Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

Монолитное перекрытие – это один из видов железобетонных перекрытий, представляющее собой цельнозаливную плиту. Выполняется из бетона и арматуры с помощью опалубки, куда заливается бетонная смесь.

Нормативы по звукоизоляции перекрытий. Звукоизолирующие характеристики основных существующих перекрытий

Основным нормативным документом, регламентирующим звукоизоляционные свойства строительных конструкций, в настоящее время является актуализированная редакция СНиП-23-03-2003 «Защита от шума» . Согласно данному СНиП индекс изоляции воздушного шума перекрытием между двумя квартирами должен быть не ниже Rw = 52 дБ, а индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием — не более Lnw = 60 дБ.

С величиной требуемой изоляции воздушного шума дело обстоит относительно просто. В массовом многоэтажном строительстве данный вопрос издавна решается путем производства сборных железобетонных элементов или выполнения монолитных перекрытий требуемой поверхностной плотности и толщины.

Для многопустотных железобетонных плит толщиной 220 мм и вибропрессованных железобетонных плит толщиной 160 мм индекс изоляции находится примерно на грани Rw = 52 дБ.

Но для плит конструкций толщиной 140 мм, из которых, например, в Москве возведена значительная часть жилого фонда, индекс изоляции воздушного шума редко превышает Rw = 51 дБ. И это при том, что введенный еще в 1977 г. СНиП, впрочем, как и действующий, актуализированный в 2012 году СНиП, устанавливает значение индекса изоляции воздушного шума перекрытием не менее Rw = 52 дБ!

Так или иначе, звукоизолирующая способность конструкции в отношении воздушного шума формируется на стадии заводского изготовления строительных элементов. И если плотность бетона при изготовлении не была существенно нарушена, в зависимости от выбора той или иной конструкции можно с большой степенью уверенности предсказать ее звукоизоляцию. Задача строителей в области изоляции воздушного шума сводится к тому, чтобы при возведении здания дополнительно не испортить ее посредством многочисленных щелей между плитами или незаделанными технологическими отверстиями (например, под трубы отопления) в деревянных перекрытиях между квартирами дома. В настоящее время при строительстве «элитного» монолитного жилья категории А толщина межэтажных конструкций может доходить до 250 мм. Индекс изоляции воздушного шума при этом оказывается равным Rw = 55 дБ и выше.

При этом, когда дом уже построен, вряд ли возможно без проведения капитального ремонта уменьшить толщину несущих плит. Таким образом, если при строительстве дома был получен неплохой показатель изоляции воздушного шума, то он, скорее всего, таковым и останется, по крайней мере, на ближайшие годы (до образования сквозных трещин).

С обеспечением требуемой изоляции ударного шума — показателем уровня приведенного ударного шума под перекрытием — дело обстоит гораздо хуже. Во-первых, какая изоляция будет получена: плохая или хорошая, практически целиком определяется на месте непосредственными исполнителями, т.е. строителями. Во-вторых — никто не даст гарантию, что новый жилец во время последующего ремонта не уничтожит дополнительную звукоизоляционную конструкцию поверх плиты конструкции, радикально ухудшив тем самым изоляцию ударного шума.

Дело здесь в следующем: величина изоляции ударного шума хотя и определяется массивностью конструкции, однако даже при полутораметровой толщине полов (что характерно исключительно для бомбоубежищ), все равно не удовлетворяет нормативным требованиям. К примеру, уже упоминавшееся монолитное железобетонное перекрытие толщиной 250 мм имеет уровень приведенного ударного шума около Lnw = 74 дБ. Данное значение на серьезную величину не дотягивает до требований действующего СНиП, где уровень ударного шума должен быть не более Lnw = 60 дБ.

Необходимо сказать несколько слов в отношении самого стандарта и методики оценки уровня ударного шума. Если рост индекса Rw свидетельствует об улучшении звукоизоляционных характеристик конструкции, то в отношении изоляции ударного шума ситуация улучшается, если значение уровня шума под перекрытием становится меньше. При проведении акустических испытаний в специальной камере на перекрытие сверху устанавливают так называемую «топольную» машину, которая молотит по полу специально тарированными молоточками с заданной частотой. Уровень шума, создаваемый машиной, измеренный в нижерасположенном помещении (с поправками на стандартизацию измерений) и представленный одним числом, называется приведенным уровнем ударного шума. Таким образом, чем меньше данный индекс, тем лучше с акустической точки зрения конструкция.

Перекрытия, лестницы, перегородки, покрытия и другие элементы

в домах с монолитными и сборно-монолитными стенами

В домах с монолитными и сборно-монолитными несущими наружными и внутренними стенами перекрытия выполняют, как правило, сборными из многопустотных или ребристых плит-настилов. Это позволяет при поэтажном бетонировании стен после набора бетоном стен этажа требуемой прочности беспрепятственно убирать вверх и наружу этажа все элементы внутренней технологической оснастки, что было бы трудно выполнимым при устройстве монолитных перекрытий.

Читайте также:  Деревянные перекрытия с утеплением в домах из разных материалов

Плиты-настилы перекрытий опирают на продольные наружные и внутренние несущие стены (вариант конструктивной схемы с продольными несущими стенами) или на поперечные внутренние и наружные несущие стены (вариант конструктивной схемы с поперечными несущими стенами). Возможна также комбинация этих конструктивных схем, т. е. часть дома может иметь продольные несущие стены, а вторая часть – поперечные несущие стены. Длина опорных площадок плит-настилов перекрытий на монолитные бетонные стены не менее 50 мм.

Возможен вариант конструктивного решения здания с несущими монолитными внутренними поперечными и продольными стенами, с монолитным безбалочным перекрытием и с ненесущими наружными продольными стенами, которые устанавливают поэтажно на перекрытия после удаления технологической оснастки, применявшейся для бетонирования внутренних стен и перекрытий этажных ячеек дома и прикрепляют к перекрытиям и поперечным стенам.

Лестницы в домах с монолитными и сборно-монолитными стенами могут быть тоже монолитными, опирающимися на монолитные стены лестничных клеток. Правда, такие лестницы не технологичны и трудоёмки. Поэтому чаще применяют сборные крупноэлементные или крупнопанельные лестницы, этажные и междуэтажные площадки которых опирают непосредственно на стены лестничных клеток или на стальные опорные столики, привариваемые к закладным деталям стен лестничных клеток.

Перегородки в таких домах могут устраиваться крупнопанельными или из мелкоразмерных элементов, но в домах с монолитными перекрытиями перегородки могут быть только мелкоэлементными.

Покрытия в зданиях с монолитными стенами устраивают чердачными или совмещёнными, при этом чердачные покрытия могут быть с холодным, тёплым или комбинированным чердаком. Несущими элементами покрытий могут служить многопустотные плиты-настилы или специальные ребристые плиты с рёбрами вниз. Плиты покрытий опирают на наружные и внутренние монолитные стены или специальные опорные элементы, устраиваемые в чердачных покрытиях выше чердачного перекрытия.

При устройстве лоджий или эркеров в наружных монолитных стенах устраивают соответственно западающие или выступающие участки, на которые поэтажно опирают плиты перекрытий лоджий или эркеров.

Дома с монолитными и сборно-монолитными стенами имеют высокую прочность и пространственную жёсткость из-за высокой прочности монолитных стен и прочного соединения в местах пересечений внутренних стен и их примыканий к наружным стенам, что обеспечивает их совместную работу при восприятии горизонтальных нагрузок. Кроме того, пространственную жёсткость этих домов повышают поэтажные перекрытия из плит-настилов, являющиеся горизонтальными диафрагмами жёсткости.

При отработанной технологии производства работ и использовании при бетонировании многократно применяемой универсальной технологической оснастки домостроение с монолитными и сборно-монолитными стенами может быть более экономичным (особенно по расходу металла) по сравнению с крупнопанельным, крупноблочным и мелкоэлементным домостроением.

Общественные здания

Какое монолитное межэтажное перекрытие выбрать

В основном на выбор типа монолитного перекрытия влияют особенности помещения:

  • величина пролета, т.е. расстояния между смежными опорами (если до 3 метров — заливают цельную монолитную плиту, если более – выбирают конструкцию с металлическими балками);
  • необходимость в ровном потолке (тогда отдают предпочтение безбалочным плитам);
  • предполагаемая нагрузка (металлические балки обеспечат дополнительную прочность);
  • требуемая толщина перекрытия (монолитные перекрытия по двутавровым балкам имеет меньшую толщину);
  • необходимость дальнейшего монтажа коммуникаций и навесного оборудования (вдоль балок удобнее вести провода и трубопроводы)

Монолитная плита является самым универсальным видом перекрытия, подходит практически для всех типов домов, за исключением деревянных.

Вид строения Тип монолитного перекрытия
Безбалочное (цельнолитое) По металлическим балкам Кесонное
Деревянный дом
Кирпичный Предназначено для больших пролетов промышленных объектов (складов, цехов, магазинов, мастерских, ангаров и т.д.)
Дом из газобетона
Дом из пенобетонных блоков
Дом из керамзитобетона
Монолитное строение
Здание с нестандартной конфигурации
Цокольный этаж

Специалисты компании МонолитАртСтрой окажут помощь в подборе оптимального типа перекрытия и возведут его по всей технологии в кратчайшие сроки.

Расчет нагрузки на плиту и ее параметров

При расчете на перекрытие между этажами учитывается два типа нагрузок:

  • Постоянные – это нагрузки, которые воздействуют на конструкцию в течение всего времени эксплуатации, например, вес стен, помещений, расположенных выше.
  • Временные – это нагрузки, которые действуют определенный период времени, например, различная мебель или снег.

Толщина перекрытия, изготовленного из монолита, напрямую влияет на несущую способность. В правилах и нормах строительства (СНиП) указано, что для строительства жилых помещений нагрузка берется 150 кг/м2, при этом масса конструкции в расчет не берется. Также добавляется коэффициент по запасу прочности (берется 1,3), а после прибавляется, итогом будет являться 195 кг/м2. Толщина плиты из монолита по результату расчетов равна 200 мм.

Стандартный показатель, со стороны технологичности, применять не совсем верно. Поскольку расчет необходимо проводить индивидуально для каждого случая. Помимо значения толщины с помощью расчетов создается сечение из прутков. Это необходимо для каркаса, чтобы уменьшить амплитуду колебания при возникновении изгибающих моментов, а также усилий во время сжатия. Всеми расчетами занимается специалист, поскольку без необходимых знаний провести их не получится.

Читайте также:  Заделка швов между плитами перекрытия на потолке – советы и методы

Типы и конструкции перекрытий

Типы перекрытий по виду конструкции

Различают следующие типы перекрытий в зависимости от вида конструкции:

  • балочные перекрытия, где несущий элемент – балки, на которые укладывают плиты, настилы, накаты и другие элементы перекрытия;
  • плитные перекрытия, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригеля, прогоны;
  • безбалочные перекрытия, состоящие из плиты, связанный с вертикальной опорой несущей капителью.

Балочные перекрытия

Их главным конструктивным элементом являются балки, которые обычно расположены через равные промежутки. Именно на них опираются элементы заполнения, которые и несут ограждающую функцию.

Плитные перекрытия

Плитные перекрытия – это железобетонные изделия, используемые для междуэтажных перекрытий в строениях из железобетона кирпича, блоков, а также их применяют для прокладывания теплотрасс, постройки несущих конструкций зданий.

Плиты многопустотные производят с пустотами для повышения звукоизоляционных и теплопроводных характеристик, а также для снижения массы.

Безбалочные перекрытия

Безбалочные перекрытия – это конструкция, выполненная из сплошной плиты, которая имеет опоры на колонны. Они конструктивно могут быть с капителями и без них.

Такой вид перекрытий чаще всего применяется при строительстве многоэтажных зданий с монолитным несущим каркасом.

Перекрытия по назначению

По назначению различают следующие перекрытия:

  • чердачные;
  • междуэтажные;
  • над подвалами и проездами.

Чердачные перекрытия

Чердачные перекрытия – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимают на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Междуэтажные перекрытия

Междуэтажные перекрытия – это перекрытия между этажами.

Межэтажные перекрытия – это крайне важная часть дома, они должны не только выдерживать существенные нагрузки, но и отличаться достаточной шумоизоляцией.

Перекрытия над подвалами и проездами

При устройстве перекрытия над подвалами необходимо учитывать то, что подвал – это нежилое помещение, а жильцы этажа над подвалом должны находиться в комфортных для проживания условиях.

Также перекрытия могут устраиваться над проездами. В этом случае под перекрытием находится внешняя среда с низкой температурой воздуха в холодный период года. Эта особенность налагает определенные требования на конструкцию перекрытия в части теплоизоляции.

Перекрытия по применяемым материалам несущей конструкции

По применяемым материалам несущей конструкции перекрытия могут быть:

  • деревянными;
  • железобетонными;
  • железобетонными с металлическими балками;
  • металлическими.

Деревянные перекрытия

Перекрытия по деревянным балкам организовывают в малоэтажных каменных и деревянных строениях. Такие перекрытия удобны для индивидуальных застройщиков. В качестве несущих элементов используют балки из хвойных пород.

При расчете деревянных балок следует учитывать вид перекрытия (подвальное, междуэтажное, чердачное), пролет перекрытия, шаг балок, вид утеплителя, нагрузку на перекрытие.

Железобетонные перекрытия

Железобетонные перекрытия являются одним из самых прочных и огнеупорных перекрытием. Железобетонные монолитные или сборные перекрытия применятся при строительстве домов из камня, кирпича в два и более этажа.

Железобетонные плиты перекрытия обеспечивают жесткость всему зданию. Относительно ровная поверхность плит, их геометрическая форма значительно снижают расходы на отделочные материалы и сокращают время монтажа.

Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

Железобетонные перекрытия с металлическими балками устраивают в многоэтажных зданиях. Для организации перекрытий чаще всего применяют двутавровые балки. Помимо двутавров для несущих элементов перекрытия могут использоваться и другие виды проката – уголок или швеллер.

Металлические сварные балки более надежны и долговечны, чем деревянные. При одинаковой несущей способности они отличаются меньшей строительной высотой и дают возможность перекрывать большие пролеты.

Металлические перекрытия

Металлические перекрытия используются для промышленных и жилых сооружений, общественных и административных зданий. Такие конструкции отличаются высокой прочностью и надежностью, малым весом и высокой скоростью монтажа.

#пол #перекрытие #основание #ПГС #КМС #Поддержка #Проектирование #Консультация #техническая #конструкция #состав #описание #классификацияБыла ли статья полезна?

1

Расчеты

Понятное дело, что общий вес конструкции напрямую зависит от размеров, в первую очередь от толщины. Но мало кто подозревает, что наряду с собственным весом на плиту приходится нагрузка в виде суммы массы стяжки, финишного покрытия, находящихся на ней людей и мебели. Таким образом становиться понятно, что точно рассчитать количество нагрузок на перекрытие невозможно. Но если прибегнуть к статистическим данным, то удастся максимально точно произвести расчеты с запасом нагруза на плиту. Для примера приводим данную таблицу:

Высота перекрытия размером 5 на 5 метров 15 сантиметров
Допнагрузка из-за собственного веса плиты *2500=375 килограмм на квадратный метр
Высота стяжки из цемента 5 сантиметров
Толщина ламината 0.8 сантиметров
Общий вес мебели 2000 килограмм
Вес стола и предметов на нем 200 килограмм
Вес 10 людей 1200 килограмм
Распределенная нагрузка — qв 400 килограмм на квадратный метр
Расчеты

Итого общая сумма нагруза на плиту перекрытия составляет 775 килограмм на квадратный метр. Так как в данной таблице приведены составляющие имеющие характер не постоянного пребывания, то примем распределительную нагрузку (qв) как временную.

Читайте также:  Монолитное перекрытие по опалубке — профлисту

Расчет монолитной плиты перекрытия дело сложное и его лучше всего доверить специалисту.

Расчет наибольшего изгибающего момента

Самым важным параметром при выборе арматуры, точнее того какое сечение она будет иметь, является наибольший изгибающий момент. Как расчет монолитного перекрытия используем пример ниже.

Расчеты

Мы имеем дело с конструкцией, операющейся по своему контуру на стены, это означает, что она выступает как балка по отношению к осям абсцисс и осям аппликат и будет испытывать определенное сжатие в двух плоскостях. Изгибающий момент по отношению к осям абсцисс балки с опорами на две стенки, который имеет пролет ln вычисляется по формуле mn = qnln2/8 (для большей удобности значение её ширины имеет 1 метр). Если пролеты равны, то равен и каждый момент.

m1 = m2 = q1l1²/8 = ql1²/16 = ql2²/16

В таком случае максимальным значением расчетного момента является данная формула:

Ma = 775*5²/16 = кгсм

Расчеты

Величина изгибающего момента для бетона имеет другое значение, так как он подвержен сжимающему воздействию:

Мб = (m1² + m2²)&sup0.5; = Ma√2 = x = кгсм

Вычисляем среднее арифметическое от обоих изгибающих моментов:

M = (Ma + Мб)/2 = = 1472.6 кгсм

Расчеты

Таким образом, мы вычислили наибольший изгибающий момент. Это лишь один расчет из множества расчетов, которые возможно вам придется провести для точного вычисления всех значений перекрытия. Все нормы расчетов перекрытия упомянуты в СНИП 52-01-2003.

Основные правила укладки плит

  1. Пролет не должен превышать 9 м. Если расстояние между стенами больше – устанавливаются колонны.
  2. Плиты перекрытия укладывают только на несущие стены.
  3. Люки и технологические отверстия рекомендуется вырезать на стыке соседних плит.
  4. Зазор между плитами должен быть в пределах 20-30 мм: это расстояние обеспечит сейсмоустойчивость здания.
  5. Укладка плит насухо недопустима: все зазоры должны быть заполнены цементным раствором.

В заключение предлагаем ознакомиться с видео, демонстрирующим процесс заливки бетона в опалубку бетонного перекрытия.

Расчет для одноэтажного дома

Чтобы узнать необходимую толщину стен для дома в один этаж, возводимого в Московской области, необходимо применить формулу:

δ = λ × R, где

  1. δ – это толщина,
  2. λ – теплопроводимость,
  3. R – теплосопротивление.

Если брать в расчет, что среднюю температуру воздуха внутри помещения планируется держать в районе +22°С, то необходимо найти таблицу с этими условиями в СНиП и взять оттуда нужные данные.

Так теплопроводимость бетона при влажности в 5% будет 0,147 Вт/м∙°С. А норма теплосопротивления – 3,29 м2°C/Вт.

Сделав простые вычисления, получаем необходимую толщину стен для Московского региона – 0,48 м. Значение округляем в большую сторону.

Неправильно выполненные расчеты приведут к тому, что зимой наружные перегородки будут промерзать. Тем самым увеличатся потери внутреннего тепла. Понадобится дополнительный обогрев и поэтому ежемесячные расходы на энергоносители будут больше.

Минимальные максимальные пределы

Современные технологии позволяют реализовать практически любые конструктивные решения. Так, при помощи монолитного плитного перекрытия можно уверенно закрывать пролет 6х6 м. Дополнительные точки опоры при этом не понадобятся. Подобная задача уверенно решается:

  • плитой, опирающейся на 4 стороны (толщиной 10 см);
  • нижней сеткой 10 мм;
  • верхней сеткой 6 мм.
Минимальные максимальные пределы

В большинстве жилых зданий, построенных из кирпича, торцевая часть пустотной плиты должна заходить на стену на 9 см. Наибольший показатель составляет 12 см. Максимально точную информацию можно получить путем специальных расчетов. При выкладке сборной плиты с пустотами на панельную стену минимальный предел 5 см, а максимальный — 9 см.

Если стена сделана из газобетона или пеноблоков, эти показатели составляют 12 и 25 см соответственно.

При использовании ребристой плиты все наименьшие и наибольшие параметры сохраняются те же самые, что и для пустотных изделий. В обоих случаях исходят из однопролетной балочной схемы. Отдельного внимания заслуживают параметры опирания плит для деревянного дома. Стены в таком случае должны иметь толщину не менее 250 мм. Наименьшее значение опирания составляет 1 см; наибольшее, по разным данным — 16, 22 или 25 см.

Минимальные максимальные пределы

Размеры перекрывающих плит

Выполняя проектные работы или занимаясь строительством, важно знать размеры пустотных плит перекрытия. Стандарт регламентирует габаритные размеры:

  • длина пустотных плит перекрытия колеблется в интервале от 168 см до 12000 см;
  • ширина многопустотных панелей в зависимости от их исполнения составляет 98-148 см;
  • диаметр внутреннего канала, имеющего цилиндрическую форму, равен 114-159 мм.

Независимо от исполнения плиты, изделия имеют постоянную толщину, равную 220 мм. Стандарт допускает изготовление плит по индивидуальным заказам с характеристиками, отличающимися от указанных.