Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик  видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

Подробный обзор

Что означает маркировка плит?

Сортамент плит перекрытия пустотных составлен с учетом их размеров и прочности.

Маркировка начинается с аббревиатуры ПК, то есть «плита круглопустотная», и содержит описание продукции.

Разберем значение цифр на примере названия ПК-30-12-8:

  • 30 — длина пустотной плиты перекрытия в дециметрах
  • 12 — ширина изделия в дм
  • 8 — максимальная нагрузка на 1 дм2 в кг, то есть 800 кг на м2, в которые входит и вес самой плиты

В маркировке цифры округляются, в приведенном примере реальная длина плит перекрытия пустотных составит около 1180 см, а ширина – 1190 см.

Указанные параметры нагрузки используются чаще всего, однако возможны и другие значения – от 500 до 1500 кг на м2. В планировке жилых и офисных помещений стандартная нагрузка на плиты перекрытия пустотные 800 кг/м2, как правило, отвечает эксплуатационным требованиям.

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Перед тем как использовать программу для расчета перекрытия, надо определиться с материалом конструкции. При частном строительстве используют три основных типа перекрытия:

Деревянное

Несущими балками при устройстве деревянного перекрытия выступают: брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, уголок) или железобетонные элементы. Балки застилаются досками, образуя плиты перекрытия. Основываясь при вычислениях на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем суммирования её веса и нагрузки эксплуатационной. Примерная нагрузка межэтажного деревянного перекрытия 400кг/ м². Если не предполагается активная эксплуатация данной зоны, например, в случае создания и обустройства чердака или пространства под крышей, принимаемая во внимание нагрузка может быть уменьшена.

Схема устройства плит перекрытия из дерева

В длину каждой балки из дерева закладывается минимум 24 см, необходимых для её крепления. Важный элемент расчета деревянных конструкций – прогиб балки. Правильные вычисления помогут выбрать оптимальное сечение элемента при заданной длине. Это предотвратит изменение геометрии помещения, и повысит безопасность перекрытия.

Количество необходимых балок рассчитывается, исходя из монтажного шага. Укладку производят, перекрывая узкий пролет, с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, шаг зависит от ширины расположения каркасных стоек.

Железобетонные монолитные

В качестве несущих при устройстве монолитных ж/б конструкций перекрытий в доме используются металлические профили или ж/б балки. Плиты перекрытия формируются из монолитных железобетонных деталей. Это позволяет выдерживать большие нагрузки, перевязывать широкие прогоны.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

При вычислении нагрузки на двутавровую балку её вес без учета стяжки рассчитывается исходя из значения 350 кг/ м², а учитывая стяжку – 500 кг/ м². Монтажный шаг при укладке принято делать равным 1 метру.

При создании ж/б перекрытия работает правило: длина проема должна быть в 20 раз больше высоты балки. Это допустимый минимум. Высота и ширина ж/б элемента так относится друг к другу, как 7 к 5. При расчете перекрытия также необходимо учитывать вероятный изгиб, геометрию плит, выбор армирования и характеристики бетона. В видео показан процесс расчета монолитного перекрытия.

Железобетонные сборные

Элементы для изготовления подобных перекрытий имеют стандартные размеры и специальных расчетов не требуют. Необходимо определиться с их количеством и нагрузкой на общее основание строения.

Предварительный подсчет поможет значительно сэкономить при закупке строительных материалов. Кроме финансовых выгод вычисления нагрузок дадут гарантию безопасности строения.

Если прочность перекрытия не учитывать, постройка может обвалиться и привести не только к дополнительным затратам, но и к ещё более плачевным последствиям. Правильный предварительный расчет – основа безопасности строения.

Расшифровка маркировок

Маркировка ЖБИ включает в себя обозначение из букв и цифр, позволяющее определить разновидность плиты, ее габариты, а также несущую способность. В некоторых случаях марка включает в себя информацию о применяемом для изготовления бетоне, наличии монтажных петель, особенностях армирующего каркаса. Требования к маркировке регламентируются государственным стандартом.

В качестве примера рассмотрим расшифровку плит марки ПК 63-12-8:

  • ПК – круглопустотная плита с толщиной 220 мм, произведенная по технологии опалубочного формования.
  • 63 – длина в дециметрах (6300 мм).
  • 12 – ширина в дециметрах (1200 мм).
  • 8 – предельно возможная нагрузка в кПа (800 кг/м2).

Определение фактической несущей способности плиты

Коррозия арматуры в плите составляет 15%, тогда скорректированный диаметр арматуры составит:

где с — процент коррозии арматуры в плите (в долях единицы)

Коэффициент снижения сечения арматуры сетки:

Так как Kd < 0,5, то существующую арматуру необходимо учитывать в дальнейших расчетах.

Читайте также:  Обработка древесины перед началом работ и во время строительства

Определяем фактическую площадь сечения арматуры:

где Kaизм = 0,9 — коэффициент, учитывающий изменение арматуры в результате длительной эксплуатации.

Определяем фактическое сопротивление бетона:

где Kбизм = 0,8 — коэффициент, учитывающий изменение бетона в результате длительной эксплуатации.

Находим фактическую несущую способность:

где уsc = 500 МПа при гb2 = 0,9

Снижение несущей способности плиты составило:

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

10.1. При расчете строительных конструкций по прогибам (выгибам) и перемещениям должно быть выполнено условие

(25)

где f — прогиб (выгиб) и перемещение элемента конструкции (или конструкции в целом), определяемые с учетом факторов, влияющих на их значения, в соответствии с пп. 1-3 рекомендуемого приложения 6;

fu — предельный прогиб (выгиб) и перемещение, устанавливаемые настоящими нормами.

Расчет необходимо производить исходя из следующих требований:

а) технологических (обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического и подъемно-транспортного оборудования, контрольно-измерительных приборов и т.д.);

б) конструктивных (обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов конструкций и их стыков, обеспечение заданных уклонов);

в) физиологических (предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при колебаниях);

г) эстетико-психологических (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, предотвращение ощущения опасности).

Каждое из указанных требований должно быть выполнено при расчете независимо от других.

Ограничения колебаний конструкций следует устанавливать в соответствии с нормативными документами п. 4 рекомендуемого приложения 6.

10.2. Расчетные ситуации, для которых следует определять прогибы и перемещения, соответствующие им нагрузки, а также требования, касающиеся строительного подъема, приведены в п. 5 рекомендуемого .

10.3. Предельные прогибы элементов конструкций покрытий и перекрытий, ограничиваемые исходя из технологических, конструктивных и физиологических требований, следует отсчитывать от изогнутой оси, соответствующей состоянию элемента в момент приложения нагрузки, от которой вычисляется прогиб, а ограничиваемые исходя из эстетико-психологических требований — от прямой, соединяющей опоры этих элементов (см. также п. 7 рекомендуемого приложения 6).

10.4. Прогибы элементов конструкций не ограничиваются исходя из эстетико-психологических требований, если не ухудшают внешний вид конструкций (например, мембранные покрытия, наклонные козырьки, конструкции с провисающим или приподнятым нижним поясом) или если элементы конструкций скрыты от обзора. Прогибы не ограничиваются исходя из указанных требований и для конструкций перекрытий и покрытий над помещениями с непродолжительным пребыванием людей (например, трансформаторных подстанций, чердаков).

Примечание. Для всех типов покрытий целостность кровельного ковра следует обеспечивать, как правило, конструктивными мероприятиями (например, использованием компенсаторов, созданием неразрезности элементов покрытия), а не повышением жесткости несущих элементов.

10.5. Коэффициент надежности по нагрузке для всех учитываемых нагрузок и коэффициент динамичности для нагрузок от погрузчиков, электрокаров, мостовых и подвесных кранов следует принимать равными единице.

Коэффициенты надежности по ответственности необходимо принимать в соответствии с обязательным приложением 7.

10.6. Для элементов конструкций зданий и сооружений, предельные прогибы и перемещения которых не оговорены настоящим и другими нормативными документами, вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны превышать 1/150 пролета или 1/75 вылета консоли.

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия: фатальный просчет, который допускают многие

Как сделать ремонт, чтобы не разрушить свой дом и обойтись без человеческих жертв.

Ремонт — это дорогостоящее и опасное мероприятие, но часто люди пренебрегают элементарными нормами и в итоге это приводит к печальным последствиям.

Вчера в Москве обрушились плиты перекрытия в многоквартирном доме. версия — строители нагрузили плиту перекрытия сухими смесями, что привело к обрушению. Повезло — обошлось без человеческих жертв.

В этой статье я расскажу о том как избежать обрушения и приведу данные о допустимой нагрузке на плиту перекрытия в многоквартирном доме.

Хранение строительных материалов

При производстве ремонта используют сухие смеси (М:300, пескобетон, штукатурки, наливные полы и т.д.). Как правило, это мешки с весом 30-50 кг.

Материалов требуется много и часто их хранят в одном месте, например складируют друг на друга. Так удобно строителям — площадь остается свободной и есть простор для работы. Этого никогда нельзя допускать.

В момент доставки мало кто задумывается о несущей возможности плиты перекрытия, а зря.

Все дома имеют запас прочности — он зависит от типа дома, конструктивного решения и возраста постройки. Ниже я привожу виды несущих плит.

В каждом случае нужно делать просчет допустимой нагрузки на плиту перекрытия. Важно просчитать все по формуле и учесть индивидуальные характеристики (возможные прогибы, целостность арматуры, износ и т.д.).

Чтобы не вдаваться в сложные расчеты привожу усредненные данные для типовых домов.

Для типового домостроения применяют плиты перекрытия с нагрузкой до 400 кг/кв.м. В крупнопанельных домах (поздние версии) допустимая нагрузка — 600 кг/кв.м.

Эти величины включают в себя как постоянные (перегородки, стяжка), так и временные (мебель, человек) нагрузки. Нельзя допускать перегруз — это приведет к обрушению. 18 мешков наливного пола — это уже 800 кг.

Конструкции дома не должны работать на износ, поэтому не нагружайте плиту перекрытия своего дома.

Горе-строители могут настаивать и спорить — им удобно сразу завести все черновые материалы. На первый взгляд это кажется логичным — происходит экономия на доставках, но экономия должна быть рациональной.

В своих проектах я разделяю доставки материалов по весу и всегда слежу, чтобы нагрузки распределялись равномерно на плиту перекрытия. Т.е. я не разрешаю строить «горы» из строительных смесей.

Читайте также:  Дымоход для частного дома: виды, нормативы, установка

так нельзя

Оплатить три доставки вместо одной — дешевле чем восстанавливать дом

При завозе строительных материалов нельзя допускать халатности и складывать все в одной точке. Профессиональные строители это знают, а дилетанты загрузят все в лифт и застрянут в лучшем случае.

Заранее просчитайте какие материалы потребуются и определите временные рамки для доставок.

Как правильно делать ремонт (распределение нагрузок):

  • Произведите демонтаж (уберите лишнее) и утилизацию строительного мусора. Это важно, чтобы подготовить фронт работы.
  • Продумайте и просчитайте пирог полов. Если требуется большой слой, то используйте легкие материалы (пеноплекс, керамзит). Эти материалы не дают большую нагрузку на плиту перекрытия и позволяют обеспечить звукоизоляцию.
  • Перегородки собирайте из легких материалов. Не используйте кирпич для возведения внутренних перегородок — вес кирпичной перегородки (пустотелый кирпич) составляет 200-220 кг/кв.м. Соответственно маленькая кирпичная стена площадью в 10 кв.м будет весить более 2 т.

В своих проектах я всегда собираю перегородки из тонкого пеноблока (толщиной 50-75мм). Это позволяет экономить пространство (толщина кирпичной стены 120 мм) и не перегружать плиту перекрытия.

Стены из пеноблока обладают схожими характеристиками с кладкой в полкирпича (крепость и звукоизоляция между помещениями).

  • Никогда не заливайте слой цементной стяжки более 4 см. Всегда должен быть «пирог» полов: снизу толстые слои легких материалов, а сверху цементная стяжка и тонкий слой самовыравнивающегося наливного пола (0,4 — 0,9 см).
  • Учитывайте вес финишных материалов. Натуральный камень может передавать нагрузку от 60 кг/кв.м. Если уже произвели работы и подняли уровень полов, то правильно заменить тяжелые финишные материалы на более легкие, например на керамогранит.
  • Следите, чтобы во время ремонта хранение сухих смесей не было организовано в одной точке. Разделите смеси на группы и храните их в разных комнатах.
  • Всегда обращайтесь к профессионалам и не экономьте на специалистах. Ремонт не прощает ошибок. Ремонт требует знаний и опыта, никогда не допускайте к работе дилетантов или тех, кто не понимает разницу между М:300 и М:500.

Источник

Не уходите!

Сбор нагрузок

Рис. 3. Разрез по перекрытию

Сбор нагрузок                                                                                           Табл. 3

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Расчетная нагрузка, кН/м2

I. Постоянная нагрузка:

Ж/Б многопустотная плита,

δ=220 мм γ=2500 кг/м3

цементно-песчаный раствор, δ=20 мм, γ=2200 кг/м3

керамическая плитка, δ=13 мм, γ=1800 кг/м3

3

0,44

0,24

1,1

1,3

1,1

3,3

0,572

0,264

Итого

3,68

4,136

II. Временная нагрузка

длительная

кратковременная

3,5

1,5

1,2

1,2

4,2

1,8

Итого

5

6

Полная нагрузка

В том числе: постоянная и длительная кратковременная

8,68

7,18

1,5

10,136

Определяем нагрузку на 1 метр при ширине плиты 1,32 м по несущей способности:

, где

— полная расчетная нагрузка, (кН/м2);

— ширина панели,  (м);

— коэффициент надежности здания, =0,95 по (табл. [4]);

 (кН/м2);

Для расчета по трещиностойкости:

, где — полная нормативная нагрузка, (кН/м2);

 (кН/м2);

 (кН/м2).

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий,  в частных домах толщину  перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео:  Основные правила устройства монолитных перекрытий

Армирование пустотной плиты перекрытия: пошаговая инструкция

Армирование пустотных плит перекрытия проще всего выполнять самостоятельно вместо использования в строительстве готовых железобетонных конструкций.

Преимущества армирования:

Возможность выполнения ровных и прочных поверхностей Длительный срок эксплуатации Сравнительно небольшой вес при сохранении прочности, что позволяет понижать нагрузку на фундамент Прочность – возможность создавать перекрытия даже для сильно нагруженных конструкций, больших пролетов Надежность – устойчивость к разнонаправленным нагрузкам, весу 500-800 килограммов на квадратный метр Прекрасные показатели огнестойкости Цена вопроса – примерно равна стоимости готовой железобетонной плиты

Что представляет собой армирование плит

В процессе изготовления усиленных элементов перекрытия удается реализовать любую идею касательно планировки, получить надежную и прочную конструкцию. Работы проводятся с соблюдением технологий, материалы закупаются у проверенных поставщиков. Металлические стержни связываются между собой, для изготовления усиленных элементов перекрытия используют стержни диаметром 8-12 миллиметров, устанавливают опалубку и заливают все бетоном, покрывая каркас полностью.

Укладывать стержни с усилением необходимо на таких участках: в центре конструкции, в местах соприкосновения монолита с арками, внутренними стенами, колоннами, при установке тяжелого оборудования, камина, возле отверстий для лестниц, дымоотводных труб, элементов вентиляции и т.д.

Читайте также:  Изготовление полов в доме. Как правильно настелить деревянный пол

Советы по армированию:

Толщину армирования рассчитывают, исходя из длины, используя соотношение 1 к 30, но минимум 150 миллиметров (если опоры расположены на расстоянии 5 метров, толщина перекрытия должна составлять 170 миллиметров). Элементы укладываются в два слоя. Для раствора используют бетон М200, М300 с классом прочности на сжатие 150 кгс/ Диаметр прутьев составляет 8-14 миллиметров, зависит от нагрузок и количества рядов арматуры: при двухслойном армировании нижний ряд делают со стержнями большего диаметра. Обязательно сплошное ребристое основание для лучшей адгезии с бетоном. Опалубку делают из влагостойкой фанеры или досок.

Как правильно армировать плиты своими руками:

Процесс достаточно трудоемкий, но все вполне реально сделать самостоятельно. Сначала делают опалубку по периметру помещения из обрезных досок 150 на 25 миллиметров или фанеры толщиной 22 миллиметра (дороже, но поверхность получается идеально ровной). Поперечные бруски крепят с шагом 60-80 сантиметров, строго по уровню под них устанавливая телескопические стойки или вертикальные подпорки. Сверху на каркас выкладывают доски, листы фанеры, если нужно. Между щитами фанеры или досками не должно быть щелей – максимальная герметичность обязательна. Если плита станет основанием под кровлю, выстилают не боковые доски, а борта из ячеистых блоков и кирпича. После опалубку аккуратно снимают, поэтому изначально крепежные элементы нужно располагать по внешней стороне конструкции. Арматура вяжется проволокой. Стержни должны быть выложены без разрывов либо внахлест на 50 сантиметров минимум в местах соединений. Поперечная арматура в плите перекрытия скрепляется проволокой с использованием специального крючка. Процесс могут облегчить металлические карты, которые можно укладывать внахлест на 2 ячейки и фиксировать также проволокой. Металлический каркас устанавливается на фиксаторы или битую плитку, камни на высоте 4-5 сантиметра. Второй слой вяжется с поперечными разделителями, находясь на небольшом расстоянии от первого слоя. Расположение прутьев в бетоне предполагает полное покрытие металлических элементов раствором. Места с большой нагрузкой усиливаются дополнительными стержнями, связанными как обычно. Стоит заранее заготовить скрутки из вязальной проволоки – сначала бухту скрепляют скотчем в 3-5 точках на равном расстоянии, потом болгаркой режут на куски. Бетонный раствор проще готовить в бетономешалке, при необходимости можно добавить фибру, пластификаторы. Замешивают в пропорции: 5 частей гравия или щебня, 3 части просеянного песка, 20% общего объема сыпучих материалов воды. Сначала смешиваются все сухие компоненты, потом вливается вода, размешивается и раствор готов к работе. Заливка обязательно осуществляется с использованием вибратора либо молотка, которым можно постукивать по открытой сетке и элементам опалубки. В процессе высыхания раствора его смачивают водой путем разбрызгивания. Выжидают 4 недели, на предмет полного высыхания проверяют так: кладут на участок на ночь лист гидроизоляционного материала – если пятен к утру не будет и к поверхности бетон не прилипает, все готово.

Если все делать в соответствии с нормами и расчетами, самостоятельное армирование монолитной плиты перекрытия вполне возможно сделать самостоятельно, обеспечив основанию надежность, прочность, стойкость к разнообразным нагрузкам. При этом важно выполнять все работы в правильной последовательности, выбирать качественные материалы и не отступать от значений, указанных в схемах и чертежах.

Расчетные параметры

Чтобы не попадать в неприятные ситуации, тем более в выпуски новостей, надо уделять большое внимание расчету основных параметров. Величины конструкций перекрытия выбираются для всех конструкций особо. При этом учитывается длина пролетов, находящихся между стенами. Пространственная схема постройки позволяет высчитать массу, давящую на несущие конструкции. Исходя из этой массы, можно определить нагрузки, приходящиеся на отдельную плиту.

Важно: при расчете суммарной нагрузки учитывают тяжесть стяжки и перегородок, утеплительных материалов, мебели и прочей техники. Пусть плита весит 2900 кг, а несущая площадь составляет 9 кв. метров. Соответственно, на 1 кв. метр приходится 322,2 кг веса. Далее вычисленную цифру нужно отнять от нормативной цифры.

От получившейся разности надо отнять ориентировочную нагрузку, создаваемую мебелью, прочими конструкциями и бытовой техникой. После этого должен остаться солидный запас прочности. Обычно реальная нагрузка на единицу площади составляет в 2–3 раза меньше, чем закладываемое в проект значение. Такой подход позволяет исключить любые неожиданности в процессе эксплуатации.

Наибольшая статическая нагрузка, приходящаяся на одну точку, должна рассчитывать с резервным коэффициентом 30%.

Динамическая нагрузка рассчитывается уже с резервным коэффициентом 50%. Если нужно оценить пригодность старых конструкций, надо принять во внимание:

  • нагрузочные возможности стен;
  • текущее состояние строительных блоков;
  • сохранность арматуры.

Расчетные параметры

Размещая в старой квартире тяжелые мебельные изделия, большие чугунные ванны, надо учитывать предельный показатель нагрузки. Максимально точные результаты можно получить, привлекая специалистов. Профессионально выполненный расчет позволит избежать множества неприятных ситуаций. Что касается ширины и высоты плит перекрытия, то здесь тем более надо учитывать рекомендации профессионалов. В некоторых случаях можно на месте решать вопросы упрочнения плит перекрытий, используя их переопирание на временные опоры.

Распалубку перекрытий согласно установленным требованиям можно производить только после упрочнения бетона до 70% от проектного значения. В таком случае ставят единственный ярус стоек. К сведению: если нужна распалубка 50%, нужно ставить пару ярусов стоек. Пролеты длиной до 8 метров должны сооружаться с временной подпоркой в центре. Если длина пролета больше, то и подпорок нужно больше; а вот под плиты короче 3 метров поддержка нужна редко.

Расчетные параметры