Программы для расчета плит перекрытия

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Перед использованием программы расчета панелей необходимо определить материал конструкции.
В индивидуальном строительстве используются три основных типа перекрытий:

Деревянное

Несущими балками в конструкции деревянного перекрытия являются брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, угловое железо) или железобетонные элементы. На балки укладываются доски для формирования перекрытий.

На основании расчетов, основанных на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем сложения ее веса и рабочей нагрузки.

Примерная нагрузка на промежуточный деревянный пол составляет 400кг/м². Если эта площадь не предназначена для интенсивного использования, например, при создании чердачного или мансардного пространства, учитываемая нагрузка может быть уменьшена.

Схема конструкции деревянной плиты перекрытия

В длину каждого деревянного бруса включается минимум 24см на крепление. Прогиб балки является важным элементом при расчете деревянных конструкций. Правильные расчеты помогут выбрать оптимальное сечение элемента для заданной длины.

Это позволит избежать изменения геометрии помещения и повысит безопасность перекрытия.

Необходимое количество балок рассчитывается в зависимости от угла установки. Укладка производится путем настила узкого пролета с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, расстояние между ними зависит от ширины стоек рамы.

Железобетонные монолитные

При создании монолитной конструкции железобетонного перекрытия в доме в качестве несущих элементов используются металлические профили или железобетонные балки. Перекрытия выполнены из монолитных железобетонных элементов.

Это позволяет переносить большие грузы и завязывать широкие веревки.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

При расчете нагрузки на двутавровую балку ее вес без стяжки рассчитывается на 350кг/м², а со стяжкой — на 500кг/м². Шаг установки для укладки обычно составляет 1 метр.

При формировании железобетонного перекрытия действует эмпирическое правило: длина проема должна быть в 20 раз больше высоты балки. Это допустимый минимум. Высота и ширина железобетонных элементов соотносятся друг с другом как 7 к 5.

При расчете перекрытия необходимо также учитывать вероятный изгиб, геометрию перекрытий, выбор арматуры и свойства бетона.

На видео показан процесс расчета для монолитного перекрытия:

Железобетонные сборные

Элементы для производства таких плит имеют стандартные размеры и не требуют специальных расчетов. Необходимо определить их количество и нагрузку на общий фундамент здания.

Предварительный расчет помогает сэкономить значительные суммы денег при покупке строительных материалов. Помимо финансовой выгоды, расчет нагрузок дает гарантию безопасности здания.

Если прочность перекрытия не будет учтена, здание может обрушиться и вызвать не только дополнительные расходы, но и более катастрофические последствия. Правильный предварительный расчет является основой безопасности конструкции.

Шаг 3. Рассчитываем нагрузку

Легче всего рассчитать плиту перекрытия, если она имеет квадратную форму и если известно, какая нагрузка планируется.

Часть нагрузки будет считаться долгосрочной, что определяется количеством мебели, бытовой техники и напольных покрытий, а часть — краткосрочной, например, строительное оборудование во время строительства.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и др. виды нагрузки, как статистические, так и динамические, причем сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в кг или ньютонах (например, потребуется поставить тяжелую мебель), а распределенная нагрузка — в кг и силах.

Расчет самой плиты перекрытия всегда заключается в определении распределяемой нагрузки.

Вот ценные рекомендации относительно того, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия с точки зрения расчетов на изгиб:

Еще один важный момент, который необходимо учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? Кирпич, каменная кладка, бетон, пенобетон, газобетон или пустотелый блок?

Поэтому важно рассчитать плиту не только с учетом ее несущей способности, но и с учетом собственного веса. Особенно если он установлен на недостаточно прочных материалах.

Расчет самой плиты перекрытия, если речь идет о доме, всегда заключается в определении распределяемой нагрузки. Этот показатель рассчитывается по формуле: q1=400кг/м².

К этому значению следует добавить вес самой плиты перекрытия, который обычно составляет 250кг/м², а бетонная стяжка и чистовой пол добавляют еще 100кг/м². В общей сложности мы имеем 750кг/м².

Помните, что напряжение изгиба плиты, опирающейся на стены по периметру, всегда ложится на ее центр.

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию конструкций невозможна без использования программного обеспечения для расчета технических перекрытий.

Если строительство дома является вашим основным занятием, стоит приложить усилия и познакомиться с инструментами проектирования.

Интерфейс программы расчета перекрытий ArchiCad

Наиболее распространенными программами технического проектирования в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Lira, NormCAD и SCAD.

Плюсами программ инженерного проектирования являются:

1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов плит.
2. Точность. В расчетах учитывается большое количество факторов, которые могут повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детализация расчетов позволяет получить наиболее точные данные.
3. Визуализация. После получения результата строитель может четко видеть, что и как ему нужно собрать для достижения гарантированного результата.
4. Проектная документация. Для профессиональных строителей программы инженерного проектирования могут использоваться для подготовки документации, приемлемой для всех проверяющих органов.
   

Недостатки программ инженерного проектирования:

1. Утверждение о том, что такие инструменты легко освоить, неверно. Они часто требуют специальной технической подготовки, знания прочности материалов и единых строительных норм.
2. Количество информации: инженерное программное обеспечение требует большого количества данных, иначе могут быть получены неожиданные результаты расчетов.
3. Ограничения доступа: программное обеспечение является лицензионным, вы должны купить права на его использование.

Расчет плитного фундамента

С помощью нашего инструмента вы можете выполнять расчеты автоматически, просто введя данные. Точность расчета зависит от введенных вами значений, поэтому мы рекомендуем тщательно перепроверить все введенные значения.

Следует также помнить, что итоговые данные представляют собой только математически корректные расчеты, в то время как программа не учитывает поправки на реальные ситуации, поэтому полученные значения следует рассматривать только как ориентир.

Калькулятор позволяет упростить вычисления, но не дает рекомендаций по настройке параметров и не показывает допустимые погрешности.

Инструкция

• Размеры фундамента. Введите размеры закладываемого фундамента — высоту, длину и ширину. Подробнее о том, как вручную рассчитать толщину фундаментной плиты, см. ниже.
• Усиление. Введите размеры ячейки арматурного каркаса и выберите диаметр используемой арматуры.
• Настил. Введите размеры древесины, укажите параметры существующего настила.
• Бетонная смесь. Вы можете сами указать пропорцию бетона. Например, бетон марки М300 имеет соотношение 1 : 1,9 : 3,7 при использовании цемента марки ПЦ 400 и 1 : 2,4 : 4,3 при использовании цемента марки ПЦ 500.
• Стоимость материалов. Введите стоимость отдельных материалов, чтобы получить общую стоимость фундамента «под ключ».

Затем нажмите кнопку «Рассчитать».

Результат расчета

• Площадь поверхности плиты. Это значение можно использовать для определения объема земляных работ.
• Объем бетона. Этот параметр определяет количество бетонной смеси, необходимое для заливки фундамента.
• Усиление. Количество полос для горизонтальных и вертикальных рядов, а также общая длина и вес.
• Опалубка. Это показывает площадь опалубки и эквивалентное количество пиломатериалов, необходимых для контура.
• Материалы. Блок для отображения количества и стоимости всех сырьевых материалов.

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Если вы хотите построить собственный дом, вам не нужно тратить время на сложные программы расчета панелей. Существуют простые в использовании инструменты, особенно для тех, кто строит свой собственный дом.

Чертеж плиты перекрытия, созданный в специальной программе

Система программного обеспечения для расчета перекрытий включает в себя как бесплатные, так и платные программы, которые доступны для скачивания и могут использоваться в режиме онлайн. Программа для расчета деревянных перекрытий.

Если дом предстоит строить деревянный, то для расчета перекрытия удобнее использовать простую программу.

Ultralam

Инструмент расчета нагрузок для балок из клееного и профилированного бруса. Основное внимание уделяется многопролетным элементам.

Расчет деревянных балок Владимира Романова

Простая программа для расчета нагрузок на деревянные балки. При строительстве частных домов инструмент помогает правильно выбрать элемент.

Программы для расчета металлических и железобетонных перекрытий

Существует множество программных пакетов для расчета железобетонных плит.

Интерфейс программного обеспечения для расчета перекрытий Ultralam

Некоторые из программ должны быть приобретены для личного пользования. Но программу для расчета плит перекрытия можно также бесплатно скачать в Интернете.

Читайте также: Рассказываем, что делать, если протекла крыша, а управляющая компания не хочет ее ремонтировать

СИТИС: Форт

Fort — российская разработка ООО «Ситис», предназначенная для расчета железобетонных плит перекрытий со свободной геометрией.
Особенности программы:

• удобный интерфейс, легкость в освоении;
• проектирование, нет необходимости самостоятельно строить схему — расчеты выполняются автоматически, на основе данных, запрашиваемых у пользователя;
• удобная для пользователя цветная визуализация результатов;
• выбираемый уровень точности вычислений;
• метод учитывает свойства бетона и возможность расширения библиотеки материалов.

Метод основан на требованиях действующих строительных норм и сертифицирован ГОССТРОЕМ РОССИИ. Программное обеспечение предоставляется на платной основе.

Перекрытия

Инструмент предназначен для расчета нагрузок на перекрытия.

Его можно использовать для расчета общей нагрузки на перекрытие, а также для всей конструкции. Он не предназначен для расчета монолитных перекрытий.
Он позволяет:

• указать точечные нагрузки;
• редактировать предыдущие проекты и их детали;
• работать с большими площадями перекрытий.

Версии программного обеспечения периодически обновляются, добавляя дополнительные функции. Вы должны заплатить за загруженное программное обеспечение.

Beam

Инструмент расчета нагрузки для многопролетных металлических балок:

• Определяет прочность несущей конструкции;
• Позволяет выбрать правильное сечение элемента;
• Определяет минимальные и максимальные напряжения, углы и прогибы.

Программное обеспечение является частной разработкой и не сертифицировано. Лицо, загрузившее его, имеет право на 5-дневный бесплатный пробный период.

Интерфейс программы Beam для расчета балок перекрытия

Дальнейшее использование полной функциональности является платным.

Balka

Инструмент расчета нагрузки для однопролетных балок:

• Определяет жесткость и прочность конструктивных элементов;
• Оказывает помощь в выборе сечений балок.

Это бесплатная версия Beam, поэтому она имеет некоторые ограничения.

Строитель + расчет железных балок

Программа от частного разработчика, позволяющая рассчитать нагрузку на железобетонные балки.

EURYDICE

Инструмент для расчета и проектирования сборных железобетонных плит.

Шаг 2. Проектируем геометрию плиты

Теперь рассмотрим основные понятия, такие как физическая и проектная длина плит. Физическая длина перекрытия может быть любой, но расчетная длина балки имеет другое значение. Это минимальное расстояние между крайними смежными стенами.

В реальности физическая длина плиты всегда больше проектной.

Важное замечание: несущим элементом перекрытия может быть либо шарнирная, консольная балка, либо жесткая балка, сваленная на опорах. Мы приведем пример расчета перекрытия для бескосоурной балки, так как это более распространенное решение.

Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, для начала необходимо рассчитать один метр. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу. Высота плиты всегда равна h, а ширина — b. Рассчитаем плиту со следующими размерами: h=10см, b=100см.

Для этого обратитесь к формулам, приведенным ниже:

Шаг 4. Подбираем класс бетона

Именно монолитная плита перекрытия, в отличие от деревянных или металлических балок, рассчитывается по сечению. Ведь сам бетон не является однородным материалом, и его прочность, текучесть и другие механические свойства значительно варьируются.

Удивительно, но даже образцы бетона, изготовленные из одной и той же смеси, дают разные результаты.

Ведь многое зависит от таких факторов, как загрязненность и уплотнение смеси, методы уплотнения и другие технологические факторы, и даже так называемая активность цемента.

При расчете монолитной плиты перекрытия всегда учитываются класс бетона и класс арматуры. Сопротивление самого бетона всегда учитывается величиной сопротивления арматуры. То есть, на самом деле, арматура действует на растяжение.

Следует отметить, что существует несколько схем расчета, которые учитывают различные факторы. Например, силы, определяющие основные параметры поперечного сечения с помощью формул, или расчеты относительно центра тяжести поперечного сечения.

Монолитный фундамент своими руками

Основная проблема плитного фундамента — высокая стоимость материалов, однако его возведение обходится гораздо дешевле. В стандартных условиях две пары умелых рук без специализированного оборудования легко справятся с этой работой.

Перед строительством фундамента необходимо получить экспертное заключение о геологических и гидрологических условиях участка.

От этих данных напрямую зависят как характеристики самого фундамента, так и количество песчано-гравийной подушки, типы геотекстиля, расчет гидроизоляции и дренажных систем.

Как уже говорилось, всю эту информацию можно получить в специализированных организациях или изучить учебники, СНиПы и рассчитать коэффициенты вручную.

Плитный фундамент – Плюсы и минусы

Столбчатый фундамент — это монолитный железобетонный фундамент или несколько независимых, но взаимосвязанных железобетонных плит под ограждающей конструкцией здания.

Его главное преимущество — самое низкое удельное давление на грунт, т.е. нагрузка равномерно распределяется на грунт, независимо от типа конструкции над ним.

Это позволяет возводить сооружения на монолитных фундаментах практически на всех типах грунтов, включая сложные, высокопористые грунты и сооружения с высоким уровнем грунтовых вод.

Благодаря своим качественным характеристикам, плита используется в строительстве повсеместно, будь то здания из легкого газобетона и пенобетона, а также из древесины, или массивные многоэтажные кирпичные сооружения.

Однако, использование этого типа фундамента не всегда оправдано, особенно если имеются более простые типы фундаментов, такие как ленточные или свайные.

Суть проблемы в том, что с увеличением веса дома соответственно увеличивается толщина фундамента, а значит, непропорционально возрастает стоимость материалов. В некоторых случаях стоимость фундамента может превышать стоимость дома.

Поэтому, прежде чем выбрать тип фундамента для частного дома, необходимо провести детальное геологическое и гидрологическое исследование грунта, и желательно с помощью специализированных организаций.

Если вас интересует собственный анализ почвы, рекомендуем прочитать нашу статью — классификация почв.

В заключение следует отметить, что если вы все же остановили свой выбор на плитном фундаменте, будьте готовы потратить значительную сумму денег.

Однако, взамен вы получите уверенность в том, что в будущем, если вы будете соблюдать все остальные правила строительства и эксплуатации, ваш дом гарантированно простоит всю жизнь.

Калькулятор фундамента — монолитная плита, позволяет сделать качественный фундамент, так как алгоритм имеет высокую точность расчета.

Устройство монолитного фундамента

Этапы работ

Закладка фундамента начинается с земляных работ. В большинстве случаев достаточно перекопать землю на глубину 40-60см и выровнять полученную поверхность.

На дне котлована формируется песчаная или песчано-гравийная подушка, которая должна состоять из отдельных слоев песка и гравия, причем первым, в любом случае, должен быть песок.

Рекомендуется поместить геотекстильную ткань между слоями, чтобы избежать смешивания слоев.

Затем все тщательно уплотняется вручную или с помощью виброплиты.

Чтобы придать форму будущему фундаменту и избежать вытекания бетона за периметр, по периметру котлована делается каркас (ростверк) из подручных материалов, деревянных брусьев, полистирола или OSB.

Чтобы избежать деформации конструкции и больших зазоров между элементами, они стягиваются винтами, дюбелями и/или поддерживаются балками. Следует также отметить, что верхний край опалубки должен быть немного выше, чем предполагаемая высота фундамента.

При строительстве дома в низине, пойме или вблизи водоема очень важна хорошая гидроизоляция. Он должен охватывать фундамент со всех сторон и находиться чуть выше опалубки.

Горизонтальная гидроизоляция (которая будет уложена на дно котлована) должна быть выполнена с использованием геотекстиля или полиэтиленового полотна, а вертикальные поверхности должны быть защищены битумным составом или жидкой резиной.

В зависимости от климатической зоны может использоваться дополнительная изоляция — обычно экструдированный полистирол.

Предпоследним этапом возведения фундамента является установка арматурной сетки. Большинство одноэтажных и двухэтажных домов можно армировать прутьями 14-16мм в два слоя с размером ячеек около 20-30см на сторону.

Армирование фундаментов толщиной 10-15см производится в один слой сеткой, а фундаментов толщиной 20-30см — в два слоя с увеличением размеров соответственно.

Многие эксперты советуют вместо сварки использовать для фиксации скрученную арматуру или проволоку. Натянутые части более подвижны и защитят фундамент от неравномерной нагрузки.

Более подробную информацию об армировании монолитных фундаментов можно найти в СНиП 52-01-2003 (СП 63.13330.2010).

Завершающим этапом строительства фундамента является заливка бетона.

Рекомендуется использовать бетонную смесь марки М-200 (В15), по крайней мере, для жилых домов, т.к. применение менее прочной смеси чревато преждевременной деформацией и разрушением всей конструкции.

M300 (B22.5) считается лучшим решением для индивидуального строительства. Если вы собираетесь самостоятельно приготовить бетонную смесь, вам будет полезна следующая таблица:

400	500
Смесь по весу, Цемент : Песок : Щебень
100	1:4,6 : 7,0	1:5,8 : 8,1
150	1:3,5 : 5,7	1:4,5 : 6,6
200	1:2,8 : 4,8	1:3,5 : 5,6
250	1:2,1 : 3,9	1:2,6 : 4,5
300	1:1,9 : 3,7	1:2,4 : 4,3
400	1:1,2 : 2,7	1:1,6 : 3,2
450	1: 1,1 : 2,5	1: 1,4 : 2,9

Расчет толщины фундаментной плиты

Еще одной важной задачей при строительстве является расчет толщины плитного фундамента. Не существует четких формул для расчета этого значения, однако есть справочные данные, указывающие на ориентировочные значения, проверенные многолетней практикой.

• 100-150мм. Легкие конструкции, хозяйственные и садовые постройки, бани, гаражи.
• 150-250мм. Каркасные дома, а также одноэтажные здания из дерева и пористых материалов (газобетон, пенобетон, газосиликат).
• 250-350мм. Двухэтажные дома из древесины и пористых материалов, а также одноэтажные здания из кирпича или бетона.
• 350-500мм. Двух- или трехэтажные здания из тяжелых материалов.

Это относится к случаям, когда используется бетон качества M300. Дальнейшее увеличение толщины фундамента экономически не оправдано; для сложных грунтов рекомендуются другие варианты, такие как свайные или столбчатые фундаменты.

Равномерно распределите массу от углов к центру. Для уплотнения используются специальные вибрационные машины, позволяющие выходить воздуху и повышающие текучесть бетона.

Если у вас нет такого оборудования, постарайтесь заливать фундамент ровными горизонтальными слоями без промежутков.

Для того чтобы фундамент достиг максимальной прочности в соответствии со строительными нормами, он должен отвердевать не менее одного месяца при влажности 90-100% и температуре выше +5°C.

Для этого перекрытие (включая опалубку) накрывается брезентом, а стыки заклеиваются клейкой лентой. Это защищает бетон от прямых солнечных лучей и неблагоприятных погодных условий, таких как ветер, дождь и град.

Если ожидается длительная высокая температура, субстрат следует поливать примерно раз в день с помощью большого садового опрыскивателя, но ни в коем случае не струей, так как можно повредить поверхность.

Напротив, если сохраняются низкие температуры, весь фундамент с опалубкой следует покрыть слоем теплоизоляции.

Чтобы избежать вертикальных швов и последующих трещин, плита должна быть залита в течение одного дня. Для этого необходимо заранее договориться с поставщиком, т.к. в короткие сроки может потребоваться большое количество товара.