Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Собственный вес плиты перекрытия: Пример 1.3 Сбор нагрузок на балку перекрытия

Содержание

Пример 1.3 Сбор нагрузок на балку перекрытия

 

 

Требуется собрать нагрузки на монолитную балку перекрытия жилого дома (балка по оси «2» в осях «Б-В» на рис.1). Размеры сечения балки: h = 0,5 м, b = 0,4 м. Конструкцию пола принять по рисунку в Пример 1.1 Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания.

Решение

Данный тип здания относится ко II классу ответственности. Коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0.

Состав пола и значения постоянных нагрузок примем из примера 1.1.

Нагрузки, действующие на балку, принимаются линейно распределенными (кН/м). Для этого равномерно распределенные нагрузки на перекрытие умножаются на ширину грузового участка, равному для средних балок шагу рам. В нашем примере см. рис. 1 ширина грузового участка составляет В = 6,6 м. Остается умножить постоянную нагрузку, вычисленную в примере 1.1, на данную величину и записать в таблицу 1:

q1 = 5,89*В = 5,89*6,6 = 38,87 кН/м;

q1p = 6,63*В = 6,63*6,6 = 43,76 кН/м.

Таблица 1

Сбор нагрузок на балку перекрытия

Вид нагрузки
Норм. кН/м
Коэф. γt
Расч. кН/м
Постоянная нагрузка
1. Ж.б. плита + пол
38,87
43,76
2. Собственный вес балки
5,0
1,1
5,5
Всего:
43,87
49,26
Временная нагрузка
1. Полезная нагрузка:
кратковременная ν1
длительная р1
6,53
2,29
1,3
1,3
8,49
2,98
2. Перегородки (длительная) р2
3,3
1,3
4,29

 

Вычислим нагрузку от собственного веса балки.

Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). При высоте балки h = 0,5 м и ее ширине b = 0,4 м нормативное значение нагрузки от собственного веса составляет

q2 = 25*h*b*γн =25*0,5*0,4*1,0 =5,0 кН/м.

Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,1,  тогда расчетное значение составит:

q2р = q2*γt =5*1,1 =5,5 кН/м.

Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет

q = q1 + q2 = 38,87 + 5,0 = 43,87 кН/м;

расчетная:

qр = q1р + q2р = 43,76 + 5,5 = 49,26 кН/м.

Понижающие коэффициенты φ1, φ2, φ3 или φ4, при расчете балок нормативные значения нагрузок, допускается снижать в зависимости от грузовой площади А, м2, рассчитываемого элемента умножением на коэффициент сочетания φ. При грузовой площади А = 6,6*7,2 = 47,52 м2 и при А = 47,52 м2 > А1 = 9,0 м2 для помещений коэффициент сочетания φ1 определяется по формуле:

 

φ1 = 0,4 + 0,6/ √(А/А1) = 0,4 + 0,6/√(47,52/9,0) = 0,66.

Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2). Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0 и коэффициент сочетания φ1 = 0,66, итоговая нормативная кратковременная полезная нагрузка составляет:

ν1 = 1,5*В*γн*φ1 = 1,5*6,6*1,0*0,66 = 6,53 кН/м.

При нормативном значении временной нагрузки менее 2,0 кПа коэффициент надежности по нагрузке  γt принимается равным γt = 1,3. Тогда расчетное значение составляет:

ν1р = ν1*γt = 6,53*1,3 = 8,49 кН/м.

Длительную полезную нагрузку получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35 т.е:

р1 = 0,35*ν1 = 0,35*6,53 = 2,29 кН/м;

р1р = р1*γt = 2,29*1,3 = 2,98 кН/м.

Нормативное значение равномерно распределенной нагрузки от перегородок составляет не менее 0,5 кН/м2. Приводим ее к линейно распределенной нагрузке на балку путем умножения на ширину грузового участка В=6,6 м:

р2 = 0,5*В*γн = 0,5*6,6*1,0 = 3,3 кН/м.

Расчетное значение нагрузки тогда:

р2р = р2*γt = 3,3*1,3 = 4,29 кН/м.

I сочетание: постоянная

Таблицы для предварительного определения параметров монолитной ж/б плиты перекрытия

Я конечно пытался в легкой и доступной (на мой взгляд) форме изложить основные принципы расчета монолитных железобетонных плит перекрытия. Но как показывает многолетний опыт общения с посетителями сайта, все мои потуги — не более чем мутное бормотание дельфийского оракула, которое каждый из внимающих трактует по-своему. Многие даже не пытаются искать смысл в этом нагромождении букв и цифр, а просто смотрят, подходит ли изложенный в статье пример к их случаю. Если совсем не подходит, то просят помощи в расчете своей железобетонной плиты.

Я уже много раз говорил, что расчетами не занимаюсь, поэтому просить меня, что-нибудь посчитать — бессмысленно. А к различным программам и разного рода таблицам, значительно упрощающим жизнь при расчете конструкций, отношусь с настороженностью. Потому как для человека, впервые выполняющего расчет, намного надежнее понять основной смысл расчета и затем рассчитать конструкцию самому, чем пытаться наугад подобрать один из мудреных параметров поперечного сечения плиты, основываясь только на интуиции и большом опыте общения на одном из строительных форумов.

Тем не менее вопросы от некоторых посетителей сайта даже меня повергают в шок тем, насколько изворотлив бывает человеческий ум, бродящий по лабиринтам интернета в поисках правильного ответа. В связи с этим я решил поставить следующий эксперимент: сделать таблицы, позволяющие предварительно оценить различные параметры проектируемой монолитной железобетонной плиты.

Предварительно потому, что все равно нет ничего лучше расчета, будь то вручную или с помощью какой-либо программы. А таблицы — дело такое… Автор где-то напутал, наборщик где-то допустил опечатку, а пользователь не туда глянул и в итоге конструкция обрушилась, и кого в этом случае винить — не понятно, все хотели как лучше, но получилось как всегда. .. К тому же в табличной форме трудно предусмотреть все возможные виды нагрузок, учет влияния опорных участков плиты на выбор расчетной схемы и прочие тонкости. Но не буду вас больше пугать, приступим к таблицам.

Далее приводятся таблицы для предварительного определения параметров монолитной железобетонной плиты постоянного сечения шириной 1 метр, рассматриваемой, как балка с шарнирными опорами, на которую действует равномерно распределенная нагрузка.

Для армирования нижней (растянутой) зоны плиты планируется использование арматуры периодического профиля класса А400 (А-III). Для данной арматуры принято максимально допустимое значение аr = 0.39 согласно СП 52-101-2003. Возможное наличие арматуры из конструктивных соображений в верхней (сжатой) зоне сечения при расчете не учитывается. Эти параметры далее остаются постоянными. При этом ширина плиты b = 1 м принята для упрощения расчетов. Это означает, что если вы проектируете плиту шириной 5 метров, то для определения количества стержней арматуры для всей плиты нужно умножить на 5 количество стержней, необходимых для армирования 1 метра ширины плиты. Для удобства пользования в заголовке указывается значение временной равномерно распределенной нагрузки, а в скобках — общая расчетная нагрузка с учетом собственного веса плиты.

Примечание: при проектировании плит перекрытия оптимальными считаются такие параметры плиты, при которых процент армирования составляет μ = 0.3-0.6%, а относительная высота сжатой зоны бетона ξ = 0.1-0.15. Тем не менее я даю в таблицах данные широкого спектра, вплоть до ξ = 0.31 по той причине, что при расчете монолитной плиты, которая будет изготавличаться только один раз, оптимальными параметрами иногда можно пренебречь, да и для интерполяции такие значения могут пригодиться. Тем не менее указанные выше рекомендации желательно соблюдать.

Какой смысл вкладывается в понятие «шарнирные опоры», рассказывается отдельно. Что такое — равномерно распределенная нагрузка, ширина b и высота сечения h, длина пролета l, относительная высота ho, относительная высота сжатой зоны бетона ξ, аr и др. , смотрите в разделе «Основы строймеха и сопромата» и статьях, посвященных расчету ж/б балок и плит перекрытия. Итак

Таблица 428.1.1 Параметры плиты при q = 400 (600) кг/м, класс бетона В15, h = 8 см.











Длина пролета   l, м ho, см / защитный слой а, см объем бетона, м3 am / ξ Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм Приблизи-тельный прогиб f, см
1 2 3 4 5 6 7
0. 9 6.5 /1.35 0.072 0.0205 / 0.02075 0.262 / 0.71 10 / 3 0.077
1.2 6.5/1.35 0.96 0.0365 / 0.0372 0.47 / 0.71 10 / 3 0.242
1.5 6.5/1.3 0.12 0.057 / 0.0587 0.74 / 1.26 10 / 4 0.38 
1.8 6.5/1.3 0.144 0.082 / 0.0857 1.082 / 1.26 10 / 4 0.79 
2.1 6.5/1.25 0.168 0.1118 / 0.1189 1.5 / 1.96 10 / 5
2.4 6. 5/1.25 0.192 0.146 / 0. 158 2 / 1.96 10 / 5 1.7 
2.7 6.5/1.2 0.216 0.1848 / 0.2061 2.615 / 2.83 10 / 6  
3 6.5/1.1 0.24 0.228 / 0.2627 3.32 / 5.03 10 / 8  

Таблица 428.1.2. Параметры плиты при q = 800 (1000) кг/м.








1 2 3 4 5 6 7
0.9 6.5/1.35 0. 072 0.0342 / 0.0348 0.44 / 0.71 10 / 3  
1.2 6.5/1.3 0.096 0.0608 / 0.0628 0.794 / 1.26 10 / 4  
1.5 6.5/1.3 0.12 0.0951 / 0.1 1.26 / 1.26 10 / 4  
1.8 6.5/1.25 0.144 0.137 / 0.148 1.87 / 1.96 10 / 5  
2.1 6.5/1.2 0.168 0.186 / 0.208 2.63 / 2.83 10 / 6  
2.4 6.5/1.1 0.192 0.243 / 0.284 3. 58 / 5.03 10 / 8  

Таблица 428.1.3. Параметры плиты при q = 1200 (1400) кг/м.







1 2 3 4 5 6 7
0.9 6.5/1.35 0.072 0.048 / 0.049 0.621 / 0.71 10 / 3  
1.2 6.5/1.3 0.096 0.0852 / 0.089 1.12 / 1.26 10 / 4  
1.5 6.5/1.25 0.12 0.133 / 0.143 1.81 / 1. 96 10 / 5  
1.8 6.5/1.2 0.144 0.192 / 0.215 2.71 / 2.83 10 / 6  
2.1 6.5/1.1 0.168 0.261 / 0.308 3.9 / 5.03 10 / 8  

 

Таблица 428.2.1. Параметры плиты при q = 400 (650) кг/м, класс бетона В15, h = 10 см.










Длина пролета   l, м ho, см / защитный слой а, см объем бетона, м3 am / ξ Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм Приблизи-тельный прогиб f, см
1 2 3 4 5 65 7
2. 1 8.5/1.25 0.21 0.071 / 0.073 1.21 / 1.57 8 / 5  
2.4 8.5/1.2 0.24 0.092 / 0.097 1.61 / 2.26 8 / 6  
2.7 8.5/1.2 0.27 0.117 / 0.125 2.06 / 2.26 8 / 6  
3 8.5/1.1 0.3 0.144 / 0.157 2.59 / 4.02 8 / 8  
3.3 8.5/1.1 0.33 0.174 / 0.194 3.2 / 4.02 8 / 8  
3.6 8.5/1.1 0. 36 0.208 / 0.236 3.9 / 4.02 8 / 8  
3.9 8.5/1 0.39 0.244 / 0.284 4.71 / 6.28 8 / 10  

Таблица 428.2.2. Параметры плиты при q = 800 (1050) кг/м.







1 2 3 4 5 6 7
1.8 8.5/1.25 0.18 0.084 / 0.088 1.45 / 1.57 8 / 5  
2.1 8.5/1.2 0.21 0. 114 / 0.121 2 / 2.26 8 / 6  
2.4 8.5/1.1 0.24 0.15 / 0.163 2.7 / 4.02 8 / 8  
2.7 8.5/1.1 0.27 0.189 / 0.211 3.5 / 4.02 8 / 8  
3 8.5/1 0.3 0.234 / 0.27 4.46 / 6.28 8 / 10  

Таблица 428.2.3. Параметры плиты при q = 1200 (1450) кг/м.







1 2 3 4 5 6 7
1. 5 8.5/1.25 0.15 0.0806 / 0.0842 1.39 / 1.57 8 / 5  
1.8 8.5/1.2 0.18 0.116 / 0.124 2.05 / 2.26 8 / 6  
2.1 8.5/1.1 0.21 0.158 / 0.173 2.86 / 4.02 8 / 8  
2.4 8.5/1.1 0.24 0.206 / 0.234 3.86 / 4.02 8 / 8  
2.7 8.5/1 0.27 0.262 / 0.31 5.12 / 6.28 8 / 10  

 

Таблица 428.3.1. Параметры плиты при q = 400 (700) кг/м, класс бетона В15, h = 12 см.










Длина пролета   l, м ho, см / защитный слой а, см объем бетона, м3 am / ξ Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм Приблизи-тельный прогиб f, см
1 2 3 4 5 6 7
2.7 10.5/1.1 0.324 0.082 / 0.0857 1. 75 / 2.52 5 / 8  
3 10.5/1.1 0.36 0.102 / 0.108 2.2 / 2.52 5 / 8  
3.3 10.5/1.1 0.396 0.123 / 0.132 2.7 / 3.02 6 / 8  
3.6 10.5/1 0.432 0.147 / 0.16 3.26 / 3.93 5 / 10  
3.9 10.5/1 0.468 0.172 / 0.191 3.9 / 3.93 5 / 10  
4.2 10.5/1 0.504 0.2 / 0.225 4.6 / 4.71 6 / 10  
4. 5 10/1.4 0.54 0.253 / 0.297 5.77 / 6.78 6 / 12  

Таблица 428.3.2. Параметры плиты при q = 800 (1100) кг/м.








1 2 3 4 5 6 7
2.1 10.5/1.2 0.252 0.078 / 0.082 1.67 / 1.7 6 / 6  
2.4 10.5/1.1 0.288 0.102 / 0.108 2.2 / 2.52 5 / 8  
2.7 10. 5/1.1 0.324 0.13 / 0.14 2.85 / 3.02 6 / 8  
3 10.5/1 0.36 0.16 / 0.175 3.58 / 3.93 5 / 10  
3.3 10.5/1 0.396 0.194 / 0.218 4.44 / 4.71 6 / 10  
3.6 10/1.4 0.432 0.254 / 0.3 5.82 / 6.78 6 / 12  

Таблица 428.3.3. Параметры плиты при q = 1200 (1500) кг/м.







1 2 3 4 5 6 7
1. 8 10.5/1.2 0.216 0.0787 / 0.082 1.67 / 1.7 6 / 6  
2.1 10.5/1.1 0.252 0.107 / 0.113 2.32 / 2.52 5 / 8  
2.4 10.5/1 0.288 0.14 / 0.151 3.09 / 3.93 5 / 10  
2.7 10.5/1 0.324 0.177 / 0.196 4.01 / 4.71 6 / 10  
3 10.5/1 0.36 0.219 / 0.25 5.1 / 6.28 8 / 10  

 

Таблица 428.4.1. Параметры плиты при q = 400 (775) кг/м, класс бетона В15, h = 15 см.










Длина пролета   l, м ho, см / защитный слой а, см объем бетона, м3 am / ξ Требуемая площадь сечения арматуры, см2/ принимаемая площадь, см2 Предлагаемое количество стержней, шт/диаметр, мм Приблизи-тельный прогиб f, см
1 2 3 4 5 6 7
3 13.5/1.2 0.45 0.0683 / 0.0708 1. 85 / 2.26 8 / 6  
3.3 13.5/1.2 0.495 0.082 / 0.0857 2.25 / 2.26 8 / 6  
3.6 13.5/1.1 0.54 0.098 / 0.104 2.72 / 3.02 6 / 8  
3.9 13.5/1 0.585 0.115 / 0.123 3.23 / 3.93 5 / 10  
4.2 13.5/1 0.63 0.134 / 0.145 3.8 / 3.93 5 / 10  
4.5 13.5/1 0.675 0.153 / 0.165 4.33 / 4.71 6 / 10  
4. 8 13/1.4 0.72 0.189 / 0.211 5.33 / 5.65 5 / 12  

Таблица 428.4.2. Параметры плиты при q = 800 (1175) кг/м.







1 2 3 4 5 6 7
2.7 13.5/1.1 0.405 0.084 / 0.087 2.28 / 2.52 5 / 8  
3 13.5/1.1 0.45 0.104 / 0.109 2.86 / 3.02 6 / 8  
3.3 13. 5/1 0.495 0.125 / 0.134 3.52 / 3.93 5 / 10  
3.6 13.5/1 0.54 0.149 / 0.162 4.26 / 4.71 6 / 10  
3.9 13/1.4 0.585 0.189 / 0.211 5.33 / 5.65 5 / 12  

Таблица 428.4.3. Параметры плиты при q = 1200 (1575) кг/м.






1 2 3 4 5 6 7
2.4 13.5/1.1 0. 36 0.89 / 0.092 2.42 / 2.52 5 / 8  
2.7 13.5/1 0.405 0.1125 / 0.122 3.2 / 3.93 5 / 10  
3 13.5/1 0.45 0.139 / 0.15 3.93 / 3.93 5 / 10  
3.3 13.5/1 0.495 0.168 / 0.185 4.85 / 6.28 8 / 10  

Примечания:

1. Так как плиты будут бетонироваться скорее всего без соответствующего контроля качества, то расчетное сопротивление бетона В15 принято с коэффициентом 0.8.

2. Промежуточные значения допускается определять интерполяцией имеющихся значений.

3. Для перекрытия проемов большей длины использование монолитных плит постоянной высоты более 15 см как правило не целесообразно, поэтому подобных данных в таблицах нет.

4. Параметры для монолитных пли из бетона класса В25 возможно будут приведены отдельно.

Расчет плиты перекрытия по формулам

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Вернуться к оглавлению

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) – совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет железобетонного монолитного перекрытия довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

Вернуться к оглавлению

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.

Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.

Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина – b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.

Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры – A400.

Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.

Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия – это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку – динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.

Вернуться к оглавлению

Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить

Сбор нагрузок сосредоточен на том, что нагрузка может быть равномерно распределенной, сосредоточенной, неравномерно распределенной и другой. Однако нет смысла так сильно углубляться во все существующие варианты сочетания нагрузки, сбор которой производится. В данном примере будет равномерно распределенная нагрузка, потому как подобный случай загрузки для плит перекрытия в жилых частных домах является наиболее распространенным.

Сосредоточенная нагрузка должна измеряться в кг-силах (КГС) или в Ньютонах. Распределенная же нагрузка – в кгс/м.

Нагрузки на плиту перекрытия могут быть самыми разными, сосредоточенными, равномерно распределенными, неравномерно распределенными и т. д.

Чаще всего плиты перекрытия в частных домах рассчитываются на определенную нагрузку: q1 = 400 кг на 1 кв.м. При высоте плиты, которая равняется 10 см, вес плиты добавит к данной нагрузки еще порядка 250 кг на 1 кв.м. Керамическая плитка и стяжка – еще до 100 кг на 1 кв.м.

Подобная распределенная нагрузка будет учитывать практически все сочетания нагрузок на перекрытия в жилом доме, которые возможны. Однако стоит знать, что никто не запрещает рассчитывать конструкцию на большие нагрузки. В данном материале будет принято такое значение и, на всякий случай, следует умножить его на коэффициент надежности: y = 1.2.

q = (400 + 250 + 100) * 1.2 = 900 кг на 1 кв.м.

Будут рассчитываться параметры плиты, которая имеет ширину 100 см. Следовательно, данная распределенная нагрузка будет рассматриваться как плоская, которая действует по оси y на плиту перекрытия. Измеряется в кг/м.

Вернуться к оглавлению

Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки

Для бесконсольной балки на двух шарнирных опорах (в данном случае – плита перекрытия, опирающаяся на стены, на которую действуют равномерно распределенные нагрузки) максимальный изгибающий момент будет посредине балки. 2) / 8 = 1800 кг/м.

Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:

Схема пустотелой армированной плиты перекрытия

  1. Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
  2. Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
  3. Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.

Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:

ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).

Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs – расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.

Вернуться к оглавлению

Некоторые нюансы

Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.

Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a – расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.

При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:

B < Rb*b*y (h0 – 0.5y).

Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.

Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 – 0.5y).

Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.

Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.

Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 – 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.

Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.

Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.

Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее. Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной. 2 * 1170000) = 0.24038.

Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.

В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.

Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице (0.24038 < 0.39). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:

As = 117 * 100 * 8 (1 – корень кв. (1 – 2 * 0.24038)) / 3600 = 7.265 кв.см.

В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.

Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет 7.69 кв.см. Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.

Вернуться к оглавлению

Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия

Для того чтобы армировать плиту, есть возможность использовать 7 стержней, которые имеют диаметр 12 мм с шагом 140 мм. Есть и другой вариант – 10 стержней, которые имеют диаметр 10 мм и шаг 100 мм.

Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:

y = 3600 * 7.69 / (117 * 100) = 2.366 см.

E = 2.366 / 8 = 0.29575. Данное значение меньше, чем граничное 0.531 согласно формулам и таблице, помимо того, оно меньше рекомендуемого 0.531/1.5 = 0.354, то есть удовлетворяет всем имеющимся требованиям.

117 * 100 * 2.366 (8 – 0.5 * 2.366) = 188709 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 36

3600 * 7.69 (8 – 0.5 * 2.366) = 188721 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле.

Устройство пола поверх монолитной армированной плиты перекрытия

Все необходимые требования таким образом соблюдаются.

В случае, если класс бетона будет увеличен до B25, арматуры при этом будет необходимо меньшее количество, потому как для B25 Rb = 148 кгс/см кв. 2 * 1480000) = 0.19003.

As = 148 * 100 * 10 (1 – корень кв. (1 – 2 * 0.19)) / 3600 = 6.99 кв.см.

Таким образом, для того, чтобы армировать 1 п.м имеющейся плиты перекрытия, все равно понадобится использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм либо продолжать подбирать сечение.

Стоит сделать вывод, что сами расчеты достаточно просты, помимо того, они не займут большое количество времени. Однако при этом формулы понятнее не становятся. Совершенно любую железобетонную конструкцию теоретически можно рассчитать, исходя из классических, то есть предельно простых и наглядных формул.

Вернуться к оглавлению

Сбор нагрузок – некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе. 2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м – Mx = My = 1.9тм.
  2. Плита в плане 5х5 м – Mx = My = 1.3тм.
  3. Плита в плане 4х4 м – Mx = My = 0.8тм.

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Сбор нагрузок для расчета конструкций

Для расчета любой конструкции первым делом нужно собрать нагрузки. Разберемся с самой сутью: какие нагрузки могут возникнуть при расчете здания?

 

Во-первых, это собственный вес конструкций (крыши, перекрытий, стен, полов, перегородок, лестниц и т.п.). При расчете жилых домов это, чаще всего, самая серьезная нагрузка.

Как определяется собственный вес? Нужно знать, сколько весит материал, т.е. его объемный вес или плотность (кг/м3), затем определить габариты конструкции и выбрать коэффициент надежности по нагрузке (ДБН В. 1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 5).

Например, есть стена из кирпича объемным весом 1800 кг/м3 (толщиной 0,250 м) с утеплителем объемным весом 60 кг/м3 (толщиной 0,08 м). Высота стены 3,3 м. Коэффициент надежности по нагрузке для каменных конструкций — 1,1. Определим, какая нагрузка от стены приходится на ленточный фундамент. Нагрузка обычно определяется на 1 погонный метр конструкции:

1,1*1800*3,3*0,25 + 1,2*60*3,3*0,08 = 1653 кг/м.

В таблице 1 приведен объемный вес некоторых строительных материалов.

 

Таблица 1 (информация взята из справочника)












































































 

Материал

Объемный вес, кг/м3

Кладка из искусственных камней

Кладка из глиняного обыкновенного или силикатного кирпича на тяжелом растворе

1800

То же на сложном растворе (цемент, известь, песок)

1700

То же, на теплом или известковом растворе

1600

Кладка из пустотелого кирпича

1300-1500

Кладка из пустотелого пористого кирпича

1000-1200

Кладка из керамических пустотелых блоков

1250-1400

Кладка из шлакового кирпича

1100-1400

Кладка из естественных камней

Правильная кладка из твердых пород (мраморная, гранитная)

2680

То же, из плотных пород (известняк, песчанник)

2200

То же из легких пород (туф, ракушечник)

1200-1600

Бутовая кладка из твердых пород (мраморная, гранитная)

2400

То же, из плотных пород (известняк, песчанник)

2000

То же из легких пород (туф, ракушечник)

1200-1400

Бетоны и кладка из бетонных камней

Бетон на щебне (гравии) твердых пород, невибрированный

2200

То же, вибрированный

2300

Бетон на кирпичном щебне

1800

Бетон на гранулированном шлаке

1100-1200

Бетон на котельном шлаке

1350-1450

Бетон на пемзе

800-1000

Бетоны ячеистые автоклавные (газобетон, пенобетон)

300-1000

Пеносиликат автоклавный

400-800

Кладка из бетонных камней (в зависимости от рода заполнителя и объемного веса бетона)

1200-2300

Железобетон

Невибрированный на гранитном щебне

2400

Вибрированный на гранитном щебне

2500

Невибрированный на кирпичном щебне

2000

Вибрированный на кирпичном щебне

2150

На пемзе или туфе

1100-1500

Засыпки

Сухой песок

1600

Строительный мусор

1200-1400

Мелочь из пемзы, туфа

900-1000

Торф, сфагнум в набивке

1000-1100

Шлак котельный

1000

Шлак доменный гранулированный

500-900

Пробковая мелочь

150

Растворы и штукатурки

Цементный раствор

1800

Сложный раствор (цемент, известь, песок)

1700

Известково-песчаный раствор

1600

Теплый раствор (цемент, известь, шлак)

1000-1400

Гипсовый раствор из чистого гипса

1100

Гипсобетоны с заполнителями

700-1300

Сухая штукатурка

600-700

Дерево

Сосна, ель воздушно-сухая (поперек волокон)

500-600

Дуб воздушно-сухой

800

Древесные опилки

250-300

Уголь древесный

180-200

Плиты древесноволокнистые (ДВП)

670

Плиты фибролитовые

575

Фанера клееная

680

Металлы

Железо, сталь

7850

Чугун

7250

Медь красная

8800

Бронза

8600

Свинец

11400

Разные материалы

Асбестоцементные плитки и листы

1900

Асбестоцементные термоизоляционные плиты

300-600

Асфальт

1800

Асфальтобетон

2100

Войлок строительный

150

Гипсовые плиты с опилками и стружками

650-1000

Пробковые плиты

250

Толь, рубероид, пергамин

600

Стекло

2600

Стекловата

150-200

Линолеум

1800

Гипсокартон

825

 

Коэффициенты надежности по нагрузке для веса конструкций, материалов и засыпок (ДБН В. 1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 5):

— металлические конструкции — 1,1;

— бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м3), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные — 1,1;

— бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, рулонные материалы, засыпки, стяжки и т.п., выполняемые в заводских условиях — 1,2, на строительной площадке — 1,3;

— насыпные грунты — 1,15.

 

Второй тип нагрузки — это временная (переменная) нагрузка (от снега, людей, мебели и прочего). Величину временной нагрузки придумывать не нужно, она четко регламентирована в ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия», раздел 6 и таблица 6.2.

Для жилого дома нам нужно знать следующие нагрузки:

1. Нагрузка на перекрытие в жилых помещениях — 150 кг/м2 (коэффициент надежности 1,3).

2. Нагрузка на перекрытие в чердачном помещении — 70 кг/м2 (коэффициент надежности 1,3).

3. Снеговая нагрузка — согласно разделу 8 ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия» для вашего района.

Переменная нагрузка состоит из долговременной и кратковременной части. В расчете разных конструкций необходимо прикладывать либо полную временную, либо кратковременную или длительную нагрузку. В методиках расчетов всегда оговаривается, какая нагрузка нужна, а с помощью ДБН можно разобраться с величинами нагрузок, которые нужно прикладывать в конкретном случае.

Более глубоко вопрос видов нагрузок и коэффициентов к ним рассмотрен в статье Сочетания нагрузок или как выбрать нужные коэффициенты

 

Еще полезные статьи:

«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»

«Как определить нагрузку на крышу в вашем районе»

«Сбор нагрузок в каркасном доме»

«Сбор ветровых нагрузок в каркасном доме»

«Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия.»

«Как рассчитать стены из кладки на устойчивость. «

«Расчет металлического косоура лестницы.»

 

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

class=»eliadunit»>

Добавить комментарий

Расчет пустотной плиты перекрытия пример

Расчет железобетонной пустотной плиты

Произведем расчет и конструирование железобетонной многопустотной плиты перекрытия жилой комнаты пролетом 6,0 м и шириной 1,5 м. Она опирается на поперечные стены здания короткими сторонами и рассчитывается как балка двутаврового профиля, свободно лежащая на двух опорах.

Предварительно уточняем размеры поперечного сечения плиты и приводим его к эквивалентному двутавровому.

Расчетный пролет плиты l при перекрываемом пролете 5690 мм, ширине опирания 420 мм можно определить из выражения:

Высота сечения плиты h

h = 18· 590· 3650· (2· 570 + 100)/2000000· 570 =35 см

h = l/30 = 590/30 = 20 см

Принимаем плиту h = 220 мм

Статический расчет плиты

Расчетные нагрузки на 1 м 2 плиты определяют в табличной форме.

Нормативная нагрузка от веса перегородок на 1 м 2 перекрытия принята 1,5 кПа. Коэффициент надежности по нагрузке

= 1,2.

Расчетные нагрузки на 1 м 2 плиты

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кПа γf Расчетная нагрузка, кПа
1. Постоянная Вес перегородок Вес пола: паркет 0,02×8 = 0,16 цементная стяжка 0,04×22 = 0,88 звукоизоляция 0,024×2,5 = 0,06 вес многопустотной плиты 1,5 0,16·0,95 = 0,152 0,88·0,95 = 0,84 0,06·0,95 = 0,057 0,12·25·0,25 = 2,85 1,2 1,1 1,3 1,3 1,1 1,8 0,167 1,09 0,074 3,135
Итого g n = 5,399 g = 6,266
2. Временная 0,7 1,4 0,98
3. Полная q n = 6,099 q = 7,246

Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn = 0,95

· постоянная q = 6,266·1,5 = 9,399 kH/м

· временная p = 0,98 ·1,5 = 1,47 kH/м

· полная q + p = 7,246·1,5 = 10,869 kH/м

Нормативная нагрузка на 1м

· постоянная q n = 5,399·1,5 = 8,099 kH/м

· временная p n = 0,7·1,5 = 1,05 kH/м

· полная q n + p n = 6,099·1,5 = 9,149 kH/м

Максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила от расчетных нагрузок:

М =

= 44,14 kH·м; Q = = 30,98 kH

Максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила от нормативных нагрузок:

М =

= 37,16 kH·м; Q = = 26,08 kH

Постоянная и длительная:

q n + p n дл= 8,099 + 0,3·0,95·1,5 = 8,527 kH/м

М = 8,527·5,7 2 /8 = 34,63 kH·м

Установление размеров сечения плиты

Высота сечения многопустотной предварительно напряженной плиты по конструктивным соображениям:

принимаем h = 0,22м

Рабочая высота сечения:

Рис. 2. Поперечное сечение многопустотной панели

Приведение сечения плиты к двутавровому осуществляют путем вычитания суммы ширины квадратных пустот, эквивалентных по площади круглым (a = 0,9d). Поэтому при ширине плиты по верху b’f, высоте h, диаметре пустот d основные размеры двутаврового сечения следующие:

¾ высота верхней и нижней полки —

= 38мм;

¾ ширина ребра — b = b’fn 0,9d = 452мм, где n — число пустот.

Рис.3. Компоновка двутаврового сечения

Характеристики прочности бетона

Пустотную предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса Ат–V с электротермическим напряжением на упоры форм.

К трещиностойкости плиты предъявляются требования III категории. Изделия подвергаются тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон класса В25 тяжелый, соответствующий напрягаемой арматуре. Согласно СНиП призменная прочность нормативная Rbn = 18,5 МПа, расчетная Rbr = 14,5 МПа. Коэффициент условий работы бетона γbr = 0,9.

Нормативное сопротивление при растяжении Rbt = 1,6 Мпа, расчетное Rbt.r = 1,05 Мпа. Начальный модуль упругости бетона Rbp устанавливаем так, чтобы при обжатии отношения напряжений σbp/ Rbp

Расчет монолитной плиты перекрытия

Невзирая на высокий ассортимент готовых плит, железобетонные монолитные плиты не утратили своей актуальности, продолжая пользоваться спросом. Особенно актуальным их применение является при строительстве малоэтажной загородной недвижимости, которой характерна индивидуальная планировка с различным размером комнат или в тех случаях, когда для строительства не используются подъемные краны. Такой вариант возведения зданий позволит сэкономить средства на доставке материалов и сократить затраты на монтаж. При этом возрастет время на осуществление подготовительных работ, которые будут связаны с возведением опалубки. Впрочем, этот факт не отпугивает застройщиков, которые не видят трудности в покупке бетона и арматуры. Гораздо сложнее произвести правильный расчет плит перекрытий, определить марку необходимого бетона, вид арматуры, значение действующей нагрузки и прочие связанные с прочностью и надежностью характеристики.

Принцип расчета

Монолитная плита перекрытия представляет собой один из компонентов каркаса здания, который воспринимает на себя вертикальные нагрузки, вступая одновременно в качестве элемента жесткости всей конструкции. Расчет параметров железобетонных конструкций осуществляется в соответствии с регламентом строительных норм и правил СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003. Процесс ручного расчета конструкций представляет собой ряд этапов, в ходе которых производится подбор таких параметров, как класс бетона и арматуры, поперечного сечения, достаточного для того чтобы избежать разрушения при воздействии максимальных сил нагрузки. В случае использования ПЭВМ находят применение специализированные программные комплексы.

Как показывает практика применения железобетонных плит перекрытия, для упрощения задачи можно пренебречь сложными вычислениями таких величин, как расчет на раскрытие трещин и деформацию, сил кручения и поперечных сил, а также продавливания и местного сжатия. При обычном строительстве в этом нет необходимости, сосредоточив свое внимание на вычислении изгибающего момента, действующего на поперечное сечение.

Характеристики монолитной плиты

Реальная длина плиты может отличаться от расчетного значения пролета, которым принято считать расстояние между стенами, выступающими в виде опор. Стены выполняют функцию поддержки плиты. Таким образом, пролет – это размер помещения в длину и в ширину. Для его измерения можно использовать простую рулетку, с помощью которой можно измерить расстояние между стенами. При этом реальное значение длины монолитной плиты должно быть обязательно больше. В качестве опор для плиты выступают стены, материалом для которых может послужить распространенный кирпич или шлакоблок, камень, керамзитобетон, газо- или пенобетон. Необходимо учитывать прочность стен, которые должны выдерживать массу плиты. В случае с камнем, шлакоблоком и кирпичом можно не сомневаться в несущей способности, тогда как пенобетонные конструкции должны быть рассчитаны на определенную массу. Для примера произведем расчет однопролетной схемы перекрытия с опорой на две стены, расстояние между которыми составляет 5000 мм.

Геометрические размеры толщины и ширины плиты задаются. Как правило, наиболее часто в загородном строительстве применяют плиты толщиной 0,1 м с условной шириной равной одному метру. Принимаем за основу конструкцию с армированием плиты перекрытия при помощи арматуры марки А400 при заливке бетона В20. В дальнейшем плита при расчете рассматривается как балка.

Выбор типа опоры

Во время расчета плита перекрытия может по-разному опираться на несущие стены, в зависимости от типа использованного при их возведении материала. Различают следующие варианты опоры:

  • жестко защемленная на опорах балка;
  • балка консольного типа шарнирно-опертая;
  • бесконсольная шарнирно-опертая балка.

Вид опоры определяет принцип расчета. Рассмотрим пример расчета для наиболее распространенного вида конструкции плиты перекрытия с шарнирно-опертой балкой бесконсольного типа.

Определение нагрузки

В процессе строительства, а впоследствии при эксплуатации на балку воздействую различные виды нагрузок. При расчете нас интересуют, прежде всего, динамические и статистические нагрузки, возникающие вследствие передвижения или давления сил временного характера, вызванного перемещением людей, транспорта, работы механизмов и постоянные составляющие, обусловленные массой строительных элементов. При проведении расчета, для получения необходимого запаса прочности, можно пренебречь разницей между данными видами нагрузок.

По характеру нагрузки дифференцируются на:

  • распределенные хаотически и неравномерно;
  • точечные;
  • равнораспределенные.

При расчете плиты перекрытия достаточно ориентироваться на равномерные нагрузки. Для сосредоточенной нагрузки усилия измеряются в ньютонах, килограммах (кг), либо килограммсилах (кгс).

В случае с равным распределением актуально апеллировать данными о нагрузке, воздействующей на метр. Для жилых домов параметр равнораспределенной нагрузки составляет в среднем 400 Н/м2. При толщине плиты в 10 см ее масса создаст нагрузку около 250 кг/м2, а с учетом стяжки или использовании керамической плитки она может возрасти до 350 кг/м2. Таким образом, нагрузка рассчитывается с коэффициентом запаса в 20%, составляя:

Q = (400+250+100)*1.2 = 900 Н/м

Данная величина нагрузочной способности обеспечит прочность при различных вариациях статических и динамических нагрузок. При наличии лестниц или бетонных маршей опирающихся на плиту перекрытия, необходимо брать в расчет их массу и не упускать из виду динамическую нагрузку во время эксплуатации. Проектировка загородных домов должна предусматривать инсталляцию крупных объектов на плите, например, каминов, масса которых может варьироваться от 1 до 3 тонн. Для обеспечения прочности в таких случаях используется местное усиление – армирование или предусматривается отдельная балка.

Расчет изгибающего момента

Для бесконсольного типа балки при наличии равномерно распределенной нагрузки, которая сосредоточена на опорах шарнирного вида показатель максимально изгибающего момента определяется по формуле:

Мmax = (Q * L²) / 8, где

При расчете имеем:

Мmax = (900*5²) / 8 = 225 кг/м.

Основания для расчета

Для бетонных плит перекрытий сопротивление материала растяжению практически равно нулю. Такой вывод можно сделать на основании анализа и сопоставления нагрузок на растяжение, которые испытывает арматура и бетон. Разница между этими данными составляет три порядка, что свидетельствует о том, что всю нагрузку берет на себя арматурный каркас. С нагрузками на сжатие ситуация обстоит иначе: силы равномерно распределяются вдоль вектора силы. Как следствие, сопротивление на сжатие принимаем равным расчетному значению.

Для выбора арматуры необходимо определить значение по формуле:

ER = 0,8/ 1+RS/700 , где

RS – расчетное значение сопротивления арматуры, МПа.

Имея значение данные о расстоянии между нижней частью балки и центром окружности, сформированной плоскостью поперечного сечения арматуры, ее марку выбирают исходя из таблицы.

Правильный подбор арматуры обеспечит надежное сцепление с бетоном, которое гарантирует предел прочности без деформаций и растрескиваний. При этом максимальное растягивающее усилие арматуры не должно превышать полученное расчетным путем значение.

При армировании на один погонный метр, как правило, уходит не менее чем пять стержней, которые располагаются равномерно на одинаковых расстояниях. Точное число стержней зависит от нагрузки и определяется по СНиП 52-01-2003. Формируется каркас чаще всего из нескольких слоев стержней, которые могут иметь различное сечение. Сетка скрепляется заранее хомутами или фиксируется при помощи сварки. В качестве элементов армирования чаще всего применяется ненапрягаемая арматура Ат-IIIС и Ат-IVС с наличием термического упрочнения.

Таким образом, расчет железобетонной конструкции плиты перекрытия включает в себя следующие стадии:

  • составление схемной реализации перекрытия с компоновкой элементов. При возведении многоэтажек расстояния между колоннами должны быть кратные 3000 мм в диапазоне величин от 6 до 12 метров. Значение высоты одного этажа может находиться в пределах от 3,6 до 7,2 метра с дискретностью 600 мм. Данные условия помогут упростить вычисление и обеспечить стандартный автоматический расчет;
  • прочностный конструкционный расчет монолитной плиты. К расчетной части должна прилагаться графическая часть в виде составленного подробного чертежа, который можно составить самостоятельно или доверить его реализацию специалистам из проектных организаций. При этом необходимо произвести расчет элементов перекрытия и главной балки. Выбор бетона при проектировании осуществляется по классу материала на сжатие по заданной прочности, исходя из норм и табличных значений. Как правило, балка и монолит проектируются из одной марки бетона;
  • в зависимости от архитектурных особенностей строения может понадобиться расчет колонны, а также ригеля или второстепенной балки;
  • на основании всех произведенных расчетов, полученных масс и нагрузок формируется фундамент. Монолитное основание представляет собой подземную конструкцию, с помощью которого нагрузка от здания передается на грунт. Общий чертеж должен отображать конструкцию здания в целом с учетом изображения положения плит перекрытий, несущих стен и основания.

Расчетная часть строительного проекта для любого здания является необходимой документаций, которая содержит информацию о размерах архитектурного объекта, его особенностях, технологии возведении. При этом именно на основе проекта составляется строительная расходная ведомость, в которую включаются необходимые для возведения здания материалы, определяются трудозатраты. А основе расчета осуществляется планирование материалов, этапов выполнения строительных работ, их объемов и сроков. Прочность и надежность здания во многом зависят от правильности расчетов, качества используемых материалов и соблюдения технологии строительства на каждом из отдельно взятых этапов.

Преимущества применения плит перекрытий

Технология возведения перекрытий в виде армированных бетонных плит обладает целым рядом преимуществ, среди которых:

  • возможность сооружения перекрытий для зданий и сооружений с практически любыми габаритами, независимо от линейных размеров. Единственным нюансом являются конструктивные особенности зданий. При слишком большой площади покрытия для устойчивости перекрытий, отсутствия провисаний устанавливаются дополнительные опоры. Для домов и сооружений, стены которых выполнены на основе газобетона для установки плиты железобетонного перекрытия осуществляют монтаж дополнительных опор, изготовленных из стали или бетона;
  • отсутствие необходимости масштабных отделочных работ на внутренней части поверхности, которая, как правило, благодаря технологии монолитного литья имеет гладкую и ровную форму;
  • высокая степень звукоизолирующих свойств. Принято считать, что плита перекрытия толщиной 140 мм обладает высокой степенью шумоподавления, обеспечивающего комфортность проживания в доме для человека;
  • конструктивно данная технология обладает гибкими инструментами для строительства различных архитектурных форм и объектов. Так, например, загородный дом можно с легкостью оборудовать балконом на втором этаже, который будет иметь необходимые размеры и конфигурацию;
  • высокий уровень прочности и долговечности строительной конструкции перекрытии в целом, который обусловлен набором прочностных характеристик армированного бетона.

Расчёт многопустотной плиты перекрытия

В зависимости от метода возведения железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. По видам арматуры различают железобетон с гибкой

Расчёт многопустотной плиты перекрытия

Другие курсовые по предмету

Идея создания железобетона из двух различных по своим механическим характеристикам материалов заключается в реальной возможности использования работы бетона на сжатие, а стали – на растяжение.

Совместная работа бетона и арматуры в железобетонных конструкциях оказалась возможной благодаря выгодному сочетанию следующих свойств:

1)сцеплению между бетоном и поверхностью арматуры, возникающему при твердении бетонной смеси;

2)близким по значению коэффициентом линейного расширения бетона и стали при t£100°С, что исключает возможность появления внутренних усилий, способных разрушить сцепление бетона с арматурой;

)защищённости арматуры от коррозии и непосредственного действия огня.

В зависимости от метода возведения железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. По видам арматуры различают железобетон с гибкой арматурой в виде стальных стержней круглого или периодического профиля и с несущей арматурой. Несущей арматурой служат профильная прокатная сталь – уголковая, швеллерная, двутавровая и пространственные сварные каркасы из круглой стали, воспринимающие нагрузку от опалубки и свежеуложенной бетонной смеси.

Наиболее распространён в строительстве железобетон с гибкой арматурой.

фундамент колонна плита перекрытие

1. Расчёт многопустотной плиты перекрытия

1.1 Исходные данные

Таблица 3. Исходные данные

Район строительства:г. ГродноРазмеры, м B x L:12,4 м х 36 мЧисло этажей:5Высота этажа, м:2,8 мКонструкция пола:дощатыйСетка колонн, м:6,2 м х 3,6 мТип здания:БольницаГрунтсуглинокПеременная нагрузка на перекрытие1,5 кПаКласс по условиям эксплуатацииXC1

1.2 Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия

Дощатый настил δ = 28 мм, ρ = 5кН/м³

Лаги 80мм х 40мм, ρ = 5 кН/м³

Звукоизоляция δ = 15 мм, ρ = 7 кН/м³

Керамзит δ = 150мм, ρ = 5 кН/м³

Ж/б плита перекрытия δ = 220мм, ρ = 25 кН/м³

Рис.3. Конструкция пола

Таблица 4. Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия

№Наименование нагрузкиНормативное значение кН/м2 I. Постоянная нагрузка1Дощатый настил 0,028∙50,142Лаги 0,08⋅0,04∙5∙20,0323Звукоизоляция 0,015⋅0,12∙70,01264Керамзит 0,15⋅50,755Ж/б пустотная плита 0,12⋅25(t=120мм)3,0Итогоgsk = 3,93II. Переменная нагрузка6Переменная1,5Итогоqsk = 1,5Полная нагрузкаgsk+qsk=5,43

.3 Расчет пустотной плиты перекрытия

.3.1 Расчётная нагрузка на 1 м. п. плиты при В=1,4 м

Погонная нагрузка на плиту собирается с грузовой площади шириной, равной ширине плиты B=1,4 м.

Расчетная нагрузка на 1 м.п. плиты перекрытия при постоянных и переменных расчетных ситуациях принимается равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний:

первое основное сочетание

g = (∑ gsk,j⋅ γG,j+∑gsk,j⋅ ψO,i⋅ γQ,i)⋅B= (3,93⋅1,35+1,5⋅0,7⋅1,5) ⋅1,4 = 8,39 кН/м2

второе основное сочетание

g = (∑ ξ ⋅ gsk,j ⋅ γG,j+gsk,j⋅ γQ,i) ⋅B= (0,85⋅3,93⋅1,35+1,5⋅1,5) ⋅1,4 = 9,46 кН/м2

При расчете нагрузка на 1 погонный метр составила 9,46 кН/м2

.3.2 Определение расчётного пролёта плиты при опирании её на ригель таврового сечения с полкой в нижней зоне

Рис.4. Схема опирания плиты перекрытия на ригели

Конструктивная длина плиты:

к = l − 2 ⋅150 − 2 ⋅ 5 − 2 ⋅ 25 = 3600 − 300 − 10 − 50 =3240 мм

eff = l − 300 −10 − 2 ⋅ 25 − 2 ⋅100/2=3600 − 310 − 50 − 100 = 3140 мм

1.3.3 Расчётная схема плиты

Рис.5. Расчетная схема плиты. Эпюры усилий

.3.4 Определение максимальных расчетных усилий Мsd и Vsd

МSd =9,46 ⋅ (3,14)2 / 8 = 11,66 кН⋅м

VSd =9,46 ⋅ 3,14 / 2 = 14,85 кН⋅м

.3.5. Расчётные данные

Бетон класса С 16/20

= 16 МПа = 16 Н/мм2, γc =1,5, fcd = fck / γc = 16 / 1,5= 10,67 МПа

Рабочая арматура класса S500:

d = 435 МПа = 435 Н/мм2

.3.6 Вычисляем размеры эквивалентного сечения

Высота плиты принята 220мм. Диаметр отверстий 159мм. Толщина полок: (220-159) / 2=30,5мм.

Принимаем: верхняя полка hв =31мм, нижняя полка hн =30мм. Ширина швов между плитами 10мм. Конструктивная ширина плиты bк= В -10=1400-10=1390мм.

Ширина верхней полки плиты beff = bк – 2⋅15 = 1390 – 2⋅15 = 1360 мм. Толщина промежуточных ребер 26 мм. Количество отверстий в плите:

Принимаем: 7 отверстий.

Отверстий: 7 · 159 = 1113 мм. Промежуточных ребер: 6 · 26 = 156 мм. Итого: 1269 мм.

На крайние ребра остается: (1390-1269)/2=121 мм.= 0,9 d = 0,9⋅159 = 143 мм – высота эквивалентного квадрата.= (220 −143) / 2 = 38.5 мм – толщина полок сечения.

Приведённая (суммарная) толщина рёбер: bw = 1360 − 7 ⋅ 143 = 359 мм.

Рис.6. Определение размеров для пустотной плиты

1.3.7 Рабочая высота сечения

= h − c = 220 − 25 =195 мм

где c = a + 0.5⋅ ∅ , a=20 мм – толщина защитного слоя бетона для арматуры (класс по условиям эксплуатации XC1).

с=25 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до наружной грани плиты перекрытия.

Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования

Расчет монолитной плиты перекрытия на примере квадратной и прямоугольной плит, опертых по контуру

При создании домов с индивидуальной планировкой дома, как правило, застройщики сталкиваются с большим неудобством использования заводских панелей. С одной стороны, их стандартные размеры и форма, с другой – внушительный вес, из-за которого не обойтись без привлечения подъемной строительной техники.

Для перекрытия домов с комнатами разного размера и конфигурации, включая овал и полукруг, идеальным решением являются монолитные ж/б плиты. Дело в том, что по сравнению с заводскими они требуют значительно меньших денежных вложений как на покупку необходимых материалов, так и на доставку и монтаж. К тому же у них значительно выше несущая способность, а бесшовная поверхность плит очень качественная.

Почему же при всех очевидных преимуществах не каждый прибегает к бетонированию перекрытия? Вряд ли людей отпугивают более длительные подготовительные работы, тем более что ни заказ арматуры, ни устройство опалубки сегодня не представляет никакой сложности. Проблема в другом – не каждый знает, как правильно выполнить расчет монолитной плиты перекрытия.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

    по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор; они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы; с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают; цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.
    К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия. Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения.

По технологии устройства различают:

    монолитное балочное перекрытие; безбалочное – это один из самых распространенных вариантов, расходы на материалы здесь меньше, поскольку нет необходимости закупать балки и обрабатывать перекрытия. имеющие несъемную опалубку; по профнастилу. Наиболее часто такую конструкцию используют для создания терасс, при строительстве гаражей и других подобных сооружений. Профлисты играют роль несгибаемой опалубки, на которую заливают бетон. Функции опоры будет выполнять каркас из металла, собранный из колонн и балок.

Калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту

Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость.

Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы.

Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.

Нагрузка на пустотную пелиту перекрытия

Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.

Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:

  • размерам пустот;
  • форме полостей;
  • наружным габаритам.

В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:

  • изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
  • продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
  • пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
  • круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.

Виды плит и конструкция перекрытия

Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:

  • круга;
  • эллипса;
  • восьмигранника.

По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.

Круглопустотная продукция отличается также габаритами:

  • длиной, которая составляет 2,4–12 м;
  • шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
  • толщиной, составляющей 16–30 см.

По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.

Основные характеристики пустотных панелей перекрытий

Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия

Главные моменты:

  • расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
  • уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
  • допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
  • марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
  • стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
  • марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.

Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.

Как маркируются плиты пустотные

Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.

Маркировка пустотных плит перекрытия

По нему определяется следующая информация:

  • типоразмер панели;
  • габариты;
  • предельная нагрузка на плиту перекрытия.

Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.

На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:

  • ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
  • 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
  • 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
  • 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.

При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.

Плиты перекрытия с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

  • небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
  • уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
  • способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
  • повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
  • возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
  • многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.

К преимуществам изделий также относятся:

  • возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
  • повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
  • стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
  • возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
  • ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытия

Имеются также и недостатки:

  • потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
  • необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

  • начертить пространственную схему здания;
  • рассчитать вес, действующий на несущую основу;
  • вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.

Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8

Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:

  1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м2.
  2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
  3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
  4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м2.
  5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
  6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий

Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

  • нагрузочную способность стен;
  • состояние строительных конструкций;
  • целостность арматуры.

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту от стяжки и керамической плитки

Наиболее частым решением при ремонте балконов становится облицовка пола керамической или керамогранитной плиткой. Если обратить внимание на качество производства строительных работ, то можно понять, что без заливки стяжки в этом случае, вряд ли удастся обойтись.

Но если плита основания лоджии крепится с трех сторон к зданию, то основание балкона – всего с одной.

Выдержит ли она дополнительную, причем немалую нагрузку? Для того чтобы это понять, предлагаем воспользоваться специальной программой, называемой калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту от стяжки и керамической плитки.

Балкон существенно отличается по прочности от лоджии

Как работать с онлайн-калькулятором – некоторые нюансы

Для начала следует обратить внимание на следующие параметры:

  • Стяжка вряд ли будет толщиной менее 2.5 см – это очень важно;
  • При наличии гидроизоляции можно смело накидывать еще 5 мм сверху;
  • Залитый слой может быть неравномерным, а значит его вес может быть и выше расчетного;
  • Наличие или отсутствие кафеля так же играет большую роль.

Стяжку на лоджии можно сделать и толще – запаса прочности основания хватает

Запомнив это можно переходить к вычислениям. Первым делом нужно внести в соответствующие поля длину и ширину балкона, а также возможную толщину перепадов. Далее вносим желаемую толщину самой стяжки и выбираем вариант с применением для облицовки кафелем или его отсутствием.

Теперь остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать дополнительную нагрузку, после чего онлайн-калькулятор выдаст результат в килограммах и тоннах. Как видите, сложного здесь ничего нет.

Возможно для кого-то такие вычисления, вернее их результаты, станут решающими в выборе варианта ремонта балкона. Ведь существуют и другие способы отделки, которые не добавят столь внушающего веса конструкции. Ведь в первую очередь – это безопасность Ваших близких.

Вот что может произойти если перегрузить основание не производя расчетов

Если же решено выполнять именно такую работу, предлагаем посмотреть видеоролик на данную тему:

Загрузка…

Источник: https://HouseChief.ru/kalkulyator-rascheta-dopolnitelnojj-nagruzki-na-betonnuyu-plitu-ot-styazhki-i-keramicheskojj-plitki.html

Калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту от стяжки и керамической плитки — с пояснениями

При проведении ремонтов на балконе некоторые хозяева задумывают выравнивать пол стяжкой, и даже с последующей облицовкой керамической плиткой. Удачное, казалось бы, решение, но если посмотреть внимательней, то могут возникнуть весьма важные вопросы.

Калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту от стяжки и керамической плитки

Всё дело в особенности конструкции балкона – в данном случае его не стоит путать с лоджией. Балконная плита, связанная со стеной здания только по одной стороне, не любит излишней перегруженности.

И надо хорошо подумать, прежде чем принимать подобное решение по ремонту пола.

Возможно, правильно оценить ситуацию поможет калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту от стяжки и керамической плитки.

Пояснения по расчету будут даны ниже.

Калькулятор расчета дополнительной нагрузки на бетонную плиту от стяжки и керамической плитки

Перейти к расчётам

Пояснения по выполнению расчетов

Для заливки классической бетонной стяжки применяются весьма тяжеловесные материалы, и выпадающая на балконную плиту нагрузка может достигать немалых величин.

  • Если планируется стяжка, связанная с основанием (с плитой) то ее минимальная толщина уже должна быть не менее 25 мм.
  • На балконе очень важную роль играет гидроизоляция пола. А если так, то стяжка уже будет на разделительном слое, и ее толщина – минимум 35 мм. Плюс масса обязательного дополнительного армирования.
  • Эти все случаи – когда заливается стяжка равномерной толщины. А ведь нередко такой заливкой стремятся еще и выровнять уровень пола, при его значительном перепаде. Это – ещё дополнительный объём раствора и, стало быть, значимая прибавка к общей массе.
  • Если планируется укладка керамического покрытия, то оно, вкупе с плиточным клеем, еще добавит нагрузки на балконную плиту.

Одним словом, суммарная дополнительная нагрузка может достичь весьма впечатляющих величин. Возможно, полученный результат подвигнет кого-то на внесение изменений в планы – существуют иные способы ремонта пола на балконе, не связанные со значительным увеличением нагрузки на плиту.

Как можно отремонтировать пол на балконе?

Хозяин квартиры может выбрать один из подходов к утеплению и облагораживанию поверхности пола на балконе или лоджии. Возможно, хорошим подспорьем ему станет публикация нашего портала «Из чего сделать пол на балконе».

Источник: https://stroyday.ru/kalkulyatory/obshhestroitelnye-voprosy/kalkulyator-rascheta-dopolnitelnoj-nagruzki-na-betonnuyu-plitu-ot-styazhki-i-keramicheskoj-plitki.html

Расчет арматуры на монолитную плиту перекрытия калькулятор. Калькулятор расчета бетона на плиту

Онлайн калькулятор расчета и подбора состава бетона различных марок прочности

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем с применением крупного и мелкого заполнителей.

С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от применяемых материалов, их влажности и других характеристик.

Для более точного определения пропорций необходимо производить пробный замес.

Для расчета пропорций на один замес в бетоносмесителе, необходимо указать количество бетона равное рабочему объему бетоносмесителя (60-70% от общего).

Краткое описание тяжелых бетонов

Железобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте.

Без бетона не обходится ни одна стройка.

Для создания надежной конструкции с заданными техническими характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает объемной массой свыше 1 800 кг/м3.

Отличительные особенности тяжелого бетона

Производство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и соответственно по области применения:

  • Легкие бетоны
  • — производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.

  • Тяжелые бетоны

  • — характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов, стен, и заливки полов.

Характеристики тяжелого бетона

Расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом требуемых характеристик (свойств):

  • Прочность
  • – главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).

  • Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона

  • – показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так, заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка 200 градусов теряется его прочность не более 30%.

  • Пористость, водостойкость и морозостойкость
  • – смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий. Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель воздействия воды в кгс/см2).

Применение тяжелого бетона

Очень важно правильно проводить расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов, т.к. от этого зависит марка получаемого бетона и области его применения:

  • — Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.
  • — Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона М250 – М350.
  • — Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.
  • — Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна могут отливаться прочностью М50 – М150.

Расчет состава тяжелых бетонов производится по методике в соответствии с ГОСТ 27006 — 86 (1989) «Бетоны. Правила подбора составов» и ГОСТ 7473 — 94 «Смеси бетонные. Технические условия».

Структурные особенности тяжелого бетона

Состав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным, что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе. Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:

  • Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие.
  • Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий — за счет уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя зависит и прочность самой бетонной отливки.

  • Пластичность бетона или удобоукладываемость
  • – способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная). Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.

Вода – важный расчетный ингредиент, добавление которого сверх нормы не допустимо.

Ошибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка.

Для повышения пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей, что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой всего бетона.

Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.

Подвижность бетонной смеси

Подвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы бетонных конструкций различного применения:

  • Ж2
  • – применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование виброуплотняющей техники.

  • Ж1
  • – бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются только с применением виброуплотнения.

  • П1
  • – рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.

  • П2
  • – применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов. Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или механическое уплотнение.

  • П3
  • – бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%. Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для качественного заполнения сложных форм применение вибратора.

  • П4
  • – раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом качество укладки обеспечивается простой штыковкой.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Количество цемента
  • — Общее расчетное количество необходимого цемента на весь объем.

  • Количество воды
  • — Общее расчетное количество необходимой воды на весь объем.

  • Количество мелкого и крупного заполнителей
  • — Общее количество мелкого и крупного заполнителей на весь объем в килограммах.

  • Плотность бетонной смеси
  • — Плотность бетонной смеси в сыром состоянии.

  • В/Ц
  • — Водоцементное соотношение бетонной смеси.

  • Пропорции
  • — Относительное соотношение компонентов бетонной смеси. Ц — часть цемента; П — часть мелкого заполнителя; Щ – часть крупного заполнителя; В – часть воды.

  • Стоимость
  • — Стоимость каждого материала и общая на весь объем.

stroy-calc.ru

Расчет арматуры на монолитную плиту перекрытия калькулятор

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

П литный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов.

В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента.

При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

О бязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Г лавным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

О бязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Общие сведения по результатам расчетов

  • П ериметр плиты — Длина всех сторон фундамента
  • П лощадь подошвы плиты — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
  • П лощадь боковой поверхности — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
  • О бъем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • В ес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Н агрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • М инимальный диаметр стержней арматурной сетки — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
  • М инимальный диаметр вертикальных стержней арматуры — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
  • Р азмер ячейки сетки — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
  • В еличина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • О бщая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • О бщий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Т олщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • К ол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Сбор нагрузок на плиту перекрытия

  • Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
  • Первый этап: определение расчетной длины плиты
  • Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия
  • Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить
  • Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки
  • Некоторые нюансы
  • Подбор сечения арматуры
  • Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия
  • Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж.

Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки.

Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета.

Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции.

Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х.

На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут.

Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Источник: https://sevparitet.ru/plit/kalkulyator-rascheta-betona-na-plitu.html

Онлайн калькулятор расчета монолитного плитного фундамента (плиты, ушп)

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Плитный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов.

В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента.

При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

Обязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Главным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

  • Обязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.
  • При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Периметр плиты
  • — Длина всех сторон фундамента

  • Площадь подошвы плиты
  • — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.

  • Площадь боковой поверхности
  • — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.

  • Объем бетона
  • — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

  • Вес бетона
  • — Указан примерный вес бетона по средней плотности.

  • Нагрузка на почву от фундамента
  • — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

  • Минимальный диаметр стержней арматурной сетки
  • — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.

  • Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры
  • — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.

  • Размер ячейки сетки
  • — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.

  • Величина нахлеста арматуры
  • — При креплении отрезков стержней внахлест.

  • Общая длина арматуры
  • — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

  • Общий вес арматуры
  • — Вес арматурного каркаса.

  • Толщина доски опалубки
  • — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

  • Кол-во досок для опалубки
  • — Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Источник: https://stroy-calc.ru/raschet-fundamenta-plita

Расчёт балок перекрытия

Калькулятор для расчёта железобетонных балок перекрытий предназначен для определения габаритов, конкретного типа и марки бетона, количества и сечения арматуры, требующихся для достижения балкой максимального показателя выдерживаемой нагрузки.

Соответственно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» габариты железобетонных балок перекрытия и их устройство подсчитываются по дальнейшим принципам:

  • Минимальная высота балки перекрытия должна составлять не меньше 1/20 части длины перекрываемого проёма. К примеру при длине проёма в 5 м минимальная высота балок должна составлять 25 см;
  • Ширина железобетонной балки устанавливается по соотношению высоты к ширине в коэффициентах 7:5;
  • Армировка балки состоит минимум из 4 арматур – по два прута снизу и сверху. Применяемая арматура должна составлять не меньше 12 мм в диаметре. Нижнюю часть балки можно армировать прутами большего сечения, чем верхнюю;
  • Железобетонные балки перекрытия бетонируются без перерывов заливки, одной порцией бетонной смеси, чтобы не было расслоения бетона.

Дистанцию между центрами укладываемых балок определяют длиной блоков и установленной шириной балок. К примеру, длина блока составляет 0,60 м, а ширина балки 0,15. Дистанция между центрами балок будет равна – 0,60+0,15=0,75 м.

Принцип работы

Согласно ГОСТ 26519-85 «Конструкции железобетонные заглублённых помещений с перекрытием балочного типа. Технические условия» формула расчёта полезной нагрузки железобетонных балок перекрытия складывается из следующих характеристик:

  • Нормативно-эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия с определённым коэффициентным запасом. Для жилых зданий данный показатель нагрузки составляет 151 кг на м2, а коэффициентный запас равен 1,3. Получаемая нагрузка – 151*1,3=196,3 кг/м2;
  • Нагрузка от общей массы блоков, которыми закладываются промежутки между балками. Блоки из лёгких материалов, к примеру из пенобетона или газобетона, показатель плотности которых D-500, а толщина 20 см будут нести нагрузку – 500*0,2=100 кг/м2;
  • Испытываемая нагрузка от массы армированного каркаса и последующей стяжки. Вес стяжки с толщиной слоя 5 см и показателем плотности 2000 кг на м3 будет образовывать следующую нагрузку – 2000*0,05=100 кг/м2 (масса армировки добавлена в плотность бетонной смеси).

Показатель полезной нагрузки железобетонной балки перекрытия составляется из суммы всех трёх перечисленных показателей – 196,3+100+100=396,3 кг/м2.

Источник: https://Omega-beton.ru/calcs/raschyet-balok-perekrytiya/

Расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и подбираем материалы для строительства

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

Поэтому в этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет

Понимание концепции Bubble Deck

Автор
Шубхам Сунил Малу

РЕФЕРАТ:
По мере развития инфраструктуры необходимы некоторые изменения в области строительства, поскольку нельзя долго полагаться на один и тот же метод, так как он может иметь разные последствия. Главное следствие — нехватка материалов и рабочей силы. Также деньги имеют большое значение в строительном департаменте, ведь машины, оборудование и технологии в каком-то регионе находятся не на том уровне, который мы хотим.Следовательно, для достижения этих результатов плита из пузырчатого настила является одним из наиболее эффективных способов замены обычных плит с точки зрения денег и материалов. Кроме того, на строительство требуется меньше времени по сравнению с традиционной плитой.

1.0 ВВЕДЕНИЕ:
Bubble Deck — это революционный метод фактического удаления бетона из середины плиты перекрытия, не выполняющего никаких структурных функций, что значительно снижает собственный вес конструкции. Bubble Deck основан на новой запатентованной технике — прямом соединении воздуха и стали.Пустообразователи в середине плоской плиты устраняют 35% собственного веса плиты, устраняя ограничения, связанные с высокими статическими нагрузками и короткими пролетами.

Использование пузырьков из переработанного пластика в качестве пустотелых элементов позволяет на 50% увеличить промежутки между колонками. Сочетание этого с подходом к конструкции плоской плиты, охватывающей два направления — плита соединяется непосредственно с бетонными колоннами без каких-либо балок — дает широкий спектр затрат и преимуществ строительства, включая: —

Общая площадь этажа разделена на ряд запланированных отдельных элементов, 3 или 2.4 метра шириной в зависимости от доступа к объекту, которые производятся за пределами объекта с использованием технологий MMC. Эти элементы включают верхнюю и нижнюю арматурную сетку, размер которой соответствует конкретному проекту, соединенный вместе с вертикальными решетчатыми балками с пузырьковыми пустотами, зажатыми между верхней и нижней арматурой сетки для фиксации их оптимального положения. Это называется «сэндвич» с «пузырчатым армированием», который затем заливается в нижний слой сборного бетона, охватывая нижнюю сетку арматуры, чтобы обеспечить постоянную формовку в пределах части общей глубины готовой плиты.

На месте отдельные элементы затем «сшиваются» вместе с рыхлой арматурой, которая просто кладется по центру между стыками между элементами. Соединительные стержни свободно вставляются над слоем сборного бетона между пузырями и специально изготовленными сетками, привязанными к верхней арматурной сетке, чтобы соединить элементы вместе. После заливки и отверждения бетона на стройплощадке этот метод обеспечивает структурную целостность всей плиты перекрытия — для создания цельной плиты перекрытия.

BubbleDeck зарекомендовал себя в Европе с момента своего изобретения десять лет назад. В Дании и Голландии за последние семь лет с использованием системы BubbleDeck было построено более 1 миллиона квадратных метров этажей во всех типах многоэтажных зданий.

Объявления

ЗАДАЧИ
1. Использование полых шариков из полиэтилена высокой плотности, изготовленных из отходов пластика в бетонной плите.

2. Уменьшение расхода бетона — 1 кг переработанного пластика заменяет 100 кг бетона.

3. Экологичность и устойчивость — сокращение выбросов энергии и углерода.

4. Уменьшение собственного веса — снятие 35%, что позволяет уменьшить размеры фундамента, что приводит к снижению затрат.

2.0 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ: —
В 1990-х годах Йорген Бройнинг изобрел способ соединения воздушного пространства и стали внутри двухосной бетонной плиты с пустотами. В технологии Bubbledeck используются сферы из переработанного промышленного пластика для создания воздушных пустот, обеспечивая при этом прочность за счет действия дуги.В результате это позволяет пустотной плите действовать как обычная монолитная двухсторонняя бетонная плита. Эти пузырьки могут уменьшить собственный вес до 35% и могут увеличить пропускную способность почти на 100% при той же толщине. В результате плиты BubbleDeck могут быть легче, прочнее и тоньше, чем обычные железобетонные плиты.

2.1. Millennium Tower Rotterdam Дизайн WZMH Architects и AGS Architects, завершение (1997-2000):
Первое высотное здание, построенное с использованием филигранных элементов BubbleDeck, и второе по высоте здание в Нидерландах, 34 этажа и 131 метр в высоту.BubbleDeck был выбран, несмотря на то, что это совершенно новый продукт, из-за его преимуществ в стоимости, времени строительства и гибкости, а также из-за экологических проблем. Можно исключить балки, в результате чего получится на два этажа больше, чем планировалось вначале при той же высоте здания. Построен в 1998-2000 гг.

Рисунок 1: Millennium Tower Rotterdam

2.2. Автостоянка (Франкфурт, Германия в 2001 г.):

Автостоянка, построенная с помощью BubbleDeck во Франкфурте, Германия, в 2001 году.BubbleDeck был выбран для уменьшения веса настилов и увеличения пролета.

Рисунок 2: Автостоянка, построенная с помощью Bubble Deck во Франкфурте, Германия, в 2001 г.

2.3. Медиа-город:

Это 32 000 м. 2 здание было построено с большой прозрачностью, открывая огромный открытый атриум. Этот атриум является центром и центром здания. Пространства имеют мягкие органические формы, которые позволяют свету попадать на каждое рабочее место в здании.Для достижения этих широких, открытых внутренних пространств была выбрана структура BubbleDeck из предварительно натянутых плит перекрытия глубиной 450 мм, обеспечивающая расстояние между колоннами 16 метров, что значительно снижает собственный вес конструкции и обеспечивает большие пролеты. Гибкость BubbleDeck также способствовала созданию мягких плавных органических форм, образующих полы вокруг центрального атриума.

Рисунок 3: Media City

BubbleDeck — это революционная система полов из двухосного бетона, разработанная в Европе.Полые сферы из полиэтилена высокой плотности заменяют неэффективный бетон в центре плиты, тем самым уменьшая собственный вес и повышая эффективность пола. Эти двухосные плиты имеют много преимуществ по сравнению с обычными цельнобетонными плитами: более низкая общая стоимость, меньшее использование материалов, повышенная структурная эффективность, сокращение времени строительства и экологически чистая технология.

Благодаря испытаниям, модулям и анализу различных организаций было доказано, что BubbleDeck превосходит традиционные твердые бетонные плиты: пониженная статическая нагрузка делает долгосрочное реагирование более экономичным для здания, компенсируя незначительное увеличение прогиба плиты, однако сдвиг и продавливание сопротивление сдвигу у пола BubbleDeck значительно меньше, чем у сплошного настила, поскольку сопротивление напрямую связано с глубиной бетонной конструкции. Для компенсации этих различий в прочности была предложена уменьшающая сила, данная система сертифицирована в Нидерландах, Великобритании, Дании и Германии. .

Железобетонные плиты — это компоненты, обычно используемые для полов, потолков, гаражей и наружных изнашиваемых поверхностей

Система BubbleDeck основана на запатентованном методе интеграции — прямом способе соединения воздуха и стали. BubbleDeck — это полость с двумя направлениями d

Структурное поведение плит BubbleDeck® и их применение в легких мостовых настилах

Описание

Диссертация (M. Eng.) — Массачусетский технологический институт, факультет гражданской и экологической инженерии, 2010 г.

Каталогизируется из PDF-версии диссертации.

Включает библиографические ссылки (стр. 41).

Краткое содержание: плита BubbleDeck® — это революционная система двухосного бетонного пола, разработанная в Европе. Полые сферы из полиэтилена высокой плотности заменяют неэффективный бетон в центре плиты, тем самым уменьшая собственный вес и повышая эффективность пола. Эти двухосные плиты имеют много преимуществ по сравнению с обычными твердыми бетонными плитами: более низкая общая стоимость, меньшее использование материалов, повышенная структурная эффективность, сокращение времени строительства и экологичность.Благодаря испытаниям, моделям и анализу, проведенным различными учреждениями, BubbleDeck® доказал свое превосходство над традиционной твердой бетонной плитой. Уменьшение статической нагрузки делает долгосрочное реагирование более экономичным для здания, компенсируя немного увеличенный прогиб плиты. Однако сопротивление сдвигу и продавливанию пола BubbleDeck значительно меньше, чем у сплошного настила, поскольку сопротивление напрямую зависит от глубины бетона. Для компенсации этих различий в прочности были предложены конструктивные коэффициенты уменьшения.Эта система сертифицирована в Нидерландах, Великобритании, Дании и Германии. В этом исследовании, после проверки достоверности предыдущих исследований посредством анализа методом конечных элементов офисного пола в SAP2000, плита BubbleDeck® была испытана для настила пешеходного моста. В конструкции моста преобладают собственный вес конструкции и сосредоточенные нагрузки от автомобильного движения. Эта новая плита может решить обе эти проблемы, уменьшив вес за счет пластиковых сфер и применив ее к пешеходному мосту для ограничения высоких нагрузок.Набор мостовых настилов был смоделирован и проанализирован в SAP2000 для этого исследования.

Отдел

Массачусетский Технологический Институт. Кафедра гражданской и экологической инженерии.

Издатель

Массачусетский технологический институт

Ключевые слова

Гражданская и экологическая инженерия.

Двусторонняя балка, бетонная плита, пол (вафельная плита), анализ и проектирование системы

двусторонний
Анализ и проектирование системы перекрытия бетонных перекрытий (вафельных плит)

Система бетонных перекрытий с двухсторонней балкой (вафельная плита)
Анализ и проектирование

Разработайте систему бетонных перекрытий, показанную ниже, для
промежуточный этаж с весом перегородки 50 фунтов на квадратный фут и без учета временной нагрузки
100 фунтов на квадратный фут.Боковым нагрузкам независимо противодействуют стены сдвига. Квартира
Система пластин будет рассмотрена в первую очередь, чтобы проиллюстрировать влияние больших пролетов и
более тяжелые прикладываемые нагрузки. Система вафельных плит будет исследована, так как она
экономичен для длинных пролетов с большими нагрузками. Пустоты купола уменьшают мертвых
в пустотах можно закрепить груз и электрические приспособления. Вафельная система обеспечивает
привлекательный потолок, который можно оставить открытым, если это возможно, для экономии
в архитектурной отделке.Метод эквивалентных кадров (EFM), показанный в ACI 318, является
используется в этом примере. Ручное решение от EFM также используется для детального
сравнение с модельными результатами spSlab
инженерная программа от StructurePoint.

Рисунок 1 Двусторонняя система плоского бетонного пола

Содержание

1. Предварительный размер элемента. 1

2. Анализ и проектирование на изгиб.13

2.1. Метод эквивалентной рамки (EFM) 13

2.1.1. Ограничения на использование метода эквивалентного кадра. 14

2.1.2. Элементы каркаса эквивалентного каркаса. 14

2.1.3. Анализ эквивалентных кадров. 17

2.1.4. Факторизованные моменты, использованные для дизайна. 19

2.1.5. Учтенные моменты в полосе перекрытия. 21

2.1.6. Требования к армированию на изгиб. 22

2.1.7. Факторизованные моменты в столбцах. 26

3. Дизайн колонн по spColumn.28

3.1. Определение факторизованных нагрузок. 28

3.2. Диаграмма взаимодействия моментов … 30

4. Прочность на сдвиг. 34

4.1. Одностороннее (действие луча) Прочность на сдвиг. 34

4.1.1. На расстоянии г от опорной колонны. 34

4.1.2. На лицевой стороне откидной панели

Двухсторонняя бетонная плита перекрытия с опускающимися панелями

Код

Дом
Требования Кодекса для конструкционного бетона (ACI 318-14) и комментарии (ACI
318Р-14)

ссылку

Бетон
Системы полов (руководство по оценке и экономии), второе издание, 2002 г. Дэвид
А.Фанелла

Примечания
о требованиях строительных норм ACI 318-11 для конструкционного бетона, двенадцатый
Издание, 2013 Portland Cement Association.

Упрощенный
Проектирование железобетонных зданий, четвертое издание, 2011 г. Махмуд Э. Камара
и Лоуренс К. Новак

Контроль
прогиба в бетонных конструкциях (ACI 435R-95)

Расчетные данные

Высота рассказа = 13 футов
(предоставлено архитектурными чертежами)

Накладываемая постоянная нагрузка,
SDL = 20 фунтов на квадратный фут для каркасных перегородок, деревянные стойки, 2 x 2, оштукатуренные 2 стороны

ASCE / SEI
7-10 (Таблица C3-1)

Динамическая нагрузка, LL = 60 фунтов на квадратный дюйм
ASCE / SEI
7-10 (Таблица 4-1)

50 psf считается
по таблице 4-1 для офисных зданий Офисы (2/3 этажа
площадь)

80 psf считается
при осмотре таблицы 4-1 для коридоров офисных зданий (1/3 этажа
площадь)

LL = 2/3 x 50 +
1/3 x 80 = 60 фунтов на квадратный дюйм

f c = 5000 фунтов на кв. Дюйм (для плиты)

f c = 6000 фунтов на квадратный дюйм (для колонок)

f y = 60000 фунтов на кв. Дюйм

Решение

Для плоской пластины (без откидных панелей)

а.
Плита минимум
толщина Прогиб
ACI
318-14 (8.3.1.1)

вместо
подробный расчет прогибов, код ACI 318 дает минимальную толщину плиты
для двухсторонней конструкции без внутренних балок в Таблица 8.3.1.1 .

Для этой системы плоских плит
минимальная толщина плиты согласно ACI 318-14 составляет:

ACI 318-14 (Таблица 8.3.1.1)

Но не менее 5 дюймов ACI
318-14 (8.3.1.1 (а))

ACI 318-14 (Таблица 8.3.1.1)

Но не менее 5 дюймов ACI
318-14 (8.3.1.1 (а))

Где l n = длина
свободного пролета в длинном направлении = 30 x 12 20 = 340 дюймов

Попробуйте 11-дюймовую плиту для всех панелей (собственный вес
= 150 фунтов на фут x 11 дюймов / 12 = 137,5 фунтов на фут)

г. Предел прочности на сдвиг односторонний сдвиг

на
уровень предварительной проверки, использование средней эффективной глубины будет
достаточно. Однако после определения окончательной глубины плиты точная
эффективная глубина будет использоваться в расчетах на изгиб, сдвиг и прогиб.
Оцените среднюю эффективную глубину (рисунок 2):

Где:

c прозрачный = 3/4 дюймаза
# 6 стальной стержень ACI
318-14 (Таблица 20.6.1.3.1)

d b = 0,75 дюйма для стального стержня №6

Рисунок 2 — Двусторонняя система плоского бетонного пола

ACI
318-14 (5.3.1)

Проверить соответствие
толщина плиты для действия балки (односторонний сдвиг) ACI
318-14 (22.5)

на внутренней колонке:

Рассмотрим 12-дюйм. широкий
полоса. Критический участок для одностороннего сдвига находится на расстоянии d ,
от торца опоры (см. рисунок 3):

ACI
318-14 (уравнение 22.5.5.1)

Где λ
= 1 для бетона с нормальным весом, дополнительную информацию можно найти в Классификации типов бетона на основе
Плотность единицы
техническая статья.

Плита толщиной 11 дюймов.
подходит для одностороннего сдвига.

г.
Ножницы для перекрытий
двухсторонние сдвиги прочности

Проверить соответствие
Толщина плиты для продавливания сдвига (двухстороннего сдвига) во внутренней колонне (рис.
4):

ACI
318-14 (Таблица 22.6.5.2 (а))

Плита
толщина 11 дюймов.не подходит для двухстороннего сдвига. Хорошо упомянуть
что фактор сдвига (V и ), использованный в предварительной проверке, не
учитывать влияние неуравновешенного момента на опорах. Включая этот эффект
приведет к увеличению значения V и , как показано далее в разделе 4.2.

Рисунок

Двухсторонняя бетонная плита с балками, проходящими между опорами

Код

Требования Строительных норм
для конструкционного бетона (ACI 318-14) и комментариев (ACI 318R-14)

Минимальные расчетные нагрузки для
Здания и другие сооружения (ASCE / SEI 7-10)

Совет Международного кодекса,
Международный строительный кодекс 2012 г., Вашингтон, Д.С., 2012

Список литературы

Примечания к зданию ACI 318-11
Требования Кодекса для конструкционного бетона, двенадцатое издание, Портленд, 2013 г.
Цементное объединение.

Системы бетонных полов
(Руководство по оценке и экономии), второе издание, 2002 г. Дэвид А. Фанелла

Упрощенный дизайн
Железобетонные здания, четвертое издание, 2011 г. Махмуд Э. Камара и
Лоуренс К. Новак

Расчетные данные

Высота от пола до пола = 12
футов (предоставлено архитектурными чертежами)

Колонны = 18 x 18 дюймов.

Внутренние балки = 14 x 20 дюймов.

Торцевые балки = 14 x 27 дюймов

w c = 150 шт. Фут

f c =
4,000 фунтов на кв. Дюйм

f y = 60000 фунтов на кв. Дюйм

Переменная нагрузка, L o
= 100 фунтов на квадратный фут (офисное здание) ASCE / SEI
7-10 (Таблица 4-1)

Решение

Контроль прогибов. ACI
318-14 (8.3.1.2)

Вместо подробного расчета прогибов, код ACI 318
дает минимальную толщину для двухсторонней плиты с балками, проходящими между опорами
со всех сторон в Таблица 8.3.1.2 .

Жесткость на изгиб между балкой и плитой
Коэффициент (относительной жесткости) ( α f ) вычисляется следующим образом:

ACI
318-14 (8.10.2.7b)

Момент инерции для
эффективное сечение балки и плиты можно рассчитать следующим образом:

Затем,

Для краевых балок:

Эффективные сечения балки и плиты для расчета
Коэффициент жесткости краевой балки показан на рисунке 2.

Для балки с севера на юг:

для Восток-Запад
Крайняя балка:

Для внутренних балок:

Эффективные сечения балки и плиты для расчета
Коэффициент жесткости внутренней балки показан на рисунке 4.

Для внутренней балки Север-Юг:

для Восток-Запад
Внутренняя балка:

Так как α f > 2,0 для
для всех балок минимальная толщина плиты определяется по формуле:

ACI
318-14 (8.3.1.2)

Где:

Используйте плиту толщиной 6 дюймов.

ACI 318 заявляет, что система перекрытий
должны быть спроектированы с использованием любой процедуры, удовлетворяющей равновесию и геометрическим
совместимость при условии соблюдения критериев прочности и пригодности к эксплуатации.
довольный. Отличие двухкомпонентных систем от односторонних: ACI.
318-14 (R8.10.2.3 и R8.3.1.2)
.

ACI 318 разрешает использование Direct
Метод расчета (DDM) и метод эквивалентной рамы (EFM) для гравитационной нагрузки
анализ ортогональных рам и применим к плоским плитам, плоским плитам и
плиты с балками. В следующих разделах описывается решение для программного обеспечения EFM и spSlab. Решение для DDM может
можно найти в примере конструкции системы бетонного пола с двухсторонней пластиной.

EFM — наиболее полный и
подробная процедура, предоставленная ACI 318 для анализа и проектирования
двухсторонние системы перекрытий, в которых конструкция моделируется серией эквивалентных
кадры (внутренние и внешние) на линиях колонн, взятых в продольном направлении и
поперек здания.

Эквивалентная рамка состоит из трех
частей:

1) Горизонтальная полоса перекрытий, включая
любые балки, проходящие в направлении рамы. Различные значения момента
инерцию вдоль оси перекрытий-балок следует учитывать там, где
полный момент инерции в любом поперечном сечении за пределами соединений или колонны
должны приниматься капители, а момент инерции перекрытия-балки при
грань колонны, скобки или прописной буквы разделить на количество (1-c 2 / l 2 ) 2
следует принимать для расчета момента инерции балок перекрытия.
от центра колонны к лицевой стороне колонны, скобки или заглавной буквы. ACI
318-14 (8.11.3)

2) Колонны или другие вертикальные опоры
элементы, выступающие над и под плитой. Различные значения момента
инерцию по оси колонн следует учитывать там, где момент
инерции колонн сверху и снизу балки перекрытия в стыке должна быть
предполагается бесконечным, а полное поперечное сечение бетона равно
разрешено использовать для определения момента инерции колонн при любом пересечении
сечение вне стыков или капителей колонн. ACI
318-14 (8.11.4)

3) Элементы конструкции (Торсионные
элементы), обеспечивающие передачу момента между горизонтальным и вертикальным
члены. Предполагается, что эти элементы имеют постоянное поперечное сечение.
по всей длине, состоящие из наибольшего из следующего: (1)
часть плиты шириной, равной ширине колонны, кронштейна или заглавной буквы
в направлении пролета, для которого определяются моменты, (2)
часть плиты, указанная в (1), плюс часть поперечной балки выше
и под плитой для монолитной или полностью композитной конструкции (3)
поперечная балка включает в себя часть плиты с каждой стороны балки
на расстояние, равное проекции луча выше или ниже
плита, в зависимости от того, что больше, но не больше четырехкратной толщины плиты. ACI
318-14 (8.11.5)

В
EFM, временная нагрузка должна быть устроена в соответствии с 6.4.3, для которого требуется плита.
системы, которые необходимо проанализировать и спроектировать для работы в самых сложных условиях
установлено путем исследования воздействия динамической нагрузки на различные
критические шаблоны. ACI 318-14 ( 8.11.1.2 и 6.4.3 )

Завершено
анализ должен включать репрезентативные внутренние и внешние эквивалентные кадры в
как в продольном, так и в поперечном направлении пола. ACI 318-14 ( 8.11.2.1 )

Панели должны
быть прямоугольным, с соотношением длинных панелей к меньшим, измеряемым
расстояние между центрами опор, не должно превышать 2. ACI 318-14 ( 8.10.2.3 )

Определите коэффициенты распределения момента и фиксированный конец
моменты для эквивалентных элементов рамы.Порядок распределения моментов
будет использоваться для анализа эквивалентного кадра. Коэффициенты жесткости, коэффициенты переноса COF и факторы фиксированного момента на конце
Конечный элемент для балок перекрытия и элементов колонн определяется с помощью таблиц вспомогательных средств проектирования.
at Приложение 20A к PCA Примечания к ACI 318-11 . Эти
расчеты приведены ниже.

а.
Изгиб
жесткость балок перекрытия с двух сторон, К сб .

PCA Примечания к ACI 318-11 (таблица A1)

PCA Примечания к ACI 318-11 (таблица A1)

Где Я сб
— момент инерции сечения перекрытия балки, показанного на рисунке 6, и может быть
вычислено с помощью рисунка 7 следующим образом:

Коэффициент переноса COF = 0.507 PCA
Примечания к ACI 318-11 (Таблица A1)

PCA
Примечания к ACI 318-11 (Таблица A1)

Рисунок 7
Коэффициент C t для полного момента инерции фланцевых секций

г.
Изгиб
жесткость элементов колонны на обоих концах K c .

Ссылаясь на Таблица
A7, Приложение 20A
:

для интерьера
Колонны:

PCA
Примечания к ACI 318-11 (Таблица A7)

Для внешних колонн:

PCA
Примечания к ACI 318-11 (Таблица A7)

г.
Торсионная жесткость
крутильных элементов, К т .

ACI 318-14 (R.8.11.5)

Для
Колонны для интерьера:

Где:

ACI 318-14 (уравнение 8.10.5.2b)

х 1
= 14 из

х 2
= 6 из

х 1
= 14 из

х 2
= 6 из

y 1
= 14 из

y 2
= 42 из

y 1
= 20 из

y 2
= 14 из

С 1
= 4738

С 2
= 2 752

С 1
= 10 226

С 2
= 736

∑C
= 4738 + 2,752 = 7,490 дюйм 4

∑C
= 10,226 + 736 x 2 = 11,698 дюймов 4

Рисунок 8
Прикрепленный крутильный элемент на внутренней колонне

для экстерьера
Колонны:

Где:

ACI 318-14 (Ур.8.10.5.2б)

х 1
= 14 из

х 2
= 6 из

х 1
= 14 из

х 2
= 6 из

y 1
= 21 из

y 2
= 35 из

y 1
= 27 из

y 2
= 21 из

С 1
= 11 141

С 2
= 2,248

С 1
= 16 628

С 2
= 1,240

∑C
= 11 141 + 2248 = 13 389 дюймов 4

∑C
= 16 628 + 1240 = 17 868 дюймов 4

Рисунок 9
Прикрепленный крутильный элемент на внешней колонне

г.Повышенная жесткость на кручение за счет
параллельные балки, K ta .

Для внутренних колонн:

Где:

Для внешних колонн:

e.
Эквивалентный столбец
жесткость K ec .

Где ∑ K ta — для двух торсионных элементов, по одному с каждой стороны колонны, а ∑ K c — для верхней и нижней колонн в стыке перекрытия и балки
промежуточный этаж.

Для внутренних колонн:

Для внешних колонн:

ф. Коэффициенты распределения стыков перекрытий и балок,
ДФ .

На внешнем стыке,

в
внутренний стык,

COF для перекрытия-балки = 0,507

Определить
отрицательные и положительные моменты для перекрытий-балок с использованием распределения момента
метод.

с
отношение постоянной нагрузки к статической без учета фактора:

Кадр будет проанализирован
для пяти условий нагружения с загрузкой образца и частичной временной нагрузкой как
разрешено ACI 318-14 (6.4.3.3).

а.
Факторная нагрузка и
Конечные моменты (МКЭ).

Где (9,3 фунта на квадратный дюйм = (14 x 14) /
144 x 150/22 — вес стержня балки на фут, деленный на l 2 )

PCA Примечания к ACI 318-11 (таблица A1)

г.Распределение моментов.

Момент раздачи на пятерых
Условия нагружения приведены в Таблице 1. Моменты вращения против часовой стрелки.
действия на концах участников считаются положительными. Положительные моменты пролета
определяется из следующего уравнения:

Где
M o — момент в середине пролета для простой балки.

Когда
конечные моменты не равны, максимальный момент в пролете не возникает при
середина пролета, но его значение близко к середине пролета для этого примера.

Положительных
момент в пролете 1-2 под нагружение (1):

Размах положительного момента 2-3 для нагрузки
(1):

Таблица 1 Момент
Распределение для частичного каркаса (поперечное направление)

Шарнир

1

2

3

4

Участник

1-2

2-1

2-3

3-2

3-4

4-3

DF

0.394

0,306

0,306

0,306

0,306

0,394

COF

0,507

0,507

0.507

0,507

0,507

0,507

Загрузка (1) Все
пролеты с полной учтенной временной нагрузкой

ФЭМ

148,1

-148.1

148,1

-148,1

148,1

-148,1

Расст.

-58,4

0

0

0

0

58.4

CO

0

-29,6

0

0

29,6

0

Расст.

0

9.1

9,1

-9,1

-9,1

0

CO

4,6

0

-4,6

4.6

0

-4,6

Расст.

-1,8

1,4

1,4

-1,4

-1,4

1.8

CO

0,7

-0,9

-0,7

0,7

0,9

-0,7

Расст.

-0.3

0,5

0,5

-0,5

-0,5

0,3

CO

0,3

-0,1

-0.3

0,3

0,1

-0,3

Расст.

-0,1

0,1

0,1

-0,1

-0.1

0,1

M

93,1

-167,6

153,6

-153,6

167,6

-93,1

Инжектор M

89.5

66,2

89,5

Загрузка (2)
Нагрузка первого и третьего пролетов с коэффициентом динамической нагрузки 3/4

ФЭМ

125.4

-125,4

57,3

-57,3

125,4

-125,4

Расст.

-49,4

20.8

20,8

-20,8

-20,8

49,4

CO

10,6

-25,1

-10,6

10.6

25,1

-10,6

Расст.

-4,2

10,9

10,9

-10,9

-10,9

4.2

CO

5,5

-2,1

-5,5

5,5

2,1

-5,5

Расст.

-2.2

2,3

Проблемы с влажностью между полом и плитой

Вода — неотъемлемая часть процесса гидратации бетона. Однако для успешной укладки пола крайне важно, чтобы излишки влаги покидали плиту после ее заливки.

После заливки плиты избыточная влага должна покинуть плиту, чтобы усилить сцепление с бетоном.Плита также должна высохнуть до определенного уровня влажности перед укладкой на нее напольных материалов. Возможно повреждение напольных покрытий из-за попадания влаги.

3 Обычные напольные материалы могут вызвать проблемы, связанные с влажностью:

  1. Клеи
    Отказ клея из-за влажности является проблематичной реальностью для напольных покрытий. Последние тенденции к ограничению использования летучих органических соединений (ЛОС) в клеях для полов увеличили количество используемых клеев, чувствительных к влаге.Если клей, используемый для укладки напольного покрытия, не имеет надлежащей влагостойкости для бетонного основания, вся укладка может оказаться под угрозой.
  2. Плавающие полы
    Плавающие полы привлекательны тем, что их не нужно прикреплять непосредственно к черному полу. Вместо этого части пола «сцепляются» вместе, чтобы стать единым целым, которое не так уязвимо к сезонным изменениям, изменениям размеров или другим проблемам, связанным с влажностью. Фактически, плавающие полы часто рекомендуются в проектах, где высока вероятность попадания влаги при использовании стандартных приставных систем пола.Для плавающих полов производители часто рекомендуют установить влагозащитный барьер между черным и плавающим полом, чтобы предотвратить проникновение влаги. Сложность, конечно, заключается в том, что если влагобарьер каким-либо образом нарушен, влага из плиты под ним все равно может повредить пол или отделку.
  3. Затирка или цементные связки
    Избыточная влажность на залитой плитке или мозаичном полу часто проявляется в виде высолов, беловатого налета на поверхности раствора.Это результат того, что водорастворимые минералы переносятся на поверхность раствора вместе с влагой, которая испаряется. Поскольку минералы не испаряются, они остаются на поверхности пола в виде видимых остатков. Чем пористее бетон или затирка, тем больше вероятность появления высолов. В большинстве случаев эти минералы фактически являются частью смеси бетонных плит. Хотя они могут находиться в земле под плитой и просачиваться в бетон, если не был установлен гидроизоляционный барьер.Если плита не была высушена до требуемых характеристик перед укладкой плитки, естественная миграция влаги из высыхающего бетона повлияет на раствор. Для устранения проблемы потребуются меры по исправлению положения. В крайних случаях избыток влаги может привести к отслаиванию или растрескиванию раствора, что приведет к полному или тонкому разрушению раствора.

Вы уже видите тему? Реальный риск для хорошего пола связан с влагой, которая может накапливаться в слое между бетонной плитой и самим полом.

сводка
Клеи, плавающие полы и цементные или цементные связки — это 3 распространенных материала для полов, которые могут вызвать проблемы, связанные с влажностью. Контроль влажности часто является одним из наиболее важных, но часто игнорируемых элементов успеха любого пола с течением времени. Ответственный контроль влажности (точные измерения влажности) начинается с бетонной плиты.

Влага в бетонном основании

Чтобы влага накапливалась между бетонной плитой и полом, она должна попасть в средний слой.В этом разделе мы разберем основные способы, которыми вода может попасть в бетон, что вызывает накопление избыточной влаги, и перечислим эффективные методы предотвращения проблем с влажностью.

Источники влаги в бетоне

Основным источником влаги в бетонной плите является вода, смешанная с цементом. Никакой источник воды не оказывает большего влияния на время, необходимое для застывания бетона.

Но у вас есть другие источники воды, о которых нужно беспокоиться. Различные потенциальные внешние источники воды на рабочем месте могут повлиять на сушку и отверждение плит.

  • Дождь, снег и спринклерные системы являются виновниками работы на открытой для непогоды рабочей площадке. Опасность этих источников воды возрастает, если уклон грунта вокруг плиты наклонен к нему. Бетон не только поглощает воду сверху, но также принимает сток с территорий вокруг него.
  • Бетонная плита также может поглощать грунтовые воды под ней и вокруг нее. Таким образом, количество естественных грунтовых вод оказывает огромное влияние на влажность бетона.
  • Неестественные источники воды также могут пропускать воду.Любая ненадлежащая установка сантехники на рабочем месте создает высокий риск избыточной влажности. Старый водопровод, который поврежден и имеет протечки, представляет такой же риск.
  • Окружающие условия также могут увеличить содержание воды в бетонной плите. Конденсат образуется на плите с более низкой температурой и влажностью, чем точка росы воздуха. Точка росы — это температура, при которой воздух не может больше удерживать влагу. Вы знаете, когда начинает образовываться роса (или конденсат). Плита впитает часть конденсата.

    Плита будет также поглощать влагу из окружающей среды, когда ее относительная влажность (RH) ниже относительной влажности воздуха. Влага хочет выровняться. Если в воздухе содержится больше влаги, чем в плите, о чем свидетельствует его относительная влажность, эта влага переместится в бетон.

сводка
Дождь, снег, грунтовые воды, протечки, увеличивающееся содержание воды и спринклерные системы — все это потенциальные источники бесплатной воды. То есть вода не требует отверждения бетона. Любая влага, в которой плита не нуждается, — это влага, которая может подорвать укладку пола.

Причины появления избыточной влаги в бетонной плите

Недостаточный дренаж вокруг плиты увеличивает риск любого источника влаги. Фактически, существующий источник воды сам по себе не может быть проблемой. Небольшой дождь или немного грунтовых вод могут стекать с помощью хорошо продуманного дренажа. Даже минимальные источники воды могут скапливаться на бетоне без соответствующих водопроводов и водостоков.

Избыток воды также может проникнуть в конструкцию из-за плохой защиты основания.Грунтовые воды будут проникать в бетон, если между землей и черным полом не будет пароизолятора.

Более вероятная причина плохой защиты чернового пола — использование неправильного пароизолятора. Некоторые стандарты ASTM позволяют замедлителю образования пара иметь рейтинг проницаемости 0,3 перм, что может обеспечить «примерно 18 галлонов воды в неделю на площади 50 000 квадратных футов». Замедлитель парообразования со слишком низким рейтингом химической стойкости не справится с необходимостью.

В других случаях замедлитель парообразования мог находиться на земле.Полезно иметь разделительный барьер между землей и пароизоляцией. Подрядчики должны установить замедлитель образования пара поверх гранулированного наполнителя, чтобы обеспечить дополнительное отделение от грунтовых вод.

Еще одна потенциальная опасность для защиты чернового пола — порванный замедлитель образования паров. Порванные замедлители образования пара могут произойти на неосторожном рабочем месте. Спешные графики строительства создают всевозможные (среди прочего) угрозы влажности.

Планы быстро меняющихся проектов часто означают, что бетонные плиты не успевают укладывать.Например, плиты могут подвергаться механическому затиранию, чтобы ускорить подготовку к укладке пола. Сжатие, вызванное затиркой, закрывает отверстия для испарения в плите. В результате чрезмерное затирание увеличивает время высыхания. Если график не предусматривает этого времени, то клей или поверхностные мембраны укладываются на бетон с слишком высокой влажностью. В таких условиях практически гарантирован выход пола из строя из-за влажности.

Как избежать чрезмерной влажности

Лучшее намерение избежать избытка влаги не имеет значения, если у вас нет точного определения влажности бетона.Есть два основных способа получить неточное определение влажности. Первый — выбрать неправильный тест на влажность бетона. Только испытание на относительную влажность на месте измеряет влажность под поверхностью плиты. Любой тест, измеряющий только поверхностную влажность, обязательно дает неточные результаты.

Другой способ получить неточные результаты теста влажности — это неправильно выполнить тест на относительную влажность на месте. Если вы не разместите достаточно датчиков по всему полу, вы не получите точного изображения пространства.

ASTM F2170 требует трех датчиков для первых 1000 квадратных футов и еще одного датчика для каждых дополнительных 1000 квадратных футов.Среди других ошибок тестирования — неправильная установка датчика на глубину.

Серьезные ошибки могут возникать даже из-за неправильного написания показаний на вашей диаграмме. Датчики Rapid RH® L6 содержат встроенное хранилище данных, которое автоматизирует создание отчетов о результатах. Когда проводится собрание, чтобы решить, когда устанавливать пол, никто не должен полагаться на бумажные записи.

Как предотвратить проблемы с влажностью бетонного пола

Влага — неотъемлемая часть бетонной конструкции. Проблем, связанных с влажностью, нет.

  • Поддерживайте низкое соотношение воды и цемента. Чем больше воды в смеси, тем больше вероятность того, что плита не успеет застыть все время. Старайтесь не добавлять воду в уже смешанный бетон. Эта вода — новая переменная, которая затрудняет управление временными рамками и проблемами влажности.
  • Примите все необходимые меры при заливке бетона ниже уровня земли или на мокрой строительной площадке. Означает ли это установку дополнительных дренажных линий, использование насосов для осушения участка или любой другой метод — сделайте это.Убедитесь, что ваши методы вытеснения воды не вызывают стекание в неправильном направлении.
  • Слои над и под бетонной плитой для предотвращения просачивания воды в плиту. Начните с пароизолятора с рейтингом проницаемости, который отражает потребности помещения. Установите его поверх слоя заливки. Осмотрите его перед заливкой бетона и устраните возможные трещины. При необходимости используйте подходящую прокладку между бетонной плитой и полом. Особенно это актуально при использовании деревянных полов.Установка фанеры может обеспечить дополнительную защиту, но ее также необходимо проверить, чтобы убедиться, что она не вводит новую влагу.
  • Подождите, пока бетонная плита высохнет и затвердеет. Ознакомьтесь с планом и графиком проекта. Достаточно ли времени для схватывания бетонного пола? Нет причин начинать за восьмеркой. По возможности максимально контролируйте окружающие условия, чтобы ускорить график. Защитите пространство от посторонних элементов. Если сезон не идеальный, можете ли вы принять меры, чтобы уменьшить колебания температуры воздуха? Сможет ли осушитель воздуха впитать больше влаги из бетона? Используйте вентиляторы для увеличения потока воздуха, что сокращает время высыхания.

Все эти методы преследуют одну цель: не укладывать пол слишком рано. Подготовительные материалы, такие как клеи или фанера, склеивают бетон. Герметичный бетон перестанет выделять влагу. В этот момент плита имеет влагу, которую она будет удерживать в течение длительного времени. Если в бетоне застряла избыточная влага, она со временем проявится уродливым и, возможно, опасным образом.

сводка
Низкое соотношение воды и цемента, использование насосов для обезвоживания, без использования замедлителя пара и не позволяя бетону должным образом высохнуть и отвердеть — все это способы предотвратить проблемы с влажностью бетонных полов.

Как узнать, есть ли у меня чрезмерная влажность

Возможно, пол уже проявляет некоторые внешние признаки избыточной влажности. Пол с белым или сероватым порошкообразным пятном (также называемым «высолами»), вероятно, имеет избыток влаги. Из-за того, что влага движется вверх по плите и затем испаряется с поверхности. Беловатое пятно — это соль, оставшаяся после испарения воды. Или вы можете увидеть, что пол, уложенный поверх бетонной плиты, вздувается или отслаивается.Если поверх плиты был установлен деревянный пол, древесина может потрескаться или покоробиться. Эти типы поломок полов происходят из-за избыточной влаги, оставшейся между полом и бетоном.

Никто не хочет ждать, пока не станут заметны уродливые признаки чрезмерной влажности. Перед этим вы должны знать, не задерживает ли ваш пол слишком много влаги.

Тест с хлоридом кальция — это более старый метод измерения уровня влажности бетонных полов. Его также называют тестом на выделение паров влаги (MVER).Он стандартизирован как ASTM F1869 (Стандартный метод испытаний для измерения уровня выделения паров влаги из бетонного основания с использованием безводного хлорида кальция).

В испытании MVER используется разница в весе хлористого кальция, помещенного на поверхность плиты за 72-часовой период. Хлорид кальция, находящийся под закрытой посудой, поглощает влагу, испаряющуюся с плиты. Вы рассчитываете скорость испарения на основе разницы в весе.

К сожалению, окружающие условия часто искажают результаты теста MVER.F1869 не позволяет использовать его даже на легком бетоне. Большую озабоченность вызывает то, что измеряет тест MVER. Он измеряет влажность только на поверхности бетонной плиты. В долгосрочной перспективе важна не проверка влажности. Вам необходимо знать влажность бетона.

Испытания относительной влажности только на месте на предмет влажности ниже поверхности плиты. Датчики, вставленные в плиту, измеряют относительную влажность в бетоне.

И это не случайные глубины. ASTM F2170 (Стандартный метод испытаний для определения относительной влажности в бетонных плитах перекрытия с использованием зондов на месте) определяет глубину в зависимости от того, заливается ли бетон по классу и используются ли замедлители образования пара.

Тщательные научные испытания, проведенные в университетах и ​​лабораториях, определили и подтвердили правильную глубину. На нужной глубине датчик относительной влажности точно отражает состояние влажности плиты после укладки пола.

Rapid RH L6 возвращает надежные с научной точки зрения показания, необходимые для успешного завершения проекта напольного покрытия. Показания, которые не может предоставить тест MVER. Более того, тест на относительную влажность можно выполнить за 24 часа. Это одна треть времени ожидания, необходимого для проведения теста MVER.

Сводка
Избыточная влажность возникает по нескольким причинам, в том числе по нескольким причинам: деревянный пол коробится или трескается, вы видите высолы или белые пятна на бетонном полу, или пол над бетоном пузырится или отслаивается.

Управление влажностью требует точных показаний влажности

Точное измерение влажности бетона достигается только при испытании относительной влажности. В отличие от тестов на поверхности, таких как тесты хлорида кальция, тестирование относительной влажности определяет точное состояние влажности внутри плиты путем размещения зондов на стратегической и проверенной глубине.В процессе сушки влага часто поднимается через плиту снизу вверх. Только тестирование, проведенное на правильной глубине, может позволить вам определить, будет ли окончательная влажность плиты совместима с полом и продуктами, использованными для его укладки.

Wagner Meters помогает профессионалам в области напольных покрытий более 50 лет. За эти десятилетия мы разработали одни из самых точных, инновационных и простых датчиков измерения относительной влажности на рынке сегодня. Rapid RH L6 — это новейшая итерация, в которой используются преимущества технологий 21 века для упрощения отчетности.

Все наши датчики и тестовые наборы Rapid RH основаны на десятилетиях научных исследований и технологических достижений , чтобы помочь каждому строителю и специалисту по напольным покрытиям точно определить правильный уровень относительной влажности бетона для выбранных в проекте материалов полов. Наш инновационный Total Reader® и откалиброванный на заводе интеллектуальный датчик позволяют получать быстрые и надежные результаты. Линия продуктов Rapid RH доступна по цене и соответствует требованиям ASTM F2170 для удобства записи и отчетности.

Мы также понимаем, что иногда график строительного проекта подразумевает альтернативный выбор клеев или даже напольных покрытий. Датчики Rapid RH помогают принимать обоснованные решения в режиме реального времени. Наряду с точным и действенным тестированием мы также составили единый список производителей, которые предоставляют спецификации допусков относительной влажности для своих напольных покрытий на сайте www.