Как правильно сделать расчет перекрытия по деревянным балкам


Нагрузка на пустотную пелиту перекрытия

Главные требования, которые предъявляются к перекрытиям

Рассмотрим, какие требования предъявляются к плитам перекрытия:

Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома Программа расчета деревянных балок Расчет швеллера на прогиб. Подробная … Инструкция по определению расчетной …

  1. Высокая прочность, достаточная для выдерживания нагрузок как от собственного веса, так и полезных (например, создаваемых мебелью, оборудованием, находящимися в помещении людьми).
  2. Величина полезной нагрузки плиты на один квадратный метр поверхности может усиливаться в зависимости от назначения помещения или от характера его оборудования. Например, для чердачных перекрытий полезная нагрузка составляет не более 105 килограмм на квадратный метр, а для цокольного или междуэтажного перекрытия аналогичный показатель составляет 210 килограмм на квадратный метр.
  3. Высокая жесткость, чтобы под действием нагрузок не происходило прогибов (допустимая величина составляет от 1/200 пролета для чердачных перекрытий и 1/250 пролета для междуэтажных перекрытий).
  4. При установке перекрытия нужно предусмотреть достаточную степень его звукоизоляции. Эта величина диктуется нормами, а также специальными рекомендациями.
  5. Перекрытия, которые разделяют помещения с разницей температур в 10 градусов (к примеру, подвал и теплое жилое помещение), должны удовлетворять требованиям теплозащиты. Соответственно, они должны иметь увеличенный слой теплоизоляции.
  6. Поскольку ни одна конструкция перекрытий (особенно деревянных) не способна выдерживать длительный контакт с огнем, каждый материал имеет свое значение предела огнеупорности. Например, для конструкций из железобетона этот показатель составляет 60 минут, для деревянных перекрытий с нижней оштукатуренной поверхностью и засыпкой – 45 минут, для деревянных перекрытий, которые покрыты штукатуркой – 15 минут, а для незащищенных деревянных конструкций – не более 5 минут.

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Виды перекрытий

По техническому решению междуэтажные своды условно разделяют на 2 группы:

  • монолитные – перекрытия, выполненные из однородных элементов;
  • сборные – конструкции из балок и заполнения.

В производстве монолитных сооружений используется бетон, который заливают в опалубки прямо на месте строительства. Толщина плит должна быть не менее 150 мм. Такие перекрытия отличаются прочностью и высокой несущей способностью. Кроме того, им можно задавать произвольные геометрические формы.

Виды перекрытий

Несущей частью сборных вариантов являются балки. Они бывают деревянные, металлические, железобетонные. Балки равномерно распределяют по верхней части этажа. Между ними укладывают элементы заполнения, которые служат ограждением.

1. Перекрытия из деревянных балок.

Это наиболее популярный вариант материала для строительства деревянных и каркасных сооружений. Основу перекрытий составляет клееный брус из древесины хвойных и лиственных пород. Он отличается малым весом, простым монтажом и невысокой стоимостью. Вся конструкция состоит из деревянных балок, утеплителя, наката и пола. Ее допустимо использовать в помещениях шириной до 5 метров. Недостатком древесного каркаса является повышенная огнеопасность, а также вероятность загнивания и поражения жуками-вредителями.

Читайте также:  Как сделать лестницу на чердак из дерева?

2. Металлические перекрытия.

В качестве несущей основы выбирают швеллеры № 12-36 и выше. Для предотвращения коррозии их покрывают грунтом. Сверху укладывают деревянные лаги, а образовавшиеся пустоты заполняют утепляющими материалами со звукоизоляцией. Для этого хорошо подходят деревянные щиты, накаты, вставки из легкого бетона. В отличие от деревянных, такие перекрытия более надежные и долговечные. У них меньше толщина, что экономит жилое пространство. Большим минусом металлических вариантов является сложность монтажа, поэтому в частных домах из пенобетона они встречаются редко.

3. Перекрытия из железобетонных балок.

Виды перекрытий

Изделия изготавливают на заводе промышленным способом. Это наиболее популярный вариант, применяемый в строительстве коттеджей. Конструкцию составляют балки из прокатного профиля и пустотелые ж/б плиты толщиной от 90 мм. Межэтажные перекрытия имеют размеры 1,3-7,5 м в длину и 1-1,5 м в ширину.

Плюсы:

  • быстрый монтаж;
  • высокая несущая способность;
  • хорошая термо- и звукоизоляция;
  • приемлемая цена.

К минусам относится необходимость привлечения спецтехники при монтаже. Массивность конструкций требует дополнительного усиления стен в виде армированной обвязки. Кроме того, готовые ж/б плиты имеют фиксированные размеры, что ограничивает архитектурные возможности частного дома.

Требования к перекрытиям

Плиты, разделяющие этажи, должны обладать прочностью, достаточной для того, чтобы выдержать собственную и полезную массы (люди, мебель, бытовая техника, предметы интерьера). Размер полезной нагрузки на квадрат площади перекрытия определяется в зависимости от назначения помещения и характера находящихся в нем объектов. Так, для межэтажных перекрытий допустимый показатель составляет не более 210 кг/м2. Больше информации о перекрытиях разных типов можно найти здесь.

Виды перекрытий

Плита должна обладать хорошей жесткостью, которая не позволит давать прогибов под воздействием нагрузок. Допустимая толщина перекрытий между жилыми этажами должна составлять не более 1/250 части от размеров пролета.

Для обеспечения надежной звукоизоляции все щели в местах стыковки строительных элементов тщательно закрывают. Любое перекрытие не может противостоять сильному и долгому горению. Для каждого вида материала рассчитано предельное время огнестойкости:

  • 60 мин – плиты ж/б;
  • 45 мин – деревянные конструкции с засыпкой и штукатуркой на нижней поверхности;
  • 15 мин – перекрытия из древесины со штукатуркой;
  • менее 15 мин – деревянные балки, не защищенные огнеупорными материалами.

Перекрытия, которые отделяют жилые комнаты от холодного чердака или подвала, нуждаются в дополнительной термоизоляции.

Введение

Общие сведения

Адрес объекта

Объектом обследования является квартира № **, расположенная по адресу: Санкт-Петербург, Набережная ************, д. ***.

Ситуационный план расположения объекта обследования см. Рисунок 1 (данные предоставлены ).

Рисунок 1 – Ситуационный планЗаказчик

****************************

Время и место проведения работ

Визуально-инструментальное обследование перекрытия (пола) между вторым и третьим этажом в квартире № ** проводилось 06 января 2021 г. и 18 января 2021 г. по адресу: Санкт-Петербург, Набережная ***********, д. ***, с использованием технических средств контроля инженером по обследованию зданий и сооружений *************.

Цель обследования

Обследование перекрытия (пола) между вторым и третьим этажами с целью определения возможности устройства перекрытия планируемого состава чистого пола с последующими выводами и рекомендациями в квартире № **, расположенной по адресу: г. Санкт-Петербург, Набережная **************, дом ***.

Материалы, переданные на рассмотрение

Кадастровый паспорт квартиры № **, расположенной по адресу: Санкт-Петербург, Набережная **************, д. ***, выполненный филиалом ФГБУ «Федеральная кадастровая палата Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии» по Санкт-Петербургу.

Основание для проведения технического обследования

Согласно п.4.2 СП 13-102-2003, основанием для обследования являются следующие причины:

  • увеличение эксплуатационных нагрузок и воздействий на конструкции при перепланировке, модернизации и увеличении этажности здания.

Сведения о приборах и инструментах

№ п/п Наименование СИ и ИО Зав. № Сведения о поверке/калибровке
1 Цифровая фотокамера
2 Набор визуально-инструментального контроля ВИК 547 Сертификат о калибровке № 3547/Z от 08 октября 2020 г.
3 Дальномер лазерный Bosch GLM 80 Professional 811642356 Св-во о поверке № 0518/RДействительно до

Таблица 1 – Перечень СИ и ИО, использованного при проведении визуального и инструментального обследования.

Сведения об учреждении, проводившем техническое обследование

Полное наименование организации Общество с ограниченной ответственностью «ГОРОДСКОЙ ЦЕНТР ЭКСПЕРТИЗЫ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ»
Сокращенное наименование организации ООО «СТРОЙ-ПРОВЕРКА»
ИНН 7814258139
КПП 781401001
ОГРН 1157847236601
ОКВЭД ; ; ; ;
ОКАТО 40270562000
ОКПО 23081478
ОКТМО 40322000000
ОКОГУ 4210014
Юридический адрес 197082, РФ, Санкт-Петербург, ул. Камышовая д. 56-3, кв. 48
Фактический адрес 197110, РФ, Санкт-Петербург, Левашовский пр. офис 222 (БЦ «Левашовский 12»)

Почему стоит выбрать именно нашу компанию?

ООО «НПП АСИ» ставит своим приоритетом интересы клиента, выполняя поставленные задачи на высоком уровне. Индивидуальный подход, оперативная работа, доступные расценки и гарантии на выполняемые процедуры — далеко не единственные наши преимущества. При заказе расчета нагрузок на фундаменты, монолитные конструкции, швеллер, балку из бруса/досок или плиту согласовываются все сроки и особенности будущих мероприятий. Мы гарантируем своевременное получение результатов в виде детального отчета с профессиональными рекомендациями по устранению рисков, нарушений и дефектов строительства. Официальное заключение обладает юридической силой и может использоваться в суде для решения спорных вопросов и конфликтов между двумя сторонами.

Если вам требуется качественная проверка строительных работ или вы сами занимаетесь строительством объектов, позвоните специалистам Научно-Производственного Предприятия «Альянс Строителей и Инженеров» или оставьте заявку на сайте. Мы обладаем всеми необходимыми допусками и лицензиями для выполнения экспертизы любой сложности. Компания завоевала репутацию надежного и добросовестного партнера, а наши услуги высоко ценятся среди клиентов в Москве. Мы работаем с разными заказчиками и готовы предложить выгодные условия сотрудничества!

Принцип работы

Согласно ГОСТ 26519-85 «Конструкции железобетонные заглублённых помещений с перекрытием балочного типа. Технические условия» формула расчёта полезной нагрузки железобетонных балок перекрытия складывается из следующих характеристик:

  • Нормативно-эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия с определённым коэффициентным запасом. Для жилых зданий данный показатель нагрузки составляет 151 кг на м2, а коэффициентный запас равен 1,3. Получаемая нагрузка – 151*1,3=196,3 кг/м2;
  • Нагрузка от общей массы блоков, которыми закладываются промежутки между балками. Блоки из лёгких материалов, к примеру из пенобетона или газобетона, показатель плотности которых D-500, а толщина 20 см будут нести нагрузку – 500*0,2=100 кг/м2;
  • Испытываемая нагрузка от массы армированного каркаса и последующей стяжки. Вес стяжки с толщиной слоя 5 см и показателем плотности 2000 кг на м3 будет образовывать следующую нагрузку – 2000*0,05=100 кг/м2 (масса армировки добавлена в плотность бетонной смеси).

Показатель полезной нагрузки железобетонной балки перекрытия составляется из суммы всех трёх перечисленных показателей – 196,3+100+100=396,3 кг/м2.

Сбор нагрузок воздействующих на балки

Диапазон различного вида нагрузок действующих на несущие конструкции достаточно велик. Он различается исходя из целевого применения балки, то есть ответа на вопрос эта балка располагается в междуэтажном или чердачном перекрытии. Конструкции междуэтажных перекрытий несут нагрузку в основном только от веса самого перекрытия, от процесса жизнедеятельности людей которые там находятся и того производственного процесса который там проходит.

Так расчетная нагрузка на междуэтажное перекрытие в жилых зданиях равна 150кг/м2 х 1,3 = 195 кг/м2.

Коэффициент 1,3 обеспечивает надежность работы конструкции. Вес междуэтажного перекрытия включает вес балок, полов, конструкций потолка, утеплителя. При производстве расчетов вес междуэтажного перекрытия лучше всего рассчитывать в каждом случае индивидуально.

Нагрузка на чердачное перекрытие, эксплуатация которого не предусматривает 70 кг/м2 х 1,3 = 91 кг/м².

Вес самого чердачного перекрытия включает в себя вес балок, утеплителя, материала зашивки и составляет 50 кг/м2. В случае, если балка является не только чердачным перекрытием, но и входит в конструкцию стропильной системы здания, то её расчет производится в составе стропильных конструкций.

Примечание Делая расчет балки на прогиб особое внимание обратите на прогибы которые образуются в несущих конструкциях после того как их нагрузят в процессе эксплуатации.

Максимально допустимый показатель прогиба для междуэтажных перекрытий составляет 1/350 от длины балки, а для чердачных перекрытий 1/200.

В случае, когда величина прогиба превышает указанные величины, это может нанести существенные деформационные изменения в геометрии потолочных конструкций. Так при длине балки перекрытия 6 метров величина допустимого прогиба будет составлять 17 мм. Если предположить, что потолок в помещении будет из гипсокартонных плит, то образование трещин неминуемо. Поэтому производя расчет, следует сразу же учитывать материал, из которого будет выполняться конструкция потолка. Если заказчик для оформления потолка будет использовать подвесные конструкции типа «Армстронг», то беспокоиться не о чем, а если для отделки будут применяться материалы на основе гипса, минеральных вяжущих, то возможно стоит увеличить надежность перекрытия и увеличить сечение балок, чтобы полностью исключить возможность прогиба.

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.

Читайте также:  Виды и правила монтажа электропроводки — объясняем все нюансы

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.
Какие виды нагрузок воздействуют на конструкцию

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.

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Плиты перекрытия с полостямиПустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

  • небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
  • уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
  • способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
  • повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
  • возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
  • многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.

К преимуществам изделий также относятся:

  • возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
  • повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
  • стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
  • возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
  • ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.
Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытияИмеются также и недостатки:

  • потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
  • необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

  • начертить пространственную схему здания;
  • рассчитать вес, действующий на несущую основу;
  • вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.
Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК , которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.

Многопустотная плита перекрытия ПК Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК весом 1,18 т:

Преимущества и слабые стороны плит с полостями
  1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м2.
  2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
  3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
  4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м2.
  5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
  6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Советы профессионалов

Специалисты рекомендуют заранее подходить к расчетам необходимого количество материалов для строительства фундамента, при этом учитывая все особенности почвы конкретного участка. Например, пучинистая почва обладает характерной чертой – подъёмами и спадами в зависимости от сезонных изменений. Если забыть про этот нюанс, через некоторое время основание станет испытывать запредельные силовые нагрузки, появятся трещины и основание начнет лопаться. Также рекомендуется связывать арматуру проволок – это придаст ей большей подвижности. Таким образом, застывшая бетонная смесь даже при сильных деформациях грунта, сможет сохранить нужную структуру и не приведет к образованию микротрещин.