Расчет монолитной плиты перекрытия: Расчет монолитной плиты перекрытия

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

L – длина балки.

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.

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

• Преимущества устройства монолитного перекрытия
• Виды
• Расчет безбалочного перекрытия
• Расчет монолитной плиты, опертой по контуру
• Параметры монолитной плиты
• Как рассчитать наибольший изгибающий момент
• Как выбрать сечение арматуры
• Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника

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.

Внимание!

Устраивать монолитное перекрытие в доме из газобетона можно исключительно после установки дополнительных опор из бетона или железа. Что же касается деревянных построек, то использование такого типа литья запрещено.

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.

Виды ↑

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.

Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

• чертежи, в которых указаны точнейшие размеры сооружения. Допустимая погрешность – до миллиметра;
• расчет монолитной плиты перекрытия, где учтены создаваемые ею нагрузки.

Профилированные листы позволяют получить ребристое монолитное перекрытие, отличающееся большей надежностью. При этом значительно сокращаются затраты на бетон и стержни арматуры.

На заметку

Все монтажные работы выполняются по специально составленным технологическим картам на устройство монолитного перекрытия. Его еще называют основным технологическим документом, предназначенным как для строительных организаций и проектных бюро, так и для мастеров , непосредственно связанных с выполнением монолитных ж/б работ.

Расчет безбалочного перекрытия ↑

Перекрытие этого типа представляет из себя сплошную плиту. Опорой для нее служат колонны, которые могут иметь капители. Последние необходимы тогда, когда для создания требуемой жесткости прибегают к уменьшению расчетного пролета.

Полезно

Экспериментально было установлено, что для безбалочной плиты опасными нагрузками можно считать сплошную, оказывающую давление на всю площадь и полосовую, распределенную через весь пролет.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет l_n вычисляют по формуле m_n = q_nl_n²/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q₁ и q₂ равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q.  Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от М_а и М_б, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h₀₁ = 130 мм, для второй – h₀₂ = 110 мм. Воспользуемся формулой А_0n = M/bh²_0nR_b. Соответственно получим:

• А₀₁ = 0.0745
• А₀₂ = 0.104

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

• Fa1 = 3,275 кв. см.
• Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

На заметку

Для расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение. Однако многие специалисты считают, что, в отличие от заводских, для монолитных плит его использование не столь уж обязательно, поскольку при таком подходе возникает необходимость в ряде дополнительных расчетов, к примеру, на раскрытие трещин и прочих. И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

• при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз;
• при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно 0.49, откуда получаем, что m₂ = 0.49*m₁.

Далее, для нахождения общего момента значения m₁ и m₂ необходимо сложить. В итоге получаем, что M = 1.49*m₁. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η₁, η₂ и ξ₁, ξ₂. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

• Fa1 = 3.845 кв. см;
• Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

• продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, S_сеч. – 3.93 кв. см;
• поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, S_сеч. – 2.01 кв.см.

© 2022 stylekrov.ru

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 такие важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

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 о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Давайте начнем с того, что монолитная железобетонная плита перекрытия – это конструкция, которая лежит на четырех несущих стенах, т.е. опирается по своему контуру.

И не всегда плита перекрытия представляет собой правильный четырехугольник. Тем более, что сегодня проекты жилых домов отличаются вычурностью и многообразием сложных форм.

В этой статье мы научим вас рассчитывать нагрузку на 1 кв. метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам. Если сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

Теперь рассмотрим такие основные понятия, как физическая и проектная длина плиты. Т.е. физическая длина перекрытия может быть любой, а вот расчетная длина балки уже имеет другое значение. Ею называют минимальное расстояние между наиболее удаленными соседними стенами. По факту физическая длина плиты всегда длиннее, чем проектная длина.

Вот хороший видео-урок о том, как производится расчет монолитной плиты перекрытия:

Важный момент: несущий элемент плиты может быть как шарнирная бесконсольная балка, так и балка жесткого защемления на опорах. Мы будем приводить пример расчета плиты на бесконсольную балку, т.к. такая встречается чаще.

Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, нужно рассчитать один ее метр для начала. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу. Так, высота плиты всегда значится как h, а ширина как b. Давайте рассчитаем плиту с такими параметрами: h=10 см, b=100 см. Для этого вам нужно будет познакомиться с такими формулами:

Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка запланирована. При этом какая-то часть нагрузки будет считаться длительной, которую определяет количество мебели, техники и этажности, а другая – кратковременной, как строительное оборудование во время стройки.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и другого рода нагрузки, как статистические и динамические, при этом сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в килограммах или в ньютонах (например, нужно будет ставить тяжелую мебель) и распределительная нагрузка, измеряемая в килограммах и силе. Конкретно сам расчет плиты перекрытия всегда нацелен на определение распределительный нагрузки.

Вот ценные рекомендации, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия в плане расчета на изгиб:

Еще один немаловажный момент, который тоже нужно учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? На кирпичные, каменные, бетонные, пенобетонные, газобетонные или из шлакоблока? Вот почему так важно рассчитать плиту не только с позиции нагрузки на нее, но и с точки зрения ее собственного веса. Особенно если ее устанавливают на недостаточно прочные материалы.

Сам расчет плиты перекрытия, если мы говорим о жилом доме, всегда нацелен на нахождение распределительной нагрузки. Она рассчитывается по формуле: q1=400 кг/м². Но к этому значению добавьте вес самой плиты перекрытия, а это обычно 250 кг/м², а бетонная стяжка и чистовой пол дадут еще дополнительные 100 кг/м². Итого имеем 750 кг/м².

Учитывайте при этом, что изгибающее напряжение плиты, которая по своему контуру опирается на стены, всегда приходится на ее центр.

Именно монолитную плиту перекрытия, в отличие от деревянных или металлических балок, рассчитывают по поперечному сечению. Ведь бетон само по себе – неоднородный материал, и его предел прочности, текучести и других механических характеристик имеет значительный разброс.

Что удивительно, даже при изготовлении образцов из бетона, даже из одного замеса получаются разные результаты. Ведь здесь много зависит от таких факторов, как загрязненность и плотности замеса, способов уплотнения и других технологических факторов, даже так называемой активности цемента.

При расчете монолитной плиты перекрытия всегда учитывается и класс бетона, и класс арматуры. Само сопротивление бетона принимается всегда на значение, на какое идет сопротивление арматуры. Т.е., по сути, на растяжение работает именно арматура. Сразу оговоримся, что здесь существует несколько расчетных схем, которые учитывают разные факторы. Например, силы, которые определяют основные параметры поперечного сечения по формулам, или расчет относительно центра тяжести сечения.

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%. Поэтому доверимся формулам:

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Согласно СНиПам 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве.

---

Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

Калькулятор бетона

— Сколько мне нужно бетона?

Рассчитайте заливку бетонной плиты и фундамента и получите советы по оценке

Используйте эти бесплатные калькуляторы бетона, чтобы оценить, сколько бетона вам потребуется для плит, фундаментов или колонн. Рекомендуется переоценить количество необходимого бетона, чтобы не опоздать на строительной площадке.

ФОРМУЛА КАЛЬКУЛЯТОРА БЕТОНА

Какое уравнение следует использовать, чтобы узнать, сколько бетона мне нужно?

Как рассчитать бетон:

1. Определите необходимую толщину бетона
2. Измерьте длину и ширину, которые вы хотите покрыть
3. Умножьте длину на ширину, чтобы определить площадь в квадратных футах
4. Преобразование толщины из дюймов в футы
5. Умножьте толщину в футах на площадь в квадратных футах, чтобы определить кубические футы
6. Преобразование кубических футов в кубические ярды путем умножения на 0,037

Вот как выглядят расчеты для бетонного патио размером 10 на 10 футов:

1. 10 х 10 = 100 квадратных футов
2. 4 ÷ 12 = 0,33
3. 100 x 0,33 = 33 кубических фута
4. 33 х 0,037 = 1,22 кубических ярда

По сути, вы вычисляете объем, а затем конвертируете его в кубические ярды. Для бетона формула объема выглядит следующим образом: длина х ширина х толщина.

Чтобы определить, сколько мешков бетона вам понадобится, разделите общее количество необходимых кубических метров на выход.

Используйте следующие выходы на каждый размер пакета:

• Выход 40-фунтового мешка 0,011 кубических ярдов
• 60-фунтовый мешок дает 0,017 кубических ярда
• 80-фунтовый мешок дает 0,022 кубических ярда

ГОТОВАЯ СМЕСЬ VS. БЕТОН В МЕШКАХ

Должен ли я заказывать бетон на складе в компании по производству готовых смесей или использовать только мешки?

Более крупные работы, такие как подъездные пути, легче выполнять, если заказывать бетон на складе, а не пытаться смешивать мешок за мешком вручную. Для небольших работ, таких как дорожка, скромный внутренний дворик или фундамент, вам следует вместо этого рассчитать количество бетонных мешков.

Бетон в мешках идеально подходит для:

• Заливки небольших плит для тротуаров или террас
• Установка столбов для заборов или почтовых ящиков
• Ремонт фундаментных стен, дорожек или ступеней
• Заливка небольших бордюров, ступенек или пандусов
• Фундаменты для террас, пергол, стен и др.

Если вы покупаете бетон в мешках, вы можете получить его с доставкой, но если это всего несколько мешков, вы будете нести ответственность за его транспортировку самостоятельно. Вам также понадобится дополнительное оборудование для смешивания бетона. Взятый напрокат миксер может быть очень полезен, но тачка подойдет всего для нескольких сумок.

Готовый бетон во дворе подходит для:

• Большие патио, подъездные пути, террасы у бассейнов и многое другое
• Фундаментные плиты для дома
• Автостоянки или коммерческие тротуары

Если вы планируете заказать бетон у поставщика готовой смеси, ему необходимо знать, сколько метров бетона необходимо доставить. Многие компании по производству готовых смесей будут иметь минимальный заказ в 1 ярд и будут взимать плату за недостачу при заказе частичных партий. Средний грузовик вмещает от 9и всего 11 ярдов. Если для вашего проекта требуется больше бетона, потребуется несколько грузовиков.

Сколько весит бетон?

Бетон обычно заказывают в кубических метрах, но если вы ищете вес бетона, он зависит от типа используемой смеси. Тем не менее, по оценкам большинства поставщиков готовых смесей, кубический ярд бетона весит около 4000 фунтов. Итак, если вам нужно три ярда, это будет около 12 000 фунтов (3 ярда x 4 000 фунтов). Спросите своего поставщика, если вы хотите знать точный вес.

СОВЕТЫ ПО ОЦЕНКЕ БЕТОНА

Atlanta Brick & Concrete в Атланте, Джорджия

Расчет количества бетона, необходимого для плит (включая нестандартные формы)

Практическое правило: добавьте ¹ / ₄ » к толщине вашей плиты для вашего бюджета бетона плиты. Это предполагает, что у вас есть работа

Если вы проверяете свой сорт и одна точка имеет размер 4 дюйма, некоторые точки имеют размер от 4,5 до 5 дюймов, лучшим решением как для качества работы, так и для вашего бюджета на бетон является исправить оценку.

Нечетные фигуры: Превратите нечетные фигуры в прямоугольники, а нечетные фигуры неожиданно легко сопоставить.

Нарисуйте подъездную дорожку 14′ x 20′ и ваша оценка будет хорошей. И вот почему: подъездная дорога 16 футов вверху и 12 футов внизу. Через центр ширина в среднем составляет 14 футов.

Расчет количества бетона, необходимого для фундаментов

Фундаменты редко точно соответствуют чертежу. В каменистой почве фундаменты могут разрушиться при выемке больших камней

Предполагалось, что это будет фундамент размером 12″*12″, но обратите внимание, как обрушилась левая сторона фундамента. Вычислите истинную ширину.

Экскаватор, возможно, копал слишком глубоко, или мог быть дождь, и необходимо было выкопать фундамент глубже, чтобы добраться до твердой почвы. Поэтому важно проверить различные места на вашей ноге и получить средний размер. Затем с помощью калькулятора рассчитайте необходимое количество бетона.

Плиты дома на уровне, которые на 8 дюймов отклоняются от уровня, с плитой на 4 дюйма также имеют часть основания над уровнем грунта.

Этот фундамент размером 12 x 12 дюймов должен быть рассчитан на 12 x 16 дюймов, поэтому считается, что фундамент поднимается выше уровня земли, чтобы достичь толщины плиты 4 дюйма. , Если к крыльцу ведут три ступени:

• Используйте калькулятор плит, чтобы рассчитать бетон, необходимый для поверхности крыльца.
• Используйте калькулятор фундамента для расчета сторон крыльца и ступеней

Вот пример:

Это крыльцо имеет площадь 9 кв. футов, поэтому введите в калькулятор плиты толщину 4 дюйма, ширину 3 фута и длину 3 фута. Итого 0,11 кубических ярда.

Крыльцо также имеет 9 погонных футов 6 дюймов. шаг. Поэтому введите в калькулятор фундамента 6 дюймов в глубину и 12 дюймов в ширину (всегда учитывайте ступени шириной 12 дюймов) и 9 футов в длину. Итого получается 0,17 кубических ярда.

Общее количество бетона, необходимое для крыльца 3 на 3 фута будет 0,28 кубических ярда (0,11 + 0,17 кубических ярда = 0,28 кубических ярда)

Повторите это для добавленных слоев шагов.

Крыльцо 3 х 3 фута

Расчет количества заливки основания

Использование запаса прочности: проблемы, вызванные недооценкой количества бетона

Никогда не пытайтесь заказать точное количество необходимого бетона. Включите запас прочности.

Идеально размещенный заказ бетона завершит работу с небольшим остатком. Заказ на 20 кубических ярдов с оставшимся 1 кубическим ярдом является хорошим заказом. Заказ на 20 кубических ярдов, которому не хватает кубических ярдов, не является хорошим заказом.

Дополнительные расходы в связи с нехваткой бетона

• Сверхурочные работы бригады
• Короткая загрузка от поставщика готовой смеси
• Может возникнуть холодный шов (где закончилась одна заливка и началась другая)

Три шага к заказу достаточного количества бетона:

• Воспользуйтесь калькулятором бетона
• Измерьте глубину и ширину, как они были построены на месте, а не просто то, что указано в планах.
• Добавить запас прочности

Эмпирическое правило для запаса прочности:

• Если вы заказываете 1-5 кубических ярдов, заказывайте 0,5-1 c.y. дополнительный
• Если вы заказываете 6-10 у.е., заказывайте 1 у.е. дополнительный
• Если вы заказываете 11-20 у.е., заказывайте 1-1,5 у.е. дополнительный

Лишний бетон может расстроить. В конце концов, вы должны заплатить за этот бетон. Однако помните, что вы делаете свою работу услугой, заказывая достаточное количество бетона, а это значит, что у вас останется немного бетона.

Запрос вашего поставщика готовых смесей посетить ваш объект

После того, как вы выбрали поставщика готовых смесей, пригласите представителя на ваш объект, чтобы высказать свое мнение о требуемом количестве. Сравните рисунок с тем, что у вас получилось. Обсудите любые расхождения с поставщиком.

Ваш поставщик готовых смесей имеет неоценимое значение для проверки вашего мнения об условиях работы, проверки вашего запаса прочности, выявления проблем, о которых вы, возможно, не думали, и информирования вас о любых местных условиях, о которых вам необходимо знать.

Последнее обновление: 7 сентября 2022 г.

Расчет железобетонного подвесного перекрытия::EPLAN.HOUSE

Монолитные железобетонные плиты перекрытий , несмотря на большое количество сборных плит, по-прежнему пользуются спросом. Особенно это актуально, если это дом с уникальной планировкой, где все комнаты разного размера или бригада будет производить строительство без подъемных кранов. В таких случаях установка монолитной железобетонной плиты перекрытия позволяет значительно сократить расходы на материалы или доставку и монтаж. Однако больше времени строитель потратит на подготовительные работы, в том числе на опалубку. Однако не это отпугивает людей, приступающих к бетонированию пола. Сделать опалубку, заказать арматуру и бетон теперь не проблема. Проблема в том, как определить, какой бетон и какая арматура для этого требуется.

Эта статья не является руководством к действию, а носит чисто информационный характер. Все тонкости расчета железобетонных конструкций строго стандартизированы.

Расчет любой строительной конструкции вообще и железобетонной плиты перекрытия в частности состоит из нескольких этапов:  

• выбор геометрических параметров сечения;
• определяют класс бетона и класс арматуры, чтобы проектируемая плита не разрушилась при воздействии максимально возможной нагрузки.

Расчет мы будем выполнять для сечения, перпендикулярного оси x.

Не будем проводить расчеты:

1. местное сжатие,
2. продавливание,
3. действие поперечных сил,
4. трещины кручения (предельные состояния первой группы) и раскрытия
6. (предельные состояния для второй группы).

Предполагая заранее, что для обычного плоского подвесного пола в жилом доме такие расчеты не требуются, а, как правило, и требуются. При этом ограничимся только расчетом поперечного (типового) сечения на действие изгибающего момента. Кому не нужны пояснения по определению геометрических параметров, выбору расчетной модели, набору нагрузок и предпосылкам расчета, могут сразу перейти к расчетному примеру.

Этап 1. Определение расчетной длины плиты.

Реальная длина плиты может быть любой, а вот расчетная длина, иначе говоря, пролет балки (а в нашем случае плиты перекрытия) — совсем другое дело. Пролет — это расстояние в свету между несущими стенами. Другими словами, это длина или ширина комнаты от стены до стены. Поэтому определить пролет плиты перекрытия довольно просто. Нужно измерить это расстояние линейкой или другим подручным средством. Конечно, реальная длина плиты будет больше. Монолитная железобетонная плита перекрытия может опираться на несущие стены из кирпича, шлакоблока, камня, керамзитобетона или газобетонных блоков, в нашем случае это не принципиально. Однако допустим, что несущие стены облицованы материалами, обладающими недостаточной прочностью (пенобетон, газобетон, керамзитобетон, шлакоблок). В этом случае материал стены также должен быть рассчитан на соответствующую нагрузку. В данном примере рассмотрим однопролетную плиту перекрытия, опирающуюся на две несущие стены. Расчет железобетонной плиты по контуру, т. е. по четырем несущим стенам, а также многопролетных плит здесь не рассматривается.

Вышеуказанное не остается пустым звуком и лучше усваивается. Примем значение расчетной длины плиты l = 4 м .

Этап 2. Предварительное определение геометрических параметров плиты, класса арматуры и бетона.

Нам пока неизвестны эти параметры, но мы можем настроить их так, чтобы они что-то считали.

Зададим высоту плиты h = 10 см, а условную ширину b = 100 см. В данном случае условность означает, что мы будем рассматривать плиту перекрытия как балку высотой 10 см и шириной 100 см, а значит, полученные результаты следует распространить на все оставшиеся сантиметры ширины плиты. Если предстоит изготовить плиту перекрытия расчетной длиной 4 м и шириной 6 м, то для каждого из этих 6 метров следует принимать параметры, определенные для одного расчетного метра.

Итак принимаем значения высоты h = 10 см , ширины = 100 см , класса бетона В20 , класса арматуры А400

Этап 3.

Определение опор.

В зависимости от пролета опоры, материала и веса несущих стен плита перекрытия может рассматриваться:

• как шарнирная неконсольная балка,
• , или как шарнирно-консольная балка,
• или в виде балки с жестким защемлением на опорах.

Почему это важно, описывается отдельно. В дальнейшем мы будем рассматривать шарнирно опертую консольную балку как наиболее распространенный случай.

 

Этап 4. Определение нагрузки на плиту.

 

Нагрузки на балки могут быть самыми разнообразными. С точки зрения строительной механики все, что неподвижно лежит на балке, прибито, приклеено или подвешено к плите перекрытия, представляет собой статическую и часто постоянную нагрузку. Все, что ходит, ползает, бегает, едет и даже падает на балку — это все динамические нагрузки. Как правило, динамические нагрузки носят временный характер. Однако в этом примере мы не будем различать временные (активные) и постоянные (статические) нагрузки. Нагрузка также может быть сосредоточенной, равномерно распределенной, неравномерно распределенной и так далее. Однако мы не будем так углубляться во все возможные комбинации нагрузок. Для данного примера ограничимся равномерно распределенной нагрузкой, так как такой вариант нагружения плит перекрытий в жилых домах является наиболее распространенным. Мы измеряем сосредоточенную нагрузку в Паскалях (или фунтах на квадратный фут (psf) для имперских единиц) или в ньютонах, а распределенную нагрузку — в Н/м.

Здесь мы опускаем детали сбора нагрузок на плиту перекрытия. Допустим, что обычно плиты перекрытий в жилых домах рассчитываются на распределенную нагрузку q1 = 4 кПа. При высоте плиты 10 см вес плиты добавит к этой нагрузке около 2,5 кПа, стяжка и керамическая плитка могут добавить до 1 кПа. Эта распределенная нагрузка учитывает практически все возможные сочетания нагрузок на перекрытия жилых зданий. Тем не менее никто не запрещает рассчитывать конструкции на более высокие нагрузки. Однако ограничимся этим значением и на всякий случай умножим полученное значение распределенной нагрузки на коэффициент запаса γ = 1,2, если вдруг мы еще что-то упустили:

q = (4 + 2,5 +1) 1,2 = 9 кПа

Поскольку мы будем рассчитывать параметры плиты шириной 100 см, эту распределенную нагрузку можно считать линейной нагрузкой, действующей на плиты перекрытия по оси Y и измеряется в кН/м.

 

Этап 5. Определение максимального изгибающего момента, действующего на поперечное (правильное) сечение балки.

Максимальный изгибающий момент для консольной балки на двух шарнирных опорах, а в нашем случае плиты перекрытия, опирающейся на стену, на которую действует равномерно распределенная нагрузка, будет в середине балки:

М _max = (q х l ² ) / 8 (5.1)

Почему так, достаточно подробно описано в другой статье.

для пролета L = 4 M Mmax = (9 x 4 ² ) / 8 = 18KN

Стадия 6.

1. на основе следующих расчетных допущений:

— Прочность бетона на растяжение принимается равной нулю. Это предположение сделано на основании того, что предел прочности бетона на растяжение значительно меньше предела прочности арматуры (примерно в 100 раз). Поэтому в растянутой зоне железобетонной конструкции образуются трещины из-за разрыва бетона, и, таким образом, в нормальном сечении на растяжение работает только арматура (см. рис. 1).

— Предполагается, что сопротивление бетона сжатию распределено равномерно по зоне сжатия. Сопротивление бетона сжатию принимают не более расчетного сопротивления R _b .

Рисунок 1. Схема усилий для приведенного прямоугольного сечения железобетонной конструкции

Для предотвращения эффекта образования пластического шарнира и возможного обрушения конструкции отношение ξ высоты сжатой зоны бетона y к расстоянию от центра тяжести арматуры до вершины балки h ₀ , ξ = y/h _o (6. 1), должно быть не более предельного значения ξ _R . Предельное значение определяется по следующей формуле:

\[ \xi_R  = \frac{0.8}{1+\frac{R_s}{700}} , \text{(6.2)} \]

 

Эта эмпирическая формула основана на опыте проектирования железобетона конструкций, где \(R_s\) — расчетное сопротивление арматуры, МПа. Однако на данном этапе можно вполне обойтись таблицей:

Таблица 220.1. Boundary values ​​​​of the relative height of the compressed zone of concrete

Reinforcement grade	A240	A300	A400	A500	B500
The value of ξ R	0,612	0,577	0,531	0,493	0,502
Стоимость R	0,425	0,411	0,390	0,372	0,376

Note: When performing calculations by non-professional designers, I recommend underestimating the value of the compressed zone ξ _R by 1. 5 times .

где a — расстояние от центра поперечного сечения арматуры до низа балки. Это расстояние необходимо для того, чтобы обеспечить сцепление арматуры с бетоном; больше a , тем лучше обхват арматуры, но при этом полезное значение h ₀ уменьшается. Обычно значение и берется в зависимости от диаметра арматуры. Напротив, расстояние от низа арматуры до низа балки (в данном случае плиты перекрытия) должно быть не менее диаметра арматуры и не менее 10 мм. Дальнейшие расчеты будем производить для а = 2 см.

— При ξ ≤ ξ _Р и отсутствии арматуры в сжатой зоне прочность бетона проверяют по следующей формуле: 92}{2} \quad \text {(6.3.4)} \]

Физический смысл формулы (6.3) ясен. Поскольку любой момент можно представить как силу, действующую с конкретным плечом, для бетона должно выполняться указанное выше условие. Другие формулы получаются путем простейших математических преобразований, цель которых станет ясна ниже.

— Проверку прочности прямоугольных сечений с одинарной арматурой при ξ ≤ ξ _Р проводят по формуле:

M ≤R _s A _s (h ₀ — 0,5у) (6.4)

Согласно расчету, суть этой формулы в следующем: арматура должна выдерживать такую ​​же нагрузку, как бетон так как на арматуру с тем же плечом действует та же сила, что и на бетон.

Примечание: данная расчетная схема, принимая плечо силового действия (h ₀ — 0,5у) , позволяет относительно быстро определить основные параметры поперечного сечения, как следующие покажут формулы, которые логически следуют из формул (6.3) и (6.4). Однако такая конструктивная схема не единственная. Расчет может производиться относительно центра тяжести приведенного сечения. Однако, в отличие от деревянных и металлических балок, расчет железобетона по предельным сжимающим или растягивающим напряжениям в поперечном (нормальном) сечении железобетонной балки довольно затруднителен. Железобетон — композитный, очень неоднородный материал, но это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что предел прочности, предел текучести, модуль упругости и другие механические характеристики материалов имеют весьма значительный разброс. Например, при определении предела прочности бетона на сжатие одинаковые результаты не получаются даже при изготовлении образцов из бетонной смеси одной партии. Это объясняется тем, что прочность бетона зависит от многих факторов: крупности и качества (в том числе степени загрязнения) заполнителя, активности цемента, способа уплотнения смеси, различных технологических факторов. Учитывая случайный характер этих факторов, рассмотрим предел прочности бетона со случайным значением.

Аналогичная ситуация и с другими строительными материалами, такими как дерево, кирпичная кладка, полимерные композиционные материалы. Даже для классических конструкционных материалов, таких как сталь, алюминиевые сплавы и др., наблюдается заметный случайный разброс прочностных характеристик. Для описания случайных величин используются различные вероятностные характеристики, которые определяются в результате статистического анализа экспериментальных данных, полученных в ходе массовых испытаний. Самый простой из них математическое ожидание и коэффициент вариации , иначе называемый коэффициент вариации . Последний представляет собой отношение среднеквадратичного разброса к математическому ожиданию случайной величины. Так в нормах проектирования железобетонных конструкций коэффициент изменчивости тяжелого бетона учитывается коэффициентом надежности по бетону.

В связи с этим ни одна расчетная схема не будет идеальной для железобетона. Однако не будем отвлекаться, а вернемся к предпосылкам проектирования данной схемы. 92}   \quad \text{(6.6)} \]

Для a _m < a _R армирование в сжатой зоне не требуется. Величина a _R определяется по таблице 1.

— При отсутствии арматуры в зоне сжатия сечение арматуры определяется по следующей формуле:

\[A_s=\frac {R_b b h_0 (1-\sqrt{1-2a_m})}{R_s} \quad \text{(6. 7), } \]

 

где \( y = h_0 (1 — \sqrt{1 — 2a_m }) \) является результатом решения квадратного уравнения формулы (6.3.4), таким образом, формула (6.7) является результатом простых преобразований формулы (6.5).

Далее, а теперь, если вы еще не утонули в этом море формул, давайте посмотрим, в чем польза этих расчетных предпосылок и формул:

 

Пример расчета монолитной железобетонной неконсольной плиты перекрытия на навесных опор является равномерно распределенным действием нагрузки.

Этап 7. Выбор сечения арматуры.

Расчетное сопротивление растяжению арматуры класса А400 по таблице 7 Rs = 355 МПа. Расчетная прочность на сжатие для бетона класса В20 по таблице 4 Rb = 11,5 МПа. Все остальные параметры и нагрузки для нашей плиты были определены ранее. Сначала по формуле (6.6) определяем значение коэффициента a _м :

a _м = 18 / (1· 0,08 ²  · 11,5 · 1000) = 0,24038

размеры также удобно подставить в метрах, значение расчетного сопротивления также было уменьшено до кПа для соблюдения размерности.

Это значение меньше предела для данного класса арматуры по таблице 1 (0,24038 < 0,39), что означает, что арматура в сжатой зоне по расчету не нужна. Тогда по формуле (6.8) необходимая площадь сечения арматуры:

А _с  = 11500·100·8(1 — √1 — 2·0,24038) / 355000 = 7,241 см ² .

Примечание: в данном случае для упрощения расчета использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах и расчетные значения сопротивления в кПа.

Таким образом, для армирования одного погонного метра нашей плиты перекрытия можно использовать 5 стержней диаметром 14 мм с шагом 200 мм. Площадь поперечного сечения арматуры составит 7,69см ² . Арматурные стержни удобно подбирать по таблице 2:

Таблица 2. Площадь отдельных стержней арматуры

.03648949444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444449нясь

	Φ 6												Φ 8	Φ 10	Φ 12	Φ 14	Φ 16	Φ 18	Φ 20	Φ 22	Φ 25	Φ 28	Φ 32
1	0. 28	0.50	0.79	1.13	1.54	2.01	2.54	3.14	3.80	4.91	6.16	8.04
2	0.57	1.01	1.57	2.26	3.08	4.02	5.09	6.28	7.60	9.82	12.32	16.08
3	0.85	1.51	2.36	3.39	4,62	6.03	7,63	9,42	11,40	14,73	18.47	99.73	18.47	99999.73	1.13	2.01	3.14	4.52	6.16	8.04	10.18	12.57	15.21	19.63	24.63	32.17
5	1.41	2. 51	3.93	5.65	7.70	10.05	12.72	15.71	19.01	24.54	30.79	40.21
6	1.70	3.02	4.71	6.79	9.24	12.06	15.27	18.85	22.81	29.45	36.95	48.25
7	1.98	3.52	5.50	7.92	10.78	14.07	17.81	21.99	26.61	34.36	43.10	56.30
8	2.26	4.02	6.28	9.05	12.32	16.08	20.36	25.13	30.41	39.27	49.26	64.34
9	2,54	4,52	7,07	10,18	13,85	18,10	22,90	28,27	44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444449н. 0379 44.18	55.42	72.38
10	2.83	5.03	7.85	11.31	15.39	20.11	25.45	31.42	38.01	49.09	61.58	80.42

Также для армирования плиты можно использовать 7 стержней Ø12 мм с шагом 140 мм или 10 стержней Ø10 мм с шагом 100 мм.

Прочность бетона проверяем по формуле (6.5)

y = 355 · 7,241 / (11,5 ·100) = 2,374 см

ξ = 2,374 / 8 = 0,29573, это меньше границы 0,531, согласно формулам (6.1) и табл. 1, и меньше рекомендуемое 0,531/1,5 = 0,354, т.е. соответствует требованиям.

11500 · 100 см · 2,374 см · (8 см — 0,5 · 2,374 см)/1000000 = 18,6 кН> М = 18 кН, по формуле (6.3)

355000 · 7,69 см ² ,5 · 2,374 см)/1000000 = 18,6 кН > М = 18 кН, по формуле (6.4)

Таким образом, мы выполнили все требования.

При повышении класса бетона до В25 нам потребуется меньше арматуры для В25 Rb = 14,5 МПа.

а _м = 18 / (1 · 0,08 ² · 14500) = 0,1940

А _с = 14,5 МПа · 100 см · 8 см (1 — √ 01 — 9) МПа = 6,95 см2

Таким образом, для армирования одного погонного метра нашей плиты перекрытия все равно нужно использовать 5 стержней Ø14 мм с шагом 200 мм или продолжить подбор сечения. шарнирной балки,скорее всего не пройдет расчет на прогиб.Поэтому лучше сразу перейти к оценкам предельных деформаций второй группы,пример определения прогиба приведен отдельно.Здесь скажу,что для плиты для выполнения требований по предельно допустимому прогибу высоту плиты придется увеличить до 13-14 см, а сечение арматуры увеличить до 4-5 стальных стержней диаметром Ø16 мм.

Вот и все. Как видим, сам расчет довольно прост и не занимает много времени. Однако формулы не становятся более очевидными. Теоретически любую железобетонную конструкцию можно рассчитать по классическим, т.е. очень простым и наглядным формулам. Пример такого расчета, как уже было сказано, приведен отдельно. Как обеспечить требуемый класс бетона при бетонировании – тоже отдельная тема.

---

Монолитное определение | Монолитный фундамент | Монолитный плитный фундамент | Преимущества и недостатки монолитно-плитного фундамента

Монолитный Определение:

Монолитное строительство – это процесс, при котором здание строится монолитно с использованием однородной смеси.

Это конструкция, изготовленная из цельного материала, собранная и вынутая. Стены , перекрытия, лестницы, а также дверные и оконные проемы отлиты на место с помощью монолитного метода .

Процесс на месте с использованием специально изготовленной, более простой в эксплуатации модульной опалубки из алюминиевого и пластикового композита с меньшими трудозатратами и техникой.

Система сопротивления боковым и гравитационным нагрузкам в этой системе состоит из железобетонных стен и железобетонных плит.

Ключевыми вертикальными структурными элементами являются железобетонные несущие стены, выполняющие двойную функцию сопротивления гравитации и боковым нагрузкам. Он использовался для строительства промышленных бункеров, жилых домов, школ, стадионов и крыш, атомных электростанций, сосудов высокого давления и аудиторий.

Мы использовали опалубку в монолитном каркасе, что обеспечивает правильную ориентацию, гладкую поверхность и высокое качество работы. Это повышает скорость строительства по сравнению с традиционными подходами за счет использования опалубки.

Монолитная конструкция важна для минимизации толщины стены, минимизации ширины основания и минимизации сейсмического воздействия.

Также прочтите: Что такое модуль упругости | Что такое модуль упругости при изгибе | Что такое изгибное напряжение | Прочность бетона на изгиб | Модуль изгиба | Что такое прочность на изгиб

Монолитный фундамент:

Монолитный фундамент предусматривает только одну заливку, так что фундамент строится для замены нижних колонтитулов монолитной заливкой из бетонного пола с более толстыми секциями под конструктивными элементами и с обеих сторон по периметру.

Гораздо более гладкая и снижает стоимость производства, так как плита сливается сразу. Возведение монолитных фундаментов действительно несложно. Все это можно сделать за один день. Монолитная конструкция имеет толщину всего 12 дюймов.

Благодаря подходящему подкреплению это является основой для ценности, скорости и дизайна предпочтения. Это также самое великое, что можно выразить. На данный момент это, безусловно, самый безопасный вариант, когда бетон смешивают и поддерживают достаточное количество стали, чтобы он не расслаивался.

Без затяжки швов и холодных соединений нет. Сборные фундаменты не используются.

Также прочтите: Что такое торкрет-бетон | Торкрет-бетон и бетон | Технология торкретирования | Виды технологии торкретирования | Преимущества торкретбетона | Недостатки торкрет-бетона

Фундамент из монолитных плит:

Для обеспечения несущей способности стен залитая бетонная плита снаружи более гладкая, а нижние колонтитулы снаружи отсутствуют.

Для ровного грунта идеально подходят монолитные плитные фундаменты. Если земля неровная, то для присыпки земли сверху используется много насыпной почвы; если земля плохо уплотнена, это со временем приведет к растрескиванию.

• Обычно бетонную поверхность заливают монолитно или отдельно от основания.
• Во избежание растрескивания из-за оседания предпочтительнее использовать арматуру или волокнистую сетку.
• На строительство уходит меньше времени и труда, чем на традиционный фундамент.
• Под линией промерзания основание фундамента должно простираться вниз.

Также прочтите: Что такое шлифовка бетона | Как обновить бетон » вики полезно Бетонный шлифовальный материал | Ремонт и восстановление бетона

Преимущества монолитно-плитного фундамента:

1. Скорость строительства.

Монолитные плиты невероятно просты в изготовлении. Добавьте траншею по периметру и рассыпьте гравий, пока не уплотните почву (или не выбросите верхний слой почвы).

В самой тонкой части (т. е. в середине дома) бетон должен иметь толщину 4 дюйма, и обычно для полного высыхания требуется несколько дней. Это значительно быстрее, чем любой другой метод строительства фундаментов.

2. Устойчивость.

С точки зрения простоты монолитно-плитный фундамент при правильной конструкции прослужит около 50 лет. Из-за отсутствия сложных элементов в самой плите нет ничего плохого.

В бетоне нет швов, и если опоры и анкерные болты установлены правильно, у вас будет прочный фундамент, способный выдержать большой вес.

3. Плохое обслуживание.

Чтобы поддерживать его в хорошем состоянии, вам не нужно ничего делать каждый месяц, если вы регулярно проверяете его, чтобы убедиться, что в фундаменте нет пробелов.

4. Энергоэффективность.

Для монолитно-плитного фундамента нет пространства между землей и домом, а значит, вам не придется тратить слишком много энергии на подогрев воздуха под ним в вашем доме. Даже для подвала или подвального помещения существует постоянная трата энергии.

Это означает, что фундамент из монолитных плит не только дешевле в краткосрочной перспективе, но и в долгосрочной перспективе сэкономит ваши деньги.

Также читайте: Как удалить краску с бетона без химикатов | Процедура удаления краски с бетонной поверхности | Как очистить бетон от аэрозольной краски

Недостатки монолитного плитного фундамента:

1. Нет доступа.

Подполье или подвал обеспечивает доступ к полу, что гарантирует, что в этом пространстве вы можете разместить сантехнику, электрический щит и проводку.

Также, если что-то пойдет не так с монолитным плитным основанием, вы не сможете добраться до него, чтобы устранить проблему.

2. Дорогой ремонт.

В то время как с фундаментами из монолитных плит редко что выходит из строя, когда они ломаются, это может быть невероятно дорого.

Как правило, вам необходимо использовать стратегии, которые могут стоить тысячи долларов, такие как грязевой или базовый захват.

3. Плохая погода.

Ваш дом возвышается всего на 6 дюймов или около того над землей, а перекрытия из бетонных плит гарантируют, что остальная часть здания будет уязвима для наводнений. Это серьезная уязвимость в некоторых частях мира.

4. Цена перепродажи дома.

Монолитная плита может в некоторых случаях снизить стоимость вашего дома. Если у вас есть старое монолитное плитное основание, потенциальный покупатель обнаружит, что может потребоваться дорогостоящий ремонт.

Если вы разработали его самостоятельно, клиент может быть не уверен в результатах.

Также прочтите: сталь прочнее бетона | Затраты на строительство из стали и бетона | Сталь против бетона | Насколько силен бетон | Бетон против стальной стоимости строительства

Монолитная плита:

В строительстве из бетонных плит термин «монолитная плита» используется для описания компонентов бетонных конструкций, таких как фундаменты, плиты, фундаменты, балки уклона, опоры и колонны, заливаемые одновременно.

Монолитная цементная плита не только относится к залитому на грунт бетону, но и соответствует подвесной плите.

Применение подкрепляющих материалов делает заливку бетонных плит монолитной с бетонными балками и колоннами, при этом висячая бетонная плита находится над уровнем земли.

Монолитные плиты представляют собой базовые конструкции, спроектированные с использованием единой бетонной заливки, обычно состоящие из бетонной плиты толщиной 4 дюйма с утолщенными внутренними участками под несущими стенами и часто утолщенными по краям периметра.

Среди преимуществ монолитных плит:

• Более быстрое среднее время строительства.
• Более высокая цена.
• Очень прочный, особенно с добавлением арматуры из стали и волокнистой сетки.
• Его можно дополнительно улучшить, добавив пост-натяжение на участки со слабым грунтом.

Также прочтите: Что такое поперечная балка | Детали соединительной балки | Преимущества использования анкерной балки | Усиление стяжной балки | Зачем использовать бетонную анкерную балку

Как сформировать монолитную плиту?

Надлежащее планирование площадки и усиление бетона являются важными критериями для строительства монолитной плиты.

1. Почва.

Необходимо уплотнить почву под плитой и не содержать органических веществ. Если верхний слой почвы соскоблить, то он обычно в достаточной степени цементирует ненарушенный грунт под ним.

Важно хорошо дренировать почву. Важно учитывать потоки воды, и необходимо подготовить правильное перенаправление, чтобы оно не подрезало плиту.

2. Траншеи по периметру.

Утолщенный край монолитной плиты образован канавкой по окружности плиты. В теплом климате траншея может быть только фут глубиной и фут шириной.

Траншея должна быть глубиной 2 фута в местах, подверженных промерзанию, и может быть изолирована, чтобы предотвратить морозное пучение под плитой.

3. Гравий.

Плотный гравий рассыпается под плитой и в траншеях на глубину от 3-1/2 до 4 и более дюймов. Популярным вариантом является хорошо дренируемый гравий с заполнителями размером от 3/8 до 3/4 дюймов.

4. Армирование.

Плетеная проволочная сетка размером 6 дюймов на 6 дюймов (6 дюймов x 6 дюймов) используется в стандартной установке, которая размещается на опорах из арматуры таким образом, чтобы ее можно было расположить ближе к середине готовой плиты.

Для усиления утолщенного края, № 4 арматурный стержень 9Обычно определяется 0098. Там, в нижней части траншеи, можно расположить 2 последовательных стержня рядом друг с другом, начиная с одного стержня в верхней части.

Арматура должна быть помещена в траншеи и постоянно связана.

5. Бетон.

Очень часто бетон определяется как 3000 фунтов на квадратный дюйм, а также толщиной не менее 4 дюймов. Минимум 6 дюймов над основной землей должен быть в конце плиты. Земля, которая покрывает его, должна иметь уклон в сторону от плиты.

6. Анкерные болты.

С помощью 1/2-дюймовых анкерных болтов нижние пластины строительных стен крепятся к перекрытию. На концах, которые помещаются в уже влажный бетон, эти болты имеют J- или L-образную форму.

Другие стороны анкерных болтов имеют резьбу, так что верхняя сторона настенной пластины может быть затянута гайками. Обычно анкерные болты располагаются на расстоянии 6 футов от середины.

Читайте также: Железобетонный каркас | Бетонная конструкция каркаса | Строительство бетонных зданий | Каркасная конструкция | Типы рамок

Монолитное строительство:

Монолитная строительная система с алюминиевой опалубкой представляет собой быстрое и устойчивое к стихийным бедствиям строительство, развивающееся развитие, которое позволяет создавать экономичные и быстрые массовые жилые объекты.

Монолитная архитектура представляет собой механизм, посредством которого стены и плиты укладываются одновременно.

В этой системе свежая цементная смесь помещается в легкое алюминиевое формующее устройство с арматурными стержнями, необходимыми для необходимой прочности.

Метод достаточно прост, так как стены и перекрытия отливаются за один раз. Это подходит для многоэтажного строительства, что позволяет быстро масштабировать строительство.

Позволяя лучше использовать время, ресурсы и строительные материалы, такие как сталь и цемент, эта технология обеспечивает более быстрые альтернативы быстро растущей нехватке жилья в городских районах.

Когда мы переходим к массовому жилью, оно предлагает быстрое развитие с оптимизированными затратами и временем, особенно для экономически более слабых слоев населения и слоев населения с низким доходом, у которых много жилья.

Это высокоэффективная технология, которая одновременно облегчает бетонирование всех компонентов, таких как стены, кровля и т. д., в результате чего получается конструктивно очень прочная монолитная конструкция

Технология требует неквалифицированного и полуквалифицированного (ручного) труда и поэтому не требует использования дорогостоящей строительной техники.

Следовательно, рентабельно

• Модульные конструкции в широкомасштабных жилых комплексах открывают новые возможности для повторного использования опалубки, что делает технологию весьма рентабельной.
• Материал опалубки (алюминий или ПЭВП) является экологически чистым и исключает использование ценной древесины из природных ресурсов. Это делает устройство экологически безопасным.
• Эта система обеспечивает превосходное управление качеством всего каркаса в соответствии с BIS и другими международными стандартами.
• Нет необходимости в плитке, блоках и штукатурке.
• Затраты на надстройку и фундамент могут быть снижены без потери прочности благодаря уменьшению статической нагрузки примерно на 50 процентов.
• Коробчатое поведение по существу создает очень сильную структурную прочность, делая ее устойчивой к землетрясениям и ветру/циклонам по отношению к вертикальным и горизонтальным силам.
• Превосходно обработанная поверхность устраняет необходимость дорогостоящей штукатурки и укрепляет относительно полностью водонепроницаемую поверхность.
• Из-за уменьшения толщины стенок для данной зоны цоколя доступно больше места на ковре.
• Монолитная бетонная конструкция обеспечивает точную подготовку и гарантированную регулировку консистенции.

Метод опалубки, который позволяет отливать стены и плиты в соответствии с заранее определенным процессом, используется системой монолитного железобетона.

Он сочетает в себе скорость, эффективность и точность производства с эффективностью и экономичностью проектирования на месте.

Эффект 3 здания из железобетона, материалы которого достаточно высокого качества, чтобы обеспечить только ограниченную отделку, в то время как торцевые стены и фасады легко завершить.

Поскольку пол, стена и плита строятся как единая конструкция, армирование является непрерывным и сцепляется со всеми конструктивными элементами здания, такими как фундамент, стены и плиты.

Таким образом, колонны и балки не нужны, в результате чего тонкие детали обеспечивают высокую устойчивость к землетрясениям, циклонам, ветрам и наводнениям.

Также прочтите: Что такое строительство плит | Типы дизайна плит | Что такое плита перекрытия | Типы плит перекрытия | Толщина бетонных плит | Сборные бетонные плиты

---

Краткое примечание

Монолитная плита

Это означает «состоящая из одного большого блока камня». В строительной отрасли мы определяем это как «все за один раз». Итак, монолитная плита — это гигантский блок цемента, залитый одним махом. Хотя он может быть вылит сразу, это не обязательно однородная плита.

Монолитное строительство.

Монолитная конструкция означает, что вся конструкция вместе с плитой отливается за один раз.