Как определить нагрузку на пол?

Как определить нагрузку на пол?

Как правильно рассчитать нагрузки на полы?

Проектирование – это крайне ответственный этап строительства здания или конструкции. Именно на этом этапе определяется надежность структурных элементов и их долговечность. Ошибки при проектировании могут стать причиной появления критических дефектов и не позволить нормально эксплуатировать объект. В полной мере это относится и к проектированию бетонных полов.

К сожалению, многие проектировщики ошибочно не выделяют полы в особый вид конструкций и применяют к ним те же подходы, что и к фундаментам или другим бетонным элементам. В результате бетонная плита пола может быть запроектирована, как с избыточным запасом прочности (то есть может быть неоправданно дорогой и материалоемкой), так и наоборот – недостаточно надежной. И хотя полы не относятся к разряду ответственных конструкций, их прочностные характеристики важны для безопасной и эффективной эксплуатации объекта строительства в будущем.

Особенно важным в этой связи является определение воздействий и нагрузок, которым будет подвергаться бетонный пол. Характер воздействий, в первую очередь, повлияет на выбор покрытия пола, и этот вопрос заслуживает отдельного рассмотрения. Однако и с определением нагрузок возникает ряд спорных моментов, причем трудности зачастую возникают даже у опытных проектировщиков.

Равномерно распределенная нагрузка

Наиболее частой ошибкой при проектировании полов является принятие за отправную точку равномерно распределенной нагрузки. Эта характеристика выражается в ньютонах или килограммах на метр квадратный, а также паскалях. Эту величину принято закладывать в расчеты плит перекрытий или использовать при проектировании фундаментов зданий, однако следует с осторожностью использовать в случае полов. Строго говоря, распределенной нагрузкой является нагрузка от предметов непосредственно лежащих на полу, например, листов металла или фанеры, хранящиеся навалом сыпучие материалы. В более общем случае за такую нагрузку принимают и находящиеся на полу предметы, занимающие значительную площадь и имеющих большое количество зон контакта с полами. Примером последнего могут служить хранящиеся на полу склада паллеты , также к равномерно распределённой нагрузке относят и пешеходов.

Тем не менее, нередко приходится сталкиваться со случаями, когда нагрузки в виде МПа/м2 указываются для склада со стеллажным хранением. Налицо неверный подход, при котором инженер делит сумму всех складских или производственных нагрузок на площадь. Иногда встречаются случаи, когда берется несущая способность стеллажа и делится на площадь, которую он занимает. Расчеты, выполненные на таких исходных данных, скорее всего, будут в корне неверными.

Сосредоточенная нагрузка

Дело в том, что в случае стеллажного складирования имеет место не распределенная нагрузка, а сосредоточенная (или точечная). Товары размещаются на многоярусных стеллажах, которые в свою очередь имеют небольшую площадь опирания на полы. Это создает очень серьезные нагрузки на плиты полов.

Как правильно посчитать сосредоточенную нагрузку?

За значение сосредоточенной нагрузки принимается давление под сдвоенной пяткой стеллажа. Сдвоенная опора находится между секциями стеллажа, и на нее приходится вдвое большая нагрузка, нежели на торцевые опоры. Для правильного расчета нагрузки нужно взять суммарную номинальную вместимость всех ярусов стеллажа, кроме напольного, и разделить на два. Рассмотрим пример: имеется стеллаж с пятью ярусами (напольный ярус не учитывается), на каждом из которых может храниться 3 паллета массой 1.200 кг:
5 х 3 х 1,2 = 18 тонн
То есть на каждой секции хранится до 18 тонн груза.

Этот вес распределяется между четырьмя опорами, однако на опоры между секциями приходят нагрузки сразу с двух сторон. Таким образом, нагрузка на каждую опору составит 9 тонн (см. иллюстрацию).

При передаче данных инженеру-проектировщику следует также указать размер пятки опоры стеллажа, поскольку пятка размерами 110х110 мм создает при равной нагрузке почти вдвое большее давление на полы, чем пятка 150х150 мм.

Также большое влияние имеет расстояние между смежными рядами стеллажей.

Такой же подход к определению нагрузок используют и применительно к производственному оборудованию, если оно устанавливается непосредственно на полы. Вес станков и производственных линий распределен между стойками и опорами, поэтому представляет собой сосредоточенную нагрузку.

В случаях высотного складирования нагрузки на одну опору могут достигать 10-12 тонн. В таких ситуациях допускается использование понижающего коэффициента, учитывающего степень заполняемости склада.

Другие виды нагрузок

Также в целях проектирования принято выделять и другие виды нагрузок на полы.

Колесная нагрузка – создается транспортными средствами, заезжающими на полы и перемещающимися по ним. Для правильной спецификации этих нагрузок необходимо знать распределение веса между осями транспортного средства и размер пятна контакта колеса с поверхностью. Также важно знать, парные ли колеса, какое расстояние между ними во всех направлениях. Хотя этот тип нагрузок схож с точечными, они обладают отличительной особенностью – динамикой. То есть при движении происходит приращение воздействующей на полы силы, что должно найти свое отражение в проектных расчетах.

Линейная нагрузка

Отдельные виды систем хранения грузов имеют вытянутые и узкие опоры, что позволяет рассматривать их как линейную нагрузку. В техническом задании на проектирование необходимо указать геометрические параметры этих опор, расстояния между ними и, естественно, массу складируемых на них товаров или материалов. Находящиеся непосредственно на полу рельсы тоже создают этот тип нагрузки, и к ним применяются те же подходы.

Специфика нагрузок, имеющих место на предприятии, неотделима от понимания технологических процессов и характеристик используемого оборудования. Если Вы испытываете трудности с описанием нагрузок на Вашем объекте, Вы можете обратиться в компанию «Би Райт» за консультацией, и наши специалисты по проектированию полов помогут Вам.

Строительные калькуляторы — ProstoBuild.ru

  • Просмотров: 0
  • Автор: PavlovAlexey
  • Дата: 1-12-2018, 10:25

Пример расчета деревянного перекрытия

Основной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере.

Расчет перекрытия будем вести между 1-ым и 2-ым этажами. Зададимся исходными данными.

1. Размер перекрытия 4х6 м (балки располагаем по стороне 4 метра)
2. Шаг балок – 0.6 м
3. Порода древесины – сосна
4. Сорт древесины – 2 сорт
5. Состав перекрытия:

a. Балка перекрытия (для примерного подсчета нагрузки от собственного веса возьмем сечение 200х100)
b. Черепной брусок 40х40 (крепим к балке перекрытия)
c. Щит наката толщиной 20 мм
d. Шумоизоляция толщиной 140 мм (пусть плотность равна 100 кг/м3)
e. Черновой пол толщиной 50 мм
f. Чистовой пол толщиной 15 мм

Для начала соберем распределенную нагрузку на балку.

Все постоянные и временные нагрузки на балку сведем в таблицу:

Сперва найдем все нормативные нагрузки на площадь (кг/м2) – столбец №3.

3.1 Для определения нормативной нагрузки в кг/м2 для балок перекрытия воспользуемся следующим методом: найдем массу всех балок перекрытия и разделим на площадь, которую они перекрывают (4,8х4м).
Масса одной балки – 0.2м * 0.1м * 4м * 500 кг/м3 = 40 кг
Масса всех балок – 40 кг * 9 шт = 360 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от балок перекрытия – 360 кг / 4,8м / 4м = 18,75 кг/м2

3.2 Для определения нагрузки от черепного бруска воспользуемся тем же методом:
Масса одного бруска – 0,04м * 0,04м * 4м * 500 кг/м3 = 3,2 кг
Масса всех брусков – 3,2 кг * 18 шт = 57,6 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от черепного бруска – 57,6 кг / 4,8м / 4м = 3 кг/м2

3.3 Щит наката – 0,02 м * 500 кг/м3 = 10 кг/м2
3.4 Шумоизоляция – 0,14 м * 100 кг/м3 = 14 кг/м2
3.5 Черновой пол – 0,05 м * 500 кг/м3 = 25 кг/м2
3.6 Чистовой пол (паркет) – 0,015 м * 650 кг/м3 = 9,75 кг/м2
3.7 Полезную нагрузку на перекрытие 2-ого этажа найдем в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» таблица 8.3. Нормативное значения равномерно распределенной нагрузки будет как для квартир жилых зданий и равна 1,5 кПа или 150 кг/м2.

Запишем все полученные значения в 3-ий столбец таблицы.

После того, как нашли нагрузку на площадь – переведем ее в нагрузку на погонный метр балки. Сделать это легко, нужно просто умножить нагрузку на площадь (столбец №3) на грузовую ширину балки 0,6м (шаг между балками).

4.1 Балки перекрытия – 18,75 кг/м2 * 0,6 м = 11,25 кг/м
4.2 Черепной брусок – 3 кг/м2 * 0,6 м = 1,8 кг/м
4.3 Щит наката – 10 кг/м2 * 0,6 м = 6 кг/м
4.4 Шумоизоляция – 14 кг/м2 * 0,6 м = 8,4 кг/м
4.5 Черновой пол – 25 кг/м2 * 0,6 м = 15 кг/м
4.6 Чистовой пол (паркет) – 9,75 кг/м2 * 0,6 м = 5,85 кг/м
4.7 Полезная нагрузка – 150 кг/м2 * 0,6 м = 90 кг/м

Так же сведем все полученные значения в 4-ый столбец таблицы и просуммируем их, для дальнейшего определения прогиба данной балки.

Далее, руководствуясь разделами 7 и 8 СП 20.13330.2016, расставим коэффициенты надежности по нагрузке (чем меньше вероятность точного подсчета нагрузки, тем больше коэффициент надежности по нагрузке).

Для заполнения 6-ого столбца таблицы перемножим 3-ий и 5-ые столбцы.
Для заполнения 7-ого столбца таблицы перемножим 4-ый и 5-ые столбцы.
Значения в 7-ом столбце просуммируем для дальнейшего расчета на прочность.
Все эти нагрузки Вы также могли бы посчитать в нашем калькуляторе по сбору нагрузок на балку.

Как видно на рисунке – наша посчитанная расчетная нагрузка 174,96 кг/м практически совпадает с нагрузкой в калькуляторе 172,5 кг/м.

При расчете балки на прочность будем руководствоваться СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» и основная наша формула будет выглядеть следующим образом:

Формула говорит о том, что максимально изгибающий момент в балке M, деленный на момент сопротивления сечения Wрасч, должен быть не более расчетного сопротивления дерева на изгиб .
Зная M и мы найдем Wрасч, а зная Wрасч, мы сможем найти геометрические размеры сечения нашей балки.
Максимальный изгибающий момент M в нашем случае мы можем найти по простой формуле:

где q – расчетная нагрузка на метр балки (174,96 кг/м)
L – пролет балки (по факту он будет чуть-чуть меньше наших 4 метров за счет величины опирания балки, но мы будем принимать 4 м)

Также максимальный момент можно рассчитать у нас в калькуляторе балки.

Расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи найдем по формуле

Сильно вникать в формулу не будем, но если кратко, то берется расчетное сопротивление в идеальных условиях и умножается на ряд коэффициентов, которые чаще всего уменьшают нам расчетное сопротивление. В нашем случае, согласно пунктов 6.1 и 6.9 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», мы умножаем на следующие коэффициенты:

Mдл = 0.66 – коэффициент, характеризующий режим работы балки (для совместного действия постоянной и кратковременной нагрузки).
Mв = 0.9 – нормальные условия эксплуатации (влажность древесины меньше 12%, максимальная относительная влажность воздуха при 20 градусах – 65%)
Mт = 0,85 – для температуры воздуха в эксплуатируемом помещении 22 градуса
Mсс = 0,9 – для срока службы сооружения 75 лет
По таблице 3 данного СП расчетное сопротивление для 2 сорта древесины равно 19,5 МПа. Умножим это сопротивление на вышеперечисленные коэффициенты.

8,86 Мпа – это то сопротивление, которое мы дальше будем принимать в расчетах.

Зная максимально изгибающий момент М и расчетное сопротивление дерева на изгиб , найдем момент сопротивления сечения Wрасч как для прямоугольного сечения:

Зная формулу момента сопротивления W, можем задать ширину либо высоту сами и найти неизвестную величину, либо задать отношение высоты к ширине и решить уравнение.

Где b – ширина сечения, h – высота сечения

Рассмотрим 1-ый вариант и зададим ширину сечения b= 75 мм.

Принимаем h = 200 мм. Следовательно, имеем сечение 200х75 мм, которое проходит по прочности.
Для интереса можем узнать момент сопротивления в этом калькуляторе

Как видно на рисунке, полученное значение 500 000 мм3 получилось больше нашего расчетного 394 943 мм3, а значит, мы все сделали правильно!

Конечно же, у нас был и калькулятор расчета балки на прочность, в котором можно сразу получить ответ. Давайте же проверим результат и там:

Прочность на рисунке обеспечена с небольшим запасом, как и у нас в расчете.
Далее рассчитаем данное сечение на прогиб.

Если балка проходит по прочности, это совсем не значит, что она проходит по прогибу. Может получиться так, что балка сильно провисла, но прочность свою не потеряла, но из-за большого прогиба, человек будет крайне некомфортно себя чувствовать в таком помещении. Поэтому (и не только) прогибы не должны превышать значений, установленных в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Придерживаться будем таблице Д.1 из вышеуказанного СП:

Для балок пролетом 3 метра максимальный прогиб L/150, а для балок пролетом 6 метров – L/200. Методом интерполяции найдем отношение для нашей балки (4 метра).

А, значит, максимальный прогиб = L/167 = 4000 / 167 = 23,95 мм.

Теперь найдем фактический прогиб нашей балки от нормативной нагрузки на метр, которая у нас получилась 138,3 кг/м, по следующей формуле:

где q = 138,3 кг/м или 1,383 Н/мм
L = 4000 мм
E – модуль упругости дерева 10000 Мпа
I – момент инерции прямоугольного сечения (b*h*h*h/12 = 75*200*200*200/12 = 50000000 мм4, также это значение можно найти в калькуляторе моментов инерции)

Получаем, что фактический прогиб 9,22 мм меньше предельного прогиба 23,95 мм, а, значит, балка сечением 200х75 мм проходит по прогибу.
Прогиб балки проверим еще у нас в расчете:

Прогиб в программе (9,77 мм) почти совпал с посчитанным прогибом (9,22 мм).

Вывод.
Деревянная балка сечением 200х75 мм проходит как по прочности, так и по прогибу.
В ближайшее время еще сделаю онлайн расчет по расчету/подбору балок для деревянного перекрытия, так что подписывайтесь на обновления и не забывайте поблагодарить автора, мне это будет очень приятно.

Разъяснения по вопросу сбора нагрузок и составлению технического задания на проектирование полов в складских помещениях, оборудованных многоярусными сборными стеллажами

Для выполнения расчета плиты пола, являющейся бесконечной гибкой плитой на упругом основании, следует соблюдать требования действующих норм и правил. Основным нормативным документом для проектирования полов является СНиП 2.03.13-88 «Полы». Кроме того, для расчета бетонных плит полов используются нормативный документ «Полы. Технические требования и правила проектирования, устройства, приемки, эксплуатации и ремонта» (в развитие СНиП 2.03.13-88 «Полы») и СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия», разработанный ЦНИИПромзданий; для расчета фибробетонных конструкций – свод правил СП 52-104-2006 «Сталефибробетонные конструкции»; для учета некоторых дополнительных нюансов – СНиП 2.05.08-85 «Аэродромы». Близкие результаты расчета конструкций полов дают документы АСI 360R-06 «Проектирование плит на грунтовом основании» (комитет № 360 Американского института бетона ACI) и ТR34 «Бетонные промышленные полы. Руководство по проектированию и устройству» (Британское общество производителей бетонных конструкций CS).

В последнее время для расчета плит полов необоснованно применяют компьютерные программы для расчета фундаментных плит, не учитывающие значимые при расчете пола исходные параметры. Это служит причиной применения в строительстве ошибочных решений, приводящих к разрушению пола при эксплуатации или значительному перерасходу средств на создание пола с излишним запасом прочности.

Часто в технических заданиях на проектирование полов в качестве расчетного параметра необоснованно приводится значение «нормативной эквивалентной равномерно-распределенной нагрузки». Так, согласно требованиям п. 2.3 нормативного документа «Полы. Технические требования и правила проектирования, устройства, приемки, эксплуатации и ремонта», «…собственный вес пола, а также нагрузки, равномерно-распределенные по площади, при расчете не учитываются…». То есть практически любое значение этой нагрузки – 5, 10 или 20 т/м 2 – никак не влияет на параметры конструкции плиты пола.

Примером истинной равномерно-распределенной нагрузки величиной 5 т/м 2 является слой песка толщиной около 3,2 м, насыпанного по всей площади пола. При данном характере нагружения в конструкции пола не возникает изгибающих моментов, и его толщина принимается конструктивно, например 120 мм (пол из неармированного бетона класса В22,5).

Условно в качестве равномерно-распределенной нагрузки величиной 5 т/м 2 можно рассматривать нагрузку, создаваемую 5-тонным погрузчиком, габариты осей колес которого составляют приблизительно 1х1 м, складированные в 5-ярусные штабеля паллеты размером 0,8х1,2 м, весом 1 т каждая или рулоны бумаги, установленные в четыре уровня хранения. Во всех этих случаях величина условной равномерно-распределенной нагрузки одинакова, но конструкция пола будет разной по причине того, что величина и характер приложения сосредоточенных нагрузок различаются.

Только исходные данные о сосредоточенных нагрузках могут служить законным основанием для проектирования плиты пола по грунту. Согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», при составлении задания на проектирование пола, на который действуют нагрузки от оборудования и складируемых материалов, необходимо учитывать данные о местах расположения и величине нагрузок, габаритах опор оборудования. Замена фактически действующих сосредоточенных нагрузок на эквивалентные равномерно-распределенные может быть осуществлена только при проектировании конструкций междуэтажных перекрытий. Для полов, опирающихся на грунт, такая замена недопустима. В СНиПе 2.03.13-88 «Полы» и прочих используемых при расчете полов нормативных документах прописаны такие же требования к содержанию технических заданий. Так, п. 2.3. норматива «Полы. Технические требования и правила проектирования, устройства, приемки, эксплуатации и ремонта» гласит: «… на схеме нагрузок в плане должна быть указана их наибольшая величина, размеры и форма следов опирания на пол и наименьшие расстояния между этими следами…»

Требования нормативных документов основаны на том, что при расчете полов решаются только две основные задачи с точки зрения теории упругости:

• задача № 1 – «О расчете круглой плиты неограниченных размеров при нагрузке распределенной по малой площади» для нагрузок, удаленных от краев;

• задача № 2 – «О расчете прямоугольной плиты при нагрузке, близкой к сосредоточенной» для нагрузок у краевых и угловых участков плиты.

К проектированию полов задача о равномерной нагрузке, распределенной по всей площади плиты, не имеет никакого отношения и решается только для плит конечного размера и жесткости. Таким образом, техническое задание, содержащее даже упоминание об использовании в расчетах значения эквивалентной равномерно-распределенной нагрузки, является некорректным с точки зрения основания для проектирования.

Однако возникает резонный вопрос: почему же при обсуждении проектов складских комплексов фактически встречается параметр «допустимая нагрузка до 5 (6) т/м 2 »? При массовом строительстве складских комплексов в последние годы возникла необходимость каким-то образом классифицировать склады по параметрам, отражающим их инвестиционную привлекательность, а также для удобства общения девелоперов, арендаторов, покупателей и строителей складов. Так появилась классификация складов на типы А, В, С и т. п., которая предполагает различный уровень допустимых нагрузок на полы. Определение «склад класса А» предполагает значение равномерно-распределенной нагрузки, как правило, 5 или 6 т/м 2 , что позволяет инвесторам, проектировщикам и арендаторам иметь единое представление о параметрах склада – возможности размещения на полу стандартных сборно-разборных стеллажей с 5-ярусным хранением грузов на европаллетах полной массой до 1 т. Как правило, на складе используются фронтальные стеллажи с общепринятыми расстояниями между вертикальными стойками 1,05 х 2,75 м. Связью с предполагаемыми параметрами склада и ограничивается функциональность условного показателя «равномерно-распределенной нагрузки», способствующего пониманию сути пожеланий инвесторов, заказчиков и арендаторов, но бесполезного и недопустимого для инженерного расчета конструкции плиты пола.

Рассмотрим алгоритм приведения величины реально действующих сосредоточенных нагрузок на пол к значению условного показателя равномерно-распределенной нагрузки.

Пусть высота склада в свету (т. е. расстояние от поверхности пола до нижней поверхности балки покрытия) равна 12 м, а вес одной единицы груза (паллеты) – 1 т. Для предварительных расчетов плиты пола этих данных вполне достаточно. Определим количество ярусов хранения. При стандартной упаковке высота паллеты составляет 1,6–1,8 м. Добавив к ней зазоры и высоту балок рамы стеллажа, получим, что высота одного яруса примерно равна 2 м. Исходя из этого рассчитываем максимально возможное количество ярусов хранения: 12 : 2 = 6.

Предполагается, что хранение будет осуществляться на стандартных фронтальных стеллажах с размерами между осями стоек (в плане) 2,75 х 1,05 м, что допускает хранение до трех европаллет размером 0,8 х 1,2 м в каждой стеллажной ячейке.

Рассматриваемый вариант сбора нагрузок на опору стойки стеллажа предполагает напольное хранение грузов первого яруса. Размещение таких грузов на балке, передающей дополнительную нагрузку на стойки стеллажа, однозначно неприемлемо, поскольку приводит к дополнительным расходам за счет увеличения общего количества балок и роста (до 20%) нагрузок на стойки стеллажа. Поэтому в большинстве случаев используется напольное хранение грузов 1-го яруса. В случае использования узкопроходной техники, перемещающейся по направляющим упорам (без индукционного управления), параллельно балкам основной конструкции стеллажа с креплением к полу применяется установка опорных балок (прямоугольных стальных профилей размером более высоты направляющего упора) для укладки паллет нижнего яруса. В результате на стойки стеллажа оказывается косвенное, не очень большое воздействие, поскольку нагрузка распределена по относительно большой площади.

Читайте также  Кто должен менять стояки в многоквартирном доме?

На основании исходных данных получаем формулу для расчета нагрузки на среднюю одиночную стойку стеллажа с учетом напольного хранения грузов первого яруса:

где Р – рассчитываемая нагрузка на одиночную стойку стеллажа, т;
Рпал – усредненный вес паллеты, т;
М – количество паллет на одном ярусе хранения (в случае применения стандартных стеллажей размером в плане 1,05 х 2,75 м оно равно 3);
N1 – количество ярусов хранения на раме стеллажа.

Подставляя в формулу (1) предварительно заданные исходные данные, получаем:

Таким образом, нагрузка на одиночную стойку стеллажа при шестиярусном хранении и напольном хранении грузов первого яруса составляет 7,5 т.

В случая хранения всех паллет на раме стеллажа (без напольного хранения) получаем:

где N – общее количество ярусов хранения.

Подставляя исходные данные, получаем, что

Для приведения данного сочетания нагрузок к эквивалентной равномерно-распределенной необходимо произвести деление нагрузки, действующей в пределах нагруженной стеллажной ячейки, на условно принятую грузовую площадь, определенную габаритными размерами стоек стеллажа:

где S – грузовая площадь (2,75 · 1,05 = 2,8875 м 2 ).

В результате мы привели реально действующие нагрузки от грузов, расположенных на стеллажах, к условному значению равномерно-распределенной нагрузки.

Таким образом, при одинаковом значении равномерно-распределенной нагрузки (6,23 т/м 2 ) мы имеем различные величины нагрузок на стойки стеллажей (7,5 и 9 т), различающиеся по значению почти на 20%, что подтверждает недопустимость использования равномерно-распределенной нагрузки как расчетного параметра при проектировании полов.

Здесь приводятся таблицы ориентировочного соотношения между различными видами нагрузок при разном весе единиц грузов (паллет) при использовании стандартных фронтальных стеллажей размером в плане 2,75 х 1,05 м.

Толщина бетонного пола

Расчет толщины бетонных полов

Получить консультацию ведущего специалиста +7(499) 398-02-36 ,

Получить расчет стоимости пола

Расчёт толщины бетонных полов — это серьёзная процедура, проводить которую могут только инженеры-проектировщики, имеющие профильное высшее образование и лицензию на право выполнения подобного рода работ.

Толщина основания бетонного пола рассчитывается с учётом многочисленных факторов, которые влияют на высоту будущего пола. При этом не важно, с топпингом будет пол или без него. Некоторые специалисты при определении толщины бетонного пола используют автоматические компьютерные программы. Это облегчает процесс, но при таком расчёте не учитываются некоторые важные исходные параметры. В результате или готовые полы быстро разрушаются, или приходится использовать половые плиты с повышенным запасом прочности, что приводит к увеличению расходов.

Чтобы рассчитать, какой толщины должен быть бетонный пол, необходимо учитывать следующие параметры:

• нагрузки, применяемые к бетонному основанию, — точечную, распределённую и динамическую;

• развёрнутые характеристики подстилающих слоёв грунта;

• погодные условия в регионе строительства (насколько глубоко промерзает почва);

• высоту грунтовых вод.

Виды нагрузок

Существует четыре основных вида нагрузок:

1. Распределённая. Происходит под давлением предметов, которые находятся непосредственно на полу. 2. Сосредоточенная. Её ещё называют точечной. Например, если в складском помещении товары размещаются на многоярусных стеллажах, имеющих небольшую площадь опоры на полы, размер нагрузки на одну опору может достигать 10‒12 тонн.

3. Колёсная. Создаётся от перемещающегося по полу транспорта. Для грамотного расчёта этой нагрузки нужно знать распределение веса между осями транспортного средства и размер пятна контакта колеса с поверхностью. Важными факторами являются расстояние между колёсами во всех направлениях и наличие парных колёс. Такая нагрузка имеет определённое сходство с точечной, но при этом она отличается динамикой. Приращение воздействующей на полы силы происходит во время движения транспортного средства. Колёсную нагрузку необходимо рассчитывать, чтобы узнать толщину бетонного пола в гараже.

4. Линейная. Создаётся при условии хранения грузов на вытянутых и узких опорах. Техническое задание на проектирование линейной нагрузки содержит геометрические параметры этих опор, данные о расстоянии между ними и о массе складируемых на них материалов или товаров. Если на полу располагаются рельсы, то к расчёту нагрузки применяется тот же подход.

Как рассчитать нагрузку для бетонного пола

Инженерный расчёт нагрузки бетонного пола выполняется с учётом множества показателей, в числе которых:

• глубина выборки слабонесущего грунта;

• вид заполнителя обратной отсыпки (щебень, песок, гравий и т. п.) и его толщина; • величина уплотнённости отсыпанных слоёв основания бетонного пола;

• толщина бетонной плиты пола;

• армирование; • марка бетона. Кроме этого, рассчитывают следующие показатели:

• разрушение плиты при её нагружении;

• допускаемый прогиб плиты, на которую воздействует нагрузка;

• условия, при которых бетонная плита растрескивается.

Инженерный расчёт — сложный процесс, реализация которого доступна только специалистам. Для этого необходимо воспользоваться формулами, применяемыми в таких дисциплинах, как сопромат, строительная механика, механика грунтов и др. Основываясь на проведённых расчётах, делаем вывод, что для бетонных полов с грунтовым основанием чаще всего используется железобетонная плита, размер бетонного слоя которой составляет 180‒220 мм класса В22,5. При этом она армируется сварной или вязаной сеткой на двух уровнях. Разумеется, используются и иные размеры: например, бетонные полы толщиной 300 мм и другие.

Необходимо знать минимальную толщину бетонного пола, которая подойдёт для того или иного помещения. Эксплуатировать бетонную плиту без подходящего для неё покрытия невозможно. Покрытие подбирают так, чтобы оно подходило к величине нагрузки и типу помещения. В жилых домах и офисных помещениях широко используются керамическая плитка, ламинат, линолеум, полимерные материалы. В промышленности для монолитных полов подойдут бюджетные полимерные или топпинговые покрытия.

Устройство бетонных полов на готовом бетонном основании

Помимо действий по укладке полов на грунтовом основании, для многих заказчиков нужно изготовить выравнивающую железобетонную стяжку пола по несущему бетонному основанию, которое уже имеется. В таком случае нет необходимости рассчитывать несущую способность стяжки. Главное ‒ не допустить растрескивание стяжки. Чтобы этого не случилось, нужно соблюдать следующие требования:

• толщина стяжки не может быть менее трёх диаметров крупного бетонного заполнителя (например, щебня);

• между стяжкой и бетонным основанием необходимо проложить слой полиэтиленовой плёнки;

• стяжку следует армировать с помощью сварной сетки или фибры.

Калькулятор расчета нагрузки на пол от обложенной кирпичом металлической печи

Одним из основных аксессуаров любой бани является печь. Чаще всего в парных устанавливают металлические (чугунные или стальные) печки-каменки – они достаточно компактны, быстро прогреваются, хорошо отдают тепло в помещение. Но мест с тем излучающийся жар от металлической поверхности – слишком «жесткий», после прогорания дровяной закладки металл достаточно быстро остывает (особенно это свойственно стали), а случайное прикосновение к раскаленной стенке чревато серьезным ожогом. Эти обстоятельства очень часто подвигают хозяев к возведению дополнительной кирпичной облицовки вокруг печи.

Калькулятор расчета нагрузки на пол от обложенной кирпичом металлической печи

В отличие от кирпичных печей, металлические часто не требуют фундамента – их можно устанавливать и на прочный деревянный пол, предусмотрев необходимую термоизоляцию его поверхности. Но как быть, если планируется возведение еще и кирпичного «футляра»? Выдержит ли конструкция возрастающую нагрузку, или придется все же проводить трудоемкую подготовительную стадию с заливкой бетонного основания? Ответ на этот вопрос поможет получить калькулятор расчета нагрузки на пол от обложенной кирпичом металлической печи.

Цены на огнеупорный кирпич

Ниже будут приведены некоторые пояснения по проведению вычислений.

Калькулятор расчета нагрузки на пол от обложенной кирпичом металлической печи

Пояснения по проведению вычислений

Если затевается обкладка кирпичом печи, стоящей на деревянном полу, в любом случае начать необходимо в ревизии основания. Проверяется состояние досок настила (их толщина должна быть не менее 35÷40 мм) и несущих деталей – балок или лаг. Все элементы конструкции должны быть прочными, не тронутыми разложением, стоять абсолютно стабильно, без люфта. При необходимости – стоит провести ремонт или даже замену отдельных деталей. Есть смысл сразу замерить сечение и длину лаг (между точками опоры) – оно потребуется для последующих вычислений.

Внесение данных в поля калькулятора:

  • Размеры печи – в метрах. Если печь имеет сложную конфигурацию, то принимаются максимальные габариты изделия. При внесении высоты следует иметь в виду, что это часто бывает не размер самой печки, а высота планируемых кирпичных «экранов».
  • Масса печи – в килограммах. Для заводских моделей этот параметр указан в паспорте, для самодельных – придется измерить самостоятельно.
  • Если печь оснащена каменкой, то необходимо учесть и массу каменного заполнения.
  • Аналогично и с водогрейным баком – при его наличии учитывается масса вмещающейся в него воды.
  • Кирпичные стенки никогда не укладываются вплотную к самой печи – обязательно оставляется воздушный зазор. Это несколько увеличивает и занимаемую прибором площадь, и размеры стенок облицовки.
  • От способа кладки зависит количество необходимого кирпича и, соответственно, общая масса конструкции. Предпочтительнее видится кладка в полкирпича – она проще в возведении, эффективнее в теплоотдаче и намного надежнее.
  • Нередко отопительный прибор обкладывается кирпичом не всплошную, а только по некоторым сторонам. Аналогично, может выкладываться сплошные ряды сверху и снизу, или же обходятся без них. Все эти варианты учтены в программе расчета.

Результат будет получен в килограммах на квадратный метр. Это значение дает возможность войти в таблицу, чтобы оценить несущую способность деревянного пола.

Допустимые значения нагрузки на деревянный пол (в кг/м²).

Размер пиломатериала в сеченииПролет балки или лаги — расстояние между соседними точками опоры
2 м 2,5 м 3 м 3,5 м 4 м 4,5 м 5 м 5,5 м 6 м
— 100×50 мм 733 587 489 419 367 326 293 267 244
— 150×50 мм 1650 1320 1100 943 825 733 660 600 500
— 200×50 мм 2933 2347 1956 1676 1467 1304 1173 1067 978
— 200×100 мм 2867 4693 3911 3352 2933 2607 733 2133 1956
— 200×200 мм 11733 9387 7822 6705 5867 5215 4693 4267 3911
— Ø 200 мм 6912 5529 4608 3949 3456 3072 2765 2513 2304
— Ø 220 мм 9199 7359 6133 5257 4600 4089 3680 3345 3066
Синий цвет — допустимые нагрузки с необходимым запасом прочности
Зеленый цвет — предельно допустимые значения нагрузки .
Красный цвет — недопустимые значения

Если полученное в результате расчетов значение нагрузки попало в «синюю зону» или меньше этих значений, то можно приступать к установке печи и кладке кирпичного экрана (после монтажа термоизоляционного слоя) непосредственно на деревянное основание. В противном случае – или усиливать конструкцию пола, или заниматься обустройством дополнительного фундамента.

Как самостоятельно обложить банную печь кирпичом?

Задача – вполне выполнимая, но потребуется точное соблюдение технологических рекомендаций, следование советам опытных мастеров. Полезная информация по этим вопросам приводится в статье нашего портала, посвященной обкладке металлической печи кирпичом своими руками .

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector