Při navrhování jakékoli konstrukce je třeba vzít v úvahu zatížení podlahových desek. Může se lišit velikostí a směrem působení. Aby instalovaná konstrukce vydržela dostatečně dlouho, je nutné porozumět podmínkám jejího provozu. To vám umožní vybrat železobetonové výrobky, které vydrží aplikované zatížení.
Různé druhy zátěží
Zatížení podlahové desky v panelovém domě je tvořeno v důsledku hmotnosti budovy a dokončovacích materiálů použitých při stavbě budovy, jakož i v důsledku vlivu vnějších faktorů. Nárazy větru, sněhu a deště mohou mít výrazný vliv na nosnou konstrukci. Aby se zajistilo, že během provozu budovy nevzniknou žádné potíže, je třeba vzít v úvahu všechny ovlivňující faktory.
V nejobecnějším případě se zatížení podlahových desek dělí na:
- Konstantní. Je zachována po celou dobu provozu objektu. To zahrnuje množství stavebních prvků, inženýrských sítí, stavebních konstrukcí a dokončovacích materiálů umístěných výše.
- Dočasný. Je to dočasné. Objeví se v určitém časovém intervalu. To zahrnuje dopady způsobené srážkami a větrem a pohyb lidí a nábytku v budově.
Doba působení živého zatížení na podlahové desky se může lišit. Podle tohoto parametru se obvykle dělí na dlouhodobé a krátkodobé.
Při určování, jaké zatížení může podlahová deska odolat, je třeba vzít v úvahu povahu nárazu. Horní a spodní část panelu nese zatížení vzniklé povrchovou úpravou. Toto zatížení podlahových desek se nazývá statické. Patří sem také mnoho závěsných stropních systémů, lustrů, houpaček a dalších konstrukcí. Statická síla vzniká zděnými příčkami nebo ze sádrokartonu, sloupů, van a jiných těžkých předmětů.
Pokud se těžké předměty pohybují po vodorovném povrchu, působící síla je dynamická. Vytvářejí ho všechny živé předměty: lidé, domácí mazlíčci. Ti poslední mohou být nejen obyčejné kočky a psi, ale i exotičtější velká zvířata.
V závislosti na pořadí aplikace může být zatížení na podlahové desky rozložené nebo bodové. Pokud má předmět několik míst působení, síla se rozloží. Tento typ zahrnuje podhled, ve kterém jsou upevňovací prvky umístěny v krocích po 0,5 m. Pokud je hmotnost soustředěna do jednoho bodu, jedná se o bodový podhled. Příkladem může být boxovací pytel o hmotnosti 200 kg.
Zatížení podlahových desek není vždy pouze bodové nebo rozložené. Možnosti kombinací jsou poměrně běžné. Může to být těžký předmět s nohama. V tomto případě se bere v úvahu rozložení síly vytvořené hmotností předmětu a bodové zatížení generované každou nohou zvlášť.
Výpočet maximálního povoleného zatížení
Přípustné zatížení podlahové desky se může výrazně lišit. Vše závisí na jeho parametrech a konstrukčních vlastnostech. U dutého to bude jedna hodnota, u monolitického to bude jiná. Pro zjištění mezní hodnoty síly působící na dutý výrobek se provede výpočet, jehož výchozím údajem je hmotnost modelu. Poté se určí plocha nosné plochy. Typické výrobky mají převážně obdélníkový tvar. Chcete-li najít požadovanou kvadraturu, vynásobte délku šířkou.
Chcete-li zjistit maximální přípustné zatížení na podlahové desky, vynásobte maximální přípustnou sílu jedním čtvercem a plochou prvku. Výsledná hodnota bude vyjádřena v jednotkách hmotnosti. Od toho se odečte hmotnost samotného produktu. Hodnotu snižuje také hmotnost tepelně izolačního materiálu, hmotnost potěru a podlahové krytiny. Celková hodnota se může lišit. Aby byla zajištěna dostatečná pevnost a odolnost, celková hmotnost těchto konstrukčních prvků na čtverec obvykle nepřesahuje 150 kg.
Výsledná hodnota je maximální dovolené zatížení podlahových desek, které bylo vypočteno. Obvykle je to několik set kilogramů. Od získané hodnoty by mělo být odečteno minimálně 150 kg/m2, které bude zohledňovat statické a dynamické zatížení prvku. Zbývající kilogramy nemají žádná omezení použití. Mohou být vynaloženy na zónování prostoru pomocí příček nebo instalaci jiných dekorativních prvků. Pokud nebylo možné splnit získanou hodnotu, můžete přerozdělit zatížení na podlahové desky. Místo zvoleného tepelně izolačního materiálu použijte jiný s menší hmotností nebo položte lehčí podlahovou krytinu.
Metoda přepočtu zatížení na metr čtvereční
Někdy potřebujete vědět, jak vypočítat zatížení na 1 m2. Současný způsob výpočtu nám umožňuje zjistit nosnost železobetonových výrobků standardního tvaru. K tomu potřebujete znát rozměry výrobku a jeho hmotnost. Výpočty se provádějí v následujícím pořadí:
- Plocha se počítá. Pokud je výrobek čtvercový, vynásobte délku a šířku. Jinak je rozdělen do jednoduchých obrazců, kvadratura každého se nachází samostatně a nalezené hodnoty se sečtou. Hodnota je vyjádřena v m2.
- Maximální nosnost se určí vynásobením zjištěné plochy příslušným koeficientem rovným maximálnímu zatížení. Výsledná hodnota má rozměr t.
- Od maximální nosnosti odečteme hmotnost výrobku.
- Stanovíme standardní hodnotu hmotnosti litého potěru a dekorativního nátěru. V průměru pro soukromý dům je zatížení podlahových desek z potěru a nátěru asi 0,2 – 0,25 t / m2.
- Celková hmotnost budoucí podlahy se vypočítá vynásobením standardní hodnoty plochou.
- Bezpečnostní rezervu vypočítáme odečtením hmotnosti podlahy od rozdílu nosnosti a hmotnosti produktu.
Poté zbývá vydělit výslednou hodnotu celkovou podlahovou plochou. Výsledná hodnota by měla být vyjádřena v kg a porovnána s vypočtenou hodnotou. Pokud je zjištěné zatížení podlahových desek menší než 800 kg/m2, je bezpečnostní rezerva zajištěna.
Zatížení při rekonstrukci starých bytů
V tomto případě je poměrně obtížné provádět výpočty sami. Konečný výsledek závisí na mnoha faktorech:
- Nosnost stěn podle toho, z jakého materiálu jsou vyrobeny.
- Celkový stav stavebních konstrukcí, zejména těch, které jsou umístěny vodorovně.
- Celistvost výztužných prvků.
Při určování zatížení podlahových desek ve starém bytě je třeba vzít v úvahu hmotnost nábytku a instalatérství. Pokud plánujete instalaci těžké náhlavní soupravy, musíte se ujistit, že horizontální i vertikální prvky vydrží takový náraz. Aby se předešlo neomluvitelným chybám, měly by být takové výpočty svěřeny odborníkům. Budou schopni zohlednit všechny faktory a najít přesnou hodnotu sil, které jsou přípustné a neustále na objekt působí. Sebehodnocení se stává nemožným kvůli nedostatku specializovaného vybavení a dostatečných kompetencí.
Jak dlouho vydrží podlahová deska?
Celkové rozměry horizontálních železobetonových výrobků se mohou lišit. To má přímý vliv na maximální zatížení podlahových desek, které konstrukční prvek vydrží. Aby bylo možné určit, kolik konkrétní výrobek vydrží, je nejprve vytvořen podrobný nákres budované obytné budovy nebo budoucího bytu.
Poté se vypočítá celková hmotnost předmětů, které budou spočívat na podlaze. Pro získání přesné hodnoty se sečte hmotnost všech konstrukčních prvků, včetně hmoty přepážek a končí dekorativním nátěrem. Toto bude celkové zatížení podlahových desek. Abychom zjistili sílu, kterou může odolat jeden model s dutým jádrem nebo žebrováním, celková hodnota se vydělí celkovým množstvím.
V tomto případě je třeba vzít v úvahu specifika rozložení aplikované síly. Nosné prvky budou umístěny na koncích, což je zohledněno ve fázi výztuže. V tomto případě by hlavní zatížení nemělo dopadat na střed vodorovné plochy. I když jsou pod nimi hlavní stěny nebo sloupy.
Výpočet zatížení podlahy je jednou z povinných fází projektování budovy. V ideálním případě, když si objednáte nebo zakoupíte profesionální projekt, tento úkol řeší projektant. Jediné, co musíte udělat, je vyrobit přesně stejné podlahy, jaké jsou znázorněny na výkresech.
Ale v individuální výstavbě jsou takové situace vzácné. Nejběžnější možností je použít standardní projekt, upravený nezávisle tak, aby vyhovoval vašim potřebám. Nebo, neméně, nezávisle vyvíjet projekt domu od nuly. Někdy se stavba provádí zcela bez projektu – pomocí schémat a výkresů ručně.
V každém z těchto případů budete muset provést všechny výpočty, včetně výpočtu zatížení podlahy, sami. Níže jsou uvedeny pokyny, co hledat ve značení podlahové desky a jak správně vypočítat toto zatížení.
Jak zjistit návrhové zatížení podlahové desky
U dutinových desek není potřeba ručně počítat přípustné zatížení podlahy – to již provedli specialisté na železobetonárně a výslednou hodnotu zahrnuli do značení. Jen je potřeba vědět, jak to číst.
Podle norem GOST 9561-2016 a GOST 23009 se třída podlahové desky skládá ze dvou skupin znaků oddělených pomlčkou:
- První skupina udává typ desky, její délku a šířku v decimetrech, zaokrouhlené na nejbližší celé hodnoty.
- Ve druhé skupině je první hodnota přesně návrhové zatížení, které potřebujeme na podlahovou desku v kPa (kgf m2). Dále uvádějí třídu oceli předpínací výztuže, typ betonu a případné další charakteristiky: seismická odolnost, chemická odolnost atd.
Pokud je například deska označena 1PK 42.15-8, znamená to, že před vámi je deska:
- tloušťka 220 mm s kruhovými dutinami 159 mm (1 ks);
- délka přibližně 4200 mm;
- šířka přibližně 1500 mm;
- s výpočtovým přípustným zatížením podlahy 8 kPa.
Některé společnosti však označují podlahové desky ne v souladu s požadavky současných GOST, ale staromódním způsobem. V tomto případě bude místo tečky oddělující délku a šířku desky spojovník. Navíc místo 1PC často píší jednoduše PC a index se zapisuje počínaje 2PC.
Sběr podlahového zatížení
Návrhové zatížení od značení je maximální zatížení, které je podlahová deska zaručeně schopna odolat při běžném používání. Smyslem dalšího výpočtu je vypočítat velikost skutečného zatížení desky a porovnat ji s touto standardní hodnotou.
Pokud je součet zatížení menší než standardní, znamená to, že na podlahu lze použít konkrétní značku desky. Pokud je to více nebo je rezerva minimální, musíte zvolit desku s větší nosností.
Celkové zatížení podlahové desky je součtem tří složek:
- hmotnost samotné desky;
- konstantní zatížení;
- dočasná zatížení.
Všechny se počítají samostatně a pak se jednoduše sečtou.
Vzhledem k tomu, že většina zatížení se počítá v kilogramech na jednotku plochy, je také žádoucí uvést standard do této normy. K tomu stačí hodnotu v kPa vynásobit 101,97. To znamená, že deska 1PK 18.12-8 vydrží zatížení 8 kPa nebo asi 815 kg/m2.
Hmotnost podlahové desky
První složkou zatížení podlahy je hmotnost samotné podlahy, tedy desky. Lze jej převzít z GOST 26434-2015, který poskytuje referenční hmotnost pro všechny podlahové desky standardních velikostí.
Konkrétně pro desku z našeho příkladu (1PK 42.15-8) je referenční hmotnost 2,3 tuny. To znamená, že zatížení na 1 m2 bude 2,3/(4,2×1,5) = 0,365 t nebo 365 kg.
Konstantní zatížení podlahy
Konstantní zatížení zahrnuje hmotnost stavebních konstrukcí:
- vyrovnávací cemento-pískový potěr;
- pokrytí podlahy;
- skryté komunikace;
- příčky (ne stěny);
- dokončování stropu.
Hmotnost podlahové desky je také konstantní zatížení. Při výpočtu je však výhodnější to z rovnice vyjmout, protože tloušťku potěru nebo složení povrchové úpravy lze změnit, pokud je zatížení podlahy příliš velké, ale hmotnost desky nemůže.
Rovnoměrně rozloženou část stálého zatížení (hmotnost povrchové úpravy) nelze započítat, ale vzít ji podle SP 20.13330.2016. Podle normy pro obytné budovy se rovná 1,5 kPa nebo přibližně 153 kg/m2. Ale bude třeba vypočítat hmotnost přepážek, pokud existují. Navíc podle stejné normy by neměl být nižší než 0,5 kPa nebo přibližně 51 kg/m2.
Dočasná zatížení podlahové desky
Existují dva typy dočasného zatížení na podlaze:
- Dlouho. Jedná se o zatížení od těch stacionárních konstrukcí a objektů, které mohou být potenciálně odstraněny z podlahové desky. Například hmotnost stroje je dlouhodobá zátěž. Častějším příkladem jsou radiátory podlahového vytápění a vestavěná vana.
- krátkodobý. Jedná se o zátěž od lidí, zvířat, ale i nábytku a dalších věcí, které lze snadno přemístit z místa na místo.
Toto oddělení je nutné kvůli odlišným pravidlům pro přidávání takových zátěží.
Takže největší dlouhodobé zatížení podlahy se bere v úvahu tak, jak je, a všechny ostatní se berou s koeficientem 0,95. Nejvýznamnější krátkodobá zátěž se také nesníží, druhá nejvýznamnější se násobí faktorem 0,9 a všechny ostatní 0,7.
Koupelna má například:
- dlouhodobého zatížení – vestavěná vana o hmotnosti 200 kg, sprchový kout o hmotnosti 75 kg a pračka o hmotnosti 50 kg;
- Mezi krátkodobé patří osoba vážící 70 kg, podlahová skříňka o hmotnosti 25 kg s obsahem a noční stolek o hmotnosti 10 kg.
Pak bude celkové dlouhodobé zatížení podlahové desky rovno: 200 + 75 × 0,95 + 50 × 0,95 = 318,75 kg. A krátkodobě – 70 + 25 × 0,9 + 10 × 0,7 = 99,5 kg. Celkem: 418,25 kg. Dále musí být výsledná částka vydělena plochou místnosti. Pokud je na podlahové desce více místností, je třeba jejich plochu před rozdělením sečíst.
Celková zátěž
Poslední fází je jednoduchý aritmetický součet všech typů zatížení. Ale i zde je jemnost.
Podle SP 20.13330.2016 se pro betonové desky vyrobené v továrních podmínkách musí použít koeficient bezpečnosti zatížení 1,2. To znamená, že výsledné celkové zatížení je nutné dodatečně vynásobit 1,2. A porovnejte tuto hodnotu s vypočteným přípustným zatížením podlahové desky.
Shrnout
Přípustné zatížení na podlahové desce není třeba vypočítat samostatně – je uvedeno v označení. Ale budete muset vypočítat skutečné zatížení. K tomu shrneme:
- hmotnost podlahové desky;
- stálá zatížení (dokončování, příčky);
- dlouhodobé zatížení (vybavení a nábytek, které je obtížné kdekoli odstranit);
- krátkodobé zátěže (běžný nábytek, zvířata, lidé).
Následně se výsledná částka vynásobí bezpečnostním faktorem 1,2 a porovná se s přípustným zatížením desky. Pokud je množství menší, lze desku použít na podlahu.
