Полезная нагрузка на чердачное перекрытие сп
Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.
Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м2. Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.
Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м2.
Руководствуясь СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м2 х 1,3 = 91 кгс/м2,
где 70 кгс/м2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;
1,3 — коэффициент надежности.
Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит, округляя в большую сторону, — 150 кг/м2 (50 кгс/м2 + 91 кгс/м2).
Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить. Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м2.
Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м2 х 1,3 = 195 кгс/м2. В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м2 (50 кгс/м2 + 195 кгс/м2).
Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м2, до 300 кгс/м2.
По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.
Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.
Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:
В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м2., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.
В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:
В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м2., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.
Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.
Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.
Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».
Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м2, как указано выше).
Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.
Следующая статья:
Полы по грунту — общее представление
Предыдущая статья:
Чердачное перекрытие по деревянным балкам
⇆
Чердачное перекрытие должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нужную нагрузку. На прочность перекрытия влияют несколько параметров, которые можно менять – величина пролета, поперечное сечение балок, шаг их установки, связи между балками…
Рассмотрим подробнее, как подобрать балки чердачного перекрытия для частного дома, методику их расчета, варианты конструкций.
Факторы определяющие нагрузку на перекрытие
Нагрузка на чердачное перекрытие создается:
весом самого перекрытия;
временной эксплуатационной нагрузкой – людьми, грузами, которые могут находиться на перекрытии.
Если для создания чердачного перекрытия используется только деревянные детали и обычные легкие утеплители, то удельный вес самого перекрытия можно принять равным 50 кг/м кв. без детальных расчетов.
Если дополнительно используется стяжка и простенки, то их удельный вес нужно прибавить. Обычно, при использовании сухой стяжки и легких пустотелых межкомнатных перегородок, удельную нагрузку от деревянного перекрытия и этих конструкций принимают равной не менее 100 кг/м кв.
Определение нагрузки на чердачное перекрытие
Временная эксплуатационная нагрузка может быть разной в зависимости от предназначения и использования чердачного помещения.
Если помещение совсем не эксплуатируется, то удельная эксплуатационная нагрузка согласно СНиП принимается не менее 100 кг/м кв. (75 кг х 1,3 – коэфф. надежности ).
Тогда общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие составит 100 + 50= 150 кг/м кв.Для межэтажного перекрытия временная эксплуатационная нагрузка согласно нормативов должна быть не менее 200 кг/м кв (150 кг х1,3).
Если неотапливаемый чердак должен служить складом не нужных вещей, то он приравнивается к межэтажному перекрытию.
Общая удельная нагрузка – 250 кг/м кв. (200+50).Если мансардный этаж будет жилым, и применяется стяжка пола (плавающий пол со звукоизоляцией) и легкие межсекционные перегородки, мебель, оборудование и прочее, то соответственно межэтажное перекрытие
будет с общей удельной нагрузкой 300 кг/м кв. (200 + 100 кг/м кв.).
Определение сечения и шага установки балок
Ранее были определены исходные данные для расчета:
– общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие;
– величина пролета между несущими стенами;
Можно воспользоваться таблицами подбора балок для чердачного перекрытия, которые приведены в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом»,
Для не эксплуатируемого чердака предлагается следующее сечение балок перекрытия и шаг их установки в зависимости от величины перекрытия. Но здесь временная эксплуатационная нагрузка принята 35 кг/м кв. – это весьма редкое посещение чердака только одним человеком. При этом обеспечивается прогиб балки не более 1/360 от длины пролета.
Следующая таблица для междуэтажных перекрытий с удельной нагрузкой 240 кг/м кв. Максимальный прогиб балки также предусматривается не более 1/360 кг/м кв.
ч
Какие связи нужно применять между балками из досок
Если в качестве балок используются деревянные доски (не шире 80 мм при высоте до 250 мм), то необходимо предусмотреть меры препятствующие скручиванию балок. Достаточно будет, если доски сверху и снизу будут обшиты (связаны между собой) сплошным настилом из листовых жестких материалов типа ДСП, ЦСП, ОСБ, фанера… толщиной не менее 12 мм, для шага установки балок не более 600 мм.
Стыки обшивки должны располагаться по центру балок. Крепление обшивок осуществляется саморезами с шагом 200 мм на глубину 40 мм.
В результате будет образован каркас, который не только препятствует скручиванию, но и увеличивает сопротивляемость на прогиб и склонность к вибрации.
С одной стороны также каркас может быть сформирован рейками контробрешетки, которые устанавливаются перпендикулярно к балкам с шагом не более 600 мм и сечением не менее 20Х90 мм. Обрешетка может быть обшита менее жестким материалом – ГВЛ, ГКЛ.
Если верхняя сплошная обшивка балок-досок не предусматривается, а также отсутствует контр обрешетка, то упрочнение каркаса осуществляют вертикальными распорками. Они вставляются между балок и крепятся к ним металлическими уголковыми элементами, их сечение от 40Х100 мм. Шаг установки таких связей не более 2,1 метра, но обычно их ставят по местам стыка потолочной обшивки, при этом нижнюю контр обрешетку не делают.
При выборе досок для перекрытия следует учитывать, что широкие ровные доски дороже чем узкие (при расчете за 1 м куб).
Высоту доски (высоту балки) нужно подбирать исходя из принятого решения о размещения всего слоя утеплителя и строительстве контрообрешетки.
Шаг балок может быть уменьшен, исходя из целесообразности закрепления обшивки, кратности размеру листов.
Для устройства горизонтальных несущих и ограждающих конструкций при строительстве зданий разного назначения в большинстве случаев применяются многопустотные ЖБИ. Основным параметром является нагрузка на плиту перекрытия пустотную, которая определяется на стадии разработки проектно-технической документации. При этом важно не ошибиться при расчетах, так как этом может стать причиной снижения надежности и долговечности возводимого объекта.
Виды и особенности пустотных плит
Многопустотные железобетонные изделия для горизонтальных несущих и ограждающих конструкций выпускаются нескольких типов по технологии производства:
- ПК – применяется опалубочный метод формования, при котором бетон заливается в специальные формы стандартных размеров.
Фото 1. ЖБ плиты серии ПК
- ПБ – используется метод непрерывного безопалубочного формования. В результате получается длинная плита-полуфабрикат, которая разрезается на элементы заданных габаритов после набора бетоном прочности.
Фото 2. Изделия марки ПБ
ЖБИ выпускаются разных видов по толщине:
- Стандартные толщиной 220 мм – ПК и ПБ.
- Облегченные толщиной 160 мм – ПНО (изготовляются по старой опалубочной технологии), а также 3,1ПБ и 1,6ПБ (производятся согласно современному безопалубочному методу).
Между собой плиты ПБ и ПК отличаются такими особенностями:
- Внутреннее армирование – конструкция армирующего каркаса в изделиях, изготовленных безопалубочным методом, позволяет резать их под любым углом от 0 до 180°. Однако это лучше производить в заводских условиях. ПК резать не допускается – это может привести к нарушению их несущей способности.
Фото 3. Плиты ПБ, отрезанные под разными углами
- Конфигурация продольных технологических отверстий – ЖБИ, произведенные по опалубочной технологии, имеют круглые большие пустоты, что обеспечивает возможность прокладки в них инженерных коммуникаций (к примеру, канализационных стояков).
- Качество бетонной поверхности – благодаря современной технологии изготовления плиты ПБ характеризуются идеальной геометрией и более качественной поверхностью без наплывов и сколов. Это позволяет сэкономить на последующих отделочных работах.
Достоинства и недостатки изделий
Основные преимущества применения пустотных железобетонных плит по сравнению с устройством монолитных перекрытий:
- Небольшой вес – позволяет минимизировать нагрузки на стены и фундамент.
- Быстрый монтаж и минимальная трудоемкость – укладка выполняется с привлечением автокрана и занимает считанные часы, заделка щелей и обкладка пустот тоже не отнимают много времени.
- Более низкая цена – обусловлена отсутствием необходимости в приобретении или аренде дополнительной оснастки и инструмента (опалубки, арматуры, вибрационного оборудования и т.д.).
- Дополнительная звуко- и теплоизоляция – воздух, содержащийся в технологических пустотах, способствует уменьшению теплопотерь и снижению уровня шума, проникающего извне.
- Широкий выбор плит по типоразмерам – ПК выпускаются длиной 1,6-7,2 м, а ПБ от 1,6 до 10,8 м.
Фото 4. Процесс монтажа плит автокраном
К числу недостатков относится необходимость привлечения грузоподъемной техники, требующей свободного подъезда к месту проведения монтажных работ. Перед установкой плит на стены из материалов низко плотности (газосиликат, пеноблок, пенополистиролбетон и т.д.) требуется соорудить армопояс по периметру несущих стен «коробки».
Также при выборе многопустотных железобетонных изделий для сооружения горизонтальных несущих и ограждающих конструкций учитывайте, что сбор нагрузок на плиту перекрытия производится в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»). Подробнее расчет будет рассмотрен в следующих разделах нашей статьи.
Расшифровка маркировок
Маркировка железобетонных изделий содержит буквенно-цифровое обозначение, которое позволяет определить разновидность плиты, ее габаритные размеры и несущую способность. В некоторых случаях в марке также содержится информация об используемом для изготовления бетоне, армирующем каркасе, наличии монтажных петель (пример расшифровки показан на рис. 5). Требования к маркированию регламентированы государственным стандартом.
Рисунок 5. Пример расшифровки изделия, изготовленного методом непрерывного безопалубочного формования
Рассмотрим пример расшифровки плит марки ПК 63-12-8:
- ПК – плита круглопустотная толщиной 220 мм, изготовленная по технологии опалубочного формования;
- 63 – длина в дециметрах (6300 мм);
- 12 – ширина в дециметрах (1200 мм);
- 8 – предельная нагрузка в кПа (800 кг/м2).
Какие виды нагрузок воздействуют на изделие?
Нагрузки на горизонтальные несущие конструкции образовываются за счет массы строительных и отделочных материалов, а также в результате внешних воздействий на конструкции здания (например, ветер, снег). Важной операцией при проектировании домов является сбор воздействующих нагрузок.
На перекрытие воздействуют 2 основных вида нагрузок:
- Постоянные – действуют на протяжении всего срока эксплуатации (вес всех вышерасположенных строительных конструкций, отделочных материалов, инженерных коммуникаций и оборудования).
- Временные – вызваны определенными действиями (снеговые, ветровые, нагрузки от перемещения людей, мебели и других предметов в здании).
Рисунок 6. Основные виды нагрузок
Как рассчитать предельные нагрузки?
Максимальная нагрузка на плиту перекрытия рассчитывается довольно просто – рассмотрим на примере изделия марки ПБ 65-12-8 весом 2,5 т:
- Определяем площадь ЖБИ – 6,5×1,2=7,8 м2.
- Высчитываем нагрузку от массы самого изделия на единицу площади – 2,5/7,8=0,321 т/м2 (321 кг/м2).
- От предельно допустимой отнимаем нагрузку от веса самой плиты – 0,8-0,321=0,479 т/м2 (479 кг/м2).
- Вычисляем нагрузку от всех строительных конструкций, отделки, стяжки пола и т.д. – для жилых домов принимаем величину с небольшим запасом равную 300 кг/м2.
- От расчетного значения отнимаем принятую величину – 479-300=179 кг/м2.
Расчет пустотной плиты перекрытия ПБ 65-12-8 показал, что ее запас прочности составляет 179 кг/м2 и данное изделие может быть использовано в конкретном случае.
Сегодня в сети можно найти калькулятор расчета нагрузки на плиту перекрытия. Но учитывайте, что он просто поможет вам в автоматическом режиме вычислить запас прочности – т.е. в любом случае нужно ввести вид используемого железобетонного изделия и вес расположенных на нем конструкций, материалов, мебели и предметов.
Точечная нагрузка: точный расчет
Строительные нормы и правила СНиП регламентируют, что максимальная статическая нагрузка на плиту перекрытия, сосредоточенная в одной точке, определяет с учетом коэффициента запаса 1,3. Т.е. при использовании изделия с несущей способность 800 кг/м2 предельное значение будет составлять 800×1,3=1040 кг/м2.
Рисунок 7. Воздействие точечной нагрузки на несущие горизонтальные конструкции
Если в одной точке прилагаются динамические (временные) нагрузки, для расчета максимального значения применяется коэффициент запаса 1,5 – 800×1,5= 1200 кг/м2.
В следующем видео показан процесс испытаний плиты нагрузкой до момента разрушения:
Нагрузки при ремонтах старых квартир
В этом случае произвести необходимые расчеты гораздо сложнее, так как эксплуатирующиеся плиты уже подверглись физическому износу. Чтобы разместить в старом здании тяжелую мебель, оборудование и другие предметы, изначально необходимо определить, какую нагрузку перекрытие способно выдержать по факту.
При определении допустимых нагрузок нужно учесть множество факторов:
- нагрузочную способность старых стен;
- фактическое состояние горизонтальной несущей конструкции;
- состояние армирующего каркаса плиты перекрытия.
Самостоятельно выполнить оценку всех вышеописанных параметров без профессиональных навыков и специализированного оборудования не получится, поэтому оптимальным решением в данной ситуации будет обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.
Способ пересчета нагрузок на квадратный метр
Методику расчета нагрузочной способности рассмотрим на примере плиты марки ПБ 45-12-8 весом 1710 кг:
- Высчитываем площадь – 4,5×1,2=5,4 м2.
- Определяем максимальную загрузочную способность – 5,4×0,8=4,32 т.
- Отнимаем вес изделия – 4,32-1,71=2,61 т.
- Вычисляем массу стяжки пола, покрытия и перегородок – обычно она не превышают 250 кг/м2.
- Рассчитываем нагрузку на перекрытие от веса расположенных на нем конструкций – 5,4*0,25=1,35 т.
- Определяем запас прочности – 2,61-1,35=1,26 т.
Фактическую нагрузку высчитываем путем деления полученной величины запаса прочности на площадь плиты – 1260/5,4=234 кг/м2, что гораздо меньше нормативного показателя 800 кг/м2.
Фото 8. Нагруженная блоками ФБС плита перекрытия
Требования к нагрузкам по СНиП
СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85») регламентирует технические требования по назначению нагрузок и воздействий при строительстве и реконструкции зданий разного назначения. Свод правил содержит необходимые для расчетов нормативные значения и коэффициенты:
- Временные нагрузки – к ним относится все, что способно двигаться и может переставляться (мебель, техника, люди и т.д.). Нормативные значения равномерно-распределенных нагрузок этого вида указаны в таблице 8.3 (СП 20.13330.2016) – так, для квартир жилых зданий оно принимается равным 150 кг/м2.
- Расчетные нагрузки – определяются с учетом соответствующих коэффициентов надежности. Для расчета равномерно-распределенных временных нагрузок коэффициент подбирается по пункту 8.2.2 СП 20.13330.2016: при весе до 200 кг/м2 он составляет 1,3, а от 200 кг/м2 – 1,3.
- Нормативные нагрузки от веса перегородок – согласно тому же пункту 8.2.2 значение должно быть не менее 50 кг/м2.
С учетом этих коэффициентов производятся расчеты нагрузок на пустотные плиты перекрытия, примеры которых были рассмотрены нами выше по тексту.
О том, как производятся испытания плит на жесткость, трещиностойкость и проверка прочности по значениям максимальной нагрузки (до разрушения), показано в следующем видео:
Оцените статью:
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
(13 голосов, в среднем: 4.8 из 5)
Помогите нам сделать статью лучше, подскажите, в чём причина низкой оценки?
Поделитесь с друзьями:
Эта статья из рубрики: Перекрытия