Правила расчета нагрузки бетонной стяжки

Устройство бетонной стяжки является важным этапом ремонтных работ в жилых помещениях, на территории складских и производственных комплексах, а также в коммерческих помещениях.

Одним из основных параметров становится определение веса и нагрузки. Только в этом случае бетонная стяжка будет не только прочной, но и безопасной для фундамента.

Что означает понятие веса?

Вес является одним из ключевых параметров при расчете подходящей бетонной стяжки в помещениях разного веса. Параметр зависит во многом от выбора компонентов, которые будут использоваться в бетонной смеси.

В среднем на каждый сантиметр цементно-песчаной смеси вес составляет 22 кг. При этом учитывается площадь помещения. Именно от этого во многом будет зависеть нагрузка на основание и перекрытие, а также предстоящие расходы.

Разновидности и типы

По весу выделяют следующие классификации бетонов:

• Особо легкие. Особо легкие смеси имеют вес до 500 кг на 1 м³. К данной категории относятся ячеистые бетоны, которые включают крупные наполнители.

  В качестве основных компонентов подобных материалов выделяют бетон и песок, а также пенообразователь. При этом объем воздушных пор доходит до 85%.

• Легкие. Если применяются легкие бетоны, их показатель доходит до массы в 500 кг. Зачастую к ним относятся плиты и блоки, предназначенные для утепления. Легкие смеси в среднем имеют массу от 500 до 1800 кг.

  При этом в качестве наполнителя могут применяться некоторые пористые материалы, включая керамзит, перлит, вермикулит, а также производственные отходы. Общая масса снижается благодаря некоторой пористости готовой стяжки. При этом не всегда может применяться песок. Но в случае его использования общая масса не может превышать 600 кг. Подобные растворы широко применяются при создании стяжек, ограждений и блочных изделий.

• Тяжелые. Имеют массу от 1800 до 2500 кг. В эту группу входят составы, которые включают крупные и тяжелые наполнители. Среди последних можно выделить гравий, крупнозернистый песок или щебень. Основной объем, согласно рецептам, во многих случаях занимает выбранный наполнитель.

  В стандартный состав входит гравий или щебень 1200-1300 кг, цемент 250-450 кг, песок 600-700 кг, вода 150-200 л. Этот традиционный бетон применяется при заливке несущих конструкций, ограждений и разнообразных стяжек.

• Особо тяжелые. Их масса может составлять от 2500 до 3000 кг. Основной объем состава занимают крупные заполнители. Обычно в бытовом строительстве и при ремонте квартир подобные смеси не используются. Они характерны для промышленных объектов критической инфраструктуры, где важными являются защитные свойства сооружения.

Правила вычисления массы на 1 м2

Если необходим пол на помещение площадью 25 кв. м. при толщине 10 см, учитываются расчеты:

• на 1 м². при толщине 1 см в среднем уходит 22 кг смеси;
• затем 10 см умножают на 22 кг, что составляет 10х22 = 220 (220 кг весит 1 кв. м. стяжки);
• затем 25 кв. м. нужно умножить на 220 кг, что составляет 5500 кг стяжки на общую площадь.

Как рассчитать сколько несет сама конструкция?

Порядок такой:

1. Если оптимальная толщина стяжки, составляет 10 см на кв. м., получается 0,1 куб. м.
2. При этом нагрузка составит до 220 кг при использовании тяжелого бетона, а раствор получается 1,8 тонн/куб. м.
3. Таким образом, общая нагрузка подготовки в 10 см составит порядка 180 кг.

Понятие давления на пол из бетона

Бетонная стяжка представляет собой подстилающий слой между финишной отделкой и основанием. В зависимости от назначения он создается для прокладки внутренних коммуникаций, теплого пола или создания уклона.

Выделяют следующие разновидности бетонной стяжки:

• Равномерно распределенная. Применяется, когда сила прикладывается по всей длине поверхности.
• Сосредоточенная. Представляет собой силу, приложенную к определенной точке тела. При этом формируется деформация на растяжение или сжатие. Силы могут распределяться по всей площади, когда воздействует давление на каждую точку в пределах заданной площади.
• Линейная. Нагрузка распределяется на линейные конструкции. Это могут быть отдельные балки, на которых располагаются плиты перекрытия. В таком случае нагрузка от опорной поверхности передается балке, после чего распределяется по всей длине.

Вычисление равномерно распределенной

При расчете равномерно распределенной нагрузки ее заменяют на равнодействующую. Модуль равнодействующей равномерно распределенной нагрузки определяется по формуле: Q = ql. Равномерно распределенная равнодействующая нагрузка Q прикладывается в середине отрезка AB.

Если балка находится в равновесии под воздействием сосредоточенной силы F = 100 H, а также равномерно распределенной нагрузки q = 60 H/m. Определяют реакцию R_B опоры B. В первую очередь учитывают реакцию опоры B.

Составляют уравнение моментов сил по отношению к опоре A. При этом равномерно распределенную нагрузку разменяют сосредоточенной силой – Q = ql, где l = (10 — 5) метров, что составляет участок балки, непосредственно к которой и прилагается распределенная нагрузка. Плечо силы Q относительно опоры A составляет h = (10-5)/2 = 2.5 м.

• Сила R_B создает положительный момент относительно точки A (плечо соответствует 10 метров);
• Сила F создает отрицательный момент относительно точки A (плечо равно 5 метров).

Расчет производится по формуле:

?M = 10R_B – qlh – 5F = 10R_B – q(10-5)*(10-5)/2 – 5F = 0, откуда находится реакция опоры R_B:

R_{B =} {q(10-5)*(10-5)/2 + 5F}/10 ₌ 125 H.

Сосредоточенной

При расчете сосредоточенной нагрузки за значение принимается давление от определенного предмета. Если речь идет о массе стеллажа на складе, за основу берут общую номинальную вместимость от всех ярусах данного предмета за исключением напольного, после чего полученное значения делят на два.

В качестве примера можно взять стеллаж с пятью ярусами, а напольный не учитывается. Если на каждом уровне хранится по три паллета весом 1200 кг, получается: 5 х 3 х 1,2 = 18 тонн. Таким образом. До 18 000 кг груза будет располагаться на каждой секции. Общий вес распределяется между 4 опорами, а нагрузка приходится с двух сторон. В результате сосредоточенная нагрузка составляет около 9 тонн.

Линейной

Если учитывать отдельные виды систем хранения, они отличаются узкими и вытянутыми опорами. Это позволяет отнести их к категории воздействия линейной нагрузки. В зданиях технического значения указывают геометрические параметры опор, а также расстояние между ними. Также принимают во внимание массу складируемых материалов и товаров. Рельсы, находящиеся на полу, и будут передавать указанный тип нагрузки.

Почему важно знать такие показатели?

Показатель веса является одним из ключевых при определении нагрузки на фундамент. При правильном выборе:

1. учитывается устойчивость основания;
2. его долговечность и сохранение при эксплуатации в разных климатических условиях.

Также важны защитные свойства от тепловых потерь, проникновения шума и холодного воздуха во внутреннее пространство. Особенно тщательно подходят к подбору массы бетонной смеси при устройстве пола в загородном доме. В противном случае покрытие может разрушиться при первой же зиме или в результате неравномерного подъема грунта.

Заключение

Таким образом, одними из важнейших параметров являются вес и нагрузка на бетонную стяжку. От приведенных показателей зависит устойчивость финишного покрытия, показатели изоляции создаваемой поверхности. Также масса нового слоя непосредственно влияет на надежность и долговечность фундамента.