышенные нагрузки ребристые плиты применяют в строительстве общественных и производственных объектов каркасного типа.

Для этих ЖБ изделий применяется ГОСТ 21506 1987 года, последние изменения в стандарт вносились в 2018 году.

Перечень типоразмеров этих изделий не так велик, как у многопустотных плит.

• П1 – 5650х2985 мм;
• П2 – 5650х1485 мм;
• П3 – 5650х935 мм.

Вес плиты зависит от ее габаритов и типа используемого бетона. Например, трехметровая плита при плотности бетона 2500 кг/м3 весит 3,85 т, а при плотности бетона 2000 кг/м3 плита будет легче почти на 800 кг, то есть 3,08 т.

Вышеуказанный ГОСТ применяется только для изделий, толщина которых 300 мм. Технический регламент для производства 400-миллиметровых плит, которые применяются для возведения исключительно промышленных объектов, указаны в стандарте 27215. Остальные типоразмеры изготовлены либо серийно, либо под конкретный проект.

Расчет монолитного перекрытия

Не вызывает сомнений, что оптимальным вариантом строительства монолитной плиты является его проведение в полном соответствии с планом. Расчет конструкции, который проводится специалистами, имеет некоторые преимущества:

Схема монолитного армированного перекрытия: назначение элементов конструкции.

1. Монолитное перекрытие имеет требуемую несущую способность.
2. Количество и сортамент арматуры, толщина и марка бетонного перекрытия, которые применяются в конструкции по расчету профессионалов, считаются оптимальными, что дает возможность обойти ненужный избыток материалов и чрезмерные затраты труда.
3. Разработанная специалистами программа строительства разрешает опереть монолитную плиту не только на стены, но также и на отдельно взятые колонны, что во много раз расширяет свободу планировки дома. Причем армирование конструкции в местах его соприкосновения с колоннами во многом отличается от армирования обыкновенного перекрытия, поскольку в таких участках нужно устанавливать вспомогательные стержни арматуры усиления.
4. В проекте произведен четкий расчет всех объемов работ, что значительно помогает облегчить устройство конструкции тогда, когда с целью выполнения работ вы решите обратиться в строительную компанию или к частной бригаде.

Но что делать в том случае, если вы по какой-то причине не можете обратиться к подобного рода специалистам? Попробовать самостоятельно рассчитать устройство и армирование перекрытия? Конечно, вы можете предпринять такую попытку, но вряд ли сможете осуществить задуманное без наличия специального образования и навыков. Плюс к тому, при таких попытках от осознания того факта, что постичь такой расчет «в бравой кавалерийской атаке» не получается, многие поддаются панике и унынию.

Но не нужно отчаиваться, ведь вы строите свой собственный дом, а не торгово-развлекательный центра с помещениями размером 12 на 24 м, поэтому для устройства перекрытий в частном доме можно прибегнуть к стандартному решению. А за консультацией к специалистам вам стоит обращаться в тех случаях, если вы решите сделать ваше жилище с рядом из монолитных колонн и несущего перекрытия, или же в том случае, когда пролет перекрытия будет превышать 7 м.

Порядок расчета фундамента

Для того чтобы правильно рассчитать толщину всех элементов фундамента под строительство дома, необходимо действовать поэтапно, и первое с чем необходимо определиться — это песчаная подушка.

Функция песчаной подушки состоит в том, что она оберегает основание от воздействия на него излишней влаги и подземных вод, а также песок, прессуясь, создает крепкий почвенный слой.

1. По общим строительным нормам, под монолитную плиту фундамента всегда делается песчаная подушка. Чтобы произвести расчет ее высоты, нужно учитывать следующие особенности:
   • Ее высота может колебаться в размерах от 15 до 60 сантиметров, и будет зависеть это от глубины промерзания почвы на данном земельном участке, где происходит строительство дома, типов и глубины расположенных почв, которые тут преобладают, и наличие подземных вод;
   • Песок необходимо хорошо утрамбовать, для этого его необходимо поливать. Это может забрать несколько миллиметров или сантиметров в качестве усадки;
   • Некоторые специалисты также рекомендуют поверх песка насыпать слой щебня мелкой фракции, толщина которого не должна превышать 5-10 сантиметров от общей высоты песчаной подушки. Исходя из этого, можно прийти к такому выводу. В местах, где глубина промерзания грунта высокая (более одного метра), имеются подземные воды, а почвы нестойкие и подвергаются постоянному пучению, то толщина песчаной подушки должна быть до 60 сантиметров. В местах с меньшей глубиной замерзания почвы, отсутствия грунтовых вод, и наличия плотных слоев земли, можно сделать подушку от 20 до 30 сантиметров. Имея данные размеры можно произвести расчет количества необходимого материала.
2. Следующий этап это расчет количества арматуры, которая понадобится для создания армирования бетона, чтобы основание было жестким и долговечным. Общие правила по определению количества арматуры на квадратуру описаны в данном разделе. Стоит отметить, что такая сетка должна быть выполнена в два слоя. Расстояние между ними составляет не более 50 миллиметров. То есть основание будет состоять из двух секций арматурной сетки.
3. Далее производим расчет плиты, минимальная толщина плиты должна составлять не менее 150 миллиметров, но размер может быть увеличен если глубина промерзания почвы более 1 метра. По общим правилам бетон должен не только залить слои армирующей сетки, но и выступать за них по 50 миллиметров как вверху, так и внизу. Плюс в общие параметры фундамента добавится песчаная подушка.

Устройство монолитной плиты в разрезе

Разберем как производится расчет материалов для плиты 8 на 8 метров. Армирование будем производить с шагом 20 сантиметров, пруты диаметром 14 в два слоя, для вертикальных стержней 8 миллиметров, шаг такой же. Используемые бетон для плиты берем класса В20 (по прочности соответствует марке М250), на подготовку класса B7,5. Толщину плиты возьмем 25 см.

• Бетон для плиты В20: 8,2 х 8,2 = 67,24 м²;
• Рассчитаем кубатуру, то есть объем необходимого бетона: 67,24 м² х 0,25 м = 16,81 м³;
• Расход количества материала для армирования с учетом обеспечения защитного слоя плиты: 8200 — 60 = 8140 миллиметров длина стержня. Из расчета шага в 20 см, рассчитаем их кол-во для 1 направления делим 8200 на 200 = 41 штука х 2 стороны = 82 штука х 2 слоя всей плиты = 164 стержня;
• Высчитаем общую длину: 164 х 8,14 = 1334,96 метра. Масса 1 метра арматуры 14 диаметра равняется 1,2 килограмма. Таким образом масса всего рабочего армирования: 1334,96 метра x 1,2 = 1601,252 килограмма;
• Перейдем к вертикальным стержням арматуры, ее длина будет равняться разнице 25 см и 6 см = 19 см. Возьмем шаг в 40 сантиметров, получаем 21 шт х 21 шт = 441 единица, массу получаем из выражения 441 х 0,19 х 0,395 = 33,1 кг;
• Расход бетона класса B7,5 для подготовки считаем как: 8,2 х 8,2 х 0,05 (заданная толщина) = 3,3 метра³
• Геотекстиль и гидроизоляцию плиты считаем, как площадь плиты добавив немного запаса: 67,24 метра²
• Песчаную подушку считаем перемножением сторон плиты и высоты подушки с учетом того, что он выходит за ее границы на 0,1 метр с каждой стороны, то есть 8,4 х 8,4 х 0,5 = 32,5 куба песка.

Отметим, что для двухэтажных домов из газобетона (газосиликата), каркасных и гаражей (из кирпича) толщина плиты будет составлять 20-25 сантиметров. Для болея тяжелых построек, а так же двухэтажных домов из кирпича, бетона, бруса толщину необходимо брать 25-30 см. Для легких сооружений, например гаражей, беседок достаточно брать толщину плиты фундамента в 10-15 сантиметров.

Армирование фундамента толщиной в 10-15 см производится в один слой сетками, толщиной 20-30 см производится в два слоя (объемное).

Технология выполнения работ

1. Швы перекрытий заделывают обычно одновременно с ремонтом потолка, поэтому подготовительные работы удобнее производить в комплексе. С потолка удаляют старое покрытие: побелку или водоэмульсионную краску смачивают водой из пульверизатора, выдерживают 10-15 минут и снимают широким шпателем до штукатурки. Если потолок покрыт толстым слоем шпаклевки, ее зачищают только в тех местах, где она имеет плохую адгезию. Если на потолке есть следы ржавчины – их удаляют специальными составами. Швы между плитами расшивают: удаляют старую шпаклевку и штукатурку, плохо закрепленную в стыках. При необходимости можно использовать перфоратор. После обработки шов должен иметь П-образную или слегка расширенную вовнутрь форму, чтобы шпаклевка лучше держалась. Из полученного шва удаляют пыль, сметая ее кистью и протирая влажной губкой.

   Удаление старого покрытия с потолка и подготовка шва

2. Осматривают полученный шов. Если его ширина больше 3 см, а глубина невелика – его заделывают монтажной пеной. Для этого слегка увлажняют шов чистой водой и наносят пену из баллона. Ждут ее расширения и начала затвердевания, после чего удаляют излишки, срезая их ножом так, чтобы на месте шва образовалось углубление треугольной формы с максимальной глубиной 0,5 см. Если шов глубокий и при этом неширокий, его необходимо уплотнить пенопластом, вспененным полиэтиленом или любым другим эластичным материалом. Шов предварительно обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения и хорошо просушивают. Уплотнитель закрепляют с помощью влагостойкого герметика, поверхность бетона при этом должна быть сухой. Уплотнитель закладывают в глубину плиты, с внешней стороны шов заделывают раствором цемента марки НЦ так, чтобы на стыке осталось небольшое цементный старого покрытия с потолка и подготовка шва

   Образец зашпаклеванного шва внутри которого монтажная пена

3. На подготовленное углубление с застывшей монтажной пеной или цементным раствором наносят шпаклевку для рустов с остаточной эластичностью, например, латексную. Выравнивают ее заподлицо с поверхностью плиты. Закладывать шпаклевку в шов удобно с помощью двух шпателей: на широкий наносят достаточное количество шпаклевки, а узким закладывают ее в шов, уплотняя и разглаживая внутри шва. После нанесения шпаклевки на часть шва ее разглаживают широким шпателем, удаляя излишки.

   Процесс нанесения латексной шпаклевки

4. Раствор просушивают в течение суток и приступают к шпаклевке швов. Наносят на шов и прилегающую поверхность плит перекрытия слой предварительной шпаклевки и приклеивают поверх нее серпянку или малярную сетку, вдавливая ее в слой шпаклевки. Проглаживают шпателем, вдоль направления шва. Ширина серпянки или сетки должна быть не менее 20 см. Просушивают шпаклевку, и после высыхания выравнивают ее наждачной бумагой. Наносят еще один слой предварительной шпаклевки с более мелким зерном на весь потолок, выравнивая ее широким шпателем. Сушат и обрабатывают наждачной бумагой. После этого наносят слой гладкой финишной шпаклевки, высушивают, выравнивают мелкой наждачной бумагой и окрашивают.

   После нанесения шпаклевки ее просушивают сутки

5. Если плиты перекрытия имеют перепад по высоте более 1 см, потолок после заделки швов придется штукатурить. Оштукатуривание производят составом на основе гипса по арматурной малярной сетке. Потолок обрабатывают специальной грунтовкой «бетон-контакт», содержащей твердые частицы – она создает шероховатый слой на поверхности плит и облегчает адгезию раствора. Сетку крепят на слой штукатурки, тщательно разглаживая ее. После полного просыхания штукатурки в течение 2-3 дней можно приступать к шпаклевке.

   Технология оштукатуривания потолка

Если лопнула плита перекрытия: варианты … Если лопнула плита перекрытия: варианты … Если лопнула плита перекрытия: варианты … Инструкция по раскладке плит перекрытия … Устройство проема в плите перекрытия Проем в плите перекрытия Анкеровка плит перекрытий в кирпичных …

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

• стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
• монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

• многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
• ребристой – сложный профиль поверхности;
• пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

• наличие стыков;
• использование грузоподъемной техники;
• подходят только под стандартные размеры помещений;
• невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

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.

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:

общая допустимая нагрузка (масса), которая должна распределяться по опорам – 750 кг * К=1,2 (коэффициент прочности) = 900 кг на один кв. метр.

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.

Все нормы расчетов и их необходимость для каждого типа перекрытий и построек (зданий) регламентировано специальными документами СПиПами. Расчет по примеру можно без труда найти в справочной литературе.

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.

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.

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.