какую нагрузку выдержит ребристая плита
Что такое нагрузка на железобетонную плиту перекрытия и какой вес она выдерживает?
Плиты перекрытия служат связующими элементами между этажами в строительстве жилых и промышленных зданий.
При проектировании инженеры рассчитывают основную характеристику – нагрузку на ЖБ или бетонную плиту перекрытия, способную без разрушений создать устойчивость строению, обеспечить безопасность.
Выбирают такое перекрытие, которое сохранит целостность сооружения, сможет выдержать вес при длительной эксплуатации, не прогибаясь. При этом будет соответствовать строительным нормам по воздействию сил на основание дома – фундамент.
Определение понятия
Перед тем как выпустить плиту перекрытия в масштабное производство изделие проходит ряд испытаний, в ходе которых:
По данным параметрам строители выбирают изделие нужной формы, с оптимальными размерами и прочностью. Основные технические характеристики зашифрованы в маркировке:
С помощью несущей способности устанавливают, как поведет себя плита при эксплуатации, если на нее будут действовать динамические и статистические нагрузки. Технические способности плит отражают в сопроводительной документации.
Под нагрузками на железобетонные панели перекрытия, следует понимать воздействие собранных всех возможных усилий на общую поверхность изделий. При расчете проектировщики учитывают особенности здания, коэффициенты кратковременных и длительных, действующих сил.
Какие существуют виды?
Различные информативные источники, нормативы и строительные правила по- своему трактуют виды механической силы, прилагаемой на панели перекрытий и основание здания. Груз на горизонтальных несущих конструкциях, сформирован из массы стройматериалов, усилий внешних природных влияний, где собраны все возможные воздействия на ЖБ.
Опираясь на подобные основания, действующие силы распределили по показателям времени, которые бывают:
При проектировании инженер закладывает ЖБ-плиту для конкретного здания, которая способна выдержать нагрузки:
Груз классифицируют по способу воздействия на панель перекрытия. Нагрузки могут быть распределены:
Особое внимание расчетчики уделяют точечной нагрузке. Сосредоточенное распределение сил имеет важное значение, стараются усилия равномерно распределить по площадке, а не разместить в одной точке. Это опасно, так как может произойти обвал всего строения. 
Строительные литературные источники указывают, что бетонная плита или ЖБ может выдержать точечный вес до 1600 кг., но нужно учитывать индивидуальность строения совместно с его коэффициентом надежности.
А распределение точечной нагрузки выполняют так, чтобы она располагалась возле несущих стен, армированных балок, плит. И даже хорошо выполненный расчет опытные специалисты всегда проверяют. Важно предусмотреть максимальную нагрузку на перекрытие.
Прежде всего для определения допустимых усилий нужно знать тип плитного материала. Когда этот параметр не известен, обращаются к ГОСТу, в котором имеются данные по ЖБ плитам без учета их собственного веса, где:
Когда ведут сбор грузов, которые будут действовать на перекрытие, учитывают марку уложенных плит.
Требования
В ГОСТ 26434-2015 указаны типы плит железобетонных перекрытий с основными параметрами и уровнем сил по нормам воздействия на площадь.
Каждый объект регламентируют конкретные нормативы строительных правил из СНиП 2.01.07-85 редактированного в СП 20.13330.216, где:
При расчете груза на плиты перекрытия в старых панельных домах, «хрущевках», учитывают состояние:
Расчет, сколько могут выдержать стены с плитами, требуется в период:
Определение величины предельно допустимого и постоянно действующего усилия поможет избежать аварийных ситуаций.
Данные и показатели для сбора и расчета
Марка изделия позволит определить:
От вида изделия зависит его вес, который учитывают при расчете допустимых грузов на данную панель, определяя массу:
При самостоятельном расчете можно вычислить усилия на общую площадь перекрытия. Для этого нужно сложить все нагрузки на этаже, а сумму разделить на количество смонтированных плит.
Как правильно рассчитать?
У данной плиты имеется запас прочности равный 190 кг.
Перерасчет на м 2 :
При определении предельного статического значения, которое может без разрушений воздействовать на одну точку, учитывают коэффициент запаса 1.3 ед.
Это значение умножают на нормативный параметр 0.8 (т/м 2 ) х 1.3 = 1.04 (т)
Если рассчитывают динамическую нагрузку, коэффициент берут увеличенный до 1.5.
Почему важно правильно вычислить?
Запас прочности на 1 м 2 позволяет как при строительстве, так и при реконструкции здания:
Во время ремонтных работ не складывать в одном месте большое количество стройматериалов.
Чтобы избежать перелома панели перекрытия, предметы в помещения загружают по общему весу, соответствующему допустимым параметрам, указанным в маркировке изделия. Иначе этаж может сложиться как карточный домик, не выдержав перегруза.
Если планируется нагружать комнату более весомыми вещами, нужно и плиты перекрытия выбирать по более мощным показателям или отказаться от тяжелых полов, перегородок, декораций, заменив легкими элементами.
Каждая ЖБ плита перекрытия в проектах домов закладывается на основании ГОСТов и СНиП. Какой объем нагрузок выдержит перекрытие можно рассчитать, вычислив площадь помещения, сложив значения из маркировки каждой панели.
Важен параметр несущей способности изделий, это воздействие на панель всех сил, постоянных и переменных, включая собственный вес, мебель, перегородки, не причиняя зданию вреда.
Заключение
Застройщику частного коттеджа нужно теоретически знать значение нормированных сил, действующих на панели перекрытия. Следует учесть, что показатель суммарной расчетной нагрузки должен быть меньше предельно допустимого параметра. Но расчетами должен заниматься профессиональный проектировщик, который разбирается во всех нюансах и знает, какая ответственность накладывается на точность вычислений.
При строительстве многоэтажных зданий подобную работу доверяют инженерам, которые выполняют расчеты, а в технической документации ставят рекомендуемый тип плит перекрытия. Эти изделия сохранят здание от трещин, обеспечат долговременную эксплуатацию.
Несущие способности ребристых плит перекрытия
При возведении различных промышленных предприятий и объектов социально-культурного назначения широко используются ребристые плиты перекрытия. Они изготавливаются из легких и тяжелых бетонов, и в тех случаях, когда производятся под конкретное здание или сооружение, имеют строго определенные проектной документацией характеристики, в том числе и те, которые касаются их прочности, то есть способности выдерживать определенные нагрузки.
Несущая способность ребристых плит перекрытия предполагает их способность выдерживать как статические, так и динамические воздействия. При проектировании различных зданий и сооружений учитываются только равномерно распределенные нагрузки, которые выражаются в килограммах на квадратный метр. На ребристые плиты перекрытия нагрузка рассчитывается в соответствии с действующим СНиПами (Строительными нормами и правилами) и СП (сводами правил). Что касается государственных стандартов, то все ребристые перекрытия, выпускаемые в нашей стране, по всем своим основным характеристикам (в том числе и прочностным) должны соответствовать требованиям ГОСТ 28042-89.
На несущую способность плит перекрытия оказывает влияние целый ряд важных факторов, среди которых наибольшую роль играет материал изготовления (тяжелый или легкий бетон), способ армирования (с напрягаемой продольной арматурой и с ненапрягаемой продольной арматурой), а также их геометрическая конфигурация. Кроме того, допустимая нагрузка на ребристые плиты перекрытия может быть снижена за счет предусматриваемых проектной документацией вырезов, проемов, отверстий и углублений, которые делаются в них в процессе изготовления.
Предприятиями российской промышленности строительных материалов выпускаются ребристые плиты перекрытия с несущей способностью от 180 до 830 килограммов на квадратный метр. Кроме того, в соответствии с заказами строительных организаций производятся изделия, которые могут выдержать еще большую нагрузку. Довольно широко применяется и также и усиление ребристых плит перекрытия, которое существенно повышает их несущую способность и производится с помощью дополнительного армирования, применения специальных опор и наращивания толщины.
Характеристики П-образных плит перекрытия и их использование в строительстве
П-образные плиты перекрытия (их еще называют ребристыми, так как в них есть ребро жесткости) сегодня активно используются в строительстве наряду с другими видами ЖБИ. Плиты П-образные демонстрируют прекрасные характеристики и небольшой вес, используются в прокладке водопроводов, теплосетей, возведении производственных зданий, объектов частного домостроения.
В соответствии с назначением плиты и требованиями покупателей производители выпускают на рынок самые разные виды ребристых перекрытий – тех или иных размеров, конструкционных особенностей. Вес и размер плиты перекрытия П-образной зависят от класса арматуры и марки бетона, а также указанных в ГОСТе параметров.
Стандартная плита обладает таким размерами (длина и ширина): 1.5 х 6, 3 х 12, 3 х 6. Высота ребер составляет 30-40 сантиметров, вес находится в диапазоне от 1370 до 2400 килограммов.
Особенности
П-образная плита перекрытия производится в формате цельного бетонного монолита с арматурой внутри и вспомогательным продольным элементом, который призван выполнять функцию балки, работающей на изгиб.
Для минимизации воздействия поперечной нагрузки в конструкции используют поперечные ребра. Благодаря объединению двух материалов (бетон и металл) удается достичь максимальной прочности и компенсировать, перераспределить, воспринять разные типы нагрузок.
Процесс изготовления плит простой: в специальной металлической форме собирают каркас из стальной арматуры, монтажных петель, потом заливают приготовленную по правилам (чтобы добиться максимальной прочности) бетонную смесь. Далее раствор вибрируется и подвергается температурно-влажностной обработке, в течение 4 недель сохнет и набирает прочность.
Особенность конструкций описываемого типа – наличие ребер, которые обычно располагаются в одном/двух направлениях по плоской поверхности. Благодаря П-образной форме удается добиться максимальной прочности при воздействии изгибающей нагрузки, но значительно уменьшить вес. Правда, неровная форма ограничивает использование изделия – в частном строительстве плиты выбирают только для обустройства подвалов и чердаков, часто – гаражей.
Основное условие в процессе работы – соблюдение шага несущей стены, не превышающего 6 метров. Вся конструкция перекрытия рассчитывается заранее, вручную либо по специальной программе. Если говорить о производстве в промышленных масштабах, то плиты могут быть сделаны из бетона разного типа – тяжелого, легкого, силикатного.
Расшифровка маркировки
П-образные плиты перекрытия характеристики (вес, размер, нагрузки и т.д.) предполагают разные. Поэтому до покупки нужно все тщательно просчитать, а в процессе выбора изделий обращать внимание на маркировку с основными данными.
Так, если на изделии указана такая информация 2П1 – 3, Ат – VI П-1, то это говорит о следующем. Первые три обозначения (2П1) указывают на типоразмер панели. Тройка говорит о разделении элементов перекрытия в соответствии с несущей способностью. Потом идет расшифровка класса арматуры (напряженной предварительно). Символ П – использовался легкий бетон, Т – тяжелый.
Последний символ обозначает конструктивные особенности панели: 1 – в плите есть дополнительные закладные, 2 – в боковых ребрах есть технологические отверстия по 21 сантиметру, 3 – есть отверстия величиной 21 и 70 сантиметров.
Монтаж
В процессе монтажа панелей необходимо придерживаться некоторых правил. Для укладки П-образных плит используют автомобильный/башенный подъемный кран. Если из плит создаются межэтажные перекрытия, обязательно нужно позаботиться про технику, способную поднимать железобетонные изделия нужных габаритов на указанную высоту.
Монтируя плиты таким образом, удается получить плоскую ровную поверхность перекрытия. Если нужно убрать ненужную часть плиты (сделать в ней отверстие под люк либо укоротить по размерам), делают это с использованием обыкновенной болгарки и дисков по металлу/бетону, лома.
Размеры
Все П-образные плиты перекрытия размеры предполагают из трех основных параметров: это толщина, длина, ширина. Согласно стандартам и нормативам, высота плиты должна быть равна 22 сантиметрам. В некоторых случаях по спецзаказу предприятия производят изделия с меньшей толщиной, равной 16 сантиметрам. Разница в этих двух типах плит заключается в диаметре технологических отверстий и уровне шумовой изоляции.
Длина плиты покрытия ребристой (ПКЖ) может варьироваться в достаточно ощутимых пределах – 2-12 метров. Обычно при проектировании зданий применяют перекрытия длиной 3.6-7.2 метра. Если же нужны плиты меньшего либо большего размера, необходимо делать специальный заказ на заводе.
Ширина плиты может быть равна 1 метру, 1.2, 1.5, 1.8. Очень редко можно найти квадратные плиты, которые всегда предполагают более высокую стоимость. Часто в проект вносят несущие элементы, обладающие стандартной шириной – 1 метр.
Стандартные размеры плит по ГОСТу: 3 х 12, 3 х 6, 3 х 18, 1.5 х 6. В зависимости от габаритов меняются и вес, способность выдерживать те или иные нагрузки. Обычно в строительстве используют плиты весом 770-820 кг/м3, для конструкций с большой нагрузкой актуальны тяжелые плиты (2500 кг/м3).
Нагрузка
До покупки плит обязательно нужно просчитать все нагрузки, которые будут на них воздействовать. Расчеты дают возможность правильно и точно определить, какая нагрузка для выбранной плиты будет оптимальной, а какую она не выдержит. Материал закупают в соответствии с характеристиками в расчетах и сопровождающей изделие документации.
Нагрузка на П-образную плиту может быть равномерной/неравномерной, временной/постоянной. В расчетах учитывают равномерную нагрузку, измеряя ее в кг/м3.
Предъявляемые требования
Все П-образные плиты до поступления в продажу обязательно проходят проверку качества. Тем не менее, при выборе изделия желательно иметь представление о том, какими должны быть плиты, на что обратить внимание и какие характеристики учесть.
Качество бетона
В процессе производства П-образных плит используют правильно приготовленный бетон, к которому также предъявляются определенные требования. Так, легкий бетон должен демонстрировать плотность в диапазоне 1800-2000 кг/м3 и указанную пористость, тяжелый бетон может иметь плотность в диапазоне 2200-2500 кг/м3.
Отпуск натяжения арматуры выполняется только после того, как бетон достиг нужного уровня прочности (данный параметр обязательно прописывается в проекте). Все компоненты для замеса бетона должны соответствовать установленным в ГОСТе параметрам.
Качество арматуры
Каркас упрочнения в железобетонной конструкции, а также петли должны быть выполнены из высококачественных материалов. К арматуре выдвигаются определенные требования, благодаря соблюдению которых удается добиться нужных показателей прочности и жесткости всей конструкции.
Правильные расчеты и высококачественные изделия – залог того, что построенная из П-образных плит конструкция получится надежной, прочной, способной выдерживать установленные нагрузки и обеспечить длительный срок эксплуатации здания.
Несущая способность плит перекрытия
Железобетонные плиты перекрытий представляют собой унифицированные строительные элементы, которые широко используются при сооружении зданий и сооружений промышленного, гражданского, специального и прочего назначения. В большинстве случаев изделия находят применение для возведения перекрытий между этажами, представляя собой железобетонные панели. Плиты перекрытия выполняют одну из ключевых функций здания, являясь связующим элементом сооружения, который обеспечивает целостность, прочность и устойчивость здания. Спрос на железобетонные панели с каждым годом продолжает расти, демонстрируя устойчивую тенденцию использования элементов перекрытия в современном строительстве. При этом долговечность строения и его надежность во многом зависят от правильности расчета и выбора железобетонных изделий, использующихся в виде перекрытий. Одной из основных характеристик панелей является несущая способность изделия, которая определяет величину допустимой нагрузки, воздействующую на изделие в рабочем номинальном режиме. Ошибки в расчетах могут повлечь за собой снижение прочности перекрытий, быстрый износ, сокращение периода службы изделий, а также полное разрушение зданий и гибель людей.
Особенности конструкции плит
Перед приобретением плит перекрытий необходимо определить проектную несущую способность и размеры изделий, выбирая ЖБИ по расчетным параметрам. Производство панелей перекрытий осуществляется на основе легкого конструкционного бетона плотной структуры, а также тяжелого силикатного бетона.
Конструкция изделий предусматривает усиление в виде армирования, которые выполнено в виде арматурных каркасов из стрежней классов А1 и А3. В зависимости от вида и схемы армирования плитные элементы могут применять для различных целей. При этом устойчивость и прочность сооружении будет зависеть от вида моделей плит, их конструкции, схемы опирания, несущей способности. Изделия с завода изготовителя различаются меду собой по методу стыковки с прочими несущими конструкциями и относительной толщине.
В процессе изготовления ЖБИ задействуется бетон с классом не менее В15. При этом для прочности плита может армироваться как обычным, так и заранее напряженным металлом. Конструктивно панели могут быть как сплошными, так и с наличием внутренних технологических пустот.
Классификация плит перекрытия
В зависимости особенностей конструктивного исполнения, ЖБИ разделяются на несколько видов, среди которых:
При этом различают следующие виды элементов:
Параметры и свойства плит
Выполняя функцию перекрытий плиты должны соответствовать целому ряду высоких технических характеристик, которые определяют целесообразность их применения. Среди них:
Маркировка плит
Информация модели плиты перекрытия, ее конструкционных особенностях приводится для каждого изделия в маркировке, которая представлена в виде комбинации из букв и цифр. Первые буквы обозначает марку ЖБИ, после чего приводятся последовательно данные о длине и ширине панели, которая указывается дециметрах. Последняя цифра в маркировке отражает несущую способность, которая приводится в сотнях килограмм на квадратный метр.
Помимо этого в маркировке может приводиться информация о виде рабочей арматуры нижней зоны, наличии монтажных петель, а также наличии выборок бетона в верхнем поясе.
Таким образом, обозначение ПК-72-15-8 присваивается многопустотным изделиям длиной 7200 мм и шириной 1500 мм и несущей способностью 800 кг/м2.
Виды нагрузок
В процессе эксплуатации плиты перекрытия испытывают ряд нагрузок, которые суммируются и воздействуют на изделие. Среди них:
По характеру воздействия нагрузки разделяются на распределенные равномерным образом по всей площади и точечные, воздействующие в определенном секторе.
Определение несущей способности
Несущая способность плит перекрытия определяет их возможность длительно в процессе эксплуатации выдерживать и работать с динамическими, а также статическими нагрузками. Расчет всех значений осуществляется с точки зрения безопасной эксплуатации зданий и сооружений, повышенной степени их надежности При проектировании сооружений принимаются в равно распределенные нагрузки, которые отражаются в величинах в виде килограмм на квадратный метр. Нагрузка рассчитывается исходя из собственной массы плиты, которая приводится в технической документации. После определяется суммарный вес конструкций, которые теоретически могут располагаться на этаже, включая стяжку, покрытие пола, мебель, оборудование, технику, прочие объекты. В учет берутся и динамические факторы присутствия и перемещения людей или животных в предполагаемом количестве. При сборе нагрузок необходимо производить расчет производится с учетом коэффициентов кратковременной и длительной нагрузки, надежности по ответственности здания. Полное нормативное значение нагрузки, которая формируется от людей и мебели для строительства недвижимости в виде жилого фонда для квартир жилых сооружений насчитывает 1,5 кПа или 1,5 кН/м2.
На ребристые железобетонные изделия, выполняющие функции перекрытий расчет нагрузки осуществляется согласно действующих строительных норм и правил.
При строительстве жилых зданий нормативное значение средней нагрузки составляет около 100-200 килограмм на квадратный метр. При этом в проектной документации закладываются и принимаются к установке плиты перекрытия с индексом несущей способности – «8», способные выдерживать до 800 кг/м2. Благодаря этому, создается запас прочности зданий, которые обладают высокой степенью безопасности и надежности. Помимо этого, такое решение позволяет производить при необходимости монтаж участков монолитных плит, имеющих большую массу.
Установка пустотелых, ребристых или монолитных плит аргументируется необходимостью, которая исходит из расчетов нагрузки. При этом берется в учет стоимость изделий и себестоимость зданий и сооружений. В том случае, если стандартная типовая плита из легкого бетона удовлетворяет нагрузочным требованиям, появляется возможность сэкономить на фундаменте, используя железобетонные изделия с меньшим показателем веса. Применение монолитных плит может быть продиктовано крайней необходимостью, поскольку конструкция изделий предполагает не только максимальную прочность, но и наибольшую массу.
В большинстве современных типовых строений используются панельные многопустотные плиты перекрытий, которые позволяют обеспечить должный уровень комфорта проживания в области гидро и термоизоляции, звуконепроницаемости, позволяя добиться высокой степени прочности и надежности зданий и сооружений. Помимо этого круглые пустоты удается использовать для прокладки всех необходимых коммуникаций внутри объекта в виде электропроводки, других необходимых линий связи.
Прогибы плит перекрытий и особенности монтажа
В ряде случаев изделия в виде плит перекрытий могут иметь прогиб как в одну, так и в другую сторону. При этом в соответствии с регламентом требований нормативной документации СНиП 2.01.07-85 в части нагрузок и их воздействия, прогиб, составляющий менее 1/150 часть от общей длины плиты, не считается браком. Таким образом, величина допустимого прогиба в частном случае для плиты перекрытия марки ПБ 90-12 насчитывает 60 мм.
Как правило, обратный прогиб является следствием разделения плиты и снижения ее расчетной несущей способности. Учитывая особенность структуры плиты, где армируется нижняя часть изделия, может наблюдаться увеличение прогиба из-за снижения прочности. Применение таких плит является ограниченным и может повлечь за собой негативные последствия и стать причиной преждевременного износа конструкций, их частичного или полного разрушения. Монтаж плит с допустимой величиной прогиба должен производиться с учетом выполнения требования по опиранию элементов перекрытия. В зависимости от конструкции плиты могут опираться на две, три и четыре стороны.
В ходе строительства монтаж плит перекрытий реализуется с опорой только на несущие конструкции. Все прочие стены и перегородки возводятся после установки основных элементов. При этом перегородки должны быть ниже опорных узлов как минимум на 10 мм. В ходе строительства необходимо учитывать геометрию плит и наличие их прогиба, благодаря которому перекрытия могут касаться перегородок и оказывать на них механическое воздействие. Чтобы не допускать подобных ситуаций при строительстве внутренних стен замеры производятся индивидуально. Резка плит по ширине не допускается. При сооружении массивных конструкций несущая способность плит может быть повышена за счет заполнения строительным раствором технологических пустот.
Для подъема и перемещения плит необходимо использовать предусмотренные для этой цели монтажные петли, конструктивно расположенные в точках высокой механической жесткости.
Правила хранения плит перекрытий
С целью недопущения снижения величины проектного значения прочности плит перекрытия, в период до их установки и монтажа, необходимо неукоснительно соблюдать правила хранения и правильного складирования железобетонных изделий:
При соблюдении правил хранения изделия смогут сохранить проектные характеристики и работать после установки на расчетных нагрузках, соответствующих заявленным производителями параметрам.