Расчет давления бетона на опалубку: Расчет давления бетона на опалубку, особенности онлайн калькулятора

Содержание

Расчет давления бетона на опалубку, особенности онлайн калькулятора

При расчете опалубки необходимо определить нагрузки, которые будут на нее действовать в процессе эксплуатации. На показатели нагрузки влияет множество факторов: вес элементов, бетонного раствора, армокаркаса, строительных лесов, рабочих, участвующих в заливке и т.д. Для обеспечения жесткости и устойчивости опалубочной конструкции нужно учитывать климатические нагрузки. Все нагрузки, действующие на опалубку, принято делить на вертикальные и горизонтальные.

Зачем нужен расчет давления бетона на опалубку

При выборе опалубочной конструкции и материалов, из которых она будет сделана, нужно учитывать все эксплуатационные нагрузки, действующие на опалубку. Один из основных показателей при расчете — это давление бетона на опалубку. Для точного расчета необходимо знать:

габариты бетонируемой конструкции;
марку, класс прочности и плотность бетонного раствора;
высоту, с которой подается бетонная смесь в опалубку;
будет ли использоваться виброуплотнение слоев.

При расчете следует учитывать, что свежеуложенный бетон будет оказывать на опалубку одно давление, а застывший — другое. В жидком состоянии бетонная смесь давит преимущество на стенки опалубки, а в застывшем — на вертикальные элементы. Зная, чему равно давление бетона на опалубку в начале и в окончании бетонных работ можно без проблем выбрать конструкцию, которая обеспечит безопасность при выполнении бетонирования.

Расчет максимального бокового давления бетона на стенки опалубки

Способ уплотнения	Расчетные формулы для определения максимального бокового давления бетонной смеси, кПа	Пределы применения формулы
С помощью вибраторов:	P = γH P = γ(0,27 + 0,78)К₁К₂
внутренних		Н ≤ R ν < 0,5 ν ≥ 0,5 при условии, что H ≥1 м
наружных		H ≤ 2R₁ ν < 4,5 ν > 4,5 при условии, что Н > 2 м

где:

Р — максимальное боковое давление бетонной смеси, кПа;
γ — объемная масса бетонной смеси, кг/м³;
Н — высота уложенного слоя бетонной смеси, оказывающего давление на опалубку, м;
ν — скорость бетонирования конструкции, м/ч;
R, R₁ — соответственно радиусы действия внутреннего и наружного вибратора, м;
K₁ — коэффициент, учитывающий влияние консистенции бетонной смеси: для жесткой и малоподвижной смеси с осадкой конуса 0-2 см — 0,8; для смесей с осадкой конуса 4-6 см — 1; для смесей с осадкой конуса 8-12 см — 1,2.
K₂ — коэффициент для бетонных смесей с температурой: 5-7°С — 1,15; 12-17°С — 1; 28-32°С — 0,85.

Вертикальная нагрузка

Вертикальная нагрузка — это суммарная нагрузка, которая действует на опорные элементы опалубки, расположенные в вертикальной плоскости. Давление на опалубку в этом случае оказывают конструктивные элементы, бетонная смесь и другие факторы. При расчете нагрузки учитываются:

Общий вес опалубочной системы. Вес каждого элемента опалубки указан в технической документации. При отсутствии такой документации применяются общепринятые константы. Например, для деревянной опалубки 600-800 кг/м3.
Вес армирования. Указывается в проектно-технической документации или вычисляется по константам. Например, для ж/б конструкций — 100 кг/м3.
Нагрузка от транспорта и рабочих. Показатели для транспорта берутся из технической документации. Суммарный вес рабочих рассчитывается для каждого объекта индивидуально.
Вес бетонной смеси. Вес бетона зависит от его состава и плотности. Средний показатель — 2500 кг/м3 для бетона на гравии и щебне.

Горизонтальная нагрузка

К горизонтально действующим нагрузкам относят:

Ветровую нагрузку, которая рассчитывается по СНиП 2.01.07-85;
Вес бетонного раствора, которое рассчитывается по формуле: Дб=мВ, где м — вес бетонной смеси, В — высота бетонного слоя.

Горизонтальна нагрузка на боковую опалубку

Способ подачи бетонной смеси в опалубку	Горизонтальная нагрузка на боковую опалубку, кПа
Спуск по лоткам и хоботам, а также непосредственно из бетоноводов	4
Выгрузка из бадей емкостью, м³: от 0,2 до 0,8 св. 0,8	4 6

На горизонтальную нагрузку также оказывает влияние технология заливки бетонного раствора в опалубку. При спуске бетона по лоткам и непосредственно из бетононасосов нагрузка составляет примерно 4-5 кПа. При выгрузке из емкостей до 0,8 м3 — 4 кПа, более 0,8 м3 — 6-7 кПа.

При расчете горизонтальной нагрузки на опалубку нужно учитывать вибронагрузки, которые возникают при использовании виброинструментов для уплотнения бетона.

Суммарная нагрузка на опалубку

Суммарная нагрузка складывается из вертикальной и горизонтальной. Полученный результат имеет решающее значение при выборе конструкции и типа опалубочной конструкции. При выполнении расчета обязательно оставляется запас прочности в 5-15%.

Как самостоятельно выполнить расчет

Учесть все факторы и нагрузки, влияющие на опалубку достаточно сложно. Профессиональный инженерный расчет выполняется с помощью специальных программ. При отсутствии такой программы, можно использовать онлайн калькулятор. Такой способ отлично подходит при малоэтажном строительстве, но по понятным причинам совершенно не подходит для крупномасштабных строек.

Лучший способ узнать, какое давление оказывает бетон на опалубку — обратиться к специалистам, которые произведут необходимый расчет и подберут опалубку. В нашей компании можно арендовать опалубочные конструкции на основании профессионального инженерного расчета давления раствора, а также с учетом других факторов.

Для заказа расчета нужно предоставить информацию о бетонируемых элементах и марке раствора, которую планируется применять при бетонировании. Наши инженеры изучат техническое задание, соберут и проанализируют данные, выполнят математический и проверочный расчет, а затем предложат несколько вариантов опалубки, которая будет удовлетворять вашим требованиям.

Заказать расчет давления бетона на опалубку или получить консультацию специалиста можно онлайн или по телефону.

Обращайтесь в специализированную компанию для проведения точных расчетов нагрузки бетона на стенки опалубки

Аренда опалубки круглых колонн

Аренда объемной опалубки

Аренда телескопитеских стоек

Есть вопросы?

Мы обязательно ответим.

Расчеты нагрузок и давления на бетонную опалубку

Бетонная опалубка подвергается различным нагрузкам и давлению. Расчеты нагрузок и давления на бетонную опалубку описаны в этой статье.
Опалубки или формы играют важную роль в строительстве, удерживая свежую бетонную смесь на месте, пока она не наберет необходимую прочность, благодаря которой может быть выдержан собственный вес.
Как правило, существуют различные нагрузки, которые могут действовать на опалубку. Вертикальные нагрузки являются одними из наиболее значительных нагрузок, действующих на опалубку, и обусловлены собственным весом опалубки и залитого бетона, а также живой нагрузкой рабочих и их оборудования.
Кроме того, на вертикальную опалубку действует внутреннее давление, вызванное поведением жидкого свежего бетона. Кроме того, для достижения устойчивости к боковым нагрузкам, например, ветровой нагрузке, необходимо предусмотреть боковое крепление.

Ниже перечислены различные типы нагрузок и давлений, действующих на бетонную опалубку:

Вертикальная нагрузка

Боковое давление бетона

Горизонтальные нагрузки

Специальные нагрузки

1.

Вертикальные нагрузки на бетонную опалубку

Вертикальные нагрузки действуют на опалубку и могут состоять из мертвых нагрузок, таких как мертвая нагрузка на опалубку, стальная арматура, заложенная в формы, формованный свежий бетон, и живых нагрузок, таких как вес рабочих, оборудования и инструментов.
Рекомендуется рассчитывать вес материалов отдельно в случае тяжелой арматуры, чтобы указать точный вес единицы продукции.
ACI 347-04: Руководство по опалубке бетона указывают, что для обеспечения возможности работы рабочих и их инструментов, таких как стяжки, вибраторы и шланги, при проектировании горизонтальных опалубок следует использовать живую нагрузку не менее 2,4 кПа, а в случаях использования моторизованных тележек и колясок следует использовать минимальную живую нагрузку 3,6 кПа.
Кроме того, ACI 347-04 определяет расчетную комбинированную живую и мертвую нагрузку не менее 4,8 кПа или 6 кПа, если используются моторизованные тележки.
Наконец, собственный вес опалубки рассчитывается с использованием веса единицы продукции и размеров различных частей опалубки. Вес опалубки значительно меньше мертвой нагрузки свежего бетона и живой нагрузки конструкции. Поэтому при проектировании опалубки определяется припуск в виде наложенной нагрузки на квадратный метр для элементов опалубки.
Первоначальное предположение делается в пределах 0,239-0,718 кПа на основе опыта и проверяется после определения размеров элемента. Эта оценка зависит от того, что общий вес опалубки составляет 0,239-0,718 кПа.

2.

Боковое давление на бетонную опалубку
Внутреннее давление, возникающее в результате накопления глубины уложенного бетона, действует на вертикальные опалубки, такие как стены и колонны. Во время вибрации и в течение короткого периода после вибрации свежий бетон, уложенный близко к верху и на небольшую глубину опалубки, ведет себя как жидкость и оказывает боковое давление на опалубку, равное вертикальному напору жидкости. Свежий бетон является зернистым с внутренним трением, но вибрация устраняет связи в смеси и создает жидкое состояние.
Существуют различные причины, такие как скорость укладки, температура бетона и внутреннее трение, которые влияют на боковое давление ниже контролируемой вибрацией глубины и делают боковое давление меньше, чем напор жидкости.
При медленном темпе вертикальной укладки свежий бетон успевает начать застывать. Кроме того, если температура бетона не низкая, время начала схватывания не является коротким.
Другие факторы, такие как движение поровой воды, возникновение трения и другие параметры, могут привести к снижению бокового давления. Различные типы цемента, добавки, заменители цемента, строительные методы могут влиять на уровень бокового давления.
В основном, давление бокового распределения бетона, которое основано на испытаниях, представлено на рисунке 1. Распределение начинается ближе к вершине в виде жидкости и достигает пикового значения на нижнем уровне. В целях проектирования предполагается, что предельное давление равномерно при консервативном значении.
Типичное и предполагаемое распределение бокового давления бетона на опалубку
Расчет бокового давления на бетонную опалубку
ACI 347-04 определяют, что боковое давление бетона рассчитывается по уравнению 1, если величина просадки свежего бетона больше 175 мм и он не уложен с нормальной внутренней вибрацией на глубину 1,2 м или менее.

Где:
P: боковое давление бетона, кПа
: Плотность бетона, кг/м3
g: Гравитационная постоянная, 9,81 Н/кг
h: Глубина залегания жидкого или пластичного бетона от верха укладки до точки рассмотрения в форме, м
Однако, ACI 347-04 гласит, что если величина просадки бетона не более 175 мм и он уложен с нормальной вибрацией на глубину 1,2 м или менее, то боковое давление бетона рассчитывается следующим образом:
Боковое давление на бетонную опалубку для колонн

С не менее 30Cw кПа, но ни в коем случае не более .
где:
Pmax: Максимальное боковое давление бетона, кПа
Cw: Коэффициент удельного веса, который приведен в
Cc: Коэффициент химического состава, который приведен в таблице
R: Скорость укладки бетона, м/ч
T: Температура бетона во время укладки, oC
Боковое давление на бетонную опалубку для стен
Боковое давление на бетонную опалубку для стен при скорости укладки, меньшей 2,1 м/ч, и высоте укладки не более 4,2 м.

С не менее 30Cw кПа, но ни в коем случае не более .
Боковое давление бетона для стен со скоростью укладки более 2,1 м/ч и высотой укладки более 4,2 м, а также для всех стен со скоростью укладки от 2,1 до 4,5 м/ч.

С минимальным значением 30Cw кПа, но ни в коем случае не более .
Таблица-1: Коэффициент удельного веса, Cw
Плотность бетона, кг/м3
Cw
Менее 2240
Cw=0,5[1+(w / 2320 кг/м3)], но не менее 0,80
2240 — 2400
1.0
Более 2400
Cw=w / 2320 кг/м3
Таблица-2: Химический коэффициент, Cc
Тип цемента или смеси
Cc
Тип I, II и III без замедлителей1
Тип I, II и III с замедлителем1
1. 2
Другие виды или смесь, содержащая менее 70% шлака или 40% летучей золы без замедлителей1
Другие типы или смесь, содержащая менее 70% шлака или 40% летучей золы с замедлителем1
1.4
смесь, содержащая более 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы
1Замедлители включают любые добавки, такие как замедлитель, водоредуцирующий замедлитель, водоредуцирующая добавка среднего диапазона или водоредуцирующая добавка высокого диапазона (суперпластификатор), которые задерживают схватывание бетона.
Кроме того, для использования уравнения давления колонны определяются как вертикальные элементы, размеры которых в плане не превышают 2 м, а стены — как вертикальные элементы, по крайней мере, с одним размером в плане более 2 м.
Наконец, в формах колонн внутреннее давление передается на внешние связующие элементы на смежной стороне формы, которые используются в качестве связей между противоположными сторонами квадратной или круглой колонны. Кроме того, внутреннее давление в стеновых формах передается от фанеры, стоек или ригелей к натяжным связям, которые соединяют две противоположные стороны формы.
В дополнение к вышеупомянутым методам противостояния внутреннему давлению, элементы сопротивления, например, скобы, необходимы для противостояния внешним горизонтальным нагрузкам, которые стремятся опрокинуть стены, колонны, формы перекрытий, как показано на рисунке 2 и рисунке 3.
Схематическое крепление в опалубке перекрытия
Схема распорки в опалубке стен
3.
Горизонтальные нагрузки на бетонную опалубку
Горизонтальные нагрузки могут возникать от таких сил, как ветер, сброс бетона, запуск и остановка оборудования, а наклонные опоры должны быть противопоставлены правильно спроектированным скобам и берегам.
При строительстве зданий предполагаемое значение этих нагрузок не должно быть меньше, чем большее из 1,5 KN/м от края перекрытия или 2% от общей мертвой нагрузки, распределенной как равномерная нагрузка на погонный метр края перекрытия, эти предположения определены ACI 347-04.
Укрепления для стеновых форм следует проектировать в соответствии с требованиями минимальных ветровых нагрузок ASCE 7-10 с поправками на более короткие интервалы повторения, которые можно найти в ASCE 37-02.
Для стеновых форм, подверженных воздействию элементов, в качестве минимальной расчетной ветровой нагрузки используется 0,72 кПа или более. Стены из арматуры должны быть рассчитаны на нагрузку не менее 1,5 KN/м длины стены, которая прикладывается сверху.
4.
Специальные нагрузки на бетонную опалубку
Опалубку необходимо проектировать с учетом нестандартных условий строительства, таких как сосредоточенные нагрузки на арматуру, несимметричная укладка бетона, воздействие бетона, подаваемого машиной, подъем, нагрузки от перемещения формы.
Возведение стен над пролетами перекрытий или балок, которые до затвердевания бетона могут создавать нагрузку, отличную от той, на которую рассчитана несущая конструкция, является примером особых условий, которые должны быть приняты во внимание проектировщиком опалубки.
Читать далее:
Виды опалубки (опалубки) для бетонного строительства
Пластиковая опалубка для бетона — применение и преимущества в строительстве
Соображения по проектированию опалубки для бетона — основы проектирования опалубки для бетона
Критерии проектирования деревянной опалубки для бетона с расчетными формулами

Время снятия опалубки и технические условия
Измерение опалубки
Опалубка (опалубка) для различных конструктивных элементов — балок, перекрытий и т.д.
Контрольный список безопасных методов работы с опалубкой
Читайте далее:
Критерии проектирования деревянной опалубки для бетона с формулами расчета.
Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
Опалубка (опалубка) для различных конструктивных элементов — балок, перекрытий, колонн, фундаментов.
Виды опалубки для бетонных конструкций и ее свойства [PDF].
СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ.
Виды нагрузок, действующих на конструкции — здания и другие сооружения.
Виды расчетных нагрузок на перемычку с расчетами.

Боковое давление на бетонную опалубку
В течение всего процесса бетонная опалубка подвергается различным нагрузкам и силам. Вертикальные силы связаны со статической нагрузкой от уложенной бетонной смеси, опалубки и динамической нагрузкой рабочих и их оборудования. Горизонтальные силы возникают в результате ветра и сброса бетона, и им должны противодействовать правильно спроектированные опоры. Существует также боковое давление, возникающее в результате накопления глубины уложенного бетона, которому будет посвящена эта статья.
Вертикальная опалубка, например, для стен или колонн, подвергается внутреннему боковому давлению из-за скопившейся глубины уложенного бетона. В укладке свежий бетон, по крайней мере, вблизи вершины, а иногда и на большей глубине, ведет себя как жидкость во время вибрации и создает боковое давление, равное вертикальному напору жидкости. Несмотря на то, что это гранулированный материал с внутренним трением, псевдоожижение бетона в результате внутренней вибрации временно создает жидкое состояние. Тем не менее, многие факторы, по-видимому, способствуют тому, что боковое давление меньше напора жидкости на глубинах ниже контролируемой глубины вибрации.
Если скорость вертикальной укладки (скорость подъема) низкая, бетонная масса под ней может успеть начать затвердевать. Более того, если бетон теплый, это затвердевание может начаться раньше. Внутреннее трение гранул бетона, трение опалубки и миграция поровой воды являются факторами, снижающими результирующие боковые давления. Такие добавки, как антипирены, различные виды цемента, заменители цемента, а также методы строительства также влияют на уровень бокового давления.
Рисунок 1.
Испытания показали, что давление часто имеет распределение, показанное на рисунке 1 выше, начиная с давления жидкости вверху и достигая максимума ниже. Для простоты расчетная практика обычно предполагает, что максимальное давление постоянно при консервативном значении – P _max .
Расчет бокового давления на бетонную опалубку
Пока заполнители и цемент взвешены в воде, бетон оказывает давление жидкости на опалубку. Максимальное давление этой жидкости в любом положении (в кН/м ² ) высота в метрах, умноженная на плотность в кН/м ³ так, что:
P _max = h * плотность
(обычно плотность принимается равной 25 кН/м ³ )
После создания стабильной структуры частиц дальнейшие приращения вертикальной нагрузки оказывают незначительное влияние на боковое давление. Следовательно, максимальное боковое давление обычно ниже напора жидкости, и оно контролируется этим изменением структуры.
На это изменение состояния (и, следовательно, на максимальное давление опалубки) влияет множество факторов, таких как примеси, форма заполнителя, температура при укладке, удобоукладываемость, проницаемость и жесткость опалубки, метод укладки и т. д. Сложные взаимосвязи этих факторов были упрощены. к рационализированному расчетному уравнению , описанному в отчете Ciria 108, вместе с описанием того, как переменные должны обрабатываться в расчетных условиях:
Влияние группы бетона на давление опалубки
На рисунке 2. ниже видно, как бетон разных групп изменяет величину бокового давления на опалубку. Корреляция прямая – чем более замедляется бетон, тем выше коэффициент C ₂, что приводит к более высоким значениям давления.
Рисунок 2.
Civils.ai | База данных опалубки для бетона
Введите высоту заливки бетона, температуру и состав смеси, чтобы автоматически сгенерировать предполагаемое решение по опалубке.
Вы используете:
Ширина опалубки м
Высота опалубки м
Макс. давление бетона кПа
Макс. нагрузка на стяжку кН
Вы используете:
Ширина опалубки м
Высота опалубки м
Макс.