Как правильно рассчитать нагрузки на полы

ПРЕДИСЛОВИЕ

В 1981 г. Госстроем СССР введены «Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций». Согласно этим правилам все сооружения по степени их ответственности разделяются на 3 группы, а все бетонные и железобетонные конструкции для каждого сооружения рассчитываются на прочность по одним и тем же расчетным сопротивлениям арматуры и бетона, определенным с учетом коэффициента надежности для данного сооружения. В развитие этого положения целесообразно осуществить дифференцированный подход к надежности элементов и конструкций одного и того же сооружения в зависимости от их функционального назначения и степени ответственности. В первую очередь это относится к конструкциям с экономической ответственностью, в которых достижение предельного состояния по прочности арматуры и бетона не приводит к аварийным ситуациям или к серьезным нарушениям технологического процесса. Расчет таких конструкций проводится по заданному уровню надежности, определенному исходя из минимума приведенной стоимости, включающей первоначальную стоимость конструкции, затраты на ее поддержание в эксплуатационном состоянии, а также стоимость ущерба от возможных нарушений технологии. Такой подход наиболее эффективен для полов производственных зданий, которые можно рассчитывать с заданным уровнем надежности, определенным в зависимости от условий эксплуатации. Исследования ЦНИИпромзданий показали, что принятый в настоящее время уровень надежности проектируемых подстилающих слоев представляется излишне высоким и в ряде случаев даже превышает уровень надежности типовых несущих конструкций повышенной ответственности. Переход к расчету бетонных подстилающих слоев с учетом требуемого уровня надежности позволит в значительном числе случаев уменьшить толщину пола на 20 — 30 %.

Использование Рекомендаций в практике проектирования позволит снизить стоимость 1 м 2 пола на 1,2 — 2 руб. при сокращении трудозатрат на 0,2 — 0,3 чел.-ч и экономии 8 кг цемента.

Рекомендации разработаны в ЦНИИпромзданий Госстроя СССР лабораторией полов (канд. техн. наук С.А. Шиманович) и отделом автоматизации проектирования (канд. техн. наук Н.Я. Сапожников) на основе «Рекомендаций по расчету полов с подстилающим слоем и по конструкциям металлических плит для полов производственных помещений» (СНиП II-В.8-71 «Полы. Нормы проектирования». — М.: Стройиздат, 1972).

Предложения и замечания по содержанию настоящих Рекомендаций направлять в лабораторию полов ЦНИИпромзданий по адресу: 127238, Москва, Дмитровское шоссе, 46.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 . Настоящие Рекомендации применяются при проектировании сплошных бетонных подстилающих слоев полов промышленных зданий из тяжелого бетона на грунте и на теплоизоляционном слое из сыпучих материалов, уложенных на плитах перекрытий, в тех случаях, когда по условиям эксплуатации не требуется гидроизоляция пола.

1.2 . При учете экономической ответственности при проектировании следует иметь в виду, что выход какого-либо участка пола из строя (отказ пола) носит вероятностный характер, не создает угрозы человеческой жизни, а допустимость затрат, связанных с устранением его последствий, может быть оценена экономически.

1.3 . При расчете подстилающих слоев с учетом экономической ответственности первоначальная экономия от устройства пола должна быть не меньше суммы затрат на необходимый ремонт и на восстановление ущерба от нарушений технологии, возникшего в случае возможного отказа пола.

1.4 . При расчете с учетом экономической ответственности полы промышленных зданий условно разделяются на следующие группы:

I — полы, на которые не устанавливается стационарное технологическое оборудование (для технологического оборудования устраиваются специальные фундаменты, а полы воспринимают нагрузки при движении людей и от воздействия транспортных средств, складируемых материалов);

II — полы, на которые устанавливается стационарное оборудование, эксплуатация которого не связана с особыми требованиями к деформациям основания (возникновение остаточных деформаций или трещин в подстилающем слое пола не приводит к нарушению нормальной эксплуатации стационарного оборудования, а при необходимости ремонта пола допускается временное перемещение этого оборудования на другой участок);

III — полы, на которые устанавливаются станки, насосы и другое не связанное в единые комплексные линии оборудование с особыми требованиями к основанию;

IV — полы, на которые устанавливаются: автоматизированные линии, гибкие системы и т.д.

Определение группы пола промышленных зданий производится ведущей проектной организацией данного объекта.

Модуль упругости, МПа

Расчетные сопротивления растяжению R s t , МПа

Полы для складов с многоярусными стеллажами: требования, проектирование и советы

Для грамотного проектирования полов на складах необходимо придерживаться требований современных правил и норм. Основным документом для проектирования полов считается СНиП 2.03.13-88, называющийся «Полы». Для расчёта бетонных плит используются следующие документы:

  • «Полы. Технические требования и правила проектирования, устройства, приемки, эксплуатации и ремонта»;
  • Документ «Изоляционные и отделочные покрытия» (СНиП 3.04.01-87).

Для фибробетонных конструкций используют документ «Сталефибробетонные конструкции» (СП 52-104-2006). А в качестве источника дополнительной информации служит документ «Аэродромы» (СНиП 2.05.08-85).

Прежде чем перейти к проектированию необходимо обозначить основные виды покрытий.

проектирование складских полов

проектирование складских полов

Виды покрытий

Их всего два: бетонные и полимерные. Бетонные полы прочно объединяются с несущей монолитной плитой. Конструкция бетонного покрытия на конкретном складе зависит от множества деталей: нагрузок, оказываемых стеллажами, параметров основания, типа армирования и расположения стоек.

Полимерные полы имеют в своём составе эпоксидную или полиуретановую основу. Их укладка производится через 3 недели после заливки сухого бетонного основания. Необходимая толщина полимерного напольного покрытия для стеллажей на складах: 0,2-4 мм.

Пол для склада — требования к эксплуатации

Существует несколько важных требований к складским полам:

  1. Значение статической нагрузки на одну опору стеллажа, имеющего высоту в 5 ярусов и вес паллеты до 1 т, составляет 12 тонн.
  2. Отсутствие трещин.
  3. Величина нагрузки от погрузчика с грузом не должна быть больше 11 тонн.
  4. Минимальное число швов на пути движения погрузочного транспорта.
  5. Значение колёсного давления не должно превышать 90 daN/cm2.
  6. Каналы и углубления должны находиться вне опор стеллажей и зоны работы погрузчика.
  7. Применяются стеллажи с температурно-усадочными швами, которые находятся под ними, параллельно проходу, на расстоянии не менее 10 см от опор конструкции.

Кроме того, ровность полов не должна быть менее 98%, а величина уклона – не больше 1-2,5%.

Проектирование полов

В последнее время для расчёта плит для полов используют компьютерные программы, которые не учитывают некоторые важные исходные параметры. Это приводит к излишней трате средств на создание пола с избыточным запасом прочности или даже к разрушению пола.

Зачастую в технических заданиях расчётным параметром служит «нормативно эквивалентная равномерно-распределённая нагрузка», однако это не верно. Например, в пункте 2.3 документа «Полы» указано, что при расчёте не должны учитываться такие параметры, как нагрузки, распределённые равномерно по площади и вес самого пола. Другими словами, практически любое значение нагрузки, будь то 5 или 20 т/м 2 не влияет на характеристики конструкции пола.

В качестве примера истинной равномерно-распределённой нагрузки в 5 т/м 2 можно привести песок толщиной 3,2 м, насыпанный по всей площади пола. При такой нагрузке в структуре пола не появляется изгибающих моментов, а потому его толщина принимается конструктивно. К примеру, пол толщиной 120 мм из неармированного бетона.

Условным примером равномерно-распределённой нагрузки можно считать:

  • нагрузку погрузчика весом 5 тонн, чьи колёса имеют габариты 1х1 м;
  • штабеля паллеты, имеющие параметры 0,8 на 1,2 м и вес в 1 тонну каждая, складированные в 5 ярусов;
  • рулоны бумаги, хранение которых разбито на четыре уровня.

Во всех этих случаях значение равномерно-распределённой нагрузки одинаково, но конструкция самого пола будет разной, поскольку характер и величина приложения сосредоточенных нагрузок имеют сильное различие.

Основания для проектирования пола

Единственно верным основанием для проектирования плит для пола по грунту считаются изначальные данные о сосредоточенных нагрузках. Согласно документу «Нагрузки и воздействия» (СНиП 2.01.07-85), при комплектовании задания на проектирование фундаментного пола, на который оказывается нагрузка от оборудования и складских материалов, необходимо брать в расчёт габариты опор оборудования, места расположения и величину нагрузок.

подготовка пола для стеллажей

подготовка пола для стеллажей

При этом производить замену активных сосредоточенных нагрузок на идентичные равномерно-распределённые, разрешено только для проектирования междуэтажных перекрытий. Такое решение недопустимо для полов, которые опираются на грунт.

Эти требования к техническим заданиям указаны как в СНиПе 2.03.13-88, так и в других нормативных документах, используемых при проектировании полов. Эти требования основываются на том факте, что при расчёте полов происходит решение двух главных задач на основании теории упругости:

  1. Задача для нагрузок, которые удалены от краёв.
  2. Задача для нагрузок у угловых и краевых участков плиты.

Таким образом, задача, связанная с равномерной нагрузкой, которая распределена по всей площади плиты, никак не относится к проектированию полов, и подходит лишь для плит конечной жесткости и размера. Другими словами, техническое задание, содержащее малейшее упоминание о применении в расчётах параметра эквивалентной равномерно-распределённой нагрузки, можно считать некорректным основанием для проектирования.

Условность значения равномерно-распределённой нагрузки

Однако появляется законный вопрос: почему тогда при обсуждении проектов складских помещений встречается такая характеристика, называющаяся «допустимой нагрузкой до 5 (6) т/м2»? Всё дело в том, что ввиду массового строительства складских комплексов появилась необходимость их строгой классификации по характеристикам, которые бы отражали их инвестиционную привлекательность и делали бы общение между арендаторами, девелоперами и строителями складов более удобным.

Это вызвало появление классификации складских комплексов на несколько типов: «А», «B», «C» и так далее. Которые предполагают различные уровни допустимых нагрузок на полы. Например, склад категории «А» предполагает величину равномерно-распределённой нагрузки на уровне 5-6 т/м 2 . Это помогает проектировщикам, арендаторам и инвесторам обладать единым представлением о характеристиках склада: возможностях размещения на полу сборно-разборных стеллажей с параметров 5-ярусного хранения грузов на европаллетах массой до 1 тонны.

Обычно на складах используют фронтальные стеллажи, имеющие общепринятое и стандартное расстояние каждой вертикальной стойкой – 1,05 на 2,75 метров. Таким образом, смысл условного показателя равномерно-распределённой нагрузки ограничивается связью с предполагаемыми характеристиками склада, нужными для инвесторов, арендаторов и заказчиков, но недопустимыми для инженерного расчёта.

Алгоритм, связывающий сосредоточенные нагрузки с равномерно-распределёнными

В качестве примера работы алгоритма приведения активно действующих сосредоточенных нагрузок на пол к величине условного показателя равномерно-распределённой нагрузки, возьмём следующие данные: высота склада в свету (то есть расстояние от нижней части балки до поверхности пола) 12 м, а вес одной паллеты (единицы груза) – 1 тонна.

Читайте также  Норматив кладки сколько кирпичей в день

Этих данных хватит для предварительного расчёта плиты пола. Сначала определяется количество всех ярусов хранения. Стандартная паллета имеет высоту 1,6-1,8 м. Если добавить зазоры и высоту балок стеллажной рамы получится, что высота одного яруса составляет примерно 2 метра. Исходя из этих данных, можно получить максимально возможное количество ярусов для хранения грузов: 12/2=6.

При этом предполагается, что хранение будет происходить на фронтальных стеллажах с параметрами 2,75 на 1,05 м между осями стоек. Это создаёт возможность для хранения в каждой ячейке стеллажа до трёх европаллет, имеющих размер 0,8 на 1,2 м.

Подобный способ сбора всех нагрузок на опору стойки стеллажа предполагает хранение напольного типа грузов первого яруса. Размещать такие грузы на балке, которая передаёт дополнительную нагрузку на стойки, однозначно нецелесообразно, потому что это приведёт к дополнительным расходам из-за увеличения роста нагрузок (до 20%) на стеллаж и общего числа балок.

Поэтому в большинстве ситуаций для грузов первого яруса применяется напольное хранение. Если используется техника узкопроходного типа, которая перемещается без индукционного управления, находясь на направляющих упорах параллельно балкам основной части стеллажа, прикреплённого к полу, применяют установку опорных балок для укладки нижнеярусных паллет. Опорные балки представляют собой прямоугольные стальные профили, имеющие большую высоту, чем у направляющего упора.

В результате распределение нагрузки осуществляется по относительно большой площади, и на стойки стеллажа оказывается не очень сильное воздействие.

Соотношение между нагрузками при разном весе паллет

В заключение следует представить таблицы, в которых указаны ориентировочные соотношения между разными типами нагрузок на полы в складских помещениях при различных значениях веса паллет. Важным нюансом является то, что таблицы подходят только если применяются стандартные фронтальные стеллажи, имеющие параметры 2,75 на 1,05 метров.

Расчет стяжки.

Для того чтобы выровнять пол, часто используют цементную стяжку, но для того чтобы все было удачно, необходимо сделать расчет стяжки. Если сделать все правильно, вы сможете сэкономить свои средства, ведь весь приобретенный материал будет использован. Но как сделать правильно расчет стяжки знают единицы. Далее мы расскажем вам обо всех тонкостях правильного расчета стяжки, что помогут сделать ваш пол идеально ровным, и при этом значительно сэкономить.

1. Распределение раствора.

Раствор для черновой основы необходимо распределить по полу так, чтобы пол стал идеально ровным. Это правило следует обязательно соблюдать, ведь часто встречаются случаи, когда раствор залит не только с не ровностями, но и не с тем уклоном. Запомните, что после того как стяжка высохнет, она может очень уменьшится в размерах, и вам могут открыться новые сюрпризы, в виде того, что просохла она неравномерно. Из-за этого пол начинает трескаться и отслаиваться. Для того чтобы миновать данную ситуацию, опытные люди используют воду, ею они хорошо смачивают проблемные участки.

2. Толщина стяжки.

Если вы хотите себе пол с подогревом, для него используют стяжку с толщиной 40мм, для электрического обогрева толщину увеличивают на 10мм – то есть 50мм, а если вы решили сделать водяной подогрев, тогда необходимо делать стяжку толщиной от 70мм до 100мм. При расчете стяжки обязательно обращайте внимание на толщину.

Толщина стяжки

По правилам СНиПа, наименьшая толщина для стяжки составляет 40мм, но есть такие помещения, которые не требуют повышенного тепла, например кладовки, прихожие и др. похожие комнаты. В таких комнатах допускается использовать стяжку высотой 30мм, но ни в коем случае не ниже, потому что долговечность и прочность стяжки явно уменьшится.

Для того, чтобы звукоизоляция комнаты была лучше, необходимо залить раствор два раза. Первый слой в 20мм, а второй можно больше 20мм. Между этими стяжками, необходимо положить утеплитель, либо любой другой материал для шумоизоляции, поверх стяжек необходимо положить специальную пленку.

3. Состав стяжки пола.

Для правильной стяжки необходимо заранее изучить компоненты и консистенцию раствора. В состав стяжки должен входить не только цемент, вода и песок, но и другие разные добавки, которые предназначены для выполнения определенных функций. Для примера, в свой раствор вы можете добавить полистирол в гранулах либо керамзит, он в свою очередь обладает утепляющим свойством. На каком бы наполнителе не остановился ваш выбор, всегда помните о том, что соотношение цемента и наполнителя 50% на 50%. Но только к цементу!

Состав стяжки пола

4. Определение уровня.

Чтобы правильно повести расчет стяжки, для начала необходимо установить нулевой уровень. Для этого можно использовать водяной уровень или лазерный прибор: уровень. Его необходимо перемещать по комнате, и фиксировать отметками, которые потом необходимо соединить линией. Только таким способом можно добиться правильной горизонтальной плоскости.

Определение уровня стяжки пола

От получившейся линии, то есть от нулевого уровня, необходимо измерять расстояние. Все показатели следует записывать, чтобы определить максимальную высоту. Наименьшее значение – самая высокая точка, наибольшее значение – самая низкая точка. С помощью полученных данных, необходимо рассчитать высоту стяжки. Для примера: наибольшая высота – 1см, наименьшая – 0,7, получается, что разница между ними (1 – 0,7 = 0,3) это и есть средняя толщина, которую обязательно надо учитывать. Слой стяжки составляет 3см, значит 3 + 0,3 = 3,3. Вывод, покупать смесь следует из расчета в 3,3 см на ширину.

5. Расчет необходимого количества смеси.

Каждая упаковка имеет на себе информацию о среднем расходе смеси, её и надо брать во внимание. Предположим, нам требуется залить 20 мм стяжки на весь объем, расход получается 2 кг на кв.м. при толщине в 1 мм. Следовательно, надо умножить 20х2 = 40, то есть 40 кг на 1 кв.м. Следующим делом надо рассчитать правильное количество смеси на всю площадь комнаты: 40х20(площадь)= 800кг. Чаще всего сухие смеси фасуют в мешки по 50кг или 25кг, поэтому 800 надо разделить на 50(либо 25) получаем 16(32) мешка смеси.

6. Расчет расходов материалов на стяжку пола.

При покупке материалов для стяжки, не забывайте о том факте, что раствор при высыхании в объёме уменьшается. Расчет расхода материалов абсолютно несложный, просто необходимо пользоваться несколькими формулами. Допустим, требуется сделать стяжку в помещении площадью 20 кв.м., а толщина стяжки должна быть 25мм. Надо 20х0,25+0,5 куб.м раствора. Так как цемент смешивается песком с соотношением 1:3, есть возможность посчитать количество каждого. Для этого необходимо разделить 0,4 на 4, где получаем 0,125. Это полученное число умножаем на 3. И получаем, что нам нужно 0,125 кубов цемента и 0,375 песка. Если вам не подходит, либо не нравится расчет в куб.м, можно перевести данные в килограммы. Мы знаем что 1куб.м цемента равен 1300кг, получаем: 0,125х1300=162,5кг цемента.

Теперь вам известен правильный расчет стяжки, только не забывайте о том, что раствор при высыхании уменьшается в объеме, и именно поэтому покупайте материал с небольшим, но запасом.

Есть еще один способ расчета стяжки. Для этого требуется высчитать количество сухой смеси цемента. По большому счету, средняя плотность стяжки из цемента равна 1800кг на метр кубический. Поэтому, если вы не нуждаетесь в добавке наполнителей, то данный вид расчета очень легкий. Площадь комнаты необходимо умножить на толщину стяжки. После выяснения объема, необходимо рассчитать тот вес раствора в сухом виде, который нам нужен.

Если вы всё-таки будете добавлять наполнитель, тогда из общего объёма вычтите количество добавки, а после уже можно перевести в сухой вес.

7. Расчет стяжки при перепадах.

Часто люди для одной комнаты используют несколько видов разного напольного покрытия, и в таком случает надо подумать о том, чтобы при укладке такого пола не было больших перепадов. Очень важным остается правильный подсчет того места где будут стыки, чтобы пол в итоге получился ровным.

Ведь и вправду толщина напольной плитки отличается от толщины ламината, линолеума либо другого покрытия. Для того чтобы избежать неровностей, необходимо правильно провести расчет стяжки для пола. Например, для укладывания паркета используют мастику, клей, фанеру и паркет, а для керамической плитки используют только клей, ну и плитку. Получается, что толщина значительно отличается.

Так вот, правильный расчет:

  • Паркет -15мм, клей – 1мм, фанера – 10мм, мастика – 2мм. В итоге – 28мм.
  • Плитка – 10 мм, клей – 5мм. В итоге – 15 мм.

Следующее действие: 28-15=13 мм, получается, что на стыке этих двух материалов перепад будет равен 13см. Специалисты дают совет в таком случае, можно добавить еще несколько миллиметров, так как в большинстве случаев при укладке паркета он может приподняться. Если это случится, плитку можно нивелировать.

Рекомендации Рекомендации по расчету бетонных подстилающих слоев полов производственных зданий с учетом экономической ответственности

Рекомендованы к изданию секцией НТС ЦНИИпромзданий Госстроя СССР.

Излагается методика расчета прочности бетонных подстилающих слоев с учетом уровня надежности, устанавливаемого в зависимости от назначения помещения. Приводятся расчетные сопротивления бетона с соответствующими значениями показателей надежности подстилающего слоя пола и вероятностью его отказа. Описываются правила расчета бетонных подстилающих слоев при нагрузках различного вида.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В 1981 г. Госстроем СССР введены «Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций». Согласно этим правилам все сооружения по степени их ответственности разделяются на 3 группы, а все бетонные и железобетонные конструкции для каждого сооружения рассчитываются на прочность по одним и тем же расчетным сопротивлениям арматуры и бетона, определенным с учетом коэффициента надежности для данного сооружения. В развитие этого положения целесообразно осуществить дифференцированный подход к надежности элементов и конструкций одного и того же сооружения в зависимости от их функционального назначения и степени ответственности. В первую очередь это относится к конструкциям с экономической ответственностью, в которых достижение предельного состояния по прочности арматуры и бетона не приводит к аварийным ситуациям или к серьезным нарушениям технологического процесса. Расчет таких конструкций проводится по заданному уровню надежности, определенному исходя из минимума приведенной стоимости, включающей первоначальную стоимость конструкции, затраты на ее поддержание в эксплуатационном состоянии, а также стоимость ущерба от возможных нарушений технологии. Такой подход наиболее эффективен для полов производственных зданий, которые можно рассчитывать с заданным уровнем надежности, определенным в зависимости от условий эксплуатации. Исследования ЦНИИпромзданий показали, что принятый в настоящее время уровень надежности проектируемых подстилающих слоев представляется излишне высоким и в ряде случаев даже превышает уровень надежности типовых несущих конструкций повышенной ответственности. Переход к расчету бетонных подстилающих слоев с учетом требуемого уровня надежности позволит в значительном числе случаев уменьшить толщину пола на 20 — 30 %.

Читайте также  Как построить каркасный дом 6х8 своими руками

Использование Рекомендаций в практике проектирования позволит снизить стоимость 1 м 2 пола на 1,2 — 2 руб. при сокращении трудозатрат на 0,2 — 0,3 чел.-ч и экономии 8 кг цемента.

Рекомендации разработаны в ЦНИИпромзданий Госстроя СССР лабораторией полов (канд. техн. наук С.А. Шиманович) и отделом автоматизации проектирования (канд. техн. наук Н.Я. Сапожников) на основе «Рекомендаций по расчету полов с подстилающим слоем и по конструкциям металлических плит для полов производственных помещений» (СНиП II-В.8-71 «Полы. Нормы проектирования». — М.: Стройиздат, 1972).

Предложения и замечания по содержанию настоящих Рекомендаций направлять в лабораторию полов ЦНИИпромзданий по адресу: 127238, Москва, Дмитровское шоссе, 46.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 . Настоящие Рекомендации применяются при проектировании сплошных бетонных подстилающих слоев полов промышленных зданий из тяжелого бетона на грунте и на теплоизоляционном слое из сыпучих материалов, уложенных на плитах перекрытий, в тех случаях, когда по условиям эксплуатации не требуется гидроизоляция пола.

1.2 . При учете экономической ответственности при проектировании следует иметь в виду, что выход какого-либо участка пола из строя (отказ пола) носит вероятностный характер, не создает угрозы человеческой жизни, а допустимость затрат, связанных с устранением его последствий, может быть оценена экономически.

1.3 . При расчете подстилающих слоев с учетом экономической ответственности первоначальная экономия от устройства пола должна быть не меньше суммы затрат на необходимый ремонт и на восстановление ущерба от нарушений технологии, возникшего в случае возможного отказа пола.

1.4 . При расчете с учетом экономической ответственности полы промышленных зданий условно разделяются на следующие группы:

I — полы, на которые не устанавливается стационарное технологическое оборудование (для технологического оборудования устраиваются специальные фундаменты, а полы воспринимают нагрузки при движении людей и от воздействия транспортных средств, складируемых материалов);

II — полы, на которые устанавливается стационарное оборудование, эксплуатация которого не связана с особыми требованиями к деформациям основания (возникновение остаточных деформаций или трещин в подстилающем слое пола не приводит к нарушению нормальной эксплуатации стационарного оборудования, а при необходимости ремонта пола допускается временное перемещение этого оборудования на другой участок);

III — полы, на которые устанавливаются станки, насосы и другое не связанное в единые комплексные линии оборудование с особыми требованиями к основанию;

IV — полы, на которые устанавливаются: автоматизированные линии, гибкие системы и т.д.

Определение группы пола промышленных зданий производится ведущей проектной организацией данного объекта.

Класс бетона (марка бетона)

Модуль упругости, МПа

Расчетные сопротивления растяжению R s t , МПа

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  Как очистить скважину

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.

Как сделать расчет лаг пола – возможные варианты

Среди современных материалов для обустройства напольного покрытия деревянные полы занимают одно из лидирующих мест. Как правило, их монтируют на лаги, которые являются элементом несущей конструкции дома. Правильная установка лаг под деревянные полы непосредственно влияет на надежность напольной поверхности и срок ее эксплуатации.

лаги для пола размер бруса

Что представляют собой лаги

Балки, продольно и поперечно расположенные на черновом основании в помещении, называют лагами. К ним крепят доски, формирующие деревянный пол. Для изготовления лаг используется сухая первосортная древесина, которую нужно просмолить, произвести ее обработку антисептическими и огнезащитными средствами, а также составами от порчи материала грызунами и насекомыми.

Лаги, изображенные на фото, выполняют следующие функции:

  • создается ровная поверхность пола и правильно перераспределяется нагрузка на фундамент;
  • между черновым основанием и обратной стороной напольной доски образуется воздушный зазор;
  • пространство между ними можно заполнить звуко- и теплоизоляционными материалами, что приводит к снижению шумовой нагрузки и уменьшает потери тепла;
  • благодаря их установке, имеется возможность быстро заменить пришедший в негодность элемент напольного покрытия.

Если расчет половых лаг и их монтаж произведен правильно, деревянный пол прослужит много лет.

Плюсы и минусы установки лаг

В монтаже напольного покрытия на лаги есть ряд преимуществ:

  1. В имеющееся между ними пространство можно уложить не только теплоизоляционные материалы, но и провода и трубы инженерных систем.
  2. Стоимость брусков невысокая, а установка лаг для пола выполняется достаточно просто, установить их при желании может каждый домашний умелец.
  3. Опорная конструкция из них способна выдерживать 5-тонную нагрузку на каждый «квадрат».
  4. Нередко при необходимости отреставрировать пол достаточно бывает произвести ремонт лаг. При этом перестилать напольное покрытие не требуется.
  5. Нагрузка, оказываемая на перекрытие здания, меньше, чем при обустройстве цементной стяжки, поскольку конструкция весит немного.
  6. Благодаря использованию брусков, можно вывести расположение плоскости пола на любую высоту.
  7. После того, как смонтирована конструкция, проводить дополнительные работы не потребуется. К укладке напольных изделий приступают сразу же.

лаги для пола размер

Пол, смонтированный на лагах, имеет также и недостатки:

  1. Уменьшается высота помещения на несколько сантиметров.
  2. Трудоемкая технология выполнения работ. Элементы конструкции сложно разметить и установить.

Линейные размеры деревянных балок

Ширина и длина лаг для пола – это их главные параметры, которые учитывают при выборе материала для сооружения деревянного каркаса:

Определение ширины. В процессе проведения монтажных работ прямоугольной формы бруски укладывают на ребро с целью придания деревянной конструкции требуемой жесткости. При этом, когда изготавливают лаги для пола — размер бруса должен быть следующим: ширина в 2 раза меньше высоты.

Определение длины. Данный параметр напрямую зависим от площади основания. Правда, когда подбирают лаги для пола – размер определяют, учитывая технологические зазоры, поскольку расстояние между балками и стеной должно составлять около 5 сантиметров.

толщина лаг для деревянного пола

Зазоры необходимы для того, чтобы не допустить значительной деформации конструкции в случае температурного расширения древесины. Максимальная длина лаги без опоры в зависимости от направления монтажа пола должна соответствовать либо ширине, либо длине комнаты.

Поскольку толщина лаг для деревянного пола напрямую зависит от величины пролетов между опорами, отсюда существует прямая зависимость между шагом лаг и толщиной бруса. Это означает, что, чем толще брусок, тем шире шаг.

Расчет отдельных параметров лаг

Чтобы выполнить расчет лаг пола, учитывают их основные параметры. При этом нужно помнить, что располагаться они должны в 1,5-2 раза выше высоты монтажа настила – в противном случае забитый гвоздь не сможет удерживать половицы.

Когда осуществляют расчет лаг, то при 50 — миллиметровой толщине доски, высота брусков должна равняться 100 миллиметрам (прочитайте также: «Какая толщина половой доски подойдёт для пола»). Если черновой настил делается из фанеры или других листовых материалов толщиной 20 миллиметров, можно использовать более низкие бруски (30-40 миллиметров).

размер лаг для деревянного пола

Изготавливать деревянные лаги необходимо из древесины хвойных пород, при этом влажность заготовок не может превышать 20%. Сечение лаг для пола должно иметь прямоугольную форму. Для их выпиливания берут доски, имеющие толщину 50-60 миллиметров.

Подготовленные лаги следует укладывать с шагом 40-70 сантиметров поперек светового потока, идущего из окон. Если известны размеры комнат и шаг укладки, будет несложно выполнить расчет лаг перекрытия и количество требуемых элементов. Деревянные бруски перед монтажом следует два раза обработать антисептиком, который заменить можно горячим битумом.

При выборе высоты лаг во внимание принимают толщину слоя теплоизоляции. Обычно из материалов для утепления выбирают минеральную вату, производимую в плитах, толщина которых равна 5 сантиметрам. Аналогичным должен быть такой размер лаг для деревянного пола как высота.

При укладке теплоизоляции в два слоя, потребуются 100-миллиметровая высота лаг. Шаг монтажа напрямую зависит от толщины материала, используемого для укладки чернового пола. Чем настил тоньше, тем чаще нужно устанавливать лаги. Например, если для подложки под чистовой пол задействуют 12-миллиметровую фанеру, то шаг укладки должен быть около 30 сантиметров.

расчет лаг

Обычно черновой пол создают из шпунтованной доски – еловой, пихтовой или сосновой. Для чистового напольного покрытия их не используют, поскольку хвойная древесина мягкая – на ее поверхности оставляют след женские каблуки. Сверху монтируют пол из ламината или другого материала для финишной отделки. При шаге лаг, равном 50 сантиметрам, рекомендуемая толщина досок – не менее 35 миллиметров.

Нужно понимать, что зависит расстояние между лагами от толщины доски, это необходимо учитывать заранее. Например, при таком параметре досок как 20, 24, 30,50 миллиметров, промежуток соответственно должен составлять 300, 400, 500,1000 миллиметров.

Изготовление лаг выполняют не только из древесины. Их также производят из железобетона, металла и различных полимеров. Наиболее высокой прочностью отличаются железобетонные изделия, которые обычно задействуют при возведении загородного дома. Лаги из других материалов используют при ремонте пола.

Когда основой для обустройства пола выбраны деревянные балки, лаги крепят саморезами. Размер крепежных элементов должен быть больше, чем толщина брусков в 2 раза. Преимущество такого метода заключается в том, что для регулировки высоты расположения лаг не требуется дополнительно применять специальные подкладки.

Советы по монтажу лаг

Начинают укладку брусков от противоположных стен, отступив от них 20-30 сантиметров.

Для контроля над горизонтальностью монтажа задействуют уровень. Между брусками натягивают леску или капроновую нить. Согласно ей монтируют остальные лаги.

При проведении расчетов не следует забывать о том, что они уменьшают высоту комнат не менее, чем на 10 сантиметров.

Элементы чернового пола (листы или доски) необходимо прикреплять к каждой из лаг.

Вместо бруса с определенным размером сечения можно задействовать попарно соединенные между собой доски, которые достигают нужного параметра в поперечнике.

При наличии бетонной основы лаги к ней крепят оцинкованными металлическими уголками, для фиксации которых берут дюбеля и саморезы. Уголки иногда заменяют приспособлениями П-образной формы.

При необходимости для достижения требуемой длины лаг, деревянные бруски стыкуют между собой. Под местом, где они соединяются, монтируют надежную опору, которой может быть, например, кирпичный столб. Для его постройки выкапывают ямку 10-сантиметровой глубины, засыпают ее песком и сверху поливают водой. Поверх песчаной подушки укладывают слой полиэтилена и помещают на него цементно-песчаную смесь. После этого из красного кирпича сооружают столбики.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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