Понимание передачи нагрузок от плиты к балкам

🕑 Время чтения: 1 минута

Передача нагрузок от плиты к балкам контролируется геометрическими размерами плиты и направлением арматуры. Нагрузка на плиту, включая собственный вес, постоянную нагрузку и постоянную нагрузку, распределяется по балкам по их сторонам.

Нагрузки на плиты выражаются в весе на единицу площади, тогда как нагрузки на балки выражаются в единицах веса на длину балки.

Если плита имеет обычные размеры, передача нагрузки может быть выполнена легко и быстро. Однако, если он имеет неправильную форму, рекомендуется использовать подходящие программы, такие как SAP2000, SAFE и ETABS.

Состав:

• Односторонняя плита
• Двухсторонняя плита
  • Пример
  • Решение:
• Сложная геометрическая плита
90 013 Часто задаваемые вопросы

Односторонняя плита

Нагрузка на односторонняя плита, имеющая прямоугольную форму, делится поровну между соседними балками. Внутренняя балка воспринимает половину общей нагрузки плиты с каждой стороны.

Рисунок-1: Передача нагрузок от прямоугольной односторонней плиты к балкам с двух сторон плиты

Если плита поддерживается только с двух сторон или поддерживается со всех четырех сторон, но отношение более длинной стороны к более короткой стороне больше, чем 2, это называется односторонней плитой, см. рис. 2.

Рис. 2: Односторонняя плита к балкам

Двухсторонняя плита

Нагрузки на двустороннюю плиту передаются на все балки со всех сторон. Таким образом, каждая балка несет определенную нагрузку от плиты. Плиту обычно делят на трапециевидные и треугольные области, проводя линии от каждого угла прямоугольника под углом 45 градусов.

Рисунок-3: Передача нагрузок от прямоугольной двусторонней плиты к четырем балкамРисунок-4: Для квадратной двусторонней плиты нагрузки, передаваемые на четыре балки, равны треугольной площади) на единицу нагрузки на плиту, деленную на длину балки. Для внутренней балки аналогичным образом оценивается доля веса плиты другой стороны и прибавляется к предыдущей, т. е. нагрузка плиты с другой стороны балки. Таким образом, межкомнатные балки воспринимают нагрузки с обеих сторон.

Рисунок-5: Передача нагрузок от двусторонних плит на внутренние балки

Пример

Плита на рисунке ниже имеет толщину 150 мм и помимо собственного веса выдерживает нагрузку 0,85 кН/м ² перегородка и динамическая нагрузка 2,4 кН/м ² . Перенесите нагрузку плиты на балки со всех четырех сторон.

Рис. 6: Перемещение двусторонней плиты на балки

Решение:

Собственный вес плиты = толщина плиты * удельный вес бетона

                                          = 0,15*24 = 3,6 кН/м ²

Суммарная статическая нагрузка на плиту = 3,6+0,85= 4,45 кН/м ²

Можно распределить рабочую нагрузку (нефакторизованную нагрузку) на балку или предельную распределенную нагрузку на плиту; используйте факторизованную нагрузку как для постоянной нагрузки, так и для временной нагрузки плиты в соответствии со спецификациями ACI 318-19.

В этом примере мы используем различные коэффициенты нагрузки, а затем используем комбинацию нагрузок для расчета предельной распределенной нагрузки на плиту. После этого на балки передается предельная распределенная нагрузка.

Предельная распределенная нагрузка (Wu)= 1,2*постоянная нагрузка+ 1,6*постоянная нагрузка

Предельная распределенная нагрузка (Wu)= 1,2*4,45+1,4*2,4= 8,7 кН/м ²

Нагрузка плиты на балку (4 m)= площадь треугольника*Wu

                                                 = 4*8,7=34,8 кН

Равномерная распределенная нагрузка плиты на балку (4 м) = 34,8/4= 8,7 кН/м

Нагрузка плиты на балку (4 м) = площадь трапеции*Wu

                                                  = 8*8,7=69.6 KN

Равномерная распределенная нагрузка плиты на балку (6 м) = 69,6 /6= 11,6 кН/м

Плита со сложной геометрией

Для распределения нагрузки на плиту со сложной геометрия к балке. Для этой цели можно использовать такие компьютерные программы, как SAP200, SAFE и ETABS. Этот метод также может быть рассмотрен для плит с правильной геометрией.

Часто задаваемые вопросы

Как нагрузка передается от плиты к балкам?

В односторонней плите нагрузки передаются только в одном направлении, тогда как в двухсторонней плите нагрузки передаются в двух направлениях.

Каковы основные виды нагрузок на конструкции?

Типы нагрузок, действующих на конструкции зданий и других сооружений, можно в целом разделить на вертикальные нагрузки, горизонтальные нагрузки и продольные нагрузки. Вертикальные нагрузки состоят из постоянной нагрузки, динамической нагрузки и ударной нагрузки. К горизонтальным нагрузкам относятся ветровая нагрузка и сейсмическая нагрузка. Продольные нагрузки, т. е. тяговые и тормозные силы, учитываются в особых случаях проектирования мостов, козловых балок и т. д.

Как рассчитывается динамическая нагрузка на плиту?

Временная нагрузка на плиту определяется в зависимости от функции конструкции. Например, используйте 2,4 кН/м2 (50 фунтов на квадратный фут) для офисов в соответствии с таблицей 4-1 стандарта ASCE (ASCE/SEI 10-7).

Как рассчитать статическую нагрузку бетонных элементов?

Статическая нагрузка бетонного элемента рассчитывается путем умножения объема бетонного элемента на удельный вес бетона.

Какая нагрузка действует на здание?

Вынужденная нагрузка описывается как нагрузка, которая прикладывается к конструкции и не является постоянной в течение срока службы конструкции и может изменяться.

Подробнее

Как передаются напряжения от R.C. Колонны в фундамент?

Типы нагрузок на конструкции – Здания и другие конструкции

Модули расчета > Прочие модули расчета > Точечная нагрузка на перекрытие

 

Нужно больше? Задайте нам вопрос

 

Этот модуль рассчитывает способность неармированной бетонной плиты выдерживать изолированные сосредоточенные нагрузки. Типичное использование для ножек стеллажей, не поддерживаемых конструкцией здания, и не входит в область действия кода ACI.

 

Метод проектирования основан на недавнем исследовании Шенту, Цзяна и Хсу. Для получения дополнительной информации см. (1) «Несущая способность бетонных плит на уровне грунта» в журнале ASCE Journal of Structural Engineering, январь 1997 г .; (2) Приемлемые методы проектирования и анализа для использования фундаментов из плит на уровне земли, город Лос-Анджелес LAMC91.1806 и (3) Сейсмические соображения для стальных стеллажей для хранения, FEMA 460, сентябрь 2005 г.

Работа Шенту и его коллег показала, что грузоподъемность, подтвержденная результатами испытаний, может быть очень точно предсказана с использованием приведенных ниже формул.

 

Вместо исторических упругих методов здесь используется упруго-пластический метод, который более применим для определения предельной несущей способности.

 

Допустимая грузоподъемность определяется следующим уравнением:

 

Pn = 1,72 [(ks R1 / Ec) 10 000 + 3,60] * фут’ * d2

 

Где

 ks — модуль реакции грунтового основания, pci

 R1 – sqrt(ширина пластины * Длина плиты) / 2, дюймы

 Ec — модуль упругости бетона, фунт/кв.

 

В приведенном выше уравнении предполагается, что нагрузка, действующая на плиту, уникальна и никакие другие близлежащие нагрузки не влияют на расчет.

 

Чтобы помочь в оценке плит на уровне, этот модуль также обеспечивает расчет расстояния, на котором может находиться ближайшая нагрузка, не влияя на расчетную грузоподъемность плиты. Расчет, приведенный ниже, основан на исследованиях Паккарда, Пикетта и Рэя, а также на недавних исследованиях Спирса и Панарезе. Это также обсуждается в ACI 360R-92(4).

 

В этом модуле расстояние рассчитывается как 1,5 * «Радиус относительной жесткости», определяемый следующим уравнением: 90,25 модуль упругости бетона, psi

d — толщина плиты, дюймы

 u — коэффициент Пуассона, который в данном модуле установлен равным 0,15

 ks — модуль реакции грунтового основания, pci

 

Дополнительно этот модуль позволяет пользователю ввести коэффициент запаса который используется, когда модуль сообщает о достаточности каждой приложенной нагрузки.