Нагрузка на балконную плиту в панельном доме

Виды балконов способы их креплений

Многие жители многоквартирных домов не знают разницы между балконом и лоджией. На самом деле эти два вида дополнительных помещений имеют одно главное отличие.

Балкон (от слова балка) это отдельно вынесенная за пределы дома конструкция, огороженная парапетом, иногда остекленная. Ширина данных конструкций по СНИПу не может превышать 1,5 метров.

Лоджия с двух сторон ограждена стенами самого дома, под ногами располагается не отдельная армированная балка, а часть общей плиты перекрытия. Эта конструкция намного прочнее других, ее обрушение невозможно, так как это часть перекрытия. Но, тем не менее, нагрузка на лоджию также имеет максимально допустимые пределы.

Можно выделить еще один вид балконов – приставной, когда опорой для конструкции служат стойки. Эти колонны опираются на прочный фундамент, поэтому надежно удерживают плиту.

Определяемся с выбором

Расценки на строительные бригады могут быть самыми разными. Перед тем, как укладывать плиты перекрытия, следует понять, что все они делятся на ребристые и плоские, в зависимости от формы. Плоские можно условно разделить на пустотные и сплошные. Технология укладки плит перекрытия может отличаться, однако при этом только пустотные принято использовать в строительстве частных домов и небольших сооружений.

Их классификация может проходить по таким параметрам:

Гост 26434-85 — плиты перекрытий … Нагрузка на плиты перекрытия: примеры … Инструкция по раскладке плит перекрытия …

• метод армирования;
• технология, используемая при их изготовлении;
• толщина;
• габариты пустот;
• форма.

Более детально рассматривать классификации не имеет смысла, так как всю необходимую информацию можно с легкостью найти на сайте производителя, в том числе и СНИП. Для начала следует поговорить о предстоящих монтажных работах (ЕНИР на которые можно найти в свободном доступе). В первую очередь следует получить уточнения касательно заказа и транспортировки плит именно таких габаритов, которые были заложены в главный проект. Месторасположение склада будет играть не последнюю роль, так как от дальности будет зависеть стоимость транспортировки. Каждый производитель имеет собственную номенклатуру и, к сожалению, она достаточно ограничена.

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

• стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
• монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

• многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
• ребристой – сложный профиль поверхности;
• пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

• наличие стыков;
• использование грузоподъемной техники;
• подходят только под стандартные размеры помещений;
• невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Рекомендуем

• Деревянные перекрытия как достойная альтернатива железобетонным плитам
• Монтаж плит перекрытия – правила и особенности работ
• Утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам – выбор материала и технология

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены Мmax = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20x20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Последовательность расчета плиты

1. Начертить поперечное сечение плиты, поставить размеры и показать схему армирования.

2. Определить усилия, возникающие в плите от расчетных и нормативных нагрузок.

3. Определение геометрических характеристик сечения.

4. Выписать из норм характеристики прочности бетона и арматуры.

5. Выполнить расчеты плиты по предельным состояниям первой группы (по прочности).

5.1. Рассчитать плиту на действие изгибающего момента, возникающего от расчетной нагрузки, и подобрать рабочую продольную арматуру

5.1. Рассчитать плиту на действие поперечной силы и подобрать поперечную арматуру.

5.1. Рассчитать полку плиты на местный изгиб и подобрать сетки для её армирования.

5.1. Рассчитать полку на действие изгибающего момента, возникающего при её подъеме и монтаже, и подобрать монтажную арматуру.

6. Сделать арматурный чертеж плиты.

Принцип работы

Согласно ГОСТ 26519-85 «Конструкции железобетонные заглублённых помещений с перекрытием балочного типа. Технические условия» формула расчёта полезной нагрузки железобетонных балок перекрытия складывается из следующих характеристик:

• Нормативно-эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия с определённым коэффициентным запасом. Для жилых зданий данный показатель нагрузки составляет 151 кг на м2, а коэффициентный запас равен 1,3. Получаемая нагрузка – 151*1,3=196,3 кг/м2;
• Нагрузка от общей массы блоков, которыми закладываются промежутки между балками. Блоки из лёгких материалов, к примеру из пенобетона или газобетона, показатель плотности которых D-500, а толщина 20 см будут нести нагрузку – 500*0,2=100 кг/м2;
• Испытываемая нагрузка от массы армированного каркаса и последующей стяжки. Вес стяжки с толщиной слоя 5 см и показателем плотности 2000 кг на м3 будет образовывать следующую нагрузку – 2000*0,05=100 кг/м2 (масса армировки добавлена в плотность бетонной смеси).

Показатель полезной нагрузки железобетонной балки перекрытия составляется из суммы всех трёх перечисленных показателей – 196,3+100+100=396,3 кг/м2.

Газобетонные плитные перекрытия

Из вспененного бетона изготавливаются не только стеновые блоки, но и межэтажные перегородки. Этот материал обладает хорошей прочностью, низкой теплопроводностью, он легко обрабатывается и прост в применении. Плита из газобетона может выдерживать нагрузку от 300 до 600 кг/м2, а максимальный вес не превышает 750 кг. Точность, с которой изготавливается такое перекрытие, позволяет производить установку в сжатые сроки и не требует дополнительной подготовки для последующей отделке. Это самые легкие плиты перекрытия для газобетонных стен.

Сейчас на рынке можно встретить два типа таких конструкций:

• Изготавливаются из бетона методом автоклавного литья под давлением, снабжены специальными элементами типа «паз — гребень», что упрощает монтаж. При таком методе плотность может соответствовать марке бетона D500. Такой вариант наиболее востребован в малоэтажном строительстве.
• Стандартные панели, усилены армирующими элементами, могут использоваться в любом монолитном строительстве. Легко обрабатываются, недороги, хорошо подходят для нестандартных решений.

Важно!Плита должна опираться краями на стену дома минимум на 10 см., поэтому планировку нужно производить учитывая этот размер.

Недостатки у такого перекрытия вытекают из особенностей самого ячеистого бетона, поэтому к выбору нужно подходить аккуратно и после тщательных расчетов несущей нагрузки и условий эксплуатации.

• Газобетон очень хрупкий материал, который практически лишен эластичности. Чтобы избежать трещин в стенах и потолочных перекрытиях, необходимо позаботиться о качественном монолитном или хорошо заглубленном фундаменте, исключающим всякие подвижки грунта.
• Данный материал отлично впитывает влагу, а это потребует дополнительной гидроизоляции специальной грунтовкой в таких помещениях, как ванная и туалет. Арматура в составе газобетона должна иметь обработку в соответствии с требованиями СН 277-80, что гарантирует срок службы перекрытий не менее 25 лет.
• Несущая способность менее 600 кг/м2 недостаточна для размещения тяжелой мебели и техники и большого количества людей. Стяжка, напольное покрытие, системы теплого пола уменьшают и без того невысокую грузоподъемность.
• Потребуются дополнительные железобетонные балки, уложенные через расстояние в ширину плиты.

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.

В Москве и регионах найти фирмы, предоставляющие в аренду такой спецтранспорт, не составит труда. Крепление плит осуществляется благодаря наличию петель для монтажных/такелажных работ.Процесс установки перекрытия:

• Нанесение слоя свежего бетонного раствора на торцы/поверхности, куда планируется крепить плиты.
• Панель с помощью четырех строп аккуратно навешивается на крюк горизонтально и дальше поднимается на нужную высоту.
• Плита выравнивается в пространстве, осуществляется установка ее на место. Все работы проводятся быстро, чтобы цемент застыть не успел.
• Панели обязательно нужно укладывать ровно, щель выдерживается максимум 7 сантиметров, потом заливается раствором, что обеспечивает гладкость поверхности перекрытия.
• Все монтажные петли плит, расположенных рядом, скрепляются надежным стальным прутом, обязательно присоединяются к стене дома анкерами.

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.

Расчет нагрузки перекрытия

Перед тем, как приобретать ребристые плиты перекрытия, очень важно воспроизвести важные расчеты. Благодаря им можно будет опередить, какую нагрузку должны выдержать плита. На основании полученного значения можно будет приобрести строительный материал определенной серии, размерами и весом.

На видео рассказывается о нагрузке на плиту перекрытия:

Что касается нагрузки, то она может быть самой различной: постоянной, временной, неравномерной и равномерной. При расчете будет использовать только равномерную нагрузку, так как она считается самой распространенной. Единицы измерения равномерной нагрузки – кг/м2.

Каков размер по ГОСТ плит перекрытия ПК можно прочитать  здесь.

Как правило, расчет ребристой плиты перекрытия в здании, где будут проживать люди, основан на значении 400 кг/м2. Если высота представленного строительного материала составляет 10 см, а его вес придаст еще нагрузку 250 кг/м2, стяжка и покрытие на пол добавит еще 100 кг/2.

Именно такая нагрузка сосредотачивает в себе комбинацию возможных нагрузок на перекрытия здания, в котором будут жить люди. Однако расчет может происходить и на более высокие нагрузки. Чтобы точно перестраховаться, то стоит помножить коэффициент надежности, значение которого достигает 1,2. Другими словами, равномерно сосредоточенная нагрузка будет составлять: 400+250+100)*1,2=900 кг/м2.

Узнать о том каковы стандарты многопустотных плит перекрытия можно  тут.

Технический чертеж ПКЖ

Так как ребристая пкж плита имеет значение ширины – 100 см, то полученное значение необходимо рассматривать в роли плоской нагрузки, которая оказывает свое влияние по оси У, а единицы ее измерения кг/м2.

Виды нагрузок

Для начала необходимо отметить, что любое перекрытие предполагает наличие 3 следующих частей:

1. Часть верхняя, с этажом, где живут люди. Соответственно, нагружать панель будет напольное покрытие, разнообразные утеплительные элементы и, конечно же, бетонные стяжки — главная составляющая нагрузки;
2. Часть нижняя, с наличием потолка, его отделки, осветительных приборов. Кстати, насчёт наличия осветительных приборов скептически относиться не стоит. Во-первых, те же светодиодные лампы требует частичного разрушения плиты перфоратором для прокладки кабеля. Во-вторых, если брать большие помещения, с колоннами и залами, там могут висеть огромные хрустальные люстры, которые дадут большую нагрузку, чем любой другой прибор или вид отделки. Это тоже обязательно надо учитывать;
3. Конструкционная. Она объединяет сразу и верхнюю и нижнюю части, как бы поддерживая их в воздухе.

Пустотная плита — это и есть конструкционная плита, которая поддерживает в воздухе и верхнюю, и нижнюю часть перекрытия!

Кстати, не стоит сбрасывать со счетов и динамическую нагрузку. Её, как несложно догадаться, создают сами люди, а также передвигаемые ими вещи. Всё это сказывается и на свойствах и состояниях панели.

Схема устройства пустотной плиты с наличием отверстий

Например, если один раз перевезти тяжеленное пианино в небольшом двухэтажном доме с одного место на другое — это нормально, то ежедневное передвижение создаст на плиту многопустотную уже гораздо большее негативное влияние. Упадёт она вряд ли, а вот с вентилируемостью впоследствии могут быть серьёзные проблемы.

По типу распределения нагрузки делятся ещё на 2 группы:

• распределённые;
• точечные.

Чтобы понять разницу между двумя этими видами, стоит привести пример. Та же огромная хрустальная люстра, которая весит под одну тону — это нагрузка точечная. А вот натяжной потолок с каркасом по всей поверхности плиты — это уже распределённая нагрузка.

Устройство технологической линии по производству пустотных плит

Но бывает ещё и совмещённая нагрузка, объединяющая точечную и распределённую. Например, наполненная доверху ванна. Сама по себе ванна стоит на ножках, и её давление на ножки — разновидность распределённой нагрузки. А вот стоящие на полу ножки — это уже точечная нагрузка.

От веса пустотной плиты напрямую зависит её стоимость.

Сложновато, но разобраться с этим можно. И нужно! Ведь расчёт на перекрытия и пустотные плиты при строительстве всё равно необходимо будет производить.

Правила расчетов нагрузки монолитной плиты перекрытия

Если взять пример расчета железобетонной монолитной плиты, первая часть включает сбор действующих усилий.

Нагрузки делят по видам:

• постоянные, которые включают вес строения, состоящий из массы отдельных конструктивных элементов (перегородок, сантехники, коммуникаций);
• временные — меняют значение в зависимости от присутствия людей, мебели.

Действующая нагрузка должна быть меньше расчетного усилия сопротивления монолитной плиты. Прочность зависит от марки цемента, вида наполнителя. Принимают во внимание высоту монолитного участка и вариант усиливающего армирования. Перекрытие работает не только на сжатие, но на растяжение и изгиб, поэтому ставят сплошные арматурные сетки и применяют продольные стержни для повышения прочности на продавливание.

Расчетом определяют диаметр металлических элементов, марку бетона, рекомендуют модификаторы в зависимости от условий работы. Самостоятельно сделать расчет плиты сложно, т.к. нужно учитывать множество факторов влияния и коэффициентов, поэтому лучше попросить об этом инженеров-конструкторов.

Назначение армопояса

При обустройстве мест опирания плит перекрытия необходимо учитывать теплотехнические показатели стен и материалов из которых они возведены.

Так необходим ли на самом деле армопояс для опирания плит перекрытия на газобетон? Попробуем разобраться.

Во-первых, армопояс повышает сопротивление конструкции вашего дома от деформирования нагрузками разного рода. Например, усадки конструкции, осадки почвы под ней, перепадов температур в течении суток и смены сезона.

Газобетон не выдерживает высокие нагрузки и деформируется под действием внешних приложенных сил. Для того чтобы этого не происходило, устанавливают армопояса, которые компенсируют нагрузки. Армопояс принимает на себя всю нагрузку, предотвращая тем самым разрушение строения. Газобетон не выдерживает и точечную нагрузку, поэтому крепление деревянных балок при строительстве крыши очень усложняется.

Выход из ситуации предоставляет армопояс. Второе название армопояса – разгрузочный (из-за своей способности равномерно распределять вертикальную нагрузку). Его использование позволяет придать жесткость конструкции. При движении пара и влаги газобетон как пористый материал может расширятся, это может привести к движению плит перекрытия.

Учитывая указанные факторы, можно твердо сказать, что армопояс для опирания плит перекрытия следующего этажа или крыши просто необходим. Иначе при любом отклонении уровня на газобетон выкладывается точечная нагрузка, которая деформирует его и разрушает.

Процесс строительства армопояса не слишком трудоемкий и затратный, при этом он дольше сохранит ваш дом.

Анализ результатов расчета

В процессе подсчета получают следующую высоту фундамента, мм:

Глубина ленточного фундамента

• менее 150;
• от 150 до 350;
• более 350.

В первом случае монолит не подходит в качестве опоры. Требуются дополнительные обследования и принятие решений для укрепления грунтов.

Во втором случае бетон подходит в качестве основания. Полученный результат округляют до ближайшего значения, кратного 50 мм.

В третьем случае бетон не подходит в качестве опорной части. Требуется принимать другой вариант опор (ленточный или столбчатый).

Величина опирания плиты перекрытия на кирпичную стену: виды, глубина

Долговечность и надежность постройки обеспечиваются соблюдением норм и правил строительства. СНиП полностью регламентируют процесс возведения зданий. Межэтажные перекрытия отличаются для разных типов конструкций.

Глубина опирания плиты перекрытия на кирпичную стену относится к важным параметрам, обеспечивающим общую устойчивость, прочность и безопасность сооружения.

Выдержка из СНиП

Требуемая глубина опирания плиты перекрытия указана в СНиП. В разделе, касающемся крупнопанельных конструктивных систем, отмечено, что по 2 сторонам многопустотные плиты должны заходить на несущие панели:

• на 100 мм — при высоте более 220 мм;
• на 80 мм — при высоте менее 220 мм.

В любом варианте опорное расстояние не должно превышать 15 см. На 3 и 4 стороны ЖБИ с наличием множества пустот не закладываются.

Изделия, выполненные монолитно, укладываются на стены из железобетона или бетона с глубиной опирания:

• 7 см — при пролете более 4,2 м и монтаже по 2 сторонам;
• 5 см — при значении менее 4,2 м и 2 сторонах или более 4,2 м и 3 сторонах;
• 4 см — по 4 сторонам (по контуру).

Подготовительные работы

Необходимые подготовительные работы должны начаться еще в тот момент, когда каменщики работают над укладкой последнего ряда кладки. Допустимый прогиб плиты будет сведен к минимуму, если уровень несущих стен будет максимально ровным и при этом находиться в единой горизонтальной плоскости. Для того, чтобы добиться подобного результата, следует использовать специальные уровневые отметки, которые должны быть размещены во всех углах рабочего помещения. Для их установки понадобится нивелир, еще на стадии возведения стен. Так же может быть использован гидроуровень или лазерный уровень, правда, он слишком дорогой.

Резка плит

Иногда, чтобы установить плиту, необходимо ее разрезать. Технология предусматривает проведение работ болгаркой с диском по бетону. Разрезать плиты ПК и ПТ по длине нельзя, поскольку в опорных зонах у них расположено усиленное армирование.

Если опереть такую обрезанную плиту, то один край буде ослаблен, по нему пойдут серьезные трещины. Резать плиты ПБ по длине можно, это связано с особенностями способа изготовления. Под место разреза укладывают брус или доску, что облегчит работу.

Разделение по длине выполняют по ослабленной части сечения – отверстию. такой способ подходит для ПК, но не рекомендуется для ПБ, поскольку ширина стенок между отверстиями у них слишком мала.

После установки отверстия в зонах опирания на стены заливают легким бетоном или забивают минеральной ватой. Это необходимо для обеспечения дополнительной прочности в местах защемления в стены.

Укладка арматуры в котлован

Многие владельцы предпочитают все работы по армированию проводить непосредственно в подготовленном котловане. Это конечно, целесообразно, если смотреть с точки зрения экономии времени. Так не придется переносить подготовленную конструкцию из арматуры с места работы и укладывать в фундамент.

Но такие операции часто повреждают утрамбованную подушку и гидроизоляцию самого основания, позволяя влаге из почвы постепенно разрушать весь фундамент строения.

Лучше подготовленный нижний пояс с соединенными подпорками укладывать в котлован, и там уже на месте выполнять цельный каркас, связывая верхние концы подпорок и внешний пояс армирования.

При этом перед укладкой нижнего пояса стоит стороны котлована укомплектовать опалубкой, чтобы армирование сразу выполнялось прочно. Да и металлический каркас такого фундамента не потребует дополнительных доработок в виде выравнивания или смещения.