Допустимые нагрузки на плиты перекрытия пустотные

Какова допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Железобетонные плиты перекрытия – самый распространенный материал для возведения межэтажных перегородок в Казани. При проектировании любого здания неизбежно возникает вопрос – какова допустимая нагрузка на плиту перекрытия. Важно точно определить, какой вес способна выдержать плита, прежде чем прогнется. Знание этого параметра позволяет выбрать для строительства оптимальные по форме, размерам и прочности плиты ЖБИ, нагрузки на которые будут оптимальные.

Если при расчетах будут допущены ошибки, и максимальная нагрузка на плиту перекрытия на 1 м2 будет определена неверно, это грозит разрушением всего здания.

Поэтому мы предупреждаем, что приведенная в этой статье информация про нагрузки многопустотных плит перекрытия является ознакомительной. Для составления проекта следует обратиться к опытным проектировщикам, которые сделают, в том числе, и расчет нагрузки на плиту перекрытия здания (онлайн-калькулятор также не гарантирует идеальную точность).

Виды пустотных панелей перекрытия

Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.

Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:

• размерам пустот;
• форме полостей;
• наружным габаритам.

В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:

• изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
• продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
• пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
• круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.

Виды плит и конструкция перекрытия

Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:

• круга;
• эллипса;
• восьмигранника.

По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.

Круглопустотная продукция отличается также габаритами:

• длиной, которая составляет 2,4–12 м;
• шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
• толщиной, составляющей 16–30 см.

По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.

Основные характеристики пустотных панелей перекрытий

Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия

Главные моменты:

• расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
• уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
• допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
• марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
• стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
• марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.

Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.

Материалы и конструкционные находки

Вес, который может выдержать плита перекрытия напрямую зависит от марки цемента, из которого она сделана.

Изготавливаются плиты перекрытия из бетона на основе цемента марки М300 или М400. Маркировка в строительстве – это не просто буквы и цифры. Это закодированная информация. К примеру, цемент марки М400 способен выдержать нагрузку до 400 кг на 1 куб.см в секунду.

Но не следует путать понятия «способен выдержать» и «будет выдерживать всегда». Эти самые 400 кг/куб.см/сек – нагрузка, которую изделие из цемента М400 выдержит какое-то время, а не постоянно.

Цемент М300 представляет из себя смесь на основе М400. Изделия из него выносят меньшие одномоментные нагрузки, зато они более пластичны и выдерживают прогибы, не проламываясь.

Армирование придает бетону высокую несущую способность. Пустотная плита армируется нержавеющей сталью класса АIII или АIV. У этой стали высокие антикоррозийные свойства и устойчивость к температурным перепадам от – 40˚ до + 50˚, что очень важно для нашей страны.

При производстве современных железобетонных изделий применяется натяжное армирование. Часть арматуры предварительно натягивают в форме, затем устанавливают арматурную сетку, которая передает напряжение от натянутых элементов на все тело пустотной плиты. После этого в форму заливают бетон. Как только он затвердеет и обретет нужную прочность, натяжные элементы обрезают.

Такое армирование позволяет железобетонным плитам выдержать большие нагрузки, не провисая и не прогибаясь. На торцах, которые опираются на несущие стены, используется двойное армирование. Благодаря этому торцы не «проминаются» под собственным весом и легко выдерживают нагрузку от верхних несущих стен.

Как рассчитывать допустимую нагрузку

Для проверки, выдержит ли выбранная плита внутренние элементы, вычитают из проектных значений разные виды нагрузок:

• собственную массу изделия на м 2
• оформление напольного покрытия (стяжки, утеплители, декор)
• привнесенную статическую нагрузку (мебель, техника)
• динамическую нагрузку (люди, животные)

Сортамент пустотных плит перекрытия содержит множество изделий, нужно рассчитать оптимальное заполнение проема с учетом массы плит и нагрузок.

Пример расчета веса внутренней стены:

800 кг/м 2 — 300 кг/м 2 (вес конкретной плиты по ГОСТу) — 150 кг/м 2 (максимальный вес стяжки, утеплителя и напольного покрытия по СНиП) – 150 кг/м 2 (минимальные нормы на привнесенную статическую и динамическую нагрузку) — 200 кг/м 2 .

Итоговая цифра означает максимально допустимый вес планируемых конструкций. Располагать их следует ближе к торцам плит. Важно помнить, что постоянные статические нагрузки скапливаются и могут привести к прогибу изделия, поэтому лучше не достигать максимума.

Достоинства и недостатки пустотных плит

По сравнению со сплошными аналогами пустотные панели обладают рядом несомненных преимуществ:

• Меньшей массой по сравнению со сплошными аналогами, причем без потери надежности и прочности. Это значительно уменьшает нагрузки на фундамент и несущие стены. При монтаже можно использовать технику меньшей грузоподъемности.
• Меньшей стоимостью, так как для их изготовления необходимо значительно меньшее количество строительного материала.
• Более высокой тепло- и звукоизоляцией (за счет пустот в «теле» изделия).
• Отверстия могут быть использованы для прокладки различных инженерных коммуникаций.
• Изготовление плит осуществляют только на крупных заводах, оснащенных современным высокотехнологичным оборудованием (производство их в кустарных условиях, практически, невозможно). Поэтому можно быть уверенным в соответствии изделия заявленным техническим характеристикам (согласно ГОСТ).

• Многообразие стандартных типоразмеров позволяет осуществлять строительство сооружений самых различных конфигураций (доборные элементы перекрытий можно изготовить из стандартных панелей или заказать у производителя).
• Быстрый монтаж перекрытия по сравнению с обустройством монолитной железобетонной конструкции.

К недостаткам таких плит можно отнести:

• Возможность монтажа только с применением грузоподъемной техники, что приводит к удорожанию постройки при индивидуальном строительстве жилого дома. Необходимость свободного места на частном участке для маневрирования подъемного крана при монтаже перекрытий.

На заметку! Деревянные перекрытия, которые очень популярны в индивидуальном строительстве, устанавливают на балки, для монтажа которых также необходимо применение техники достаточной грузоподъемности.

• При использовании стеновых блоков необходимо обустройство железобетонного армопояса.

• Невозможность изготовления своими руками.

Случаи прогибов плит

В продаже встречаются изделия с разным прогибом (в обе стороны). В соответствии со СНиП 2.01.07-85 – допускается, если он составляет не более 1/15 по длине.

К примеру, по ПБ 90-12 (особо проблемное изделие) он может составить до 60 мм.

Возникновение существенного обратного прогиба возможно, если плита короткая – при отпиливании она выгибается под воздействием значительной силы сжатия. Обычно строители видят прогибы невооруженным глазом, если плиты сложены стопкой.

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.

Разновидности нагрузок

Любое перекрытие между этажами состоит из трех частей:

1. Конструкционная основа – железобетон или деревянные балки;
2. Нижняя часть – отделка потолка, подвесные потолочные светильники;
3. Верхняя часть – стяжка пола, утепление, отделка пола.

Все, что расположено сверху и снизу на перегородке между этажами, создает статическую нагрузку. Это и элементы отделки, и подвесные светильники, и стоящая на полу верхнего этажа мебель. Динамическая создается людьми и животными, которые ходят по полу второго этажа.

Кроме того, существует распределенная и точечная нагрузка. Например, если к потолку привесить детские качели – это будет точечная или сосредоточенная нагрузка на плиту перекрытия. А если установить натяжной потолок с креплениями через равные промежутки – распределенная.

При строительстве зданий и сооружений стало правилом использовать железобетонные изделия с большей несущей способностью, чем требуется согласно расчетам. Запас прочности необходим для того, чтобы свести к минимуму риск обрушения постройки. Благодаря этому запасу различные улучшения, примеры которых мы рассмотрели выше, перегородки спокойно выдерживают.

Точечные нагрузки на перекрытия

Расчет точечной нагрузки считается наиболее важным, так как в случае ошибки вся нагнетаемая нагрузка будет приходиться на одну точку в плите, что, несомненно, приведет к обвалу перекрытия.

Согласно специализированной строительной литературе, в одной точке перекрытия может быть сосредоточенно не более 1600 кг, но каждый случай индивидуален и должен учитывать коэффициент надежности постройки.

И даже при всех правильно выполненных подсчетах специалисты советуют распределять точечную нагрузку таким образом, чтобы максимум располагался вблизи несущей конструкции, в которых выполняется усиленное армирование плит и исходных материалов. Несмотря на точный расчет рекомендуется перестраховаться.

Особенности определения точечной нагрузки

Определение несущей способности

Несущая способность плит перекрытия определяет их возможность длительно в процессе эксплуатации выдерживать и работать с динамическими, а также статическими нагрузками. Расчет всех значений осуществляется с точки зрения безопасной эксплуатации зданий и сооружений, повышенной степени их надежности При проектировании сооружений принимаются в равно распределенные нагрузки, которые отражаются в величинах в виде килограмм на квадратный метр. Нагрузка рассчитывается исходя из собственной массы плиты, которая приводится в технической документации. После определяется суммарный вес конструкций, которые теоретически могут располагаться на этаже, включая стяжку, покрытие пола, мебель, оборудование, технику, прочие объекты. В учет берутся и динамические факторы присутствия и перемещения людей или животных в предполагаемом количестве. При сборе нагрузок необходимо производить расчет производится с учетом коэффициентов кратковременной и длительной нагрузки, надежности по ответственности здания. Полное нормативное значение нагрузки, которая формируется от людей и мебели для строительства недвижимости в виде жилого фонда для квартир жилых сооружений насчитывает 1,5 кПа или 1,5 кН/м2.

На ребристые железобетонные изделия, выполняющие функции перекрытий расчет нагрузки осуществляется согласно действующих строительных норм и правил.

При строительстве жилых зданий нормативное значение средней нагрузки составляет около 100-200 килограмм на квадратный метр. При этом в проектной документации закладываются и принимаются к установке плиты перекрытия с индексом несущей способности – «8», способные выдерживать до 800 кг/м2. Благодаря этому, создается запас прочности зданий, которые обладают высокой степенью безопасности и надежности. Помимо этого, такое решение позволяет производить при необходимости монтаж участков монолитных плит, имеющих большую массу.

Установка пустотелых, ребристых или монолитных плит аргументируется необходимостью, которая исходит из расчетов нагрузки. При этом берется в учет стоимость изделий и себестоимость зданий и сооружений. В том случае, если стандартная типовая плита из легкого бетона удовлетворяет нагрузочным требованиям, появляется возможность сэкономить на фундаменте, используя железобетонные изделия с меньшим показателем веса. Применение монолитных плит может быть продиктовано крайней необходимостью, поскольку конструкция изделий предполагает не только максимальную прочность, но и наибольшую массу.

В большинстве современных типовых строений используются панельные многопустотные плиты перекрытий, которые позволяют обеспечить должный уровень комфорта проживания в области гидро и термоизоляции, звуконепроницаемости, позволяя добиться высокой степени прочности и надежности зданий и сооружений. Помимо этого круглые пустоты удается использовать для прокладки всех необходимых коммуникаций внутри объекта в виде электропроводки, других необходимых линий связи.

Плиты перекрытия нашли свою популярность и обрели широкое распространение в строительстве жилых домов и отличаются меньшим весом по сравнению с полнотелыми плитами, да и стоят они дешевле. А вот в вопросах надежности и прочности им не уступают. Расположение пустот и их количество никак не влияют на несущие свойства плиты. Кроме того, они позволяют добиться более высоких звуко- и теплоизоляционных свойств строения.

Но какими бы легкими они не считались, при их установке никак не обойтись без соответствующей подъемной техники. Это позволяет повысить точность монтажа и завершить строительство в более короткие сроки. Эти изделия хороши еще и тем, что изготавливаются в условиях завода, а значит, проходят контроль качества.