Как рассчитать допустимую нагрузку на плиту перекрытия

Проектирование строений должно учитывать нагрузку на плиты перекрытия (ПП), которая отличается по величине и направлению действия. Для этого проводятся расчеты, помогающие подобрать железобетонное изделие для строительства.

Максимальная нагрузка на ПП: для чего ее надо знать

Для любого проектировщика неизменно встает вопрос, какая должна быть допустимая нагрузка на плиту перекрытия. Точно определить вес, который она способна выдержать, значит избежать разрушения строения.

Внимание! Использование онлайн калькулятора – не гарантирует точных расчетов. При проектировании объекта обращайтесь только к профессионалам!

Виды панелей перекрытия

На возведении жилых и промышленных комплексов используются такие плиты перекрытия:

• Полнотелая. Отличительная особенность – более надежно предохраняет сооружения, дома от деформаций и трещин. Кроме этого, обладает превосходными звукоизоляционными качествами. Толщина панелей – от 16 см.
• Пустотная. Эта разновидность панелей широко применяется на монтаже кирпичного или бетонного строения. А также на тех зданиях, где используются стеновые блоки; как правило, идут они на междуэтажные перекрытия. Поскольку в основе это не монолитная конструкция, то имеет повышенную тепло- и звукоизоляционную степень.
• Ребристая. Наиболее популярна при монтаже кровель различных сооружений промышленного типа. Часто используют для возведения складских помещений, удобна при гаражном либо ангарном строительстве – неотапливаемых и крупногабаритных объектов.
• Монолитная. Данная разновидность перекрытий тоже относится к разряду прочных, поскольку отличается способностью вынести очень высокую силовую нагрузку. Для производства используются железобетонные (сплошное армирование) конструкции. Популярны на возведении многоэтажных строений.
• Сплошная доборная. На производство таких плит идет бетон более высокого типа прочности. Повышенная плотность панелей позволяет им выдерживать значительные нагрузки. Они, как правило, применяются в качестве несущих.
• Облегченная. Эта разновидность перекрытия отличается от других сравнительно небольшим весом. Обладает многопустотной структурой. Рекомендуется применять, когда фундамент не очень прочный, так как другие виды перекрытий будут оказывать более значительную дополнительную нагрузку. В качестве примера можно назвать полистиролбетонные плиты.

Кроме названных видовых разновидностей, существуют подразделения плит перекрытия по пустотной составляющей или ее отсутствии, толщине и т. п.

Для выпуска плит используется бетон разных марок, например, тяжелый, который предполагает большую нагрузку (с маркировкой «т»), идет на плиты многоэтажек. Также разделяется по классу арматура. Производство плит в РФ нормируется ГОСТом и другой документацией.

Преимущества и недостатки плит с полостями

При одинаковых с другими панелями габаритах у пустотелых есть масса положительных отличий:

• Малая масса. При таких показателях они, тем не менее, считаются высокопрочными и без проблем соперничают с цельной разновидностью плит, которые, благодаря большей своей массе сильнее воздействуют на стены и фундамент объекта.
• Низкая стоимость. В сравнение с аналогичными плитами цельного типа производство пустотелого перекрытия требует намного меньше бетонной смеси. Это позволяет снизить расценки при составлении сметы.
• Высокая звуко-теплоизоляция помещения. Это становится возможным благодаря конструктивным отличиям, которые заключаются в присутствии продольных каналов в бетонной массе.
• Особенности технологии производства. Возможно только промышленное изготовление плит, так как конструкторские и технические решения исключают кустарное.
• Быстрый монтаж. Установка в отличие от цельной конструкции занимает меньше времени.
• Габаритное разнообразие. Это дает возможность применения стандартизированных плит на строительстве усложненных перекрытий.

Важно! Плиты сейсмостойкие, их можно устанавливать даже в регионах до девяти бальной сейсмоактивностью!

Кроме этого, популярности продукции придает то, что конструктивные особенности позволяют прокладывать различные инженерные коммуникации в полостном пространстве. Они хороши для отделки, так как имеют ровную поверхность. Плиты вибростойки, не боятся температурных перепадов и сильной влажности.

На заметку! Изделия не усаживаются, коррозиеустойчивые, минимально отклоняются в размерах.

Недостатки тоже есть. Для установки понадобятся грузоподъемники или краны и соответственно – место для их размещения. А значит возрастут затраты. Помимо этого, такие плиты требуют точных расчетов по прочности и выдерживанию статических и динамических нагрузок.

Чтобы установить плиты, нужна формировка армопояса по верхнему стеновому уровню.

Какие виды нагрузок воздействуют на конструкцию

Основной нагрузкой на плиты является масса стройматериалов, включая отделочные, которые применяются при строительстве объекта. Воздействие ветров, осадков и других внешних факторов также бывают значительными для конструкции. Среди общих разновидностей нагрузок на плиту перекрытия выделяются две:

1. Постоянная. В нее включаются находящиеся выше инженерные коммуникации, стройматериалы, строительные конструкции.
2. Временная. К ней относят воздействия осадков и ветров, передвижка мебели и т. п. внутри помещения.

Временная подразделяется на кратковременную и длительную.

По характеру нагрузки, которая накладывается на плиту, выделяют:

1. Статическую. Она обусловлена воздействием отделки на верх и низ панели. К ней же относятся: подвесная система потолка, перегородки из кирпича и иные массивные конструкции.
2. Динамическую. Образуется при перемещениях по горизонтали весомых предметов. Данное усилие создается как человеком, так и пушистыми членами семьи (кошка, собака). Или какими-нибудь другими экзотическими питомцами.

Кроме указанных выше разновидностей нагрузок, есть еще:

• точечная;
• распределенная.

Каждой присущ свой порядок приложения нагрузки на панели перекрытия. При множественных локализациях это будет считаться распределенной нагрузкой. Сюда причисляют натяжные потолки с располагающимися шагами крепежей 50 см. При размещении объекта в одном месте – сосредоточенной (точечной). Как пример – боксерская груша, весом 0,2 тонны.

Вкупе с двумя названными выше видами нагрузки существует еще один – комбинированный, который встречается довольно часто. Как пример – предмет на ножках. Здесь учитывается вес объекта и точечное усилие, создаваемое всеми ножками по отдельности.

Как рассчитать предельные нагрузки

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия для пустотного типа одна, для монолитного – другая. Для вычисления предельного значения пустотелой продукции исходными показателями служит масса модели. Затем производится расчет площади несущей поверхности. У типовых панелей форма, как правило, прямоугольная. Для нахождения искомой квадратуры ширина умножается на длину.

Чтобы определить предельный показатель допустимой нагрузки, умножается максимально допустимая нагрузка на 1 кв. метр на S-площадь плиты. Результат выражается единицей массы. От этого показателя минусуется вес непосредственно панели. Плюс к этому уменьшается результат на массу:

• теплоизоляционного материала;
• стяжки;
• напольного покрытия.

Суммарный показатель может разниться. Чтобы обеспечить необходимую прочность и долгий срок службы, нужно добиться в итоге суммарной массы данных элементов на 1 кв. м. не более 1,5 ц или 150 кг.

Это и будет являться показателем допустимой нагрузки плиты железобетонной, которую рассчитывали. Как правило, он равен сотням килограммов. Из него вычитаем 150 кг/м2, приходящийся на статическую и динамическую нагрузку, минимум. Оставшийся вес не ограничен по применению – либо на перегородки, либо – на монтаж какого-то декора.

На заметку! Если не получается соблюсти рамки нужного показателя, необходимо перераспределить плиточную нагрузку, используя меньшие по весу теплоизолятор или покрытие пола.

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

По этой методике находится нагрузочная выдержка ПП стандартного типа. Зная габариты плиты и сколько она весит, производятся:

• Расчеты площади. ЖБИ квадратной формы – длина умножается на ширину. В других ситуациях – производится разделение на простые составляющие, вычисляются квадраты каждой и затем суммируются (в м2).
• Определение загрузочной способности (макс.). Умножается полученный результат на коэффициент, который соответствует загрузке по максиму. Размерность полученного значения – т. От загрузочной способности вычитается вес изделия.
• Определение нормативного значения массы заливаемой стяжки и декор-покрытия. Средний (для индивидуального строительства жилья) показатель нагрузки на ПП от стяжки и покрытия принимается как 0,20 – 0,25 т/м2.
• Расчеты суммарного веса будущего пола. Умножается нормативный показатель на площадь.
• Расчеты запаса прочности. Вычитается от разности загрузочной способности и веса плиты вес пола.

И, наконец, делится полученный результат на общую напольную площадь в кг и сравнивается с расчетными цифрами. При полученной нагрузке на ПП менее 800 кг/м2 – прочность хорошая.

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 – 0.8х1.3=1.04 т. При динамических нагрузках, действующих в одной точке, коэффициент запаса рекомендуется поднять до 1.5.