Как сделать расчет монолитной плиты перекрытия?

Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки

Для бесконсольной балки на двух шарнирных опорах (в данном случае – плита перекрытия, опирающаяся на стены, на которую действуют равномерно распределенные нагрузки) максимальный изгибающий момент будет посредине балки. Mmax = (q * l^2) / 8 (149:5.1)

Для пролета l = 4 м, Mmax = (900 * 4^2) / 8 = 1800 кг/м.

Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:

Схема пустотелой армированной плиты перекрытия

1. Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
2. Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
3. Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.

Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:

ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).

Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs – расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.

https://youtube.com/watch?v=6X8bT5tDu0c

Пример расчета монолитной железобетонной плиты перекрытия

Обратите внимание, расчет будет проводиться на примере железобетонной бесконсольной плиты, которая находится на опорах шарнирного типа и подвергается равномерно распределительной нагрузке

Этап 7: Подбор сечения арматуры

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» расчетное сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры класса А400 составляет R_s=3600 кгс/см² (355 МПа). Согласно тому же СНиПу, расчетное сопротивление сжимающим нагрузкам для бетона класса B20 имеет значение R_b=117кгс/см² (11.5 МПа). Другие необходимые для расчета параметры и нагрузки в отношении плиты, нами были определены ранее.

Используя формулу (6.6) определим значение коэффициента а_m: а_m=1800/(1·0.08²·1170000)=0.24038

Согласно таблице 1 полученное в результате расчетов значение является ниже предельного (0.24038 < 0.39), из этого исходит, что такие обстоятельства не требуют наличия арматуры в сжатой зоне. Получается, что по формуле (6.8) необходимая площадь сечения арматуры: A_s=117·100·8(1-√‾(1-2·0.24038))/3600=7.265 см².

Примечание: с целью упрощения вычисления, значения поперечного сечения были представлены в сантиметрах, а величины расчетных сопротивлений в кг/см².

Получается, что для армирования одного погонного метра понадобится 5 стержней Ø14 мм и с ячейкой 200 мм. Совместно с этим площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Тут же стоит отметить, что для повышения продуктивности подбора арматуры можно использовать таблицу 2:

Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, см², при числе стержней
1	2	3	4	5	6	7	8	9	Масса 1 пог. м, кг
Проволочная и стержневая арматура
3	0.071	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42	0,49	0,57	0,64	0,052
4	0,126	0,25	0,38	0,5	0,63	0,76	0,88	1,01	1,13	0,092
5	0,196	0,39	0,59	0,79	0,98	1,18	1,37	1,57	1,77	0,144
6	0,283	0,57	0,85	1,13	1,42	1,7	1,98	2,26	2,55	0,222
7	0,385	0,77	1,15	1,54	1,92	2,31	2,69	3,08	3,46	0,302
8	0,503	1,01	1,51	2,01	2,51	3,02	3,52	4,02	4,53	0,395
9	0,636	1,27	1,91	2,54	3,18	3,82	4,45	5,09	5,72	0,499
10	0,785	1,57	2,36	3,14	3,93	4,74	5,5	9,28	7,07	0,617
12	1,313	2,26	3,39	4,52	5,65	6,79	7,92	9,05	10,18	0,888
14	1,539	3,08	4,62	6,16	7,69	9,23	10,77	12,31	13,85	1,208
16	2,011	4,02	6,03	8,04	10,05	12,06	14,07	16,08	18,1	1,578
18	2,545	5,09	7,63	10,18	12,72	15,27	17,81	20,36	22,90	1,998
20	3,142	6,28	9,41	12,56	15,71	18,85	21,99	25,14	28,28	2,466
22	3,801	7,6	11,4	15,2	19,0	22,81	26,61	30,41	34,21	2,984
25	4,909	9,82	14,73	19,63	24,54	29,45	34,36	39,27	44,13	3,853
28	6,158	12,32	18,47	24,63	30,79	36,95	43,1	49,26	55,42	4,834
32	8,042	16,08	24,13	32,17	40,21	48,25	56,3	64,34	72,38	6,313
36	10,18	20,36	30,54	40,72	50,9	61,08	71,26	81,44	91,62	7,99
40	12,56	25,12	37,68	50,24	62,8	75,36	87,92	100,48	113,04	9,87
45	15,904	31,81	47,71	63,62	79,52	95,42	111,33	127,23	143,13	12,49
50	19,635	39,27	58,91	78,54	98,18	117,81	137,45	157,08	176,72	15,41
55	23,76	47,52	71,28	95,04	118,8	142,56	166,32	190,08	213,84	18,65
60	28,27	56,54	84,81	113,08	141,35	169,62	197,89	226,16	254,43	22,19
70	38,48	76,96	115,44	153,92	192,4	230,88	269,36	307,84	346,32	30,32
80	50,27	100,55	150,81	201,08	251,35	301,62	351,9	402,15	452,43	39,46
Семипроволочные канаты класса К-7
4,5	0,127	0,25	0,38	0,51	0,64	0,76	0,89	1,01	1,14	0,102
6	0,226	0,45	0,68	0,9	1,13	1,36	1,58	1,81	2,03	0,181
7,5	0,354	0,71	1,06	1,41	1,77	2,12	2,48	2,83	3,18	0,283
9	0,509	1,02	1,53	2,04	2,54	3,05	3,56	4,07	4,58	0,407
12	0,908	1,82	2,72	3,63	4,54	5,45	6,35	7,26	8,17	0,724
15	1,415	2,83	4,24	5,66	7,07	8,49	9,9	11,32	12,73	1,132

Используя формулу (6.5) даем оценку прочности бетона: у=3600·7.69 / (117·100) = 2.366 см

ξ=2.366/8=0.29575 — полученное значение ниже граничного 0.531 и согласно формуле (6.1), а также таблице 1, ниже рекомендуемого 0.531/1.5=0.354 что удовлетворяет необходимые требования.

• 117·100·2.366(8 — 0.5·2.366)=188709 кгс·м > М=180000 кгс·м, по формуле (6.3);
• 3600·7.69(8 — 0.5·2.366)=188721 кгс·м > М=180000 кгс·м, по формуле (6.4).

Выходит, что все соответствует нужным требованиям.

При увеличении класса бетона до В25, снижается количество требуемой арматуры, поскольку для В25 R_b=148 кгс/см² (14.5 МПа).

• a_m=1800/(1·0.08²·1480000)=0.19003;
• A_s=148·100·10(1-√‾(1-2·0.19))/3600=6.99 см².

Из этого исходит, что для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия понадобится всего 5 стержней диаметром 14 мм с шагом 200 мм (допускается продолджение подбора сечения). Также стоит заметить, что с целью удовлетворения требованиям по максимально допустимому прогибу, высота плиты завышается до 130-140 мм, при этом сечение арматуры составляет 4-5 стержней Ø16 мм.

Пример расчета деревянной балки перекрытия.

Расчет выполняется в соответствии со СНиП II-25-80 ( СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» и применением таблиц .

Исходные данные.

Требуется рассчитать балку междуэтажного перекрытия над первым этажом в частном доме.

Материал — дуб 2 сорта.

Срок службы конструкций — от 50 до 100 лет.

Состав балки — цельная порода (не клееная).

Шаг балок — 800 мм;

Длина пролета — 5 м (5 000 мм);

Пропитка антипиренами под давлением — не предусмотрена.

Расчетная нагрузка на перекрытие — 400 кг/м2; на балку — q_р = 400·0,8 = 320 кг/м.

Нормативная нагрузка на перекрытие — 400/1,1 = 364 кг/м2; на балку — q_н = 364·0,8 = 292 кг/м.

Расчет.

1) Подбор расчетной схемы.

Так как балка опирается на две стены, т.е. она шарнирно оперта и нагружена равномерно-распределенной нагрузкой, то расчетная схема будет выглядеть следующим образом:

2) Расчет по прочности.

Определяем максимальный изгибающий момент для данной расчетной схемы:

М_max = q_p·L2/8 = 320·52/8 = 1000 кг·м = 100000 кг·см,

где: q_p — расчетная нагрузка на балку;

L — длина пролета.

Определяем требуемый момент сопротивления деревянной балки:

W_треб = γ_н/о·M_max/R = 1,05·100000/121,68 = 862,92 см3,

где: R = R_и·m_п·m_д·m_в·m_т·γ_сc = 130·1,3·0,8·1·1·0,9 = 121,68 кг/см2 — расчетное сопротивление древесины, подбираемое в зависимости от расчетных значений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12% согласно СНиП — таблицы 1 и поправочных коэффициентов:

m_п = 1,3 — коэффициент перехода для других пород древесины, в данном случае принятый для дуба (таблица 7 ).

m_д = 0,8 — поправочный коэффициент принимаемый в соответствии с п.5.2. , вводится в случае, когда постоянные и временный длительные нагрузки превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

m_в = 1 — коэффициент условий работы (таблица 2 ).

m_т = 1 — температурный коэффициент, принят 1 при условии, что температура помещения не превышает +35 °С.

γ_сс = 0,9 — коэффициент срока службы древесины, подбирается в зависимости от того, сколько времени вы собираетесь эксплуатировать конструкции (таблица 8 ).

γ_н/о = 1,05 — коэффициент класса ответственности. Принимается по таблице 6 с учетом, что класс ответственности здания I.

В случае глубокой пропитки древесины антипиренами к этим коэффициентам добавился бы еще один: m_a = 0.9.

С остальными менее важными коэффициентами вы можете ознакомится в п.5.2 СП 64.13330.2011.

Примечание: перечисленные таблицы вы можете найти здесь.

Определение минимально допустимого сечения балки:

Так как чаще всего деревянные балки перекрытия имеют ширину 5 см, то мы будем находить минимально допустимую высоту балки по следующей формуле:

h = √(6W_треб/b) = √(6·862,92/5) = 32,2 см.

Формула подобрана из условия W_балки = b·h2/6. Получившийся результат нас не удовлетворяет, так как перекрытие толщиной более 32 см никуда не годится. Поэтому увеличиваем ширину балки до 10 см.

h = √(6W_треб/b) = √(6·862,92/10) = 22,8 см.

Принятое сечение балки: bxh = 10×25 см.

3) Расчет по прогибу.

Здесь мы находим прогиб балки и сравниваем его с максимально допустимым.

Определяем прогиб принятой балки по формуле соответствующей принятой расчетной схеме:

f = (5·q_н·L4)/(384·E·J) = (5·2,92·5004)/(384·100000·13020,83) = 1,83 см

где: q_н = 2,92 кг/cм — нормативная нагрузка на балку;

L = 5 м- длина пролета;

Е = 100000 кг/см2 — модуль упругости. Принимается равным в соответствии с п.5.3 СП 64.13330.2011 вдоль волокон 100000 кг/см2 и 4000 кг/см2 поперек волокон не взирая на породы при расчете по второй группе предельных состояний. Но справедливости ради нужно отметить, что модуль упругости в зависимости от влажности, наличия пропиток и длительности нагрузок только у сосны может колебаться от 60000 до 110000 кг/см2. Поэтому, если вы хотите перестраховаться, то можете взять минимальный модуль упругости.

J = b·h3/12 = 10·253/12 = 13020,83 см4 — момент инерции для доски прямоугольного сечения.

Определяем максимальный прогиб балки:

f_max = L·1/250 = 500/250 = 2,0 см.

Предельный прогиб определяется по таблице 9 , как для междуэтажных перекрытий.

Правда, в СП 64.13330.2017 данную таблицу уже не найти. Теперь там предлагается считать максимально допустимые прогибы по приложению Д СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Но я бы не стал бы эту таблицу игнорировать тем людям, кто строит для себя и не хочет заморачиваться с расчётами на зыбкость, ведь в таблице 9 СП 64.13330.2011 более жёсткие требования по прогибам, чем в таблице Д.1. СП 20.13330.2016.

Сравниваем прогибы:

f_балки = 1,83 см < f_max  = 2,0 см — условие выполняется, поэтому увеличения сечения не требуется.

Вывод: балка сечением bxh = 10×25 см полностью удовлетворяет условиям по прочности и прогибу.

Какие нагрузки действуют на плиту перекрытия?

Плита перекрытия, как элемент конструкции здания, подвергается различным нагрузкам. Некоторые из них могут быть постоянными, а другие — временными.

Основные нагрузки, которые действуют на плиту перекрытия:

1. Собственный вес плиты и дополнительные нагрузки — это постоянные нагрузки, которые всегда действуют на плиту. Они могут включать в себя вес перекрытия, стены, перегородки, кровлю и другие элементы конструкции здания.

2. Нагрузки от людей и мебели — это временные нагрузки, которые возникают при перемещении людей по перекрытию или при размещении мебели на нем.

3. Ветровые нагрузки — возникают из-за действия ветра на здание и передаются на плиту через стены и каркас здания.

4. Сейсмические нагрузки — возникают в результате землетрясений или других природных катастроф и могут привести к деформации или разрушению плиты перекрытия.

5. Тепловые нагрузки — возникают при изменении температуры и могут привести к расширению или сжатию материалов, из которых изготовлена плита перекрытия.

Все эти нагрузки должны быть учтены при проектировании и строительстве здания, чтобы плита перекрытия могла выдерживать все действующие на нее нагрузки и не подвергалась деформации или разрушению.

Подготовка и сборка опалубки

Схема сборки опалубки перекрытия.

Сначала к стенам нужно прикрутить карнизы, на которые лягут несущие балки опалубки. Для крепления карнизов лучше выбрать те стены, между которыми длина пролета меньше всего. Сами карнизы делаются из досок размером 100?50 мм. Крепят их к двум противоположным стенам помещения так, чтобы верхний край досок отступал от намеченной линии потолка на 100-105 мм.

После этого изготавливают несущие балки. Для них лучше взять доски размером 150?50 мм. Их крепят попарно, одну к другой, с помощью 4 саморезов. Края стыков в одном слое должны располагаться над серединой доски из второго слоя. Таким способом собираются балки размером 150?100 мм. Именно на них ляжет опалубка перекрытия.

Готовые несущие балки выкладывают на карнизы в положении плашмя с шагом 50 см. После того как балки будут размещены, можно заводить под них вертикальные стойки или деревянные подпорки.

Для подпорок лучше использовать доски размером 100?50 мм.

Деревянные опоры ставят под все несущие балки на расстоянии 0,5 м друг от друга.

Для телескопических стоек это расстояние существенно больше. Фабричные опоры устанавливают с шагом 1-1,2 м. Но стойки, как и деревянные опоры, должны подводиться под каждую несущую балку. Только в этом случае опалубка будет достаточно надежной.

Если под будущим перекрытием нет твердого и ровного основания, снизу нужно установить деревянные подложки. Их изготавливают из досок размером 200?20 мм, прибитых попарно к поперечинам. Подложки укладывают так, чтобы на каждую опиралось не менее 2 опор или стоек.

После того как несущая часть опалубки установлена, доски сверху выстилают листами фанеры. Лучше всего использовать для этого ламинированную фанеру. При ее отсутствии можно уложить на балки обычную фанеру. Чтобы такая опалубка не размокала при укладке бетона, сверху ее укрывают плотной полиэтиленовой пленкой.

Опалубка боковых сторон плиты монтируется из опорных углов. При отсутствии фабричных углов их можно заменить деревянными, сделанными своими руками из кусков досок. Установка опорных углов производится либо с помощью внешних подпорок, либо с помощью шпилек, которые нужно заранее заложить в несущей стене.

Программа армирования монолитного перекрытия

Этап является весьма ответственным при возведении дома. От правильности его выполнения зависит не только несущая способность постройки, но и ее стоимость.

Армирование монолитного перекрытия производится в два слоя. Как основания применяются стержни арматуры А-500С 10 мм диаметром, которая кладется с шагом в 200 мм как в верхнем, так и нижнем слое. При помощи вязальной проволоки 1,2-1,5 мм диаметром стержни арматуры соединяются в сетки; они легко связываются друг с другом при помощи специального крючка. Арматурная сетка должна не доходить своими торцами до вертикальной опалубки по плоскости перекрытия на расстояние 20-25 мм.

Схема армированного монолитного перекрытия

Сделать две основные арматурные сетки – только часть дела. Следующей стадией будет выполнение армирования плиты, то есть размещение сеток на требуемое расстояние по высоте. Отталкиваясь от того, что арматурная сетка должна защищаться слоем бетона 20 мм толщиной, по вертикали расстояние между слоями арматуры должно быть 105-125 мм. Для этого делаются специальные фиксаторы из арматуры диаметром 10 мм. Опорные нижние части и верхняя горизонтальная полка фиксатора имеют длину по 350 мм. Расчет длины вертикальных частей делают в зависимости от толщины перекрытия, так что они составляют от 105 до 125 мм.

Сделать такие фиксаторы из арматуры, как и другие детали армирования монолитного перекрытия, нетрудно при помощи гибочного приспособления, которое можно сделать самостоятельно. Размещаются фиксаторы разделения верхнего и нижнего слоя арматуры с шагом 1×1 м, каждый новый ряд в шахматном порядке от предыдущего. Причем фиксатор устанавливается под углом 10-15 градусов по отношению к главным стержням арматурного каркаса.

Расчет нормируемой и удельной теплозащитной характеристики здания

Прежде чем переходить к расчетам, выделим несколько выдержек из нормативной литературы.

В пункте 5.1 СП 50.13330.2012 указано, что теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

1. Приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих
   конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные
   требования).
2. Удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше
   нормируемого значения (комплексное требование).
3. Температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна
   быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое
   требование).
4. Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном
   выполнении условий 1,2 и 3.

Пункт 5.5 СП 50.13330.2012. Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, k(тр ⁄ об), Вт ⁄ (м³ × °С), следует принимать в зависимости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопительного периода района строительства по таблице 7 с учетом
примечаний.

Таблица 7. Нормируемые значения удельной теплозащитной характеристики здания:

Отапливаемый объем здания, Vот, м³	Значения k(тр ⁄ об), Вт ⁄ (м² × °С), при значениях ГСОП, °С × сут ⁄ год
1000	3000	5000	8000	12000
150	1,206	0,892	0,708	0,541	0,321
300	0,957	0,708	0,562	0,429	0,326
600	0,759	0,562	0,446	0,341	0,259
1200	0,606	0,449	0,356	0,272	0,207
2500	0,486	0,360	0,286	0,218	0,166
6000	0,391	0,289	0,229	0,175	0,133
15 000	0,327	0,242	0,192	0,146	0,111
50 000	0,277	0,205	0,162	0,124	0,094
200 000	0,269	0,182	0,145	0,111	0,084

Запускаем «Расчет удельной теплозащитной характеристики здания»:

Как видно, часть исходных данных сохранена из предыдущего расчета. По сути, данный расчет — это и есть часть предыдущего расчета. Данные можно изменить.

Используя данные из предыдущего расчета, для дальнейшей работы необходимо:

1. Добавить новый элемент здания (кнопка «Добавить новый»).
2. Или выбрать готовый элемент из справочника (кнопка «Выбрать из справочника»). Выберем Конструкцию №1 из предыдущего расчета.
3. Заполнить графу «Отапливаемый объем элемента, м³» и «Площадь фрагмента ограждающей конструкции, м²».
4. Нажать кнопку «Расчет удельной теплозащитной характеристики».

Получаем результат:

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) – совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона

В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или сделать самому

Здесь все зависит от сложности и назначения постройки. Если дом жилой, то можно воспользоваться рекомендациями строительных норм и правил. В случае с производственными зданиями и сооружениями нужно обязательно производить расчет монолитного железобетонного перекрытия.

Фото 1. Процесс устройства монолитного перекрытия в частном доме

Учитывайте, что без наличия определенных знаний и навыков самостоятельно рассчитать воспринимаемые бетонным перекрытием нагрузки и его необходимую толщину у вас вряд ли получится. Поэтому целесообразнее и безопаснее поручить эту работу профессионалам, которые произведут все требуемые расчеты для сооружения прочной, надежной и долговечной горизонтальной несущей конструкции.

Как рассчитать размер плиты перекрытия на дом?

Расчет размера плиты перекрытия на дом зависит от нескольких факторов, таких как габариты здания, количество и расположение опорных стен, нагрузки, которые будут на нее действовать.

Для начала, необходимо определиться с материалом, из которого будет изготавливаться плита перекрытия. Это может быть железобетонная плита, деревянный перекрытие, армированный бетон и т.д. Далее, необходимо провести расчет нагрузок на перекрытие, которые будут включать в себя вес самой плиты, вес строительных конструкций и оборудования, которые будут на нее устанавливаться, а также силы, которые будут действовать на плиту от ветра, снега, людей и т.д.

Кроме того, необходимо учитывать размеры помещений и количество опорных стен, на которые будет опираться плита. Чем больше расстояние между опорными стенами, тем толще должна быть плита, чтобы обеспечить необходимую прочность.

Лучше всего провести расчеты с помощью специальных программ или обратиться к профессиональным строителям и инженерам-конструкторам. Они помогут определить правильный размер плиты перекрытия на ваш дом в соответствии со всеми требованиями и нормами строительства.

Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

Для частных застройщиков создано большое количество полезных инструментов, один из них — программа для расчета перекрытия. Простые калькуляторы и сложные технические инструменты архитекторов помогут правильно рассчитать нагрузки и не ошибиться при постройке дома.

Интерфейс программы для расчета плит перекрытия

Перед тем как использовать программу для расчета перекрытия, надо определиться с материалом конструкции.При частном строительстве используют три основных типа перекрытия:

Деревянное

Несущими балками при устройстве деревянного перекрытия выступают: брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, уголок) или железобетонные элементы. Балки застилаются досками, образуя плиты перекрытия.

Основываясь при вычислениях на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем суммирования её веса и нагрузки эксплуатационной. Примерная нагрузка межэтажного деревянного перекрытия 400кг/ м².

Если не предполагается активная эксплуатация данной зоны, например, в случае создания и обустройства чердака или пространства под крышей, принимаемая во внимание нагрузка может быть уменьшена. Схема устройства плит перекрытия из дерева

Схема устройства плит перекрытия из дерева

В длину каждой балки из дерева закладывается минимум 24 см, необходимых для её крепления. Важный элемент расчета деревянных конструкций – прогиб балки. Правильные вычисления помогут выбрать оптимальное сечение элемента при заданной длине. Это предотвратит изменение геометрии помещения, и повысит безопасность перекрытия.

Количество необходимых балок рассчитывается, исходя из монтажного шага. Укладку производят, перекрывая узкий пролет, с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, шаг зависит от ширины расположения каркасных стоек.

Железобетонные монолитные

В качестве несущих при устройстве монолитных ж/б конструкций перекрытий в доме используются металлические профили или ж/б балки. Плиты перекрытия формируются из монолитных железобетонных деталей. Это позволяет выдерживать большие нагрузки, перевязывать широкие прогоны.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

При вычислении нагрузки на двутавровую балку её вес без учета стяжки рассчитывается исходя из значения 350 кг/ м², а учитывая стяжку – 500 кг/ м². Монтажный шаг при укладке принято делать равным 1 метру.

При создании ж/б перекрытия работает правило: длина проема должна быть в 20 раз больше высоты балки. Это допустимый минимум. Высота и ширина ж/б элемента так относится друг к другу, как 7 к 5. При расчете перекрытия также необходимо учитывать вероятный изгиб, геометрию плит, выбор армирования и характеристики бетона. В видео показан процесс расчета монолитного перекрытия.

Характеристики учитываемы при расчете плитного основания

При внесении исходных данных в калькулятор плиты перекрытия пользователь помимо линейных размеров должен заранее правильно подобрать такие характеристики будущей железобетонной плиты, как толщина и глубина заложения.

Толщина фундамента

Толщина плиты фундамента колеблется от 15 до 30-50 см. и зависит от таких факторов как:

Вес конструкции – легкие деревянные дома, постройки из пенобетона целесообразно возводить на плитах толщиной 15 см. Тяжелые кирпичные здания, дома, имеющие два и более этажей, возводят на железобетонных плитах толщиной не менее 30 см.

Для массивного дома нужен мощный фундаментИсточник innovus.biz

Свойства грунта – для не пучинистых осадочных (крупнозернистые пески) и твердых скальных грунтов достаточно плиты толщиной 20 см. При возведении же постройки на подверженных зимнему вспучиванию подвижных грунтах (пылеватые пески, глины, супеси) плита должна иметь толщину не менее 30 см.

Глубина заложения

Эта характеристика монолитной фундаментной плиты, отражает заглубление последней, относительно уровня почвы. Различают монолитные фундаменты мелкого и глубокого заложения. Первые располагаются полностью над поверхностью почвы, опираясь на песчаную подушку, вторые – ниже уровня промерзания грунта.

Зависит от таких факторов как:

• Вес конструкции

  – для тяжелых кирпичных домов используют заглубленные монолитные основания, в то время как для более легких – плитные фундаменты мелкозаглубленные.

• Глубина промерзания грунта

  и уровня грунтовых вод – если подземные воды залегают близко к поверхности и грунт подвержен вспучиванию, используют плитные основания глубокого заложения, заливаемые ниже отметки промерзания. При глубоком же залегании грунтовых вод заливают мелкозаглубленные монолитные железобетонные плиты.

Ориентировочную глубину промерзания грунтов можно узнать из справочников, а точный ответ по конкретному участку даст геологическая экспертизаИсточник shallot.ru