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
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.
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.
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
- 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.
- Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
- 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:
- Плита в плане 6х6 м – Mx = My = 1.9тм.
- Плита в плане 5х5 м – Mx = My = 1.3тм.
- 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.
Калькулятор толщины, арматуры и опалубки фундамента плиты
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
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.
Обследование и расчёт монолитной железобетонной плиты перекрытия
Исходные данные для выполнения расчетаЦель выполнения настоящего расчета — определение фактической несущей способности монолитной железобетонной плиты перекрытия подвала над комнатой отдыха жилого дома.
При расчете учитывались следующие исходные данные и предпосылки:
— со слов Заказчика, плита перекрытия армировалась и бетонировалась как единая конструкция сразу над всем подвалом. Однако, поскольку наверняка установить факт наличия правильного армирования плиты над опорой (средней стеной) на настоящий момент невозможно, расчет плиты перекрытия выполнен без учета ее неразрезности, что идет в запас прочности, поскольку фактические изгибающие моменты, действующие в пролете плиты будут ниже;
— по результатам осмотра жилого дома, монолитная железобетонная плита перекрытия подвала выполнена опертой на стены подвала по контуру. Однако, участок плиты перекрытия над комнатой отдыха условно рассчитывался как балка шириной 1,0 м на двух опорах (продольных стенах помещения), как худший случай работы плиты;
— расчетный пролет: расстояние в свету между продольными стенами помещения составляет 5130 мм (см. схему на рис. 1). Опирание плиты перекрытия выполнена на всю толщину стен здания.Расчетный пролет, на который выполнялись дальнейшие вычисления принят равным 5,4 м;
Расчет монолитной железобетонной плиты
— толщина плиты перекрытия: 200 мм;
— материал плиты перекрытия: бетон, по результатам выполненных испытаний, бетон плиты перекрытия соответствует классу В25, Rb = 14,5 МПа.
— рабочая арматура плиты перекрытия: армирование плиты перекрытия, расстояние между стержнями и величина защитного слоя бетона принималось со слов Заказчика, а также по результатам определения шага и защитного слоя бетона неразрушающим методом. Армирование выполнено из стержней периодического профиля диаметром 12 мм, уложенных в двух направлениях с размером ячейки 200х200 мм в два слоя (около нижней и верхней зоны плиты). Для расчета принято армирование из ф12 А400, шаг стержней 200 мм, As = 565 мм2, Rs = 350 МПа. Расстояние от нижней грани плиты перекрытия до центра тяжести нижней рабочей арматуры: принято по результатам определения армирования неразрушающими методами а = 38 мм. Расстояние от верхней грани плиты перекрытия до центра тяжести верхней арматуры принято аналогичным нижней арматуре;
— при расчете плиты перекрытия учитывались нагрузки от следующих слоев: цементно-песчаная стяжка толщиной 100 мм, фактически выполненная на момент расчета, покрытие пола из керамогранита (на момент выполнения расчета не выполнено, принято со слов Заказчика), также учтена отделка потолка в виде штукатурного слоя из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, как наиболее тяжелый возможный вид отделки. Полезная нагрузка и коэффициенты надежности по нагрузке принимались по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редак-ция СНиП 2.01.07-85*).
Вывод по результатам расчета
При расчете монолитной железобетонной плиты перекрытия подвала над комнатой отдыха на принятую нагрузку, расчетные изгибающие моменты превышают предельный момент, который может быть воспринят сечением плиты.
Рекомендации по дальнейшей эксплуатации плиты перекрытия подвала
Поскольку при выполнении расчета выявлено превышение расчетных изгибающих моментов, действующих в плите перекрытия на рассчитанном участке предельного момента, который может быть воспринят сечением плиты, рекомендуется выполнить одно из следующих мероприятий:
- возведение несущей стены под плитой перекрытия в середине пролета (или по возможно-сти ближе к середине пролета), при этом обеспечить передачу нагрузки от плиты перекрытия на эту стену;
- подведение разгружающей балки (балок) под плиту перекрытия, при этом необходимо обеспечить включение этих балок в работу;
- усиление плиты перекрытия другим способом (например — устройство дополнительного армирования снизу плиты с последующим обетонированием и др.).
При выборе конкретного способа усиления плиты перекрытия подвала необходимо предварительно проверить принятое решение расчетом.
Расчет железобетонной плиты перекрытия
Данный расчет выполнен согласно СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»
Плита перекрытия – панель пустотная, Ø пустот 50 мм.
Ширина плиты b = 1200 мм.
Длина плиты l = 6000 мм.
Высота сечения с пустотами H = 220 мм.
Высота сечения чистого бетона, без пустот h = 170 мм.
Бетон класса В30
Продольная арматура – из стали класса А — II
Сбор нагрузки P,кН
Постоянные нагрузки:
Вес перекрытия.
Gпер — вычисляется в табличной форме
№
Наименование
qn
γf
qпер
1.
Вес ж/б плиты
4,17
1,3
5,4
2.
Вес утеплителя
0,12
1,3
0,156
3.
Вес подложки под ламинат
0,002
1,2
0,0024
4.
Вес ламината
0,083
1,2
0,1
5.
Вес шпаклевки
0,034
1,3
0,044
Σ = 5,76 кПа
Временные нагрузки:
От людей по СНИПу
P = 1,5 кН
Gврем.люд. = Р · γf = 1,3 · 1,5 = 1,95 кН
P= Gпер + Gврем.люд.
P= 5,76 + 1,95 = 7,65 кН/м
Определить момент М.
М = q · l ²/ 8
М = 7,65 · 6² / 8 = 35 кН ·м = 35000 Н·м
По приложению таб. 1 и 2 определяем
Rb и Rs
Rb = 17 мПа
Rs = 280 мПа
По приложению таб. 3 ξR и AR для коэффициента условия работы -1.0
ξR = 0,573
AR = 0,409
Определяем A0.
A0 = М / Rb · b · h0²
h0 = h – а = 17 – 3 = 14 см
а = 2-3 см – защитный слой
A0 = 35000 / 17· 120 ·14² = 0, 088
Проверим условие A0 < AR , если это условие проходит, то по расчету требуется одиночная арматура – только растянутая.
Если это условие не проходит, тогда не обходимо рассчитать двойное армирование, не только растянутая арматура снизу, но и сжатая сверху.
A0 < AR
0,088<0,409 , условие прошло, следовательно, требуется по расчету одиночная арматура — растянутая.
Определяем коэффициент η приложению таб. 4
η = 0,954
Определяем требуемую площадь As
As = М / Rs · η· h0
As = 35000 / 280 · 0,954 · 14 = 9, 4 см²
По сортаменту подбираем арматуру, учитывая конструктивные требования:
Количество стержней n= 6 , при шаге стержней 200 мм при ширине плиты 1200 мм – диаметром 16 мм арматуры из стали класса А-II.
Принимаю: Верхнюю, сжатую арматуру принимаю конструктивно.
6 Ø 10 А –II
Хомуты принимаю конструктивно: 6 Ø 10 А –II
А также учитываем сетку C—I (ГОСТ 8478-81)
Стержни диаметром 16 мм распределяем по два в крайних ребрах и два в одном среднем ребре.
6 Ø 10 А – II С-I
6 Ø 10 А —II
6 Ø 16 А – II
As = 12,086 см²
Расчет плиты перекрытия
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:
=жбк!=.docx
Скачиваний:
Добавлен:
Размер:
2.17 Mб
Скачать
Блок: 1/2 | Кол-во символов: 567
Источник: https://StudFiles.net/preview/2855527/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.
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1655
Источник: http://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.htmlКалькулятор
Сервис бесплатной оценки стоимости работы
- Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
- Расчет стоимости придет на почту и по СМС
Номер вашей заявки
Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.
Оформить еще одну заявку
Блок: 2/2 | Кол-во символов: 308
Источник: https://StudFiles.net/preview/2855527/Как чертить план перекрытий и покрытий
Первое, что необходимо для того чтобы чертить план перекрытий и покрытий, за основу нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов.
Далее необходимо разместить несущие элементы перекрытий на несущих стенах в соответствии с существующими нормами, к примеру, сборные плиты перекрытий необходимо опирать на две несущие стены с перекрытием в 15 см на каждой стене.
При раскладке несущих элементов перекрытия, вы увидите, что подбор их ширины также важен, как и длины. Используя разные по ширине плиты, можно избежать образования больших участков недоборов.
Дело проще обстоит с монолитными перекрытиями, так как под них нет необходимости выбирать плиты из сортаментов сборных элементов.
Блок: 3/15 | Кол-во символов: 755
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/Шаг 2. Проектируем геометрию плиты
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 рассчета плиты на безконсольную балку, т.к. такая встречается чаще.
Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, нужно рассчитать ее один метр для начала. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу, и приведет пример такого расчета. Так, высота плиты всегда значится как h, а ширина как b. Давайте рассчитаем плиту с такими параметрами: h=10 см, b=100 см. Для этом вам нужно будет познакомиться с такими формулами:
Дальше – по предложенным шагам.
Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1068
Источник: https://KrovGid.com/proekt/raschet-plity-perekrytiya.htmlКалькулятор расчета монолитного плитного фундамента
Однако при их использовании необходимо производить расчет арматуры, а также подбирать нужную марку бетона.
По окончании расположения несущих элементов на стенах здания переходят к нанесению обозначений и размеров. К первым можно отнести обозначения монолитных участков, наименование сборных плит перекрытия, выпуски арматуры и другое. Наносимые размеры существенно не отличаются от размеров на плане дома. Они показывают расстояние между осями, габаритные размеры и расстояние по контурам.
Блок: 4/15 | Кол-во символов: 544
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/Шаги черчения плана перекрытия и покрытия
Обратите внимание на план несущих стен, предоставленный снизу. Мы видим, что все стены не без проемов. Это важный момент. На этом этапе уже у здания должны быть перемычки над проемами.
Использование плана здания без перемычек затруднит процесс раскладки плит перекрытий.
Раскладку плит перекрытий на план дома необходимо начинать с одного из краев. Целесообразность того или иного варианта раскладки необходимо определять по количеству монолитных участков — их должно быть как можно меньше.
Доходя до мест, где невозможно установить плиты, необходимо остановиться и продолжить раскладку непосредственно после этого участка плана перекрытий (на чертеже снизу обозначен красной вертикальной линией).
Участки недоборов, то есть, участки, которые остались незакрытыми плитами перекрытий, необходимо замоноличивать.
После того, как плиты перекрытий установлены над одной из частей плана, необходимо переходить к другой и так далее, до полного завершения составления плана перекрытий.
Вычерчивание планов перекрытия с балочными перекрытиями, монолитными железобетонными, панельными имеют общую последовательность с составлением плана перекрытий, указанного выше.2) / 8 = 1800 кг/м.
Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП и СНиП основывается на следующих расчетных предпосылках:
Схема пустотелой армированной плиты перекрытия
- 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.
- Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
- 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.
Блок: 6/10 | Кол-во символов: 1891
Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.htmlПример 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, Sсеч. – 3.93 кв. см;
- поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, Sсеч. – 2.01 кв.см.
© 2019 stylekrov.ru
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1724
Источник: http://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.htmlРасчет 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 «Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения», а также в своде правил СП «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.
Блок: 2/10 | Кол-во символов: 3074
Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.htmlСмета стоимости монолитной плиты
Среди преимуществ способа нужно отметить простоту и высокую скорость проведения монтажных мероприятий. Нужно отметить, что продукция бывает пустотной и монолитной, но в каждом случае гарантируются высокий уровень надежности, стойкости к огню и влаге. Сборные плиты идеально подходят для создания пролетов, отличающихся простой геометрической формой.
Монолитные плиты могут устанавливаться на определенном месте с помощью опалубки, бетонной заливке, армирования. Данная методика успешно используется, если пролеты здания обладают сложной геометрической формой. Предполагается, что схема армирования монолитного перекрытия при таком раскладе должна разрабатываться с помощью специалиста, который поймет, как нужно настилать арматуру по всему пространству дома. Конструкция должна устанавливаться на несущие стены здания, причем минимальная ширина опирания должна достигать 120 миллиметров при толщине используемой плиты не больше 100 миллиметров. Сборно-монолитные плиты представлены изделиями, которые создаются в заводских, а также в домашних условиях. Данный метод идеально зарекомендовал себя даже при пролетах, отличающихся сложной геометрической формой. Сборно-монолитные плиты позволяют гарантировать надежность, жесткость, стойкость возводимого здания. Продукция Terifa представляет собой достойную замену прежним перекрытиям. Terifa состоят только из сборных частей, отличающихся высоким уровнем прочности. Предполагается возможность проведения работ по возведению подобных конструкций без подъемных кранов и создания опалубки. Блок: 8/15 | Кол-во символов: 1569
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/Армирование монолитных плит перекрытия: основные задачи
Почему нужно проводить армирование плит? Какие основные задачи оказываются достигнутыми благодаря соответствующим строительным мероприятиям?
Монолитные плиты в последнее время становятся все более востребованными. Без них невозможно представить современное строительство, которое существенно упрощается и ускоряется. Среди преимуществ используемой продукции нужно отметить долговечность, влагостойкость и огнеупорность. В результате предполагается возможность для создания теплых перекрытий, которые будут гарантированно защищать жилые помещения от ветра и сильного холода.
Однако понимание физики определяет необходимость армирования монолитной конструкции. Итак, почему требуется позаботиться об армировании? Все обусловлено неправильным распределением нагрузки, которая становится излишней даже для самого крепкого, прочного бетона.
В каждом случае поперечное армирование плиты перекрытия позволяет укрепить создаваемую конструкцию, продлевая срок ее эксплуатации. В большинстве случаев процесс протекает с применением арматуры, диаметр которой составляет от восьми до четырнадцати миллиметров. Кроме того, предполагается создание каркаса, который устанавливается внутри бетонной плиты. Визуально используемый каркас напоминает решетку, причем расстояние между установленными прутьями может быть разным.2 / 23.
Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:
- Плита в плане 6х6 м — Mx = My = 1.9тм.
- Плита в плане 5х5 м — Mx = My = 1.3тм.
- 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.
Блок: 10/10 | Кол-во символов: 1122
Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.htmlАрмирование плиты перекрытия: основные преимущества
Современная методика, которая открывает новые возможности в строительстве, обладает важными преимуществами.
- Отсутствует необходимость в поиске тяжелой техники, а точнее – кранов.
- Присутствует возможность для успешного возведения конструкции любой формы.
- Перекрытие может порадовать высоким уровнем прочности, стойкостью к любым внешним факторам.
- Для армированной плиты в качестве опор могут использоваться дополнительные конструкции, например, стены и колонны.
- Можно проводить армирование монолитной плиты для зданий, где влажность достигает 60%. Если же на внутренних стенах присутствует пароизоляция, влажность в помещении может составлять 75%.
- Гарантируется оптимальный уровень звуковой изоляции.
Блок: 10/15 | Кол-во символов: 752
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/Как армировать монолитную плиту: основные правила
Перед проведением запланированных мероприятий нужно принимать во внимание важные правила. В обязательном порядке нужно руководствоваться технологическим планом, который определяет конечный результат.
- Предполагается возможность использования напряженной сетки, включающей в себя высокопрочные канаты. Предполагается возможность использования сетки для армирования конструкций, которые перекрывают пролеты и с длиной больше 8 метров.
- Для армирования можно использовать обычные сварочные сетки, которые включают в себя прутья с диаметром свыше 6 миллиметров. Расстояние между подобными прутьями не должно превышать 60 сантиметров.
- Толщина платформы и ширина создаваемого перекрытия являются взаимосвязанными. Армирование монолитной плиты должно осуществляться на основе прутьев только, если толщина платформы будет меньше ширины перекрытий. По данной причине перед проведением строительных мероприятий нужно проводить расчет.
- Толщина платформы меньше пятнадцати сантиметров позволяет использовать только однослойной армирование плиты перекрытия. При большей толщине присутствует возможность создания двух слоев, благодаря чему конструкция приобретет оптимальные технические характеристики.
- Для заливки арматуры нужно использовать жидкий бетон. Идеальный вариант – это бетон марки М200. В противном случае используемые материалы не смогут обрести оптимальную прочность.
- Предполагается проведение расчета для того, чтобы гарантировать создание правильной конструкции с оптимальными зонами усиления. Специальная обработка требуется для мест, которые касаются с опорами конструкции, отверстиями, серединой плитой, предполагают наличие скопления нагрузок.
- Вспомогательное армирование перекрытий используется, прежде всего, только для отверстий, основное – на полноценной основе. Несмотря на это, расчет опалубки нужно выполнять на всю длину конструкции.
Блок: 11/15 | Кол-во символов: 1896
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/Схема армирования плиты перекрытия: что нужно знать?
В настоящее время схема армирования может быть разной, но при этом принцип всегда оказывается классическим:
- Арматура в верхней и нижней части плиты.
- Армирование для перераспределения нагрузки на конструкцию.
- Подставки для катанки.
В дальнейшем схема армирования может различаться. В обязательном порядке все расчеты нужно проводить правильно, так как от этого зависит, насколько надежной будет конструкция монолитного покрытия здания.
Блок: 12/15 | Кол-во символов: 490
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/Этапы армирования
Итак, как армировать плиту перекрытия? Самое важное – это знать, какие этапы нужно пройти для успешного решения существующего вопроса.
- Расчет нагрузки. Нагрузка на конструкцию может быть разделена на действующую и временную. В первом случае предполагается учет веса плиты, стен, потолка, отделочных материалов, а во втором случае – мебели, оборудования и людей. Впоследствии можно выбрать толщину плиты и бетона, определившись с дальнейшими действиями. Поняв, как армировать бетонную плиту, можно рассчитывать на дальнейшее проведение запланированного мероприятия.
- Опалубку на следующем этапе нужно установить на всю длину монолитного покрытия. Для этого на стойки нужно установить продольные балки, после чего – поднять их на оптимальную высоту. Впоследствии можно монтировать поперечные бруски и закреплять фанеру к ним. Для выравнивания конструкции нужно использовать уровень или нивелир.
- Следующий этап – это создание каркаса на основе разработанной схемы. В большинстве случаев размер ячеек монолитного покрытия составляет 150 на 150 или 200 на 200 миллиметров. Важно, чтобы продольные участки каркаса были целыми. Если же длины оказывается недостаточно, арматуру потребуется укладывать в режиме внахлест. Места соединения элементов арматуры должны располагаться в шахматном порядке. Арматуру можно связывать только специальной проволокой, а не приваривать. Созданный каркас нужно полностью залить бетоном.
- Затем армирование плит предполагает заливку. Залива должна выполняться однократно с использованием бетононасоса. Залитую смесь нужно тщательно уплотнить глубинными вибраторами. Несколько дней плиту нужно разбрызгивать обычной водой для предотвращения появления микротрещин. Эксплуатация может стартовать через месяц.
Для того, чтобы армирование плит было выполнено успешно и удалось правильно установить карниз потолочный для эркера, нужно действовать поэтапно с проведением расчетов и пониманием технических характеристик используемого оборудования.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
! Просьба, в комментариях пишите
замечания, дополнения.! Монолитное перекрытие — это альтернатива сборному перекрытию из плит. Монолитные перекрытия заливаются любой формы, их можно опирать не только на стены, но и на столбы, смотрите статью про монолитный каркас дома.
Монолитное бетонное перекрытие — сложный строительный элемент, проектирование которого всё же лучше доверить архитектору. Проблема в том, что одно дело, когда заливается монолитом только небольшая часть перекрытия, а остальное укладывается заводскими плитами. Совсем другое дело — это монолит целиком всего этажа. Если со стенами брак, халтура, ошибки становятся видны постепенно и обычно без серьёзных проблем, то неправильно построенное монолитное перекрытие — это риск трагических последствий.
У покупных пустотных плит перекрытия есть заводская допустимая нагрузка, например, 800 кг/м2. А вот точную максимальную нагрузку на монолитную плиту может сказать только проект архитектора. И к тому же эта нагрузка будет правильной только при условии, что строительство монолита было сделано без ошибок и из материалов с характеристиками в соответствии с проектом. По этой причине в ИЖС люди, которые льют монолитное перекрытие без проекта, часто перестраховываются и берут большой запас прочности.
Строительство монолитного бетонного перекрытия начинается с установки опалубки. Обычно применяется влагостойкая ламинированная фанера либо, если есть возможность, можно взять в аренду специальную опалубку для монолитных перекрытий. Снизу опалубка поддерживается специальными телескопическими стойками-домкратами (их тоже можно взять в аренду) либо самодельными подпорками из бруса.
Телескопическая стойка имеет максимальную нагрузку, которая зависит от вида стойки, высоты ее установки и способа монтажа. Поэтому допустимая нагрузка может колебаться от 600 до 7000 кг на одну стойку. При плотности железобетона 2500 кг/м3 один квадратный метр залитой плиты толщиной 20 см будет весить 500 кг. Можно рассчитать, какое минимальное количество стоек понадобится для перекрытия. Про вес опалубки тоже надо помнить.
Сверху стоек кладутся продольные балки, а сверху продольных балок кладутся поперечные балки, чтобы фанера лежала на них максимально жёстко и не провисала. Верхняя поверхность, образуемая опалубкой, должна быть максимально ровной.
Блок: 13/15 | Кол-во символов: 4359
Кол-во блоков: 22 | Общее кол-во символов: 25067
Источник: https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:
- https://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.html: использовано 3 блоков из 10, кол-во символов 6087 (24%)
- https://astgift.ru/raschet-plity-perekrytija/: использовано 9 блоков из 15, кол-во символов 13022 (52%)
- https://KrovGid.com/proekt/raschet-plity-perekrytiya.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1704 (7%)
- http://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 3379 (13%)
- https://StudFiles.net/preview/2855527/: использовано 2 блоков из 2, кол-во символов 875 (3%)
Проектирование бетонных перекрытий | Beam Design
НОВОСТИ | ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ | ЛИСТ
Перед тем, как начать какой-либо проект, вам необходимо оценить реальные затраты на строительство, включая гонорары подрядчика. И для этого расчета действительно очень важны измерения таких железобетонных конструкций, как балки, плиточный фундамент, колонны и фундаментные фундаменты.
Из этой статьи вы узнаете, как производить измерения, а также расчет различных железобетонных работ.
Согласно инженерному исследованию Armor-plated Solid:
- Число может быть от четырех до пяти (два ближайших десятичных знака).
- Колонны, балки и плиты следует рассчитывать отдельно.
- Стоимость некоторых предметов, таких как стальная опора до 0.1 квадратный метр; трубопровод / оболочка с поперечным сечением не более 100 кв. см и отливом, галтелем, фаской, ложем, откатом или желобом максимальной длины до 10 см. в стальной опоре не будет учитываться при расчете.
Как рассчитать объем бетонного основания:
- Прямоугольный объем = L * B * D.
- Трапециевидный объем = H / 3 (A1 + A2 + SQRT (A1 + A2)); где A1 и A2 — верхняя и нижняя прямоугольные области, H — глубина основания.
- Следовательно, общий объем = (прямоугольный объем + трапециевидный объем).
Измерение на хроматографической колонке RCC : для этого вам необходимо начать измерения с самой нижней колонки, начиная с подземного основания первого этажа до конца колонки самого верхнего этажа. Помните, что столбец пластины включает вспышку столбца.
Измерение балок RCC : При измерении балки следует учитывать грань колонны / балки и бифуркацию (если есть).Глубина балки означает всю площадь между нижней частью пластины и нижней частью балки (или от верха пластины до верха балки).
Измерение базы RCC : Этот расчет может варьироваться в зависимости от условий на объекте. Например, это может быть расстояние от верха основания до верха или низа балки основания. Если во время измерения вы делаете упор на основание нижней части балки, вы должны учитывать тот факт, что расчет должен производиться от нижней части балки до нижней опорной плиты.Высота основания может быть увеличена до уровня основания / балки основания. Высота должна быть уточнена.
Статья Источник: theconstructor.org
Железобетонная плита — обзор
10.4.1.3 Расчет конструкции и проектирование железобетонной плиты перекрытия
Расчет конструкций был выполнен с помощью программного обеспечения TOWER 7 на основе конечных элементов (Radimpex Software, 2012).
Критерии проектирования для бетонных смесей NAC и RAC были приняты в соответствии с Еврокодом 2 — Часть 1 и EN 1992-1-2 (CEN / TC250, 2004b).В дальнейшем EN 1992-1-2 именуется Еврокодом 2 — Часть 2.
- •
Расчетные значения предельного момента и сопротивления сдвигу больше или, по крайней мере, равны расчетным значениям изгибающего момента и сдвига. силу соответственно.
- •
Предельное значение ширины трещины:
wmax = 0,4 мм для XC1
wmax = 0,3 мм для XC3
- •
Предельное значение прогибов для квазипостоянной нагрузки составляет:
vmax l250
, где l — пролет перекрытия;- •
Был принят расчетный срок службы 50 лет («нормальный» надзор во время выполнения и «нормальный» осмотр и техническое обслуживание во время использования).
- •
Нормой огнестойкости REI 60 было учтено из-за ограниченных размеров здания; следовательно, в соответствии с Еврокодом 2 — Часть 2 для непрерывных сплошных плит:
hs, min = 80 мм
amin = 10 мм
, где h s — толщина плиты, а a — расстояние между осями арматуры. сталь к ближайшей открытой поверхности.
Все свойства и уравнения, использованные при проектировании плит перекрытия, сведены в Таблицу 10.5. Обозначения и значения параметров в Таблице 10.5 полностью соответствуют обозначениям и уравнениям, используемым в Еврокоде 2 — Части 1 и 2.
Таблица 10.5. Положения Еврокода, использованные при проектировании железобетонной плиты перекрытия
NAC RAC Свойства f ck, 28 дней fck = fcm − 8.0 (МПа) f ctm, 28 дней 0,3 · fck2 / 3 (МПа) E см, 28 дней 22 (fcm / 10) 0.3 (ГПа) Ур. (10.7), Lye et al. (2016) φ ( т , т 0 ) Приложение B, Еврокод 2 — Часть 1 Ур. (10.8) и (10.9), Lye et al. (2016) Расчетные уравнения Прочность Изгиб: MEd≤MRd = 0,810 · b · x · fcd · z; z = d − 0,416 · x As = (0,810 · b · x · fcd) / fyd Сдвиг (без усиления сдвига): VEd≤VRd, c = CRd, c · k · (100 · ρl · fck) 1/3 · b · d VRd, c, min = 0.035 · k3 / 2 · fck1 / 2 · b · d Удобство обслуживания Ширина трещины: wd≤wmax = 0,3 (0,4) мм wd = sr, max (εsm − εcm) sr, max = k3 · c + k1 · k2 · k4 · ϕ / ρp, eff εsm − εcm = ((σs − kt (fct, eff / ρp, eff) (1 + αe · ρp, eff)) / Es) Прогиб: vd (t) ≤vmax (t) = l / 250 = 570/250 = 2,28 см Ec, eff = 1,05 · Ecm1 + φ (t, t0) ζ = 1 − β (Mcr / (Mcr · Mmax)) 2 vd (t) = (1 − ζ) · vI, d (t) + ζ · vII , d (t) Долговечность Расчетный срок службы 50 лет, плита ⇒ Структурный класс S3: cnom = cmin + Δcdev; cmin = max {cmin, b; cmin, dur}; Δcdev = 10 мм Низ Верх Низ Верх ,19 902 Связка: Связка: Связка: Связь:18 cmin, b = ϕ = 10 мм cmin, b = ϕ = 10 мм cmin, b = ϕ = 10 мм Долговечность: Долговечность (XC1 и XC3): : cmin, dur = 10 мм cmin, dur = cmin, dur, NAC (fcm, NAC / fcm, RAC) 2.7 XC3: cmin, dur = 20 мм Огнестойкость hs≥hs, мин; cnom = cmin + Δcdev; cmin≥a − ϕ / 2; Δcdev = 10 мм REI 60 ⇒ hs, min = 80 мм; a = 10 мм, Еврокод 2 — Часть 2 NAC , Бетон на натуральном заполнителе; RAC , Бетон из переработанного заполнителя.
Измеренная прочность бетона в выбранных испытаниях была принята как средняя прочность бетона на сжатие f см .Для смесей NAC, 28-дневная характеристическая прочность на сжатие f ck , предел прочности на разрыв f ctm , модуль упругости E см и коэффициент ползучести φ ( t , t 0 ) рассчитывались в соответствии с положениями Еврокода 2 — Часть 1, Таблица 10.5. Для смесей RAC, 28-дневная характеристическая прочность на сжатие f ck и предел прочности на разрыв f ctm также были рассчитаны в соответствии с положениями Еврокода 2 — Часть 1.В предыдущих обширных исследованиях было показано, что взаимосвязь между прочностью на сжатие и растяжение, указанная в этом стандарте, действительна с таким же уровнем надежности для смесей RAC (Silva et al., 2015).
Однако сейчас хорошо известно, что смеси RAC имеют более низкий модуль упругости и большую ползучесть по сравнению с сопутствующими смесями NAC. Различные предложения по моделям прогнозирования были опубликованы в литературе, а модели прогнозирования представлены в Lye et al. (2016) для модуля упругости RAC и коэффициента ползучести RAC.Так, для модуля упругости было получено следующее соотношение (Lye et al., 2016):
(10,7) Ecm, RAC1,2 = 0,82Ecm, NAC1,2
, а для коэффициента ползучести (Lye et al., 2016):
(10,8) φ (, 28) RAC1 = 1,37φ (∝, 28) NAC1
(10,9) φ (∝, 28) RAC2 = 1,39φ (∝, 28) NAC2
где E см , NAC1, 2 и φ (∞, 28) NAC1, 2 — модуль упругости и коэффициент ползучести смесей NAC с одинаковой характеристической 28-дневной кубической прочностью, соответственно.
На основе статистического анализа обширной базы данных прочности на изгиб и сдвиг балок RAC и сопутствующих балок NAC (Tošić et al., 2016) был сделан вывод, что прочность на изгиб и сдвиг (без скоб) балок RAC может быть рассчитана с использованием действующие положения Еврокода 2 — Часть 1 без изменений. Такое же предположение было принято для расчета плит RAC в этой работе, Таблица 10.5.
Для расчета ширины трещины и длительного прогиба положения Еврокода 2 — Часть 1 были использованы для смесей NAC и RAC с учетом их различных свойств, Таблица 10.5. Другими словами, предполагалось, что могут использоваться одни и те же модели прогнозирования, то есть различное поведение плиты перекрытия NAC и RAC было вызвано только разными свойствами бетона, а не различным поведением конструкции. Это предположение было подтверждено экспериментальными результатами по прочности сцепления и упрочнению при растяжении смесей RAC, опубликованными в литературе. Большинство исследований, проведенных в отношении прочности связи RAC, показали, что относительная прочность связи (соотношение прочности связи и прочности на сжатие) RAC со 100% -ным профилем RCA была больше или, по крайней мере, очень похожа на NAC (Xiao and Falkner, 2007; Malešev и другие., 2010; Ким и Юн, 2013; Принс и Сингх, 2013). Однако были также исследования, в которых сообщалось о более низкой относительной прочности связи RAC, как, например, в Butler et al. (2011). Недавние экспериментальные исследования жесткости RAC при растяжении, хотя и с 50% -ным курсом RCA, показали, что использование RCA не повлияло на итоговые характеристики бетона, в результате на поведение при растяжении и взаимодействие стали с бетоном (Rangel et al., 2017).
Что касается прочности, были проанализированы два XC для бетона внутри зданий: XC1 и XC3.Плиты 1–4 этажа проектировались для класса XC1 (жилища, низкая влажность воздуха), а плита первого этажа — для класса XC3 (умеренная или высокая влажность воздуха, так как парковочное место располагалось под цокольным этажом). ). Оба XC связаны с коррозией арматуры, вызванной карбонизацией.
Устойчивость RAC к карбонизации широко исследовалась. Результаты исследований (Silva et al., 2015) показали, что можно коррелировать сопротивление карбонизации с прочностью на сжатие, и что на эту взаимосвязь незначительно влияет уровень замены, тип и размер переработанных заполнителей.Взаимосвязь между глубиной карбонизации RAC и NAC при аналогичном дизайне смеси может быть рассчитана с использованием следующего уравнения (Silva et al., 2016):
(10,10) xc, RACxc, NAC = (fcm, NACfcm, RAC) 2,7
, где x c, RAC и x c, NAC — это глубины карбонизации RAC и NAC, соответственно. Отношения [Ур. (10.10)] справедливо только для бетонных смесей с цементом CEM I, что и было в данной работе. Это соотношение использовалось для соотнесения требуемой глубины покрытия RAC и смеси NAC, чтобы обеспечить равную долговечность, Таблица 10.5.
Что касается огнестойкости, предыдущие исследования показали, что бетон с заполнителем, полностью или частично замененным грубым RCA, показал хорошие характеристики при повышенных температурах, а также механические свойства и долговечность после пожара, которые были сопоставимы или даже лучше, чем у обычного бетона. (Vieira et al., 2011; Sarhat, Sherwood, 2013; Xiao et al., 2013; Kou et al., 2014). Следовательно, не должно быть различий в конструктивном противопожарном расчете между смесями RAC и NAC, и к обеим бетонным смесям применялись одинаковые требования Еврокода 2 — Часть 2, Таблица 10.5.
При определении глубины бетонного покрытия было принято, что коэффициент скорости карбонизации (коэффициент k ) равен 0 на верхней поверхности плиты в соответствии с рекомендациями CEN / TC229 / WG5-N012. (2016) для элементов внутри зданий в сухом климате и покрытых плиткой, паркетом и ламинатом. Таким образом, минимальное верхнее покрытие было определено для удовлетворения требований к сцеплению ( c мин, b ) и требованиям огнестойкости, которые предполагались одинаковыми как для NAC, так и для RAC.Предполагалось, что нижняя поверхность плиты не имеет дополнительного покрытия, поэтому минимальное нижнее покрытие было определено для обеспечения сцепления ( c мин, b ), прочности ( c мин, dur ) и огнестойкости. требования см. в таблице 10.5. Значение c мин, dur для RAC было рассчитано на основе c min, dur для NAC в соответствии с требованиями Еврокода 2 — Часть 1 и уравнением [Ур. (10.10)]. Во всех случаях минимальное покрытие было увеличено, чтобы учесть отклонение, на величину Δ c dev = 10 мм.
Согласно Еврокоду 2 — Часть 1, минимальная 28-дневная нормативная прочность на сжатие для классов XC1 и XC3 составляет 25 и 30 МПа соответственно. Требование XC3 не было выполнено в случаях NAC1 и RAC2. Немного более низкая характеристическая прочность (менее 10%) в этих случаях считалась незначительной.
Результаты расчетных значений представлены в таблице 10.6, где обозначение конкретной плиты (S) включает тип бетонной смеси и качество заполнителя (NAC или RAC; 1 для высокого качества RCA и 2 для низкого качества RCA) и XC. (XC1 или XC3).Все плиты, независимо от того, изготовлены ли они из NA, высокого или низкого качества RCA и подвержены воздействию XC1 или XC3, соответствуют требованиям Еврокодов по прочности, удобству обслуживания, долговечности и огнестойкости. Таким образом, была достигнута полная функциональная эквивалентность. Количества компонентов компонентов в Таблице 10.6 представляют собой эталонные потоки и исходные данные для сравнительной ОЖЦ.
Таблица 10.6. Расчетные значения железобетонной плиты перекрытия для различных параметров
Высота c низ c верх Reinf. бот Reinf. верх Reinf. всего w d a v d b мм мм мм см 4 м / м кг / м 3 мм мм S_NAC1_XC1 150 20 20 4.85 6,23 69,58 0,147 21,13 S_RAC1_XC1 160 20 20 4,30 5,8201 9011 9011 9011 9011 9 20 20 3,43 6,30 61,10 0,162 21,54 S_RAC2_XC1 170 30 100 5,59 53,14 0,208 21,34 S_NAC1_XC3 160 30 20 5,04 620_ 901130 20 4,30 5,74 55,63 0,202 19,76 S_NAC2_XC3 160 30 30 63 6,35 58,76 0,196 19,94 S_RAC2_XC3 180 45 20 4,85 1 5,5202 4,85 1 5,5202 19 4,85 1 5,5202 19 , Бетон на натуральном заполнителе; RAC , Бетон из переработанного заполнителя; XC , Класс выдержки. Руководство по проектированию железобетонных перекрытий
🕑 Время чтения: 1 минута
Основы проектирования железобетонных перекрытий Плиты обычно проектируются исходя из предположения, что они состоят из нескольких балок шириной «один метр». 1. Эффективный пролет перекрытия Эффективный пролет плиты с простой опорой следует принимать как меньшее из следующих значений:2. Толщина плиты В следующей таблице приведены максимальные значения отношения пролета к глубине.
- Расстояние между центрами подшипников,
- Пролет в свету плюс эффективная глубина
3.Арматура для плиты Минимальная арматура в любом направлении должна составлять 0,15 процента от общей площади поперечного сечения. Основная арматура, рассчитанная на максимальный изгибающий момент, должна составлять не менее 0,15% общей площади поперечного сечения. Шаг основных стержней не должен превышать следующего:
Тип плиты Отношение пролета к глубине Простая опора и растягивание в одном направлении 30 Непрерывный и охватывающий в одном направлении 35 Простая опора и перекрытие в двух направлениях 35 Непрерывный и двухсторонний 40 Консольные плиты 12 Распределительные стержни проходят под прямым углом к основной арматуре, и шаг не должен превышать
- В три раза больше эффективной глубины плиты и
- 45 см.
Диаметр основных стержней может составлять от 8 мм до 14 мм. для распределительных стержней обычно используется сталь 6 мм или 8 мм. 4. Усилитель Крышка Минимальное покрытие за пределами основных стержней не должно быть меньше следующего:
- В пять раз больше эффективной глубины плиты и
- 45 см.
- 15 мм и
- Диаметр основного стержня.
5.
Методика проектирования бетонной плиты Шаги, которые необходимо соблюдать при проектировании плитыМаксимальный изгибающий момент на метр ширины плиты, Где w = общая интенсивность нагрузки на квадратный метр плиты.
- Предполагая подходящие подшипники (не менее 10 см), найдите пролет плиты между центрами подшипников.
- Принять толщину плиты (принимать 4 см на метр пролета).
- Найдите эффективный пролет, который меньше (i) расстояния между центрами подшипников и (ii) свободного пролета и эффективной глубины.
- Найдите статическую и временную нагрузки на квадратный метр плиты.
- Определите максимальный изгибающий момент для полосы плиты шириной один метр.
Найдите эффективную глубину «d» из приведенного выше уравнения.
- Приравняйте сбалансированный момент сопротивления к максимальному изгибающему моменту
Для бетона M15 плечо рычага = 0,87 d Расстояние между стержнями = Расчет непрерывной плиты Предположим, что плита поддерживается на концах, а также в промежуточных точках балок, максимальные моменты провисания и раскалывания, которым подвергается плита из-за равномерно распределенной нагрузки, можно рассчитать следующим образом: Пусть = интенсивность статической нагрузки на квадратный метр = интенсивность динамической нагрузки на квадратный метр.Изгибающий момент от статической нагрузки и динамической нагрузки можно принять следующим образом (IS: 456-2000).
- Расчет основной арматуры на метр ширины
Примерная методика расчета железобетонных плит защиты откосов на волновые нагрузки
1. СНиП II-57-75. Строительные спецификации и правила. Pt. II, гл. 57. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волны, лед и корабли).
2. СНиП II-Б.3-62. Строительные спецификации и правила. Pt. II, п. B, гл. 3. Фундаменты гидротехнических сооружений.Нормы дизайна.
3. В. П. Лихачев, С. В. Лузан, А. В. Михайлов и др. Методы расчета устойчивости и прочности гидротехнических сооружений, Стройиздат, Москва (1966).
Google Scholar
4. СНиП II-I.14-69. Строительные спецификации и правила. Pt. II, п. Я, гл. 14. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Нормы дизайна.
5. СНиП II-56-77. Строительные спецификации и правила, п. II, гл. 56. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений, Москва.
6. Справочник по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения), Стройиздат, Москва (1977).
7. Горбунов-Посадов М.И., Майликова Т. Расчет конструкции на упругом основании. М .: Стройиздат, 1977.
Google Scholar
8. Г. В. Крашенинникова, Расчет балок на упругом основании конечной глубины, Энергия, Москва-Ленинград (1964).
Google Scholar
9. А.Д. Шабанов, Н.Я. Кичигина, Расчет железобетонных плит на динамические волновые нагрузки, Куйбышевский гос. Ун-т. (1977).
10. А.Шабанов Д. Расчет и проектирование железобетонных опорных плит верхних откосов земляных сооружений. Куйбышев: КуИСИ, 1975.
Google Scholar
(PDF) 📄 Методы расчета армирования бетонных плит углеродными композиционными материалами на основе конечно-элементной модели
Предельные значения внутренних сил и несущей способности приведены в таблице 4.
Таблица 4. Запасы несущей способности
Выполнен расчет ширины раскрытия трещины с выбранным усилением.Расчетное значение сопротивления первого слоя композита
составляет:
Таблица 5. Запасы трещиностойкости *
Ширина трещины от Мх, мм
Ширина трещины от Му, мм
* Примечание: ширина трещины рассчитывается с использованием расчетные значения изгибающих моментов из таблицы 2.
4 Выводы
Методика расчета железобетонных конструкций (перекрывающих плит) позволяет получить более точную картину напряженно-деформированного состояния в конструкции перед усилением
.и после него, в отличие от традиционного ручного расчета [13].По результатам расчета
можно выбрать более адекватную схему упрочнения — изменив геометрию
или характеристики жесткости армированного углеродным волокном полимера (CFRP). Показано, что применение методики расчета
позволяет улучшить качество расчета арматуры бетонных плит
, снизить затраты на проведение опытно-конструкторских работ
и натурных испытаний.
Список литературы
1. В.М. Бондаренко, В. Римшин, Диссипативная теория сопротивления прочности железобетона
Москва, (2015)
2. В.М. Бондаренко, В. Римшин, Вестник Отделения строительных наук Российской академии архитектуры и строительных наук
. № 9. С. 119. (2005)
3. В.Л. Курбатов Практическое пособие инженера-строителя, Москва, (2012)
4. В.Л. Курбатов, В. Римшин, Шумилова Е.Ю. Строительно-техническая экспертиза
Минеральных Вод, (2015)
5. Ларионов Е.А., В.И. Римшин, Н. Василькова Строительная механика машиностроения
конструкций и сооружений. № 2. С. 77-81. (2012)
6. В.И. Римшин, В.А. Греджев Основы правового регулирования градостроительства.
(2-е изд., Перераб. И доп.) Москва, (2015)
7. В.И. Римшин, В.А. Греджев сер. Учебник XXI века. Бакалавр. Москва, (2015)
8.В.И. Римшин, В.А. Греджев Правовое регулирование городской деятельности и жилищного строительства
Законодательство. Москва, (2013). (2-е издание)
9. Ерофеев В.Т., Завалишин Е.В. Римшин, В.Л. Курбатов, Б.С. Мосаков
Научно-исследовательский журнал фармацевтических, биологических и химических наук. V.7. № 3.П.
2506-2517. (2016)
7
MATEC Web of Conferences 251, 04061 (2018) https://doi.org/10.1051/matecconf/201825104061
IPICSE-2018
Расчет железобетонных плит при подаче опор в краткосрочной перспективе Динамическая загрузка
EPJ Web of Conferences 221 , 01009 (2019)
https: // doi.org / 10.1051 / epjconf / 201922101009Расчет железобетонных плит на податливых опорах при кратковременной динамической нагрузке
Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003, г. Томск, ул. Г. Томск, пл. Соляная, 2, Россия
* Автор для переписки: [email protected]
Опубликовано онлайн: 30 октября 2019 г.
Аннотация
Здания и сооружения промышленного и гражданского назначения подвержены динамическим воздействиям чрезвычайного характера.Для защиты конструкций необходимо усовершенствовать методы динамического расчета конструкций, а также разработать эффективные проектные решения, обеспечивающие надежность конструкции при интенсивных динамических воздействиях. В данной статье рассматривается многослойная модель деформирования бетонных балок; На его основе разработана методика расчета 2-х сторонних железобетонных плит. Что касается конструктивных решений, то применение податливых опор обеспечивает повышенное сопротивление конструкции динамическим нагрузкам большой интенсивности.Податливые опоры представлены в виде деформируемых элементов кольцевого сечения, которые характеризуются тремя фазами деформации: упругой, упругопластической и упрочняющей. Проведенное численное исследование позволило оценить влияние жесткости податливых опор в пластической фазе деформации на работу железобетонных плит, а также влияние характера распределения жесткости по периметру плиты и степени деформации податливых опор при момент перехода к пластической фазовой деформации.В результате расчетов определены физико-механические параметры опор, позволяющие получить максимальный эффект снижения напряженно-деформированного состояния конструкции.
© Авторы, опубликовано EDP Sciences, 2019
Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.
% PDF-1.5 % 1 0 obj> эндобдж 2 0 obj> эндобдж 3 0 obj> эндобдж 4 0 obj> / Метаданные 966 0 R / Контуры 967 0 R / Страницы 8 0 R / StructTreeRoot 269 0 R >> эндобдж 5 0 obj> эндобдж 6 0 obj> эндобдж 7 0 obj> эндобдж 8 0 obj> эндобдж 9 0 obj> эндобдж 10 0 obj> эндобдж 11 0 obj> эндобдж 12 0 obj> / MediaBox [0 0 481.92 708.6] / Parent 8 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Properties >>> / StructParents 0 / Tabs / S> > эндобдж 13 0 obj> эндобдж 14 0 obj> эндобдж 15 0 obj> эндобдж 16 0 obj> эндобдж 17 0 obj> эндобдж 18 0 obj> эндобдж 19 0 obj> эндобдж 20 0 obj> эндобдж 21 0 obj> эндобдж 22 0 obj> эндобдж 23 0 obj> эндобдж 24 0 obj> эндобдж 25 0 obj> эндобдж 26 0 obj> эндобдж 27 0 obj> эндобдж 28 0 obj> эндобдж 29 0 obj> эндобдж 30 0 obj> эндобдж 31 0 объект> эндобдж 32 0 obj> эндобдж 33 0 obj> эндобдж 34 0 obj> эндобдж 35 0 obj> эндобдж 36 0 obj> эндобдж 37 0 obj> эндобдж 38 0 obj> эндобдж 39 0 obj> эндобдж 40 0 obj> эндобдж 41 0 объект> эндобдж 42 0 obj> эндобдж 43 0 obj> эндобдж 44 0 obj> эндобдж 45 0 obj> эндобдж 46 0 obj> эндобдж 47 0 obj> эндобдж 48 0 obj> эндобдж 49 0 obj> эндобдж 50 0 obj> эндобдж 51 0 obj> эндобдж 52 0 obj> эндобдж 53 0 obj> эндобдж 54 0 obj> эндобдж 55 0 obj> эндобдж 56 0 obj> эндобдж 57 0 obj> эндобдж 58 0 obj> эндобдж 59 0 obj> / BS> / F 4 / Rect [144.31 71.347 217.1 84.682] / StructParent 8 / Subtype / Link >> эндобдж 60 0 obj> эндобдж 61 0 объект> эндобдж 62 0 obj> эндобдж 63 0 obj> / MediaBox [0 0 481.92 708.6] / Parent 8 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Properties >>> / StructParents 1 / Tabs / S> > эндобдж 64 0 obj> эндобдж 65 0 obj> эндобдж 66 0 obj> эндобдж 67 0 obj> эндобдж 68 0 obj> эндобдж 69 0 obj> эндобдж 70 0 obj> эндобдж 71 0 объект> эндобдж 72 0 obj> эндобдж 73 0 obj> эндобдж 74 0 obj [78 0 R] эндобдж 75 0 obj> эндобдж 76 0 obj> эндобдж 77 0 obj> эндобдж 78 0 obj> эндобдж 79 0 obj> эндобдж 80 0 obj> эндобдж 81 0 объект> эндобдж 82 0 объект> эндобдж 83 0 obj> эндобдж 84 0 obj> эндобдж 85 0 obj> эндобдж 86 0 obj> эндобдж 87 0 obj> эндобдж 88 0 obj> эндобдж 89 0 obj> эндобдж 90 0 obj> эндобдж 91 0 объект> эндобдж 92 0 obj> эндобдж 93 0 obj> эндобдж 94 0 obj [98 0 R] эндобдж 95 0 obj> эндобдж 96 0 obj> эндобдж 97 0 obj> эндобдж 98 0 obj> эндобдж 99 0 obj> эндобдж 100 0 obj> эндобдж 101 0 obj> эндобдж 102 0 объект> эндобдж 103 0 obj> эндобдж 104 0 объект> эндобдж 105 0 obj> эндобдж 106 0 obj> эндобдж 107 0 obj> эндобдж 108 0 obj> эндобдж 109 0 объект> / MediaBox [0 0 481.