Нагрузка на плиты перекрытия в жилых домах: Сколько выдерживает плита перекрытия на 1м2: допустимая нагрузка

Какой может быть нагрузка на плиты перекрытия?

При проектировании любого строения обязательно учитывается нагрузка на плиты перекрытия. Она может отличаться по величине и направлению действия. Чтобы смонтированная конструкция прослужила достаточно долго, надо разобраться с условиями ее эксплуатации. Это позволит выбрать ЖБИ, которое выдержит приложенную нагрузку.

Различные виды нагрузок

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме образуется за счет веса строительных и отделочных материалов, используемых при возведении строения, а также в результате воздействия внешних факторов. Порывы ветра, снег и дождь способны оказать существенное влияние на несущую конструкцию. Чтобы в процессе эксплуатации здания не возникало трудностей, следует учесть все воздействующие факторы.

Нагрузка на плиты перекрытия в самом общем случае делится на:

• Постоянную. Сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации строения. Сюда относится масса строительных элементов, инженерных коммуникаций, строительных конструкций, отделочных материалов, расположенных выше.
• Временную. Носит временный характер. Появляется в определенный временной интервал. Сюда относится воздействие, создаваемое атмосферными осадками и ветром, перемещением людей и мебели внутри здания.

Продолжительность воздействия временной нагрузки на плиты перекрытия может отличаться. По данному параметру их принято делить на длительные и кратковременные.

Определяя, какую нагрузку выдерживает плита перекрытия, следует учитывать характер оказываемого воздействия. На верхнюю и нижнюю часть панели приходится нагрузка, создаваемая выполненной отделкой. Такую нагрузку на плиты перекрытия называют статической. Сюда же стоит отнести массу подвесной потолочной системы, люстры, качели и другие конструкции. Статическое усилие создают кирпичные перегородки или выполненные из гипсокартона, колонны, ванны и другие тяжелые объекты.

Если по горизонтальной поверхности перемещаются тяжелые предметы, прикладываемое усилие является динамическим. Его создают все живые объекты: люди, домашние питомцы. В качестве последних могут выступать не только обычные кошки и собаки, но и более экзотические крупные животные.

В зависимости от порядка приложения нагрузка на плиты перекрытия может быть распределенной и точечной. Если объект имеет несколько мест приложения, усилие является распределенным. К данному виду относится натяжной потолок, у которого крепежные элементы располагаются с шагом 0,5 м. Если вес сосредоточен в одной точке – точечным. В качестве примера может выступать боксерская груша, весящая 200 кг.

Не всегда нагрузка на плиты перекрытия является только точечной или распределенной. Достаточно часто встречаются комбинированные варианты. Это может быть тяжелый объект на ножках. В этом случае учитывается распределение усилия, создаваемое весом объекта, и точечное нагружение, формируемое каждой ножкой в отдельности.

Расчет предельно допустимых нагрузок

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия может существенно отличаться. Все зависит от ее параметров и конструктивных особенностей. Для пустотной это будет одно значение, для монолитной – другое. Чтобы найти предельное значение усилия, действующего на пустотелое изделие, выполняется расчет, в качестве исходных данных для которого является вес модели. После этого определяется площадь несущей поверхности. Типовые изделия имеют преимущественно прямоугольную форму. Чтобы найти искомую квадратуру, перемножают длину на ширину.

Для нахождения предельно допустимой нагрузки на плиты перекрытия перемножают максимально допустимое усилие на один квадрат и площадь элемента. Полученная величина будет выражаться в единицах веса. От нее отнимается вес самого изделия. Также значение уменьшается на вес теплоизоляционного материала, массу стяжки и напольного покрытия. Суммарная величина может отличаться. Для обеспечения достаточной прочности и долговечности суммарный вес этих конструктивных элементов на один квадрат обычно не превосходит 150 кг.

Полученное значение и есть та предельно допустимая нагрузка на плиты перекрытия, которая рассчитывалась. Обычно она составляет несколько сот килограммов. Из полученного значения следует отнять минимум 150 кг/м2, которые будут приходиться на статическое и динамическое нагружение элемента. Оставшиеся килограммы не имеют ограничений по использованию. Их можно потратить на зонирование пространства с помощью перегородок либо монтажа других декоративных элементов. Если не удалось уложиться в полученное значение, можно выполнить перераспределение нагрузки на плиты перекрытия. Вместо выбранного теплоизоляционного материала использовать другой, с меньшим весом, или уложить более легкое напольное покрытие.

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

Иногда надо знать, как рассчитать нагрузку на 1 м2. Действующая методика расчета позволяет найти нагрузочную способность ЖБИ стандартной формы. Для этого надо знать габариты изделия и его вес. Вычисления производится в следующей последовательности:

• Рассчитывается площадь. Если изделие квадратной формы, перемножается длина и ширина. В противном случае делится на простые фигуры, находится квадратура каждого в отдельности и найденные значения суммируются. Значение выражается в м2.
• Определяется максимальная загрузочная способность путем умножения найденной площади на соответствующий коэффициент, равный максимальной загрузке. Полученное значение имеет размерность т.
• От максимальной загрузочной способности отнимаем массу изделия.
• Определяем нормативное значение веса заливаемой стяжки и декоративного покрытия. В среднем для частного дома нагрузка на плиты перекрытия от стяжки и покрытия принимают около 0,2 – 0,25 т/м2.
• Рассчитывается суммарный вес будущего пола путем умножения нормативного значения на площадь.
• Рассчитываем запас прочности, отняв от разности загрузочной способности и массы изделия вес пола.

После этого останется разделить полученное значение на общую площадь пола. Полученное значение следует выразить в кг и сравнить с расчетным показателем. Если найденная нагрузка на плиты перекрытия менее 800 кг/м2, значит, запас прочности обеспечен.

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Самостоятельно произвести расчеты в данном случае достаточно сложно. Конечный результат зависит от множества факторов:

• Нагрузочной способности стен, зависящей от того, из какого материала они состоят.
• Общего состояния строительных конструкций, особенно располагающихся горизонтально.
• Целостности армирующих элементов.

При определении нагрузки на плиты перекрытия в старой квартире следует учитывать вес мебели и сантехники. Если планируется установка тяжелого гарнитура, надо убедиться, что такое воздействие сможет выдержать и горизонтальный, и вертикальный элемент. Чтобы избежать непростительных ошибок, подобные расчет следует доверить специалистам. Они смогут учесть все факторы и найдут точное значение усилий, допустимых и постоянно действующих на объект. Самостоятельная оценка становится невозможной из-за отсутствия специализированного оборудования и достаточных компетенций.

Сколько может выдержать плита перекрытия?

Габаритные размеры горизонтальных железобетонных изделий могут отличаться. Это оказывает непосредственное влияние на максимальное значение нагрузки на плиты перекрытия, которую выдерживает конструктивный элемент. Чтобы определить, сколько сможет выдержать конкретное изделие, сначала изготавливается подробный чертеж возводимого жилого дома или будущей квартиры.

После этого рассчитывается общий вес объектов, которые будут опираться на перекрытия. Для получения точного значения суммируется вес всех конструктивных элементов, включая массу перегородок и заканчивая декоративным покрытием. Это будет суммарная нагрузка на плиты перекрытия. Чтобы найти усилие, которое сможет выдержать одна многопустотная или ребристая модель, суммарное значение делится на общее количество.

При этом следует учитывать специфику распределения прикладываемого усилия. Опорные элементы будут располагаться по торцам, что учитывается на этапе армирования. При этом основная нагрузка не должна приходиться на середину горизонтальной поверхности. Даже при наличии снизу капитальных стен или колонн.

виды по СНиП и СП, расчет плиты, как рассчитать предельные и точечные значения, изгибающий момент, несущую способность, прочность ж/б элемента?

Плиты перекрытий – это несущие конструкции зданий, воспринимающие постоянные и временные нагрузки в пределах одного этажа.

Плиты укладываются в пролёте между вертикальными опорами – стенами, пилонами или колоннами.

Преимущественно работают на изгиб и выполняют роль жёсткого диска, объединяющего отдельные элементы каркаса сооружения в единую геометрически неизменяемую систему.

При расчёте плит перекрытий определяются такие важные параметры, как их толщина, армирование, прогиб и необходимость устройства дополнительных подпирающих элементов (балок или капителей).

Как провести расчет нагрузок на перекрытие, расскажем далее.

Содержание

• 1 Что это такое?
• 2 Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП
• 3 Расчёт пролетных конструкций
• 4 Как рассчитать значения?
  • 4.1 Предельные
  • 4. 2 Точечные
  • 4.3 Пересчёт на м2
    • 4.3.1 Пример
  • 4.4 Изгибающий момент
  • 4.5 Как посчитать несущую способность?
  • 4.6 Прочность ЖБ элемента
• 5 Возможные сложности и ошибки
• 6 Заключение

Что это такое?

Нагрузки, прикладываемые к перекрытию, представляют собой сочетание внешних сил, действующих на конструктивный элемент, вызывая в нём внутренние усилия. Несущая способность элемента определяется из условия равновесия, достигаемого при приложении нагрузок.

Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП

Нагрузки на пролётные конструкции определяются, исходя из требований нормативных документов – СНиП 2.01.07-85 и его обновлённой версии – СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

В соответствии с пунктами этих нормативов, нагрузки классифицируются на следующие виды:

1. Полезные – нагрузки, необходимые для обеспечения комфортной эксплуатации помещения, в соответствии с его функциональным назначением.

   Например, в жилых квартирах или частных домах – это нагрузки от мебели, бытовых приборов и самих жильцов.

   В магазинах – от посетителей, персонала, прилавков, стеллажей и оборудования, необходимого для функционирования помещения.

2. Допустимые – сочетание внешних сил, приложенных к перекрытию, при котором оно продолжает удовлетворять всем предъявляемым к нему эксплуатационным требованиям без наступления необратимых последствий.
3. Постоянные – нагрузки, которые действуют на протяжении всего периода эксплуатации помещения. К таким видам загружения относятся собственный вес плит, масса пирога пола и штамповые нагрузки от конструктивных элементов, без которых эксплуатация помещения не представляется возможной.
4. Временные – нагрузки от веса оборудования, мебели, людей и другие виды сил, которые прикладываются к несущему элементу на определённый промежуток времени.
5. Предельные – максимальная величина нагрузки, при приложении которой в конструктивном элементе начинают происходить необратимые процессы – пластические деформации, бесконтрольное раскрытие трещин, а также обрушение перекрытия.

В зависимости от функционального назначения помещений, величины полезных нагрузок различаются.

В жилом помещении равномерно распределённые по площади временные нагрузки составляют 150 – 200 кгс/м², а в общественных зданиях, в зависимости от особенностей технологического процесса они составляют уже 250 – 500 кгс/м².

Расчёт пролетных конструкций

Расчёт пролётных конструкций ведётся по двум группам предельных состояний:

• 1 группа – подбирается такие параметры жёсткости конструктивного элемента, при которых оно не потеряет прочность под действие сочетания постоянных, временных и особых нагрузок;
• 2 группа – расчёт по деформациям, при котором определяется фактический прогиб перекрытия, после чего это значение сравнивается с предельно допустимыми значениями из СНиП.

На несущую способность плит перекрытий влияет величины постоянных и полезных нагрузок, толщина элемента, длина пролёта и условия эксплуатации помещения.

Как рассчитать значения?

Расчёт нагрузок на плиту перекрытия производится методом суммирования всех приложенных к конструктивному элементу внешних сил, с учётом различных коэффициентов запаса, принимаемых по указанному выше СНиП. Если рассмотреть теоретические выкладки, то расчёт нагрузок делится на следующие категории:

Предельные

Расчёт сводится к вычислению максимально допустимого значения приложенных на конструкцию внешних сил, при которых конструкция достигает предельного равновесия.

Например, на основании представленного ниже расчёта – при приложении суммарной расчётной нагрузки 900 кг/м² на плиту перекрытия толщиной 200 мм, армированную прутками d10 A500s с шагом 200 мм, достигается фактический изгибающий момент М = 2812,5 кН*см при пролёте 5 м.

А сечение с такими параметрами остаётся в равновесии при достижении момента М_пред = 2988.5 кН*см, что всего на 5,8% выше предельного значения.

Учитывая, что момент в изгибаемом сечении под действием равномерно распределённой нагрузки равняется M = q х l² / 8, то q_пред = 8M/l², или q_пред = 8 х 2998.5 / 25 = 956.32 кг/м² – при такой внешней силе сечение установленных параметров перестанет удовлетворять предельному равновесию, и данная нагрузка является предельной.

Точечные

Как правило, такие силы не прикладываются к перекрытию отдельно – всегда существуют постоянные нагрузки, и единичное точечное загружение суммируется с ними.

Приложенная точечная нагрузка влияет на значение опорных реакций и величину изгибающего момента в расчётном сечении. Усилия от точечного загружения определяется как произведение силы на плечо (расстояние от ближайшей точки опоры).

Например, если в комнате с пролётом 5 метров стоит декоративная колонна массой 500 кг на расстоянии от стены 2 м, то расчётная нагрузка с учётом коэффициента запаса (g_n для постоянных сил = 1,05) составит 525 кг. Момент в данной точке составит 525 кг х 2 м = 1050 кг * м, или 1050 кН * см.

Соответственно, при добавлении равномерно распределённого загружения, описанного выше, стандартное сечение плиты с армированием d10 A500s с шагом 200 мм не будет удовлетворять расчёту прочности, и данное место следует усилить дополнительными стержнями, например, d10 A500s ш. 200 + d12 A500s ш. 200.

Пересчёт на м

²

Учитывая, что жб плита перекрытия работает по упруго-пластической схеме, все внутренние усилия в ней перераспределяются по площади и объёму.

СНиП допускает не производить расчёт временных нагрузок на плиту от конкретных предметов, а учитывать приведённую равномерно-распределённую по площади поверхности силу.

Например, вдоль стены комнаты, на протяжении 3 м стоит гарнитур общей массой 400 кг, напротив – диван массой 200 кг и другие предметы мебели с разными весами. По данному помещению каждый день передвигаются 4 человека с массами тела от 50 до 120 кг.

По факту, точно посчитать нагрузку не представляется возможным, но СП 20.13330.2011 допускает учитывать в статическом расчёте приведённую равномерно распределённую нагрузку для жилых помещений 150 кг/м².

Пример

Ниже представлен пример сбора нагрузок на перекрытие в частном жилом доме. По условию задачи, габариты комнаты составляют 7 х 4 м, плита перекрытия 200 мм, поверх которой уложена ц/п стяжка толщиной 50 мм по подложке из экструдированного пенополистирола 30 мм, а в качестве чистового пола применяется керамогранитная плитка толщиной 12 мм с клеевым составом 3 мм.

Требуется собрать расчётные нагрузки на данную конструкцию для последующего расчёта. Задача решается с выполнением следующих этапов:

Собственный вес плиты – M₁ = S x h x r_бет, где:

• S – площадь поверхности перекрытия, равный 5 м х 4 м, или 2 м²,
• h – толщина плиты, которая составляет 200 мм, или 0,2 м,
• r_бет – средняя плотность армированного бетона, которая равна 2500 кг/м².
• M₁ = 20 м² х 0,2 м х 2500 кг/м² = 10 000 кг.

Масса полов – M₂ = m_подл + m_стяж + m_плит, где:

• m_подл = S x h_подл х r_{пенопол} = 20 м² х 0,03 м х 40 кг/м² = 24 кг,
• m_стяж = S x h_стяж х r_{ц/п р-ра} = 20 м² х 0,05 м х 1800 кг/м² = 1800 кг,
• m_плит = S x h_плит х r_{керамогр} = 20 м² х 0,015 м х 2400 кг/м² = 720 кг (значение принимается с учётом слоя плиточного клея).

M₂ = 24 кг + 1800 кг + 720 кг = 2544 кг. В жилом помещении рекомендуемая по СНиП временная нагрузка составляет q = 150 кгс/м₂.

Таким образом, суммарная полезная нагрузка на плиту составляет F = q x S = 150 х 20 = 3000 кг:

1. Общая вертикальная нагрузка, приложенная к плите, равняется F_общ = M₁ + M₂ + F = 10000 кг + 2544 кг + 3000 кг = 15544 кг, или 1554,4 кН.
2. Как правило, нормативные нагрузки необходимо привести к расчётным величинам, учитывая коэффициенты надёжности. Данный показатель записывается как g_n, и для постоянных загружений он составляет 1,1, а для полезной нагрузки – 1,4.

Таким образом, F_{общ расч} = (M₁ + M₂) x g_{nс пост} + F x g_nврем = (10000 кг + 2544 кг) х 1,1 + 3000 кг х 1,4 = 13798,4 кг + 4200 кг = 17998.4 кг ~ 18000 кг, или 1800 кН.

Чтобы привести суммарное значение данной величины в равномерно распределённую нагрузку, достаточно разделить его на общую площадь комнаты. То есть Q_{общ расч}

= F_{общ расч} / S = 1800 кН / 20 м² = 90 кН/м², или 900 кг/м².

При наличии точечной или штамповой нагрузки от веса какого-либо оборудования, она участвует в расчёте отдельно, формируя линейную, а не квадратичную зависимость изгибающего момента.

В отдельных случаях допускается разложить точечную нагрузку на равномерно распределённую по площади, с учётом повышающего коэффициента, так как железобетон не является упругим материалом, и все усилия в нём перераспределяются в большей части его объёма.

Изгибающий момент

Безбалочная плита перекрытия должна удовлетворять расчёту по прочности, или первой группе предельных состояний. Чтобы определить несущую способность перекрытия, необходимо выполнить следующий алгоритм:

1. Если соотношения габаритов перекрытия а/b или b/a > 2, то такая плита работает по короткой стороне.
   Если данные показатель меньше 2, то плита считается опёртой по контуру, и расчёт ведётся относительно того пролёта, в котором возникает наибольший изгибающий момент.

   Значение момента прямо пропорционально величине пролёта, поэтому в рассматриваемом примере расчёт ведётся относительно стороны a = 5 м.

2. Из плиты выделяется расчётная полоса шириной 1 м, которая будет рассматриваться как изгибаемый линейный элемент, или балка с приложенной к ней равномерно распределённой по длине нагрузкой.

В рассматриваемом примере балка имеет сечение b x h = 1 м х 0,2 м, и к ней приложена нагрузка q_расч = 900 кг/м, или 90 кН/м.

Величина изгибаемого момента для подобной конструкции составляет M = q_расч х l² / 8, где l – величина пролёта, или 5 м. M = 90 кН/м х 5 х 5 / 8 = 281.25 кН*м, или 2812,5 кН*см.

Величина изгибающего момента может быть отображена на эпюре данного вида усилия, возникающего в конструкции.

Как посчитать несущую способность?

При известной величине изгибающего момента и габаритов (жёсткости сечения) можно определить несущую способность данного пролётного элемента по следующим формулам:

Высота сечения плиты складывается из двух величин h = h₀ + a, где h₀ – рабочая высота от нижней арматуры, находящейся в зоне растяжения до верхней грани бетона. а – величина защитного слоя бетона. Как правило, этот показатель в тонких плитах варьируется в пределах от 15 до 25 мм. h₀ = h – a = 200 мм – 20 мм = 180 мм.

В строительной механике, согласно по СП 63.13330. 2018 «Бетонные и железобетонные конструкции», существуют два условия, при которых конструкция достигает предельного равновесия под действием внешних сил.

R_s A_s = R_bbx, где:

• M = R_bbx (h₀ – x/2),
• R_s – предел прочности арматурной стали заданного класса на растяжение,
• R_b – тот же показатель, но для бетона, на сжатие, зависящий от марки материала.

Если в плите принимается наиболее распространённая арматура класса A500s, то R_s = 43,5 кН/см². Если бетон в рассматриваемом примере имеет класс B30, то R_b = 1,7 кН/см².

В условии равновесия х – абсолютная величина сжатой зона бетона, которая равняется х = R_s А_s / g_b1 R_bb (по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»):

• A_s – площадь всех стержней рабочей арматуры в растянутой зоне сечения плиты,
• g_b1 – коэффициент запаса, зависящий от условий работы бетона в конструкции, для стандартных вариантов эксплуатации перекрытия принимается равным 0,9.

Требуемая площадь рабочей арматуры зависит от расчётных параметров сечения и величины внутренних усилий (в плите перекрытия – изгибающего момента).

А_s = g_b1R_bbeh₀/R_s (по СП 63.13330.2018):

• e – безразмерная величина, характеризующая относительную высоту сжатой части бетонного сечения, которая определяется из соотношения e = (1 – (1 – 2a_m)^1/2),
• a_m – это показатель, описывающий отношение изгибающего момента к прочностным характеристикам жб сечения, определяемый по формуле СП,
• a_m = M / (g_b1 R_bbh₀²) = 2812,5 / (0,9 х 1,7 х 100 х 324) = 2812,5 кН*см / 49572 = 0,057.

А_s = 0,9 х 1,7 х 100 х 0,057 х 18 / 43,5 = 3,61 см².

Для предотвращения образования трещин от усадки бетона, в плитах перекрытий шаг рабочей арматуры, чаще всего, назначается 200 мм. Таким образом, в расчётной полосе шириной 1 м располагается 5 рабочих стержней.

В данном примере допускается рассмотреть армирование из 5d10, и реальная площадь стержней составит 3,93 см², что больше, чем требуемое значение, с учётом повышающих коэффициентов. При известных значениях площади армирования, можно определить величину х: х = R_s А_s / g_b1 R_bb = 43,5 х 3,93 / (0,9 х 1,7 х 100) = 1,12 см.

На завершающем этапе из основного условия равновесия определяется предельно допустимый момент, который может возникнуть в сечении плиты перекрытия. M = g_b1 R_bbx(h₀ – x/2) = 0,9 х 1,7 х 100 х 1,12 х (18 – 1,12/2) = 2988.5 кН*см.

Далее остаётся сравнить предельно допустимый момент 2988.5 кН*см с фактическим усилием, возникающим после приложения нагрузок – 2812,5 кН*см, который оказался меньше, значит, условие прочности выполняется.

В случае, если условие предельного равновесия не достигается, толщина плиты, а также расчётное количество рабочей арматуры должны быть пересмотрены.

Прочность ЖБ элемента

В строительной механике понятия прочности и несущей способности практически не имеют различий. Однако, на практике это не совсем так. Прочность – это способность конструктивного элемента не разрушаться под действием внешних сил. Несущая способность – это способность конструктивного элемента удовлетворять предъявленным к нему эксплуатационным требованиям под действием сочетания нагрузок.

Таким образом, расчёт по предельным состояниям 1 группы, приведённый выше, показывает, что плита перекрытия остаётся в статическом положении не разрушается, (то есть, обеспечивается её прочность) и может эксплуатироваться в нормальных условиях (так как в расчёте были учтены все коэффициенты условий работы). Проведения дополнительных прочностных расчётов не требуется.

Возможные сложности и ошибки

При расчёте сечения плиты перекрытия на прочность, следует учитывать важные нюансы, чтобы не допустить серьёзных ошибок:

1. Расчёты должны проводиться в строгом соответствии с требованиями нормативных документов.
2. При вычислениях все единицы измерения должны быть приведены к единым значениям, а, в противном случае, результат будет далёким от истины.
3. При определении изгибающего момента следует учесть характер опирания плиты перекрытия, так как формулы для жёсткой заделки или шарнирного сопряжения отличаются друг от друга.
4. При сборе нагрузок не следует забывать коэффициенты надёжности, которые усугубляют теоретическую работу конструкции и приближают её к реальным условиям.

Последствия неверных расчётов могут привести к обрушению строительных конструкций, недопустимым прогибам и другим непоправимым проблемам во время эксплуатации сооружения.

Заключение

Перед назначением толщины и армирования плиты перекрытия необходимо провести расчёт прочности изгибаемого элемента. Вычисления выполняются после сбора постоянных и временных нагрузок и определения внутренних усилий в конструкции.

Если результаты расчёта не удовлетворяют условиям предельного равновесия, необходимо задать другую толщину плиты и провести вычисления заново.

Нагрузка на пол — Проектирование зданий

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимально удобные условия пользования нашим веб-сайтом. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.

Редактировать эту статью

Последнее редактирование 08 фев 2023

См вся история

Полы должны выдерживать приложенные к ним нагрузки. Существует два основных типа нагрузки на конструкцию, которые обычно учитываются при проектировании несущих перекрытий; динамические нагрузки и постоянные нагрузки:

• Постоянные нагрузки включают вес самих строительных материалов и являются статическими и постоянными. Значение статической нагрузки определяется путем сложения веса всех стационарно установленных материалов.
• Временные нагрузки воздействуют на здание и являются временными и динамическими, такими как вес людей, мебели или чего-либо еще, что можно переместить.

Выше описывается тип действующих нагрузок в зависимости от продолжительности времени, в течение которого они могут воздействовать на конструкцию пола, т. е. временно или в течение более длительного времени. В дополнение к этому может быть важно учитывать, как нагрузки применяются в любой момент времени, например, на небольшой площади пола, на большей площади или по линии, для этого используются определенные термины.

• Сосредоточенные нагрузки (или точечные нагрузки) — это одиночные нагрузки, которые действуют на относительно небольшую площадь. Это могут быть постоянные нагрузки, такие как колонны, которые воздействуют большой силой на относительно небольшую площадь, или динамические нагрузки, такие как люди, чей полный вес прикладывает силу к области своих ступней, когда встает, или стол, который прикладывает силы от веса стола через небольшую область в нижней части ножек стола.
• Распределенные нагрузки (или поверхностные нагрузки) — это нагрузки, которые воздействуют на большую площадь поверхности, они, скорее всего, являются стационарными нагрузками, такими как вес полов и половиц, объединенных и распределенных по площади всего пола. Этот термин также может использоваться для обозначения различных типов динамических нагрузок, например, если человек лежит на полу, а не стоит, он использует распределение веса, то есть его вес распределяется по большей площади поверхности всего тела. чем просто площадь их ног, если бы они стояли.
• Линейные нагрузки, как следует из этого термина, представляют собой нагрузки, которые применяются линейно, опять же, это, скорее всего, постоянные нагрузки, такие как вес стены, распределенной по линии по площади пола, но также могут быть временными нагрузками, если они линейны. установлены тяжелые предметы, например, книжная полка. Их также можно назвать линейными нагрузками, но часто линейная нагрузка используется в отношении электрических нагрузок.

Чем тяжелее груз, тем важнее его распределение по большей площади поверхности. В случае деревянного пола он будет состоять из балок пола, проходящих между стенами, и, скорее всего, из досок пола, которые проходят перпендикулярно балкам. Это помогает распределить любые нагрузки на пол равномерно по всем балкам пола, независимо от того, являются ли они динамическими или стационарными нагрузками. Чтобы определить минимальные расчетные значения прочности пола, временные и постоянные нагрузки суммируются.

Чтобы противостоять этим нагрузкам, все элементы пола должны обладать необходимой прочностью и жесткостью, обычно определяемой максимально допустимым прогибом пола, т. е. насколько он «прогнется» при максимально ожидаемой нагрузке.

Определить постоянные нагрузки относительно просто, однако, поскольку временные нагрузки изменчивы, конструкции конструкций могут только разумно учитывать ожидаемые значения.

Допуск на более высокие временные нагрузки увеличивает гибкость здания, но также увеличивает стоимость. Например, исторически офисные здания в Великобритании проектировались и продавались с временными нагрузками 3,5–4,0 кН/м2, однако это может быть избыточным. 2,5 кН/м2 для этажей над цокольным этажом и 3,0 кН/м2 на цокольном этаже или ниже, может быть более подходящим, с 7,5 кН/м2 на 5% площади пола, чтобы обеспечить гибкость в будущем.

Дополнительную информацию см. в разделе Структурные системы для офисов.

Особые проблемы могут возникать в старых зданиях, которые были адаптированы для современного использования, что приводит к гораздо более высоким временным нагрузкам, чем это было предусмотрено первоначальным проектом. Например, исторические дома, переоборудованные под офисы, где может быть очень много складских помещений или оборудования. В случае старых зданий также важно учитывать, как на возраст любых структурных элементов может повлиять возраст или повреждение, например, из-за сухой гнили, и при возникновении проблем следует обращаться за специальным советом.

• Несущая способность.
• Балка и блок.
• Двухосный изгиб.
• Распорная рама.
• Концептуальный конструктивный проект зданий.
• Постоянные грузы.
• Чистый уровень пола.
• Напольное покрытие.
• Общая площадь GFA.
• Боковые нагрузки.
• Конструкция в предельном состоянии.
• Активные нагрузки.
• Несущая стена.
• Точечная нагрузка.
• Эластичный пол.
• Инженер-строитель.
• Типы пола.
• Виды структурной нагрузки.
• Равномерно распределенная нагрузка.
• Ветровая нагрузка.

• Доля
• Добавить комментарий
• Отправьте нам отзыв

Все, что вам нужно знать о бетонных плитах в строительстве зданий

🕑 Время чтения: 1 минута

Бетонные плиты — это конструктивные элементы, используемые для создания плоских горизонтальных поверхностей, таких как полы, потолки и настилы крыш. Они поддерживают и безопасно передают нагрузки с колонн на стены.

Они обычно изготавливаются из железобетона, верхняя и нижняя поверхности которых параллельны друг другу. Их толщина зависит от возлагаемой на них нагрузки и может опираться на балки, колонны, стены или строиться на земле (плита на земле).

В этой статье объясняются важные особенности и структурные характеристики бетонных плит, используемых в строительстве.

Содержание:

• Нагрузки на бетонные плиты
• Конструкция бетонных плит
• Типы бетонных плит
  • 1. Обычные плиты
  • 2. Плоские плиты
  • 3. Пустотные плиты
  • 4. Вафельные плиты
  • 5. Композитные плиты 9 0014
• Структурное действие бетонных плит
  • Структурное поведение односторонних плит
  • Структурные характеристики двусторонних плит
• Часто задаваемые вопросы

Нагрузки на бетонные плиты

Обычно предполагается, что бетонные плиты несут равномерно распределенные нагрузки. Равномерными нагрузками, на которые рассчитаны плиты, являются постоянные нагрузки и вынужденные нагрузки. Постоянные нагрузки включают собственный вес плиты, отделки пола, стен, решеток и т. д.

Расчет плит на воздействующие и временные нагрузки зависит от типа здания. Для жилых зданий используется динамическая нагрузка от 2000 до 3000 Н/м ² согласно индийским стандартам. Прикладываемые нагрузки, учитываемые для различных типов зданий, можно найти в IS 875-Part 2 (1987).

Строительство бетонных плит

Рис. 1: Плита на грунте

Как правило, бетонные плиты могут быть опорными или подвесными. Плита является несущей, если она сооружается непосредственно на фундаменте, а подвесная плита проходит между опорами и рассчитана на сопротивление изгибающим моментам в зависимости от величины нагрузки и длины пролета. Бетонные плиты могут быть изготовлены за пределами площадки и собраны на месте, или они могут быть построены на месте с использованием опалубки.

Рисунок-2: Подвесные бетонные плиты

Типы бетонных плит

Существует несколько типов бетонных плит, широко используемых в строительстве, но наиболее распространенными из них являются:

1. Обычные плиты
2. Плоские плиты
9001 3 Полый- стержневые плиты
3. Вафельные плиты
4. Композитные плиты

1. Обычные плиты

Обычные бетонные плиты опираются на балки и колонны. Они передают нагрузку на несущие элементы конструкции. Обычные плиты в основном подразделяются на односторонние плиты и двусторонние плиты (рис. 1).

Односторонние плиты — это плиты, которые опираются только на две противоположные стороны. Они передают нагрузки в более длинном направлении. Двухсторонние плиты — это плиты, которые поддерживаются со всех четырех сторон. Они передают нагрузки в обоих направлениях.

2. Плоские плиты

Плоские плиты — это плиты, поддерживаемые непосредственно колоннами без использования балок. Они просты в изготовлении и требуют меньше опалубки по сравнению с обычными бетонными плитами.

Рисунок-3: Плоские плиты

3. Пустотные плиты

Пустотные плиты сконструированы таким образом, что внутри них имеются продольные стержни или пустоты. Это снижает общий вес бетона, в отличие от обычных бетонных плит. Эти типы плит потребляют меньше бетона и позволяют получить более длинные пролеты. Они лучше всего подходят для многоэтажных автостоянок и офисных зданий.

Рисунок-4: Пустотные плиты

4. Вафельные плиты

Вафельные плиты имеют вафельную геометрию. Он спроектирован так, чтобы иметь квадратные сетки с глубокими сторонами без интерференции столбцов. Это хороший выбор для строительства длинных пролетов. Вафельные плиты воспринимают большую нагрузку по сравнению с обычными плитами.

Рисунок-5: Вафельные бетонные плиты

5. Композитная плита

Система композитных плит включает в себя строительство железобетонной заливки поверх стального настила в качестве системы поддержки для вышеупомянутой бетонной плиты. Система получает превосходное соотношение прочности и веса и жесткости к весу.

Рис. 6: Композитные плиты

Структурное действие бетонных плит

Структурное поведение бетонных плит, подвергаемых нагрузкам, контролируется геометрией плит и направлением их армирования. Постоянные нагрузки и приложенные нагрузки, приходящиеся на плиты, распределяются по системе их поддержки.

Поведение плит можно объяснить, принимая во внимание обычные бетонные плиты: односторонние и двусторонние плиты.

Конструктивные характеристики односторонних плит

Односторонние плиты имеют отношение большего размера к меньшему размеру больше или равно двум. Он поддерживается двумя противоположными краями, как показано на рисунке 7. Нагрузки, действующие на односторонние плиты, передаются между соседними балками или опорами. Когда односторонняя плита опирается на все четыре края, нагрузка передается в более длинном направлении, а не в более коротком.

Из-за нагрузок односторонняя плита изгибается вдоль более короткого пролета, как показано на рис. 7 (а). Таким образом, при проектировании основная арматура располагается вдоль более короткого пролета, а распределительная арматура – ​​вдоль более длинного пролета. Типичным примером односторонней плиты является консольная плита, используемая для веранд.

Рисунок-7: Структурные характеристики односторонних и двусторонних плит

Структурные характеристики двусторонних плит

Двухсторонние плиты поддерживаются со всех четырех сторон, и отношение их более длинного размера к более короткому меньше, чем два (Рисунок-7 (б)). Следовательно, нагрузка передается в обоих направлениях плиты.

Двусторонние плиты изгибаются по более короткой и более длинной сторонам; следовательно, основное армирование предусмотрено в обоих направлениях. Они широко используются при устройстве полов многоэтажных домов.

Часто задаваемые вопросы

Что такое бетонная плита в строительстве?

Бетонные плиты представляют собой конструктивные элементы, используемые для создания плоских горизонтальных поверхностей, таких как полы, потолки и настилы крыш. Плиты представляют собой плоские участки, верхняя и нижняя поверхности которых параллельны друг другу. Они обычно изготавливаются из железобетона, а их толщина зависит от возлагаемой на них нагрузки.

Какие нагрузки воспринимают бетонные плиты?

Нагрузки, воспринимаемые бетонными плитами, представляют собой постоянные нагрузки и вынужденные нагрузки.