Как посчитать нагрузку на перекрытие

В индивидуальном строительстве такие ситуации встречаются реже. Самый распространенный вариант — использование типового проекта, самостоятельно привязанного к своим условиям. Или не менее самостоятельная разработка всего проекта дома с нуля. Иногда строительство ведется и вовсе без проекта — со схемами и чертежами от руки, выполненными людьми, зачастую весьма далекими от знания правил строительных расчетов.

В любом из этих случаев делать все вычисления, в том числе и расчет нагрузки на перекрытие, придется самостоятельно. В статье рассмотрим, на что смотреть в маркировке плиты перекрытия, как правильно считать эту нагрузку и как определить пригодность плиты к конкретному строению.

Как узнать расчетную нагрузку на плиту перекрытия

Для пустотных плит делать расчёт допустимой нагрузки на перекрытие вручную не нужно — его уже сделали специалисты при разработке серийной документации и включили полученное значение в маркировку. Нужно просто знать, как её читать.

Согласно положениям ГОСТ 23009-2016 марка железобетонной плиты перекрытия состоит из двух или трех групп символов, разделенных дефисом:

1. В первой группе указан тип плиты, её длина и ширина в дециметрах, округлённых до целого значения. Для пустотных плит перекрытия тип плиты характеризует её толщину, форму и диаметр пустот, количество опорных сторон.
2. Во второй группе первое значение — это как раз нужная нам расчётная вертикальная нагрузка на плиту перекрытия в кПа (кгс/м²). Дальше указывают класс стали напрягаемой арматуры (для предварительно напряженных конструкций), вид бетона.
3. В третьей группе символов указываются другие характеристики, если они есть: сейсмостойкость, химическая стойкость и др.

Например, если на плиту нанесена маркировка 1ПК 42.15-8, значит, перед вами плита:

• толщиной 220 мм с пустотами круглого сечения диаметром 159 мм с опиранием по двум сторонам;
• длиной 4180 мм;
• шириной 1490 мм;
• с расчетной вертикальной нагрузкой на перекрытие 8 кПа (800 кг/м²).

Но некоторые компании маркируют плиты перекрытия не в соответствии с требованиями актуальных ГОСТов, а по старинке. В этом случае вместо точки, разделяющей длину и ширину плиты, будет дефис. Кроме того, вместо 1ПК часто пишут просто ПК, а индекс проставляют, начиная с 2ПК.

Сбор нагрузок на перекрытие

Расчётная нагрузка из маркировки — это максимальная вертикальная нагрузка, которую гарантированно способна выдержать плита перекрытия при штатном использовании.

Суть расчёта — вычислить сумму реальных нагрузок на плиту перекрытия и сравнить ее с этим нормативным значением.

Если сумма нагрузок меньше норматива, значит, конкретную марку плиты можно использовать для перекрытия. Если больше или запас минимальный, то нужно выбирать плиту с большей несущей способностью.

Общая нагрузка на плиту перекрытия — это сумма трех составляющих:

• вес самой плиты;
• постоянные нагрузки;
• временные нагрузки.

Все они рассчитываются отдельно, а затем просто складываются.

Поскольку большинство нагрузок считаются в кПа (кг/м²), норматив тоже желательно привести к этому стандарту. Для этого значение в кПа нужно просто умножить на 101,97. То есть плита 1ПК 18.12-8 может выдержать нагрузку в 8 кПа или около 815 кг/м².

Вес плиты перекрытия

Первая составляющая нагрузки на перекрытие — вес самого перекрытия, то есть плиты. Его можно взять из ГОСТ 26434-2015, в котором приведена справочная масса для всех плит перекрытия стандартных размеров.

В частности, для плиты из нашего примера (1ПК 42.15-8) справочная масса равна 2,3 тонны. То есть нагрузка на 1 м² составит 2,3/(4,2×1,5) = 0,365 т или 365 кг.

Постоянные нагрузки на перекрытие

К постоянным нагрузкам относится вес:

• выравнивающей цементно-песчаной стяжки пола;
• напольного покрытия;
• скрытых коммуникаций;
• перегородок, опирающихся на перекрытие;
• отделки потолка.

Масса плиты перекрытия — это тоже постоянная нагрузка. Но при расчётах нагрузки плиты перекрытия массу удобнее выносить за скобки, поскольку толщину стяжки или состав отделки можно изменить, если нагрузка на перекрытие будет слишком большая, а вот вес плиты — нет.

Равномерно распределенную часть постоянной нагрузки (вес отделки) можно не считать, а взять по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Согласно нормативу, для жилых зданий она равна 1,5 кПа или примерно 153 кг/м². А вот массу перегородок, если они есть, придется рассчитать. Причем по этому же нормативу она не должна быть меньше 0,5 кПа или примерно 51 кг/м².

Временные нагрузки на плиту перекрытия

Временные нагрузки на перекрытие бывают двух видов:

1. Длительные. Это нагрузки от тех стационарных конструкций и предметов, которые потенциально с плиты перекрытия можно убрать. Например, вес станка — это длительная нагрузка. Более бытовой пример — радиаторы отопления напольной установки, встроенная ванна.



2. Кратковременные. Это нагрузки от людей, животных, а также мебели и других вещей, которые легко перемещаются с места на место.

Такое разделение нужно из-за правил учета сочетаний таких нагрузок.

Так, самая большая длительная нагрузка на перекрытие учитывается как есть, а все остальные берутся с коэффициентом 0,95. Самая значимая кратковременная нагрузка тоже не уменьшается, вторая по значимости умножается на коэффициент 0,9, а все остальные — на 0,7.

Например, в ванной комнате есть:

• Из длительных нагрузок: встроенная ванна весом 200 кг, душевая кабина весом 75 кг и стиральная машина весом 50 кг;
• Из кратковременных: человек весом 70 кг, напольный шкаф, который вместе с содержимым весит 25 кг и тумбочка массой 10 кг.

Тогда суммарная длительная нагрузка на плиту перекрытия будет равна: 200+75×0,95+50×0,95 = 318,75 кг. А кратковременная — 70+25×0,9+10×0,7 = 99,5 кг. Итого: 418,25 кг. Дальше полученную сумму нужно разделить на площадь помещения. Если на плите перекрытия расположено несколько комнат, их площадь перед делением нужно сложить.

Общая величина нагрузки

Последний этап — простое арифметическое суммирование всех видов нагрузки. Но и здесь есть тонкость.

По СП 20.13330.2016 для бетонных плит, изготовленных в заводских условиях, нужно использовать коэффициент надежности по нагрузке 1,2. Это значит, что полученную общую нагрузку нужно дополнительно умножить на 1,2. И уже это значение сравнивать с вертикальной нагрузкой, на которую рассчитана плита перекрытия.

Итоги

Допустимую нагрузку на плиту перекрытия не нужно считать самостоятельно — она указана в маркировке. А вот рассчитать реальные нагрузки придется. Для этого суммируют:

• собственный вес плиты перекрытия;
• постоянные нагрузки (отделка, перегородки);
• длительные нагрузки (оборудование и встроенная мебель, которые сложно куда-либо убрать);
• кратковременные нагрузки (обычная мебель, животные, человек).

Дальше полученную сумму умножают на коэффициент надежности 1,2 и сравнивают с допустимой нагрузкой на плиту.

Если сумма рассчитанных нагрузок меньше допустимой нагрузки на плиту, указанной в ее маркировке, значит, плиту можно использовать для перекрытия.

Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.

Автор

Смирнова Яна

Копирайтер-редактор

Эксперт

Фейгин Евгений

Инженер строитель