Расчет толщины плиты перекрытия железобетонной и монолитной | Статья завода БЗСК

Содержание:

1. Для чего делается расчет плиты перекрытия в строительстве
2. Основные данные для расчета плит перекрытия 
3. Виды расчетных нагрузок на плиту перекрытия 
4. Почему мы приводим самые простые примеры расчета железобетонных плит 

Метод используется при проектировании и разработке раздела «Конструкции железобетонные» и представляет собой вычисление максимальной допустимой распределительной нагрузки на плиту для определения наименьшей и наибольшей толщины, ширины и длины детали. Расчет имеет экономическое значение с точки зрения выбора плиты по характеристикам и стоимости и технологическое значение, поскольку позволяет определить методы монтажа ЖБ конструкций с перекрытиями. 

Для чего делается расчет плиты перекрытия в строительстве

В промышленном, гражданском и частном строительстве используется несколько способов перекрытия железобетонными плитами. Для правильного расчета необходимо определиться с методом монтажа и особенностями конструкции. 

Основные виды конструкций перекрытия с использованием монолитной железобетонной плиты:

• балочное применяется, когда перекрываемый пролет больше длины одной плиты, при этом учитывается тип плиты — для ребристой балки укладываются перпендикулярно ребрам, для гладкой выбирается направление, перпендикулярное направлению укладки плиты;
• безбалочное перекрытие представляет собой создание конструкции, опирающейся на несущие стены, а при значительных расстояниях на капители несущих колонн с креплением по закладным сваркой;
• кессонное перекрытие формируется за счет пересечения ребер, создающих несущую сетку с распределенной по ребрам нагрузкой;
• шарнирное бесконсольное или перекрытие с защемлением балок применяется в зависимости от расчетной нагрузки на узлы конструкции. 

В проектном и частном строительстве могут возникать разные ситуации, когда уровни строения имеют разную конфигурацию. Поэтому расчет монолитной плиты перекрытия делается с поправкой на разброс параметров в виде коэффициента.

Основные данные для расчета плит перекрытия 

Железобетонная плита для перекрытия этажей и проемов является несущей частью конструкции, для которой характерно распределение нагрузок по нескольким направлениям. В основе расчетов толщины и прочности лежит необходимость получить значения размеров и толщины, при которых:

• плита ляжет на опорные точки стен (балок, колонн) с необходимым для устойчивости нахлестом;
• на железобетонную конструкцию будут воздействовать нагрузки, не вызывающие критического изгиба плиты под действием веса частей конструкции и собственной массы;
• нагрузка на изгиб будет ограничена таким образом, чтобы на растяжение работала арматурная сетка, а не бетонный монолит;
• общий вес конструктивной части сооружения вместе с плитой не превышал допустимые нагрузки на основание и расположенные ниже части.  

При корректном расчете можно получить результат, позволяющий подобрать готовую ЖБ плиту по размерам, весу и прочности относящуюся к одной из категорий стандартных ЖБИ. В практике современного строительства расчет монолитной плиты перекрытия делается с учетом пространственного армирования, так как подавляющее большинство изделий этого типа выпускается с применением арматуры. 

Виды расчетных нагрузок на плиту перекрытия 

Принято классифицировать нагрузки на плиту перекрытия как длительные, кратковременные, статические и динамические. Например , весовая нагрузка при эксплуатации строения относится к длительным (вес мебели, техники, других элементов конструкции), нагрузка от строительного оборудования и техники будет кратковременной и динамической, воздействие на плиту со стороны других деталей будет долговременным и статическим. При этом могут возникать кратковременные деформирующие воздействия при усадке здания, температурных колебаниях, от проезда транспорта.  

Особенностью расчета железобетонных плит считается основной упор на распределительные нагрузки. Самый простой расчет при известных значениях будет выглядеть так: основная нагрузка 400 кг/м.кв, вес плиты 250 кг/м.кв, стяжка и конструкция пола — 100 кг/м.кв. Итого нагрузка составит 750 кг/м.кв, значит, можно подобрать плиту по размерам и прочности, применив страховочный коэффициент 1,2 на непредвиденное нагружение. Важно! — в приведенном примере расчета железобетонной плиты перекрытия указаны именно нагрузки на квадратный метр, то есть не абсолютные цифры веса каких-то предметов. 

Почему мы приводим самые простые примеры расчета железобетонных плит 

В практике строительства распространены стандартные ЖБ плиты. Расчет размеров и прочности для заливки монолитной плиты перекрытия без армирования и с использованием опалубки не может быть сделан на месте, без применения специальных программ. При таких вычисления необходимо учитывать сечение и тип арматуры, качество и марку прочности бетона, особенности конструкции монолитного здания.  

Для того, чтобы избежать ошибок в расчетах для определения размеров и несущей способности плит перекрытия, можно выбрать один из путей:

• использовать стандартные ЖБ плиты с армированием и известными характеристиками, сделав предварительный расчет нагрузки с учетом веса плиты и деформаций;
• использовать программы для проектирования ЖБ узлов и конструкций с базой данных доступных по СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003 значений и параметров. 

Приводим пример расчетов плиты для пустотной плиты перекрытия для жилого помещения при размерах пролета 6 м и ширине 1,5 м. В качестве опоры используются поперечные стены здания, что делает расчет аналогичным расчету двутавровой профильной балки, свободно уложенной на две опоры. 

Высота сечения многопустотной предварительно напряженной плиты по конструктивным соображениям:

h = (1/15÷1/30)l0 = 0,385÷0,19

принимаем h = 0,22м

Рабочая высота сечения:

h0 = h – as = 0,22 – 0,03 = 0,19м

Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn = 0,95

1. · постоянная q = 6,266·1,5 = 9,399 kH/м
2. · временная p = 0,98 ·1,5 = 1,47 kH/м
3. · полная q + p = 7,246·1,5 = 10,869 kH/м

Нормативная нагрузка на 1м

1. · постоянная qn = 5,399·1,5 = 8,099 kH/м
2. · временная pn = 0,7·1,5 = 1,05 kH/м
3. · полная qn + pn = 6,099·1,5 = 9,149 kH/м

Если вы не располагаете опытом проектирования и выполнения расчетов для разных типов монолитных и железобетонных плит, то выполнение этой задачи будет невозможно. Именно поэтому в жилом строительстве отдается предпочтение готовым ЖБИ с известными параметрами. 

Железобетонные плиты перекрытия — СК Авторитет

Применяемые в строительстве частных домов железобетонные плиты перекрытия позволяют значительно сократить сроки сдачи объектов, а также обеспечить высокие эксплуатационные характеристики несущих конструкций. В частности, для обустройства межэтажных и чердачных перекрытий используется ЖБ плита, которая по стандарту имеет толщину 220 мм.

Общая информация о железобетонных плитах перекрытия

Производство преднапряженных плит перекрытия осуществляется по методу экструзии. В качестве основного компонента применяются бетоны, марки которых указаны в Государственном Стандарте ГОСТ 23009. В этом документе также предписаны другие особенности и нормы, которые должны соблюдать производители железобетонных изделий этого класса.

Для того, чтобы плита перекрытия обладала необходимой несущей способностью и прочностью, при ее производстве используется закладка арматурного каркаса. Для этого используются стальные высокопрочные канаты с маркировкой К-7. Их толщина, в зависимости от габаритных размеров и конфигурации плит перекрытия, может быть в пределах от 9 мм до 15 мм. Аналогично по размерам ЖБИ нормируется и количество закладываемых канатов.

Чтобы уменьшить вес плит перекрытия, которые используются в частном домостроении, их делают пустотными. Эта характеристика означает, что внутри плиты вдоль ее длины имеются сквозные отверстия определенного диаметра. В частности, если рассматривать вышеупомянутую ЖБ плиту толщиной 22 см, то у нее сечение пустот составляет 159 мм.

Маркировка пустотных плит перекрытия

Все изготовленные в соответствии с ГОСТом железобетонные изделия имеют соответствующую маркировку, содержание и значение которой также нормируется этим документом. В частности, пустотные плиты перекрытия имеют следующую маркировку и ее расшифровку:

ПК 60.12.2,2-4,2К7

Где цифра 60 указывает на длину плиты 6000 мм, 12 – ширина ЖБИ 1200 мм, 2,2 – высота 220 мм. Показатель 4,2К7 означает, что такая плита рассчитана на нагрузку 4,2 кПа.

Правила монтажа плит перекрытия

Применение железобетонных плит перекрытия в сфере строительства загородных домов должно осуществляться с соблюдением правил и норм, прописанных в соответствующем документе. В данном случае им является СНиП 3.03.01-87, который называется: «Несущие ограждающие конструкции».

Преимущества железобетонных плит перекрытия

ЖБ ПК целесообразно применять при строительстве частных домов, в частности, для обустройства межэтажных и чердачных перекрытий, благодаря следующим их достоинствам:

• высокая несущая способность;
• уменьшенный вес за счет наличия пустот;
• высокая прочность благодаря арматурному каркасу;
• устойчивость к воздействию огня;
• невосприимчивость к перепадам температур;
• долгое время не теряют своих свойств в условиях повышенной влажности;
• хорошие звукоизоляционные характеристики;
• стабильность геометрической формы на протяжении всего срока эксплуатации;
• долговечность.

Для удобства погрузки, выгрузки и установки на место эксплуатации плиты ПК оснащены металлическими петлями, которые позволяют быстро подсоединять и отсоединять стропы грузоподъемной техники.

Итог

Пустотные железобетонные плиты толщиной 220 мм являются оптимальным строительным материалом для обустройства межэтажных и чердачных перекрытий в частных домах и коттеджах. Преимущественно используются при реализации проектов, где в качестве стенового материала применяется кирпич или керамические блоки.

Другие новости и статьи

26 мая 2017

Утепление фундамента

Если в доме есть подвальное помещение – утепление фундамента необходимо. В ином случае, в холодное время будут значительные тепловые потери. На стенках подвала появится влага и начнет развиваться плесень.

статья

15 авг 2018

Какие документы нужны для строительства дома? Инструкция с разъяснениями

Строительство частного дома на загородном участке – это не только хлопоты с выбором проекта, закупкой стройматериалов, обустройством фундамента, стен и крыши. Не менее важным этапом, который предшествует строительным работам, является сбор и согласование целого перечня документов.

статья

25 дек 2018

Что выбрать: кирпич или газосиликатные блоки при строительстве дома?

Издревле дома строились либо из камня, либо из древесины, но время идет и тенденции меняются. Теперь дома все чаще строятся из новых материалов: газосиликатных блоков, пенобетона, монолитного кирпича. Что же предпочесть в условиях современного нелегкого выбора?

статья

Сколько бетона нужно для моего антресольного этажа?

Антресольные этажи — отличное решение для увеличения вместимости площадки, но какое количество бетона нужно использовать при их разнообразном использовании? Мы собираемся объяснить лучшие варианты и то, как поддерживается плита пола, чтобы вы знали, как определить мезонин, который соответствует вашим требованиям, и примерно сколько это будет стоить.

Создание антресольного этажа на вашем складе — отличное решение для увеличения вместимости вашего рабочего места либо в ответ на рост компании, либо просто для увеличения доступного пространства — последнее особенно важно, поскольку цены на аренду продолжают расти).

Сколько бетона нужно для антресольного этажа?

Одним из наиболее важных факторов является назначение антресольного этажа. Это позволит понять, какой толщины требуется бетонная плита. Бетон толщиной от 3½ до 6 дюймов может значительно повлиять на стоимость мезонина.

Например, при таком диапазоне толщины бетонного пола мезонина размером 10 x 10 футов это может означать разницу между 13 и 22 ярдами бетона. Если мы используем приблизительную цифру в 125 долларов за ярд, разница в стоимости составит около 1125 долларов.

Эта статья поможет вам понять требования к несущей способности и то, как это влияет на количество бетона, необходимого для антресольного этажа.

Что такое мезонинная емкость?

Назначение вашего антресольного этажа напрямую влияет на требования к вместимости. Это означает больше, чем просто то, какой вес может выдержать антресольный этаж. Это рассмотрение того, как вес распределяется по полу.

Равномерные нагрузки, более равномерно распределенные по полу, оказывают гораздо меньшее воздействие на пол, чем точечные нагрузки, которые концентрируют весь свой вес на небольшой площади.

Это может быть различием между загруженным поддоном, который хорошо распределяет вес, по сравнению с механизмом или стеллажом, который концентрирует всю свою нагрузку на небольших подставках или подножках.

Вообще говоря, более толстая бетонная плита рекомендуется, если вы ожидаете, что на антресольный этаж будет приходиться больше точечных нагрузок. Если распределение веса более равномерное, можно использовать более тонкую плиту.

Когда речь идет о нагрузке на опорную стойку мезонина, расстояние определяется требуемым расстоянием для оборудования внизу, а не обязательно нагрузкой на мезонин. Если требуется широкий нижний колонтитул опорной колонны, даже до 25 футов, можно залить новые нижние колонтитулы опорных колонн, чтобы противодействовать этому.

Если антресоль устанавливается на существующую плиту и невозможно залить новые нижние колонтитулы, расстояние между колоннами необходимо уменьшить, чтобы обеспечить достаточную поддержку антресольного этажа.

Расчет несущей способности антресольного этажа

При расчете несущей способности бетонного антресольного этажа учитываются две переменные:

1. Толщина бетонной плиты (от 3½ до 6 дюймов)
2. Пролет опорной стойки

Ниже представлена ​​таблица, показывающая взаимосвязь между толщиной бетона и пролетом опорной колонны и результирующей несущей способностью в SPF.

При оценке веса, хранящегося на вашем мезонине, лучше ошибиться в сторону осторожности. Согласно рекомендациям Международного строительного кодекса, антресольные этажи можно разделить на три категории с обозначенной грузоподъемностью, измеряемой в фунтах на квадратный фут (PSF):

• Приподнятые платформы/офисы — 60 PSF / бетон 3½ – 4 дюйма
• Склад для легкого производства — 125 PSF / 3½ — 5” бетон
• Склад для тяжелого производства — 250 PSF / 3½ — 6” бетон

(В США наиболее распространено легкое производство.)

Бетонный пол мезонина состоит из листов Form Deck, на которые заливается влажный бетон. Опалубка форм обеспечивает опору (например, форму или форму) для влажного бетона во время его затвердевания.

Как и все металлические настилы, Form Deck доступен в листах различной длины.

Поиск баланса между стоимостью и достаточной грузоподъемностью является ключом к успешному результату.

Какой толщины должна быть бетонная плита?

Вот диаграмма максимально допустимых наложенных равномерных нагрузок на обычный бетон. Если вы покупаете мезонин в PWI, мы поможем вам с этими решениями и ответим на ваши вопросы о толщине бетона, грузоподъемности и всем остальном, что вам нужно.

Вам нужен бетонный мезонин?

Наша команда экспертов по мезонину готова помочь составить смету для вашего мезонина и провести вас через каждый этап процесса проектирования. Заполните форму или свяжитесь с нашей командой прямо сегодня!

Советы по улучшению бетонной плиты пола гаража

Рассмотрено

Келли Бэкон

Рассмотрено
Келли Бэкон

Келли Бэкон является лицензированным генеральным подрядчиком с более чем 40-летним опытом работы в строительстве, жилищном строительстве и реконструкции, а также в коммерческом строительстве. Он является членом Наблюдательного совета по благоустройству дома Spruce.

Узнайте больше о The Spruce’s
Наблюдательный совет

Дон Мейсон / Getty Images

Если вы только думаете о новом бетонном полу в гараже или готовы приступить к планированию нового, у вас, вероятно, есть много вопросов. Конечно, вы можете позвонить конкретному подрядчику и позволить ему сказать вам, что вам нужно. Однако позвоните нескольким подрядчикам, и вы, вероятно, получите несколько разных идей о том, что вам нужно, с таким же количеством различных оценок того, во что вам это обойдется.

Нажмите «Играть», чтобы узнать, как сделать бетонные полы в гараже долговечными

Проведите исследование

Вот когда стоит провести небольшое исследование. Всегда имеет смысл узнать как можно больше о проекте реконструкции дома, планируете ли вы сделать это самостоятельно или заплатить кому-то другому за выполнение работы. При поиске подрядчиков вы должны уметь задавать правильные вопросы и понимать, когда ответы, которые вы получаете, не совпадают.

Паршивые бетонные плиты слишком распространены. Плиты, на которых появляются трещины, вероятно, являются самой большой головной болью, и люди, заливающие такие плиты, склонны говорить такие вещи, как «бетон всегда треснет». Не верьте этому. Хорошие бетонные плиты в гаражах выдержат весь вес, который им приходится нести, в жаркую и холодную погоду и в течение многих долгих лет практически без признаков трещин. У людей есть такие гаражные плиты, так как некоторые из них, которые были залиты более 50 лет назад, сегодня все еще такие же прочные, как и в эпоху телевидения.

Если вам не так повезло, важно отметить, что можно отремонтировать как маленькие, так и большие трещины в бетоне. Но если вы хотите знать, что отличает хорошие бетонные плиты от не очень хороших, вот некоторые вещи, которые вам нужно знать.​

Уровень этажа

Старые привычки умирают с трудом. Раньше строительные нормы и правила предусматривали, что пол пристроенного гаража должен быть на четыре дюйма ниже уровня пола дома. Обоснование необходимости этого небольшого шага заключалось в том, что он предотвратит попадание пролитого бензина, паров бензина и угарного газа внутрь дома. Нынешние нормы жилищного строительства не содержат этого требования (по-видимому, в наши дни машины меньше протекают), а значит, весь дом (включая гараж) можно поставить на бетонную плиту, залитую на одной высоте.

Но все еще есть много подрядчиков и строительных инспекторов, которые застряли в прошлом, предлагая или настаивая на четырехдюймовом шаге, который стоит больше, чем ровная плита. Если вы столкнетесь с одним из этих людей, не стесняйтесь подвергать сомнению их мудрость и требовать, чтобы они представили доказательства того, что это необходимо по закону. Это по-прежнему может требоваться по закону местными строительными нормами, но это не требование, указанное в Международном жилищном кодексе, который служит образцом для большинства местных и государственных норм.

Подготовка земли

Самая большая угроза для бетонной плиты в гараже исходит не от того, что строится или паркуется сверху, а от того, что может двигаться внизу. Если почва или основание под плитой сдвигаются или оседают, в результате плита может треснуть.

Хорошая подготовка почвы начинается со снятия верхнего слоя почвы. Затем, если почва ранее не была «нарушена» (т. Е. Выкопана), следует добавить четырехдюймовый слой (минимум) гравия или камня. (Почва, которая была выкопана ранее, должна быть утрамбована.) Гравий или камень также необходимо утрамбовать.

Пароизоляция

Пароизоляция (по сути, толстые листы пластика) часто не требуется, но вы действительно должны настаивать на ней. Это недорогая страховка от проникновения воды через пористый бетон, конденсации на поверхности и повреждения предметов, размещенных на плите. Лучше всего подходят пароизоляционные материалы, изготовленные специально для использования под бетоном.

Совет

Пароизоляционные материалы также помогают удерживать влагу в твердеющем бетоне, замедляя процесс твердения и укрепляя бетон, поскольку медленно твердеющий бетон прочнее, чем быстротвердеющий.

Правильный микс

Бетонная плита должна иметь толщину не менее четырех дюймов; она должна быть толще, если на нее будет опираться тяжелое оборудование. Строительные нормы и правила предлагают требования к бетонной смеси, которые различаются в зависимости от региона. Стандарты выражаются в терминах «прочности на сжатие», которая сводится к количеству воды, используемой в смеси.

Большее количество воды облегчает заливку, поэтому некоторые подрядчики пытаются разбавлять смесь, прибывающую в грузовике. Проблема в том, что добавление воды также может сделать плиту менее прочной. Подрядчики могут добавлять в смесь пластификаторы, которые делают смесь более текучей без ущерба для прочности на сжатие.

Если вы живете в холодном климате, ваша бетонная смесь, вероятно, должна включать воздухововлекающие вещества, которые ограничивают повреждение плиты в результате сезонных циклов замораживания-оттаивания. Армирование волокном — еще один недорогой продукт, на котором стоит настаивать. Волокна смешиваются с бетоном и производят более прочную плиту.

Усиление

Проволочная сетка или толстые арматурные стержни («арматура») уже давно являются составной частью бетонных плит. Однако при надлежащей подготовке основания, хорошей бетонной смеси и достаточном количестве компенсационных швов в этом нет необходимости. Тем не менее, многие подрядчики продолжают добавлять дешевую страховку, предлагаемую армированием. Чтобы арматура выполняла свою работу по назначению, она должна опираться на середину плиты, а не на дно. Это означает, что он должен быть достаточно хорошо закреплен в земле, чтобы оставаться на месте во время заливки бетона.

Компенсаторы

Многие люди понимают, что древесина сжимается и расширяется в зависимости от температуры и влажности в течение года. Но то же самое происходит и с бетоном. Вот почему необходимо предусмотреть компенсационные швы по краям бетонного пола гаража, а также вокруг стоек или других выступов в плите. Упругий материал, используемый в компенсационных швах, поглощает любое расширение, тем самым снижая напряжение, но при этом заполняет этот шов, когда он сжимается.