Какую нагрузку выдерживает железобетонная плита перекрытия?
Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия
Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.
Виды пустотных панелей перекрытия
Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.
Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:
- размерам пустот;
- форме полостей;
- наружным габаритам.
В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:
- изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
- продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
- пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
- круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.
Виды плит и конструкция перекрытия
Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:
- круга;
- эллипса;
- восьмигранника.
По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.
Круглопустотная продукция отличается также габаритами:
- длиной, которая составляет 2,4–12 м;
- шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
- толщиной, составляющей 16–30 см.
По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.
Основные характеристики пустотных панелей перекрытий
Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.
Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия
Главные моменты:
- расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
- уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
- допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
- марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
- стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
- марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.
Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.
Как маркируются плиты пустотные
Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.
Маркировка пустотных плит перекрытия
По нему определяется следующая информация:
- типоразмер панели;
- габариты;
- предельная нагрузка на плиту перекрытия.
Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.
На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:
- ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
- 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
- 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
- 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.
При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.
Преимущества и слабые стороны плит с полостями
Пустотелые 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.
Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.
Имеются 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.
Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.
Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:
- Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м 2 .
- Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
- Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
- Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
- Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.
Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8
Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.
Плита перекрытия – нагрузка на м 2
Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.
Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:
- Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м 2 .
- Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
- Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
- Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м 2 .
- Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
- 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.
Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий
Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м 2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.