Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома

Межэтажное перекрытие по деревянным балкам: расчёт по сборным нагрузкам и допустимому прогибу

Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.

  • Требования к межэтажным перекрытиям
  • Типы межэтажных перекрытий
  • Виды креплений и соединений деревянных балок
  • О деревянных балках перекрытия
  • Расчет несущих балок
    • Расчет нагрузок
    • Расчёт допустимого прогиба

Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.

Сбор нагрузок на перекрытие и балку

Сбор нагрузок производится всегда, когда нужно рассчитать несущую способность строительных конструкций. В частности, для перекрытий нагрузки собираются с целью определения толщины, шага и сечения арматуры железобетонного перекрытия, сечения и шага балок деревянного перекрытия, вида, шага и номера металлических балок (швеллер, двутавр и т.д.).

Сбор нагрузок производится с учетом требований СНиПа 2.01.07-85* (или по новому СП 20.13330.2011) «Актуализированная редакция» [1].

Данное мероприятие для перекрытия жилого дома включает в себя следующую последовательность:

1. Определение веса «пирога» перекрытия.

В «пирог» входят: ограждающие конструкции (например, монолитная железобетонная плита), теплоизоляционные и пароизоляционные материалы, выравнивающие материалы (например, стяжка или наливной пол), покрытие пола (линолеум, паркет, ламинат и т.д.).

Для определения веса того или иного слоя нужно знать плотность материала и его толщину.

2. Определение временной нагрузки.

К временным нагрузкам относятся мебель, техника, люди, животные, т.е. все то, что способно двигаться или переставляться местами. Их нормативные значения можно найти в таблице 8.3. [1]. Например, для квартир жилых домов нормативное значение равномерно распределенной нагрузки составляет 150 кг/м2.

3. Определение расчетной нагрузки.

Делается это с помощью коэффициентов надежности по нагрузки, которые можно найти в том же СНиПе. Для веса строительных конструкций и грунтов — это таблица 7.1 [1]. Что касается равномерно распределенной временной нагрузки и нагрузки от материалов, то здесь коэффициент надежности берется в зависимости от нормативного значения по пункту 8.2.2 [1]. Так, по нему, если вес составляет менее 200 кг/м2 коэффициент равен 1,3, если равен или более 200 кг/м2 — 1,2. Также данный пункт регламентирует значение нормативной нагрузки от веса перегородок, которая должна равняться не менее 50 кг/м2.

4. Сложение.

В конце необходимо сложить все расчетные и нормативные значения с целью определения общего значения для дальнейшего использования их в расчете на несущую способность.

В случае сбора нагрузок на балку ситуация та же. Только после получения конечных значений их нужно будет преобразовать из кг/м2 в кг/м. Делается это с помощью умножения общей расчетной или нормативной нагрузки на величину пролета.

Для того, чтобы материал был более понятен, рассмотрим два примера. В первом примере соберем нагрузки на перекрытие, а во втором на балку.

А после рассмотрения примеров с целью экономии времени можно воспользоваться специальным калькулятором. Он позволяет в режиме онлайн собрать нагрузки на перекрытие, стены и балки перекрытия.

Особенности и преимущества изделий

К преимуществам использования пустотных железобетонных плит относительно монолитных перекрытий можно отнести следующее:

  • Небольшой вес, благодаря чему сводится к минимуму нагрузка на фундамент и стены.
  • Минимальная трудоемкость и быстрый монтаж – укладка осуществляется с привлечением автокрана в течение считанных часов. Заделка щелей и обкладка пустот также осуществляется довольно быстро.
  • Низкая стоимость, обусловленная отсутствием необходимости в аренде или покупки дополнительного инструмента и оснастки (арматура, опалубка, вибрационное оборудование и т.д.).
  • Дополнительная теплоизоляция и звукоизоляция –содержащийся в технологических пустотах воздух способствует снижению уровня проникающего извне шума и уменьшению потерь тепла.
  • Широкий спектр плит по типоразмерам – ПБ выпускаются длиной 1,6-10,8 м, а ПК от 1,6-7,2 м.
Читать еще:  Процент армирования плиты перекрытия

Из минусов можно отметить необходимость в использовании грузоподъемной техники, нуждающейся в свободном подъезде к месту , где проводятся монтажные работы. Перед монтажом плит на стены из материалов низкой плотности (пеноблок, газосиликат и т.д.) потребуется сооружение армопояса, располагаемого по периметру несущих стен «коробки».

При выборе многопустотных ЖБИ для сооружения горизонтальных ограждающих и несущих конструкций важно учитывать то, что нагрузки на плиту перекрытия собираются с учетом требований СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»).

Шаг 3. Рассчитываем нагрузку

Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка запланирована. При этом какая-то часть нагрузки будет считаться длительной, которую определяет количество мебели, техники и этажности, а другая – кратковременной, как строительное оборудование во время стройки.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и другого рода нагрузки, как статистические и динамические, при этом сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в килограммах или в ньютонах (например, нужно будет ставить тяжелую мебель) и распределительная нагрузка, измеряемая в килограммах и силе. Конкретно сам расчет плиты перекрытия всегда нацелен на определение распределительный нагрузки.

Вот ценные рекомендации, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия в плане расчета на изгиб:

Еще один немаловажный момент, который тоже нужно учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? На кирпичные, каменные, бетонные, пенобетонные, газобетонные или из шлакоблока? Вот почему так важно рассчитать плиту не только с позиции нагрузки на нее, но и с точки зрения ее собственного веса. Особенно если ее устанавливают на недостаточно прочные материалы.

Сам расчет плиты перекрытия, если мы говорим о жилом доме, всегда нацелен на нахождение распределительной нагрузки. Она рассчитывается по формуле: q1=400 кг/м². Но к этому значению добавьте вес самой плиты перекрытия, а это обычно 250 кг/м², а бетонная стяжка и чистовой пол дадут еще дополнительные 100 кг/м². Итого имеем 750 кг/м².

Учитывайте при этом, что изгибающее напряжение плиты, которая по своему контуру опирается на стены, всегда приходится на ее центр.

Методика расчета

Допустим, нам нужно определить, какова будет нагрузка на плиту в кирпичном доме, для начала нужно выполнить чертеж здания. Согласно чертежу высчитывается общий вес, который должно выдержать перекрытие. Затем это значение делится на общее количество элементов, которые планируется использовать для возведения перегородки между этажами.

Середина плиты никогда не должна принимать на себя большой вес, даже если снизу под этим местом будет находиться колонна или капитальная стена.

Чтобы рассчитать допустимую нагрузку на одну плиту, необходимо знать ее вес. Для примера возьмем изделие с маркировкой ПК-60-15-8, которое часто применяется при строительстве в Казани. По маркировке мы определяем вес изделия равный 2850 кг, и площадь несущей поверхности 9 м2 (умножаем длину на ширину). Максимально допустимая нагрузка, как мы уже говорили выше, 8 кг на 1 дм2.

Первый способ

Это изделие может выдержать 800*9=7200 кг. Если вычесть отсюда вес его самого 7200-2850 = 4350 кг. Теперь следует определить вес утепления, стяжки и отделки напольного покрытия верхнего этажа. В среднем этот показатель для готового пола равен 150 кг на 1м2. Итого 150*9 = 1350 кг. Снова вычитаем эту цифру из оставшегося значения: 4350-1350=3000 кг или 300/9 = 333 кг на 1м2.

Согласно СНиП 150 кг на 1м2 должно быть отведено под статическую и динамическую нагрузку при эксплуатации (мебель, техника, люди, животные и т. д.). 333-150=183 кг/м2. Эти килограммы могут быть использованы для возведения декоративных конструкций, межкомнатных перегородок или оставлены запасом по прочности.

Если при расчете общая нагрузка превысила максимально допустимое значение, следует выбрать облегченную конструкцию пола и межкомнатных перегородок, отказаться от декоративных элементов.

Второй способ

Исходные данные те же самые: вес = 2850 кг, площадь = 9 м2, предельная нагрузка 8 кг на 1 дм2, то есть на 1 м2 поверхности приходится 2850/9=316 кг/м2. Это собственный вес. Оставшийся запас находим так: 800-316=484 кг/м2.

Средний вес готового напольного покрытия мы уже знаем – 150 кг на 1м2. Итого 484-150 = 334 кг/м2. Вычитаем те самые 150 кг на 1 м2, которые следует заложить на статическую и динамическую нагрузки при эксплуатации: 334 – 150 = 184 кг/м2.

Читать еще:  Несъемная опалубка из профлиста для перекрытий

Как вы видите, с помощью обоих способов получилось одинаковое значение. Разница в 1 кг получилась путем округления десятичной дроби, которая была получена методом деления в первом способе. Во втором варианте расчетов деление, и, соответственно, округление не производилось.

С нами Вы можете не беспокоиться о будущем вашего дома, наши проектанты имеют большой опыт расчета любых нагрузок и проектирования домов в целом.

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.

Требования к межэтажным перекрытиям

Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.

Перед работой советуем ознакомиться с материалами, изложенными в СНиП II-25–80 (СП 64.13330.2011), там много полезной информации.

Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам.

Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Элементы конструкцийПредельные прогибы в долях пролёта, не более
1. Балки междуэтажных перекрытий1/250
2. Балки чердачных перекрытий1/200
3. Покрытия (кроме ендов):
а) прогоны, стропильные ноги1/200
б) балки консольные1/150
в) фермы, клееные балки (кроме консольных)1/300
г) плиты1/250
д) обрешётки, настилы1/150
4. Несущие элементы ендов1/400
5. Панели и элементы фахверха1/250
Примечания:
1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта.
2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета.

Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.

Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.

Расчет общей нагрузки на 1 м 2 грунта

Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.

Условное расчетное сопротивление грунта R определяют по таблицам СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений».

  1. Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м 2 =17 т/м 2 .
  2. Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R составляет 2,5 кг/см 2 , или 25 т/м 2 .
Читать еще:  Бетонные плиты перекрытия ребристые

Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Плиты перекрытия можно делать своими руками. Чтобы сделать их прочнее делается армирование.

Планируя роскошные ремонты в старых домах, лучше заранее изъять старое утепление полов и напольное покрытие. Затем следует хотя бы приблизительно оценить его вес. Новые стяжки, плиты или паркет, которые придут им на смену, желательно подобрать так, чтобы вес нового напольного «одеяния» был примерно равен массе прежней верхней части перекрытия.

Следует быть особо осторожным, размещая в старых квартирах новую сантехнику с увеличенными объемами – ванны на 500 л и более, джакузи. Лучше всего пригласить специалиста и попросить его провести детальные расчеты. Следует помнить, что кратковременная нагрузка и постоянная статическая нагрузка отличаются друг от друга.

Статические нагрузки имеют свойство накапливаться, приводя со временем к значительным прогибам и провисаниям плиты. А кратковременная нагрузка всего лишь испытывает ее на прочность.

В заключение хотелось бы сказать, что только точное соблюдение всех правил и тщательность в расчетах обеспечат плитам перекрытия долгую жизнь.

Классификация плит перекрытия

В зависимости особенностей конструктивного исполнения, ЖБИ разделяются на несколько видов, среди которых:

  • однослойные сплошные плиты 1П и 2П толщиной 120 мм и 160 мм;
  • многопустотные изделия 1ПК и 2ПК с сечение технологических круглых пустот 159 мм и 140 мм;н
  • изделия многопустотные марки ПБ толщиной 220 мм, выполненные то технологии безопалубочного формования.

При этом различают следующие виды элементов:

  • пустотные, а также многопустотные – облегченные конструкции плит, монтаж которых реализуется с опиранием по двум сторонам;
  • железобетонные нарезные панели;
  • плиты ребристого профиля, ориентированные на применение при строительстве перекрытий зданий промышленного и производственного назначения с шагом несущих изделий 6000 мм. Стандартные ребристые плиты имеют диапазон несущей способности в пределах от 180 до 830 килограммов на квадратный метр;
  • монолитные плиты – панели перекрытий, которые отливаются по месту в заранее смонтированную опалубку. Такие изделия подлежат армированию и должны обладать несущей способностью не менее 500 кг/м2.

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 ремонтахранение 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.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector