Расчет монолитной плиты перекрытия пример подбор армирования: Расчет монолитной плиты перекрытия на примере квадратной и прямоугольной плит, опертых по контуру

Содержание

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

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

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

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

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

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

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

Внимание!

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

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

Виды ↑


По технологии устройства различают:

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


Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

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

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

На заметку

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

Расчет безбалочного перекрытия ↑

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

Полезно

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

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

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

К примеру:


Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

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

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

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

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет

ln вычисляют по формуле mn = qnln2/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

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

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

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

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

Как выбрать сечение арматуры ↑

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

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

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой А0n = M/bh20nRb. Соответственно получим:

  • А01 = 0.0745
  • А02 = 0.104

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

Получаем

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

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

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

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

На заметку

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

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

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

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

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

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

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

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

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

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

© 2021 stylekrov.ru

Примеры расчета плит перекрытия

При постройке частного дома приходится либо придерживаться строгих стандартов в проектировании, исходя из типовых габаритов бетонных плит, либо выполнить расчет монолитного перекрытия.

Блок: 1/4 | Кол-во символов: 185
Источник: https://remoskop.ru/raschet-monolitnogo-perekrytija-zhelezobetonnyh-konstrukcij.html

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.html

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и  характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 1871
Источник: https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html

На чем основывается расчет железобетонных конструкций

В первую очередь следует учитывать, что сборное перекрытие, полученное из готовых плит дешевле приблизительно на 15-20 %, чем наливное монолитное основание. Причиной тому невысокая себестоимость выпускаемых на заводах типовых железобетонных конструкций, в сравнении с залитым в собранную на месте опалубку замешанным вручную или на арендованной бетономешалке раствором. Ведь для того, чтобы монолитное основание получилось надежным, недостаточно просто залить цементную смесь, сначала необходимо связать каркас из арматуры, что требует немалых трудозатрат. По прочности готовые плиты и наливные перекрытия получаются одинаковыми при равной толщине.

Рассмотрим все составляющие монолитного основания, на которых строится расчет железобетонных конструкций. В первую очередь, сооружается опалубка, которая должна быть добротной, чтобы заливка получилась качественной. Не желательно использовать обрезные доски, поскольку нижняя, потолочная часть плиты, должна быть идеально ровной. Следовательно, в качестве основы для опалубки лучше выбрать толстую фанеру, желательно, ламинированную (к ней бетон пристает несколько хуже, чем к обычной). Боковины также делаются из фанерных полос, а вот подпорки лучше установить из бруса, сечением не менее чем 100х100 миллиметров.

Далее из металлических прутков, связанных проволокой, собираются верхняя и нижняя армирующие сетки, соединенные посредством коротких поперечин в каркас. Слишком частыми ячейки делать не рекомендуется, поскольку это придаст лишнюю массу монолитному основанию, увеличив собственную нагрузку плиты. Обычно используется арматура с профилем А-II или А-III. Диаметр прутка для однорядной вязки требуется не менее 12, а для двухрядной – не меньше 10 миллиметров. Для поперечин используются стержни диаметром около 8 миллиметров. Шаг между арматурой достаточно соблюдать порядка 0.12 метра.

Для перекрытия большой площади обязательно нужны опорные горизонтальные балки, которые также заливаются на месте и нуждаются в армировании.

Для того, чтобы узнать, какой запас прочности необходимо придать монолитному основанию, обратимся к СНиП. Нормативная нагрузка на перекрытие в жилом доме по стандартам должна соответствовать 150 килограммам, кроме того, не следует забывать про коэффициент запаса, соответствующий 1.3.  В итоге получаем величину 150х1.3=195 кг/м2. Соотношение толщины плиты и ее площади должно иметь пропорции 1:30, иными словами, для монолитного основания 3х2 метра хватит толщины в 20 сантиметров. Арматуру желательно погрузить в раствор так, чтобы крайние прутки были покрыты бетоном не менее чем на 3 сантиметра.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 2635
Источник: https://remoskop.ru/raschet-monolitnogo-perekrytija-zhelezobetonnyh-konstrukcij.html

Виды


По технологии устройства различают:

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


Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

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

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

На заметку

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

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1346
Источник: http://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.html

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 541
Источник: https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1242
Источник: https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html

Шаг 4. Подбираем класс бетона

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 других различных 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.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1070
Источник: https://KrovGid.com/proekt/raschet-plity-perekrytiya.html

Шаг 5. Подбираем сечение арматуры

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 -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!

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 2147
Источник: https://KrovGid.com/proekt/raschet-plity-perekrytiya.html

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами.  Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

  1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
  2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
  3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
  4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

  • арматурой класса А-III,
  • класс бетона В25,
  • защитный слой 20мм

 Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1483
Источник: https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий,  в частных домах толщину  перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео:  Основные правила устройства монолитных перекрытий

монолитные перекрытия

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 1361
Источник: https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html

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.2 / 23.

    Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

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

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

    Блок: 10/10 | Кол-во символов: 1122
    Источник: https://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.html

    Кол-во блоков: 19 | Общее кол-во символов: 20853
    Количество использованных доноров: 6
    Информация по каждому донору:
    1. http://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 3001 (14%)
    2. https://remoskop.ru/raschet-monolitnogo-perekrytija-zhelezobetonnyh-konstrukcij.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 4607 (22%)
    3. https://KrovGid.com/proekt/raschet-plity-perekrytiya.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 3853 (18%)
    4. https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 6498 (31%)
    5. https://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.html: использовано 2 блоков из 10, кол-во символов 2586 (12%)
    6. https://StudFiles.net/preview/3856728/page:12/: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 308 (1%)

    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.2) / 8 = 1800 кг/м.

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

    Схема пустотелой армированной плиты перекрытия

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

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

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

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

    Вернуться к оглавлению

    Некоторые нюансы

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

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

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

    B < Rb*b*y (h0 – 0.5y).

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

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

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

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

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

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

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

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

    Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.

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

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

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

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

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

    Вернуться к оглавлению

    Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия

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

    Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:

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

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

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

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

    Устройство пола поверх монолитной армированной плиты перекрытия

    Все необходимые требования таким образом соблюдаются.

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

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

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

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

    Вернуться к оглавлению

    Сбор нагрузок – некоторый дополнительный расчет

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

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

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

    Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

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

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


    Плиты перекрытия армирование: схемы и примеры

    Любое здание возводится с использованием бетона. Для усиления применяют проволочную сетку или арматурный каркас. Распространены монолитные перекрытия, для формирования которых выполняется заливка бетонным раствором опалубки, установленной между несущими опорами. Для повышения нагрузочной способности нужно усилить бетонную плиту. Для этого выполняется дополнительное армирование плит перекрытий, которое должно соответствовать требованиям проекта. Важно выполнить расчеты с учетом расстояния между стенами, подобрать количество и диаметр армирования.

    Что такое армирование монолитной плиты

    Распространенным элементом жилых и производственных зданий является монолитное перекрытие, для усиления которого применяют арматуру большого диаметра. Для соединения элементов арматурной решетки или пространственного каркаса не рекомендуют использовать сварку, ослабляющую конструкцию. Места соединения стержней необходимо связывать отожженной проволокой. Часть монолита, укрепленная арматурой, способна воспринимать значительные нагрузки. Армирование перекрытия – это комплекс мероприятий по усилению бетонной конструкции.

    Наиболее используемым перекрытием при строительстве индивидуальных малоэтажных строений являются железобетонные изделия

    Последовательность действий следующая:

    1. Вначале разрабатывают проект и выполняют расчет армирования, учитывающий размеры перекрытия, величину действующих усилий. На основании расчетов разрабатывается схема усиления.
    2. После подготовки щитов опалубку устанавливают между капитальными стенами. При монтаже опалубочной конструкции устанавливают опорные элементы, повышающие нагрузочную способность опалубки.
    3. Далее нарезают заготовки, связывают каркас и устанавливают в щитовую опалубку. Изготовление и сборку металлоконструкции выполняют согласно предварительно разработанной проектной документации.
    4. На завершающей стадии осуществляется заливка в опалубку бетонного раствора. После бетонирования уплотняют сформированный бетонный массив. Для нормального набора твердости бетон периодически увлажняют.

    При разработке схемы усиления бетонной плиты предусматривается установка дополнительных стальных прутков в проблемных участках:

    • в зонах контакта монолитной плиты с опорными колоннами, капитальными стенами и арочными конструкциями;
    • в местах сосредоточения усилий, связанных с установкой отопительных приборов, тяжелой мебели или массивного оборудования;
    • по контуру выходных проемов на верхние этажи, а также вокруг отверстий для вентиляционных магистралей и дымоотводящих труб;
    • в центральной части бетонной плиты, которая является одним из наиболее ослабленных участков перекрытия.

    Для предотвращения коррозионных процессов арматурная решетка располагается на специальных подставках внутри бетонного массива, не доходя до поверхности 30-40 мм. С учетом этого фактора подбираются длины прута и обеспечивается неподвижность силовой конструкции при бетонировании. Владея технологией армирования несложно обеспечить повышенные прочностные свойства бетонного перекрытия, а также его продолжительный ресурс использования.

    Расчет толщины армирования перекрытия зависит от его длины

    Как правильно армировать – требования по усилению бетонной плиты

    Армирование монолитной плиты перекрытия – ответственный процесс, к выполнению которого предъявляется комплекс требований.

    При выполнении работ по формированию усиленной железобетонной конструкции перекрытия соблюдайте следующие рекомендации:

    • используйте для соединения стальных прутков вязальную проволоку диаметром 1,2-1,6 мм. Использование электрической сварки недопустимо в связи с нарушением структуры металла в местах соединения;
    • обеспечьте требуемую толщину бетонного массива перекрытия по отношению к расстоянию между капитальными стенами. Толщина железобетонной конструкции в 30 раз меньше расстояния между опорами. При этом минимальная толщина плиты составляет не менее 15 см;
    • производите укладку элементов металлического каркаса с учетом размеров перекрытия по вертикали. При минимальной толщине плиты укладка арматуры выполняется одним слоем. При толщине больше 15 см выполняйте усиленное армирование двумя слоями;
    • используйте для заливки в опалубку бетонную смесь с маркировкой М200 и выше. Бетон данных марок обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, способен воспринимать значительные нагрузки и отличается доступной ценой;
    • применяйте для изготовления стальной решетки арматурные прутья диаметром 0,8-1,2 см. При выполнении армирования двумя слоями используйте увеличенный размер сечения металлопрофиля в нижнем ряду. Возможен вариант использования покупной сетки;
    • сооружайте опалубочную конструкцию из строганых досок или влагозащищенной фанеры. Тщательно герметизируйте стыковые участки. Для усиления опалубки применяйте деревянные столбы диаметром до 20 см или металлические стойки телескопического типа.

    Соблюдение указанных требований при выполнении мероприятий по армированию обеспечит прочностные характеристики сооружаемого перекрытия.

    Армированная платформа, выполненная с учетом технологических тонкостей, прослужит не один десяток лет

    Дополнительное армирование перекрытий – достоинства и слабые стороны

    Необходимость усиления бетонных перекрытий связана с характеристиками бетона. Бетонный массив способен воспринимать повышенные сжимающие нагрузки, однако восприимчив к растягивающим усилиям и влиянию изгибающих моментов. Бетон не способен самостоятельно демпфировать нагрузки и требует дополнительного армирования. Для компенсации растягивающих усилий и сохранения целостности железобетонных конструкций выполняется дополнительное армирование плит перекрытий.

    Бетонная плита, прочность которой увеличена за счет дополнительного армирования, – надежная конструкция, отличающаяся рядом достоинств. Основные преимущества:

    • продолжительный ресурс эксплуатации. Благодаря увеличенному запасу прочности, срок использования усиленной железобетонной конструкции исчисляется десятилетиями;
    • отсутствие стыковых швов, а также гладкая поверхность потолков и полов. Отсутствует необходимость в выполнении дорогих и трудоемких отделочных работ;
    • уменьшенная масса монолитной конструкции перекрытия по сравнению с покупными железобетонными панелями. Это значительно снижает нагрузку на фундаментное основание;
    • повышенные прочностные характеристики. Сочетание свойств стальной арматуры и бетона позволяет повысить прочность основания и обеспечить его целостность при повышенных нагрузках;
    • увеличенная надежность железобетонной конструкции. Устойчивость к воздействию нагрузок, действующих в различных направлениях, достигается за счет армирования. Усиленные перекрытия способны воспринимать от 0,5 до 0,8 т на каждый квадратный метр поверхности;
    • пожарная безопасность. Использование негорючих стройматериалов обеспечивает огнестойкость конструкции. Плита способна длительное время сохранять целостность под воздействием повышенной температуры и открытого огня;
    Такая конструкция весит заметно ниже по сравнению с готовыми железобетонными плитами, однако, на ее прочность данный фактор не влияет
    • уменьшенный объем затрат по сравнению с использованием для формирования перекрытий стандартных панелей. Расходы на сооружение монолитного перекрытия существенно меньше по сравнению с аналогичной конструкцией сборного типа;
    • отсутствие необходимости в использовании специальной грузоподъемной техники и такелажной оснастки. Для формирования монолитной плиты не требуется подъемный кран;
    • равномерная передача усилий от монолитной плиты на несущие стены строения или опорные колонны. В результате выравнивания нагрузок снижается вероятность образования трещин.

    Среди остальных достоинств следует отметить возможность заливки перекрытия нестандартной конфигурации. Это позволяет возводить строения различного уровня сложности с нестандартной планировкой. Серьезным плюсом является возможность выполнять межэтажные проемы и коммуникационные отверстия на этапе бетонирования.

    Наряду с достоинствами имеются также и слабые стороны:

    • повышенная трудоемкость выполнения мероприятий по сборке арматурного каркаса;
    • увеличенная продолжительность процесса гидратации цемента и, соответственно, набора бетоном эксплуатационной прочности.

    Профессиональные строители часто отдают предпочтение монолитным перекрытиям, которые наряду с указанными преимуществами устойчивы к воздействию повышенной влажности и надежно звукоизолируют помещение.

    Какой используется материал для изготовления усиленных элементов перекрытия

    Для формирования усиленных перекрытий необходимы следующие стройматериалы:

    • бетонная смесь, изготовленная на основе цемента М300, мелкого песка и среднефракционного щебня;
    • стальные прутки с рифленой поверхностью, изготовленные из арматурной стали класса А4.
    Платформа находит свое применение для перекрытия большепролетных и сильно нагруженных конструкций

    Также потребуются следующие материалы, инструменты и оборудование:

    • отожженная проволока для соединения арматурных стержней;
    • специальное приспособление для связывания арматуры;
    • влагостойкая фанера или доски для изготовления опалубки;
    • оснастка для изгибания арматурных заготовок;
    • болгарка или специальные кусачки для резки стержней.

    Не забудьте подготовить рулетку, с помощью которой выполняются необходимые замеры.

    Рассчитываем монолитную плиту под увеличенную нагрузку

    Расчет цельной железобетонной плиты выполняется на основании предварительно разработанной схемы с учетом требований строительных норм и правил.

     По результатам расчетов определяются следующие характеристики:

    • толщина железобетонного перекрытия;
    • сортамент арматуры и количество рядов усиления.

    Остановимся отдельно на каждом виде расчетов.

    Как рассчитывается толщина бетонной плиты

    Толщину формируемой железобетонной конструкции перекрытия определяйте по следующему алгоритму:

    1. Произведите замер расстояния между несущими стенами.
    2. Разделите полученную величину на 30.
    3. Умножьте результат на коэффициент запаса, равный 1,2.

    Например, для строения с расстоянием 600 см между капитальными стенами толщина плиты составит: 600:30х1,2=24 см. При проектировании нагруженных конструкций желательно доверить выполнение расчетов специалистам, которые учтут все нюансы.

    Монолитная плита не поддерживает горение и способна выдержать воздействие открытого пламени длительное время

    Подсчет количества рядов арматурных прутьев

    Количество уровней армирования определяется в зависимости от толщины перекрытия:

    • одноярусное усиление допускается при минимальной толщине железобетонной конструкции, равной 150 мм;
    • двухуровневый арматурный каркас сооружается при увеличении толщины перекрытия выше указанного значения.

    Диаметр верхней и нижней арматуры составляет 8-12 мм. При связывании стержней формируется решетка с ячейками в виде квадрата со стороной 200-400 мм.

    Конструкция и чертеж верхнего перекрытия

    Конструктивно монолитное перекрытие представляет собой сборную конструкцию из марочного бетона, внутри которого расположена силовая решетка. Схема армирования монолитной плиты перекрытия разрабатывается на этапе проектирования.

    В ней представлена информация следующего характера:

    • габариты армирующей решетки;
    • размеры и сечения арматурных прутков;
    • профиль используемых стержней;
    • метод соединения арматуры;
    • интервал между арматурными прутьями;
    • конструктивные особенности пояса усиления.

    На основании схемы рассчитывается количество стройматериалов и планируется очередность строительных мероприятий.

    Дополнительное армирование плит перекрытий – подготовительные мероприятия

    Планируя, как армировать монолитную плиту, следует тщательно подготовиться к выполнению работ:

    1. Выполнить прочностные расчеты.
    2. Разработать схему усиления.
    3. Определить потребность в стройматериалах.
    4. Подготовить материалы и инструмент.
    5. Нарезать арматурные заготовки.
    6. Приготовить щиты для сборки опалубки.

    Следует обратить внимание на подготовку бетонного раствора в необходимом объеме.

    Пример армирования монолитной плиты перекрытия

    Рассмотрим, как правильно армировать монолитную плиту на примере перекрытия для строения с габаритами 6х6 м с толщиной железобетонной платформы 0,24 м.

    Порядок действий:

    1. Соберите щитовую опалубку.
    2. Герметизируйте щели.
    3. Нарежьте арматуру.
    4. Свяжите двухъярусную решетку с ячейкой 20х20 см.
    5. Установите решетку в опалубке на специальные подставки.

    После выполнения указанных операций произведите заливку бетона.

    Как армировать плиту перекрытия – пошаговая инструкция

    Армирование плиты – ответственная операция, выполняемая по следующему алгоритму:

    1. Нарежьте арматурные заготовки требуемых размеров.
    2. Свяжите силовую решетку нижнего яруса.
    3. Расположите ее с зазором 30-40 мм до поверхности опалубки.
    4. Надежно закрепите вертикальные прутки.
    5. Привяжите к ним арматуру верхнего уровня.

    Для обеспечения жесткости фиксации элементов используйте вязальное приспособление. После обеспечения неподвижности арматурного каркаса приступайте к бетонированию.

    Подводим итоги

    Зная, как армировать плиту перекрытия, несложно самостоятельно выполнить работы и сэкономить при этом денежные средства. Важно правильно произвести расчеты и соблюдать технологию.

    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.

    Несущая способность перекрытия из бетона

    Основные правила устройства монолитных перекрытий

    Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

    В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

    Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

    1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
    2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
    3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
    4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

    Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

    Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

    Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

    НДС перекрытий

    Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

    Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

    Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

    Разница в моментах Мх.

    Разница в моментах Му.

    Разница в подборе верхнего армирования по Х.

    Разница в подборе верхнего армирования по У.

    Разница в подборе нижнего армирования по Х.

    Разница в подборе нижнего армирования по У.

    Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

    Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

    Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

    Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

    Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
    В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

    Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

    В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

    Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

    Монтаж арматуры перекрытия.

    Заливка перекрытия бетоном.

    Расчет монолитного перекрытия пример

    Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

    В расчёте приняты следующие нагрузки:

    1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
    2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
    3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
    4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

    Общий вид расчетной схемы.

    Схема деформации плит под нагрузкой.

    Эпюра моментов Му.

    Эпюра моментов Мх.

    Подбор верхнего армирования по Х.

    Подбор верхнего армирования по У.

    Подбор нижнего армирования по Х.

    Подбор нижнего армирования по У.

    Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

    Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

    Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

    Толщина монолитного перекрытия

    В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

    Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

    При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

    Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

    Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и побираем параметры будущей плиты

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

    Поэтому в этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

    Содержание

    Шаг 1. Составляем схему перекрытия

    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 1 метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам площадей. Если совсем сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

    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.

    Шаг 3. Рассчитываем нагрузку

    Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка будет 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:

    Второй 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, как шлакоблок, газобетон, пенобетон или керамзитобетон.

    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 черной и чистовой пол даст 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. Для пролета в 4 метра напряжение рассчитывается так:

    l=4 м Мmax=(900х4²)/8=1800 кг/м

    Итого: 1800 кг на 1 метр, именно такая нагрузка должна будет на плиту перекрытия.

    Шаг 4. Подбираем класс бетона

    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 других различных 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.

    Шаг 5. Подбираем сечение арматуры

    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:

    Преимущества перекрытия с профнастилом

    Применение профлиста (марка «Н») решает задачи строительства благодаря легкости, жесткости, прочности и коррозионной стойкости. Материал в профиль — волна, формирующая ребра жесткости, которые после отливки бетонной плиты повышают ее несущую способность и конструкции в целом. Лист является несъемной опалубкой, поэтому снижаются расходы арматуры и бетона.

    Если он связывается с бетоном, снимает на себя часть нагрузки с плиты перекрытия. Такие монолитные элементы могут опираться на легкий несущий каркас, что удешевляет формирование фундаментов (достаточно столбчатого варианта) строений. Снижаются расходы на стеновые материалы — применяются легкие и теплые газоблоки и пеноблоки. Бетонный раствор заливается на профнастил, не требующий сложной опалубки.

    При правильном уходе бетонная плита имеет высокие прочностные показатели, эффективно противостоит воздействию природных условий. Подобные железобетонные плиты имеют сниженную массу. Потолочная поверхность конструкций имеет готовый экстерьер, устойчивый к изменениям температурно-влажностного режима и действию огня. Материал опорной основы удобно транспортировать, он неприхотлив в эксплуатации и рассчитан на длительный период применения. На несущем каркасе профилированный лист монтируется просто, быстро, без применения грузоподъемной техники.

    Расчет перекрытия

    К проекту обязательно составляются чертежи, а расчеты делаются в соответствии с рекомендациями СНиП, СТО 0047 -2005 (лучше с помощью профессионалов). Учитываются габариты постройки, величина шага установки поперечных балок, их длина, нагрузка на них и на колонны, характеристики несущего профлиста (ширина, длина, толщина изделий, высота профиля). Следует исходить из того, что каждый лист вдоль своей длины должен опираться на 3 балки. Исходя из планируемой нагрузки на перекрытие, рассчитываются сечение арматуры и высота плиты.

    Ее толщина определяется из масштабного отношения 1:30, зависящего от расстояния между поперечными балками. Монолитная бетонная плита может иметь толщину от 70 до 250 мм. Вес, который будет иметь монолитное перекрытие, определит тип и количество металлических колонн, параметры их фундамента, тип балок, величину нагрузки на одну колонну. Глубина волн листового профиля влияет на расстояние между балками: чем она больше, тем чаще устанавливаются балки, так как увеличивается масса бетона в углублениях профиля при нецелесообразности увеличения толщины плиты.

    Сокращение шага пролета позволяет исключить прогиб листов. Следует учесть вес дополнительной полезной нагрузки, которую примет межэтажное перекрытие — за норму принято 150 кг/м2, которую следует увеличить на 33%. Общая величина эксплуатационной нагрузки рассчитывается с погрешностью до 0,5 кг.

    Из нее определяются размеры поперечного сечения и длина балок. Вертикальные стержневые анкеры позволяют объединить профилированные листы и железобетон, что передает им часть нагрузки. Для пролета шириной в 3 метра потребуется материал толщиной не менее 0,9 мм. На практике вычисления сведены в программное обеспечение, позволяющее формировать рабочую документацию.

    Устройство монолитного перекрытия

    Профилированные листы, арматура и бетон — составляющие, которые формируют монолитную бетонную плиту перекрытия. Такая конструкция, если она опирается на балочный каркас, распределяет нагрузку на колонны, а не на стены. Каждая колонна имеет свой фундамент. Другой вариант, когда поперечные балки не укладываются или, если устанавливаются, опираются на стены.

    В таком случае монолитному перекрытию предстоит нагружать стены сооружения и фундамент. Металлические балки — двутавр (швеллер). Их края укрепляются в «карманах» стен (колонн) и привариваются к закладным. К балкам листы могут крепиться на внутреннюю полку, тогда расстояние между опорами для коротких листов выбирается не более 1,5 м. На швеллеры/двутавры профилированный материал также может устанавливаться на внешнюю полку сверху так, чтобы можно было размещать листы длинной до 6-ти м.

    Они устанавливаются внахлест по длине. Под серединой листовых элементов размещается стационарная балка. Волны профиля должны быть перпендикулярны балкам, а расширениями гофра ориентируются вниз.

    При безбалочном варианте устройства гофролисты не будут иметь точек опоры посередине помещения. Обязательный элемент — объемное армирование, которое значительно повышает прочность монолита. Арматура соединяется сваркой с балками и колоннами. Для распределения раствора может ставиться внешняя съемная опалубка. Бетонирование формирует ровную поверхность плиты.

    Монтаж перекрытий из профнастила

    Балочное перекрытие формируется креплением перфорированных листов на внутренние/внешние полки поперечных балок. Затем формируется опалубка, когда выбрано верхнее крепление листов. Параметры допустимого прогиба профлиста, составляющие 1:250, определяют длину пролета наката. До заливки бетона под поверхность профнастила подставляются временные опоры, обеспечивающие неподвижность конструкции.

    На настиле размещается металлическая арматура, выполняется бетонирование нижнего наката путем одного прохода по желобу. Поверхности потолка и пола выравниваются. После набора перекрытием прочности временные опоры снимаются. Монтирование безбалочного монолита предусматривает некоторые нюансы.

    Так, длинные армирующие пруты (с регулярной ребристой насечкой на поверхности) укладываются вдоль каждого углубления профилированных листов. Они проволокой вяжутся с металлической сварной сеткой, которая укладывается на профиль сверху. Заливка делается за один проход. После твердения сверху бетонное основание укрывается цементной стяжкой. Монтируется несущий профнастил марок от Н60 до Н114, обеспечивающий высотой профиля необходимую жесткость материала при толщине 0,8 – 1,5 мм.

    Профилированные листы крепятся саморезами-бурами длиной 3,2 см (шляпка 5,5 мм). Такие метизы закручиваются без предварительного сверления, пробуривая полку швеллера. Закручиваются они через 20 — 40 см (в каждую впадину профиля, прилегающую к балке), что обеспечивает точность и пространственную жесткость монтирования. Продольный нахлест листов на стыках делается только над поверхностью балок (величина 40 — 60 мм). Стыки прокручиваются саморезами через 2 см.

    Армирование

    Внутренний металлический каркас в монолитном бетоне обеспечивает работу на сжатие, что обеспечивает марочную прочность плиты. Объемная арматурная структура формируется из плоской сварной сетки с ячейками 15 х 15 см и уложенных на дно каждого ребра жесткости продольных отрезков арматуры, которые объединяются вертикальными связями перевязочной проволокой или сваркой. Шаг объемной перевязки 20 см. Концы металлических прутков и сетки привариваются к балкам и колоннам.

    Для армирования берется стальной стержень диаметром 10 – 12 мм (марка А 400С). Сетка может создаваться из продольных прутков диаметром 12 мм и поперечных — 0,6 см. Чтобы профнастил сам стал внешней арматурой, на профиле создаются насечки («рифы»), которые сцепляют его с бетоном.

    Сталь внутри плиты защищается слоем бетона толщиной до 4 см. Для его создания используются специальные пластиковые фиксаторы, приподнимающие металлические стержни над поверхностью дна ребер жесткости на 20 – 40 мм. Сверху арматура покрывается бетоном также на 20 – 40 мм.

    Заливка перекрытий по профнастилу

    >

    По возможности перекрытие бетонируется за один раз сразу или целыми пролетами перекрытия. Если это невозможно, точно фиксируется график с учетом времени схватывания материала. Целесообразно пользоваться готовым бетоном марок от М300 и выше с мелкой фракцией щебня (до 5 мм), способной проникнуть в опалубке под арматуру. Вибропрессование обязательно.

    Бетонные работы делаются при положительных температурах воздуха, при отрицательных — бетон должен содержать антиморозные пластификаторы. Сначала раствор заливают в перфорации листа, а затем по площадке. При креплении листов на внутреннюю полку двутавра смесь заливается до уровня верхней полки.

    Раствор выравнивается гладилками и «железнится» сухим цементом для предохранения от внешних воздействий. Минимальная толщина безбалочного перекрытия 250 мм (считая от нижнего края профиля), в балочном исполнении — 70 – 80 мм (без учета высоты профиля). Уход за материалом включает регулярное увлажнение и укрывание влагоемкими материалами до набора 70% прочности (10 — 14 суток при 20 град.).

    В холодную погоду созревание камня значительно удлиняется, его поверхность следует утеплять. При оптимальных условиях созревания камня временные опоры убираются через 28 дней. Материал готов к последующей обработке.

    Вывод

    Перекрытия из железобетона по профилированному листу — популярный способ изготовления монолитных плит в строительстве. При правильных расчетах и исполнении подобные конструкции обеспечивают высокие показатели надежности, прочности и долговечности на фоне снижения затрат и сокращения сроков работ.

    Вебинар «ПК ЛИРА 10 в задачах». Тема 26. Расчет железобетонной плиты перекрытия с учетом физической нелинейности

    Когда: 25 сентября 2019 11:00  ||  Ведущий: Канев Данил

    Учет физически нелинейной работы материала позволяет получить более точную картину поведения конструкции при ее нагружении, выявлять дополнительные резервы несущей способности, определять точные деформации, производить расчет на прогрессирующее разрушение.

    Длительность: 60 — 90 минут
    Организатор: ЛИРА Софт
    Стоимость: бесплатно

    Учет физически нелинейной работы материала позволяет получить более точную картину поведения конструкции при ее нагружении, выявлять дополнительные резервы несущей способности, определять точные деформации, производить расчет на прогрессирующее разрушение.

    Возможность учета физически нелинейного поведения материала значительно расширяет круг решаемых задач. В физически нелинейных задачах отсутствует линейная зависимость между напряжениями и деформациями. Материал конструкции подчиняется нелинейному закону деформирования (нелинейная упругость).


    Закон деформирования может быть симметричным и несимметричным – с различными пределами сопротивления растяжению и сжатию. Решение этих задач производится шаговым методом.


    Вебинар будет интересен ведущим инженерам-конструкторам, главным специалистам, преподавателям ВУЗов.

    Программа вебинара:

    1. Теоретическая часть.
    2. Линейный расчет для подбора армирования.
    3. Задание подобранного армирования в качестве исходных данных для нелинейного расчета.
    4. Преобразование линейной задачи в нелинейную.
    5. Задание параметров нелинейного материала типа железобетон.
    6. Изменение типа конечных элементов для физически нелинейного расчета.
    7. Анализ результатов расчета.

    Вебинар позволит вам определять прогибы в физически нелинейной постановке и самостоятельно выполнять физически нелинейные расчеты.

    Регистрируйтесь на бесплатный вебинар!

    Методика проектирования железобетонной тавровой балки с примером

    🕑 Время чтения: 1 минута

    Тавровые балки образуются при монолитном отливке железобетонных перекрытий, крыш и настилов с помощью поддерживающих балок. Как правило, опалубки устанавливаются для днища и боковых сторон балок и перекрытия перекрытий. Загнутые кверху стержни и хомуты балки выдвигаются вверх в плиту. После этого отливаются сразу все элементы, от самой нижней точки балки до верха плиты.

    Часть плиты вокруг балки, называемая фланцем, будет работать с балкой и противостоять силе продольного сжатия. Внутренние балки имеют фланцы с обеих сторон и называются Т-образными балками, а краевые балки имеют фланцы с одной стороны и называются L-образными балками. Часть балки, проходящая ниже плиты, называется стержнем или стенкой.

    Конструкция железобетонных тавровых балок аналогична конструкции прямоугольной железобетонной балки, за исключением полок, которые необходимо учитывать в балках первого типа.

    Эффективная ширина фланца

    Для начала процесса проектирования необходимо определить эффективную ширину полки (b и ) тавровой балки. На Рисунке 1 фланец изолированной Т-образной балки немного шире, чем шток Т-образной балки, и весь фланец эффективно противостоит сжатию.

    Рисунок 1: Эффективная ширина полки изолированной тавровой балки

    Однако на Рисунке 2 ширина фланца велика; следовательно, части фланцев, расположенные на расстоянии от штока, не принимают на себя полную долю сопротивления сжатию, и напряжения продолжают изменяться.

    Рисунок 2: Эффективная ширина полки внутренней тавровой балки

    Изменение напряжений приводит к утомительным вычислениям; поэтому равномерное распределение напряжений рассматривается на меньшей ширине рабочего фланца, см. Рисунок-3.

    Рисунок 3: Теоретическое распределение напряжений и упрощенное или прямоугольное распределение напряжений по ширине полки тавровой балки

    Согласно ACI 318-19, эффективная ширина полки тавровой балки может быть найдена следующим образом:

    1.Изолированные балки

    Для изолированных балок, в которых фланец используется только для обеспечения дополнительной зоны сжатия, фланец должен иметь толщину не менее 1 / 2b w, и эффективную ширину не менее 4b w .

    Рисунок 4: Геометрия изолированной тавровой балки

    2. Балка тавровая внутренняя

    Согласно 318-19 эффективная ширина полки внутренней тавровой балки не должна превышать наименьшее из:

    1- Одна четвертая длины пролета балки, L / 4.
    2- Ширина стенки плюс 16-кратная толщина плиты, b w + 16h f .
    3- Расстояние между центрами балок.

    Рисунок 5: Эффективная ширина полки внутренней тавровой балки

    3. Краевая балка (L-образная)

    Согласно 318-19 эффективная ширина полки краевой балки не должна превышать наименьшее из:

    1- Эффективная ширина фланца (b e ), равная или меньше (b w + (Чистый диапазон / 4))

    2- Эффективная ширина фланца (b e ), равная или меньшая (b w + (6h f )

    3- Эффективная ширина полки (b e ), равная или меньшая (b w + половина свободного расстояния до следующей чистой перемычки)

    Рисунок 6: Эффективная ширина полки L-образной балки

    Тавровая балка в сравнении с прямоугольной балкой

    Если Т-образная железобетонная балка подвергается воздействию отрицательных моментов на опорах, балка проектируется как прямоугольное сечение, поскольку не учитывается растянутый бетон.Ширина прямоугольного сечения равна ширине ствола (стенки), см. Рисунок-7.

    Рисунок 7: Т-образная балка подвергается отрицательному моменту

    Однако, когда на тавровую балку действует положительный момент, фланец находится в зоне сжатия, поэтому балка должна быть спроектирована как тавровая балка, см. Рисунок-8.

    Рисунок 8: Т-образная балка подвергается положительному моменту

    Проектирование Т-балки железобетонной

    Расчет балки с тавровым сечением включает расчет размеров (be, h f , h и b w ) балки и требуемой площади армирования (As).Толщина полки (h f ) и ширина (b e ) обычно устанавливаются при проектировании плиты.

    На размер стенки или стержня балки влияют те же факторы, которые влияют на размер прямоугольной балки. В случае неразрезной тавровой балки сжимающие напряжения бетона наиболее критичны в областях с отрицательным моментом, где зона сжатия находится в стержне (стенке) балки.

    Распределение напряжений в тавровой балке показано на рисунке 9:

    . Рисунок 9: Распределение напряжений в тавровой балке

    Процедура проектирования

    1. Рассчитайте приложенный момент (M и ), используя пролет балки и приложенные нагрузки.

    2. Определите эффективную ширину фланца (b e )

    3. Выберите размеры стенки (b w ) и (h) на основе требований к отрицательному изгибу на опорах или требований к сдвигу.

    4. Предположим, что a = h f , затем вычислим (As), используя следующее выражение:

    5. Проверьте предполагаемое значение (a):

    В уравнении 2 подставьте значение (b e ), найденное на шаге 2.

    Если a

    Если a> hf, спроектируйте балку Т-образным сечением и переходите к этапу 6.

    6. Вычислите площадь армирования, необходимую для уравновешивания момента фланца, используя уравнение 3, а затем момент фланца используйте уравнение 4:

    7. Рассчитать момент в сети:

    8. Предположите, что глубина прямоугольного блока напряжений (например, a = 100 мм), затем оцените величину площади армирования (A sw ), необходимую для уравновешивания момента стенки:

    Значение (d) должно быть вычислено по следующей формуле:

    d = высота балки — бетонное покрытие — диаметр хомута — 0.5 * диаметр продольной стали Уравнение 7

    Затем проверьте предполагаемую глубину прямоугольного напряженного блока (a), используя (A sw ):

    Используйте новый (a) и вставьте его в уравнение 6, затем вычислите новое (A sw ). Повторяйте этот процесс до тех пор, пока не будет достигнуто правильное значение (A sw ). Обычно достаточно трех попыток.

    9. Вычислить сумму As, равную (A sf + A sw ), затем определить количество армирования:

    №Кол-во стержней = As / площадь одиночного стержня Уравнение 9

    10. Набросайте окончательный эскиз, на котором представлены все необходимые данные.

    Где:

    Пример:

    Система перекрытий, показанная на Рисунке 10, состоит из бетонной плиты толщиной 75 мм, поддерживаемой бетонными тавровыми балками с пролетом 7,5 м и центрами 1,2 м. Размеры перемычки, определяемые требованиями к отрицательным моментам на опорах, составляют b w = 275 мм и d = 500 мм. Какова площадь растянутой стали в середине пролета, чтобы выдержать факторный момент 725 кН.м? Свойства материала: fc ‘= 21 МПа и fy = 420 МПа.

    Рисунок 10: Пример тавровой балки

    Решение:

    1. Прилагаемый момент предусмотрен, Mu = 725 кН.м

    2. Найдите эффективную ширину фланца (b e ), которая является наименьшей из следующих величин:

    • Пролет / 4 = 7500/4 = 1875 мм
    • b w + 16h f = 275 + 16 * 75 = 1475 мм
    • Расстояние между центрами балок = 1200 мм

    Следовательно , эффективная ширина фланца равна 1200 мм.

    3. Приведены размеры полотна.

    4. Предположим, что a = h f = 75 мм, и предположим, что коэффициент уменьшения прочности равен 0,9.

    As = (725 * 10 6 ) / (0,9 * 420 (500-0,5 * 75) = 4147,004 мм 2

    5. Проверьте предполагаемое значение (a), используйте (As), вычисленное на шаге 4:

    a = (4147,004 * 420) / (0,85 * 21 * 1200) = 81,31 мм

    Так как a = 81,31 мм> hf = 75 мм, балка должна иметь Т-образное сечение.

    6. Вычислить (A sf ) и момент фланца:

    A SF = (0,85 * 21 * (1200-275) * 1200) / 420 = 2946,23 мм 2

    фи * M nf = 2946,23 * 420 * (500-0,5 * 75) * 10 -6 = 572,23 кН.м

    7. Рассчитать момент в сети:

    фи * M nw = 725-572,23 = 209,54 кН.м

    8. Оцените площадь армирования (A sw ), предположив, что a = 100 мм и phi = 0.9

    A sw = (209,54 * 10 6 ) / (0,9 * 420 * (500-0,5 * 100) = 1231,86 мм 2

    проверьте (a) используя вышеуказанное (A sw ),

    a = (1231,86 * 420) / (0,85 * 21 * 275) = 105,4 мм

    Найдите новый (A sw ) используйте a = 105,4 мм

    A sw = (209,54 * 10 6 ) / (0,9 * 420 * (500-0,5 * 105,4) = 1239,29 мм 2

    Поскольку новый A sw очень близок к предыдущему, дальнейшие испытания не требуются.

    A sw = 1239,29 мм 2

    9. Вычислить общую сумму As, равную (A sf + A sw ):

    As = A SF + A sw = 2946,23 + 1239,29 = 4180,29 мм 2

    Следует проверить предполагаемый коэффициент снижения прочности:

    Выбор одного стального стержня приводит к тому, что площадь армирования значительно превышает общую площадь. Следовательно, нет. 32 и нет.Выбирается 29 стальных стержней, чтобы получить площадь армирования, максимально приближенную к требуемой площади армирования.

    Имеется три стержня диаметром 32 мм, и соответствующая площадь армирования составляет 2457 мм 2

    Имеется три стержня диаметром 29 мм, и соответствующая площадь армирования составляет 1935 мм 2

    Общая площадь армирования равна 4349 мм 2 ; это ответ на вопрос.

    Итак, стальные стержни укладываются в два слоя, расстояние между двумя слоями составляет 25 мм.

    Проверить коэффициент снижения прочности:

    Так как прочность бетона на сжатие меньше 30 МПа, то B 1 = 0,85

    глубина нейтральной оси (c) = a / B 1 = 105,4 / 0,85 = 124 мм

    dt: расстояние от сжатой поверхности балки до центра нижнего слоя стальных стержней:

    c / dt = 124/525 = 0.236 <0,375. Следовательно, предположение верное.

    Для получения более подробной информации о расчете коэффициента снижения прочности нажмите здесь

    Часто задаваемые вопросы

    Что такое Т-балка железобетонная?

    Как правило, система перекрытия из железобетона состоит из балок и плиты, которые построены монолитно. В результате части плиты вокруг верхней части балки работают вместе, неся нагрузки. Фактически, балки имеют дополнительную ширину в верхней части, которая называется полками.Балка называется Т-образной.

    Какова эффективная ширина полки в железобетонной тавровой балке?

    Эффективная ширина полки складывается из стенки балки плюс ширина полки с каждой стороны балки. Распределение напряжений по ширине эффективной ширины полки равномерное.

    Какая эффективная глубина железобетонной балки?

    Эффективная глубина равна расстоянию от волокна с экстремальным сжатием балки до центра тяжести стальных стержней, встроенных в балку.

    Подробнее

    Расчет прямоугольной железобетонной балки

    Основы проектирования балок

    ФУНДАМЕНТ

    Выбор типа фундамента

    Выбор подходящего тип фундамента определяется некоторыми важными факторами, такими как

    1. Характер конструкции
    2. Нагрузки от структура
    3. Характеристики недр
    4. Выделенная стоимость фундамент

    Поэтому принять решение о тип фундамента, необходимо проведение геологоразведочных работ.Тогда почва характеристики в зоне поражения под зданием должны быть тщательно оценен. Допустимая несущая способность пораженного грунта затем следует оценить слои.

    После этого исследования можно было затем решите, следует ли использовать фундамент неглубокий или глубокий.

    Фундаменты мелкого заложения, такие как опоры и плоты дешевле и проще в исполнении. Их можно было бы использовать, если бы выполняются следующие два условия;

    1. Наложенное напряжение (Dp) вызванная зданием, находится в пределах допустимой несущей способности различных слоев почвы, как показано на рис.1.

    Это условие выполнено когда на рисунке 1 меньше и меньше, чем меньше и меньше, и так далее.

    1. Здание выдержало ожидаемая осадка по данному типу фундамента

    Если один или оба из этих двух условия не могут быть выполнены использование глубоких фундаментов должно быть считается.

    Глубокие фундаменты используются, когда верхние слои почвы мягкие и имеется хороший несущий слой на разумная глубина.Толщина грунта, лежащего под несущим слоем, должна быть достаточная прочность, чтобы противостоять наложенным напряжениям (Dp) из-за нагрузок, передаваемых на опорный слой, как показано на рисунке 2.

    Глубокие фундаменты обычно сваи или опоры, которые передают нагрузку здания на хорошую опору страта. Обычно они стоят дороже и требуют хорошо обученных инженеров для выполнять.

    Если исследуемые слои почвы мягкий на значительной глубине, и на разумных глубины, можно использовать плавучие фундаменты.

    построить плавающий фундамент, масса грунта, примерно равная весу Предлагаемое здание будет демонтировано и заменено зданием. В в этом случае несущее напряжение под зданием будет равно весу удаленной земли (γD) что меньше

    (q a = γD + 2C)

    и Дп будет равно нулю.Это означает, что несущая способность под здания меньше, чем (q a ), и ожидаемая осадка теоретически равна нуль.

    Наконец, инженер должен подготовить смету стоимости наиболее перспективного типа фундамента что представляет собой наиболее приемлемый компромисс между производительностью и Стоимость.

    Фундаменты мелкого заложения

    Фундаменты неглубокие — это те выполняется у поверхности земли или на небольшой глубине.Как упоминалось ранее в предыдущей главе фундаменты мелкого заложения использовались при грунтовых геологоразведочные работы доказывают, что все слои почвы, затронутые зданием, могут противостоять наложенным напряжениям (Dp) не вызывая чрезмерных заселений.

    Фундаменты мелкого заложения либо опоры или плоты.

    Опоры

    Фундамент является одним из старейший и самый популярный вид фундаментов мелкого заложения.Опора — это увеличение основания колонны или стены с целью распределения нагрузка на поддерживающий грунт при давлении, соответствующем его свойствам.

    Типы опор

    Существуют разные виды опоры, соответствующие характеру конструкции. Подножки можно классифицировать на три основных класса

    Настенный или ленточный фундамент

    Он проходит под стеной мимо его полная длина, как показано на рис.3. обычно используется в несущей стене типовые конструкции.

    Изолированный фундамент колонны

    Он действует как основание для колонны. Обычно применяется для железобетонных зданий типа Скелтон. Это может принимать любую форму, например квадратную, прямоугольную или круглую, как показано на рисунке 4.

    Инжир.4 Типовые раздвижные опоры

    Комбинированная опора колонны

    Это комбинированное основание для внешней и внутренней колонн здания, рис.5. Он также используется когда две соседние колонны здания расположены близко друг к другу другой, их опоры перекрывают друг друга

    Распределение напряжений под опорами

    Распределение напряжений под опорами считается линейным, хотя на самом деле это не так. Ошибка участие в этом предположении невелико, и на него можно не обращать внимания.

    Загрузить сборники

    Нагрузки, влияющие на обычные типы строений:

    1. Постоянная нагрузка (D.L)
    2. Живая нагрузка (L.L)
    3. Ветровая нагрузка (W.L)
    4. Землетрясение (E.L)

    Собственная нагрузка

    Полная статическая нагрузка, действующая на элементы конструкции следует учитывать при проектировании.

    Живая нагрузка

    Маловероятно, что полная интенсивность динамической нагрузки будет действовать одновременно на всех этажах многоэтажный дом.Следовательно, кодексы практики позволяют снижение интенсивности динамической нагрузки. Согласно египетскому кодексу на практике допускается следующее снижение временной нагрузки:

    № или . перекрытий Снижение временной нагрузки%

    Земля нулевой этаж%

    1 ул нулевой этаж%

    2 nd этаж 10.0%

    3 рд этаж 20,0%

    4 -й этаж 30,0%

    5 -й этаж и более 40,0%

    Временная нагрузка не должна снижаться в течение склады и общественные здания, такие как школы, кинотеатры и больницы.

    Ветровые и землетрясения нагрузки

    Когда здания высокие и узкие, Необходимо учитывать ветровое давление и землетрясение.

    Допущение, использованное при проектировании спреда Опоры

    Теория анализа эластичности указывает на что распределение напряжений под симметрично нагруженными фундаментами не является униформа. Фактическое распределение напряжений зависит от типа материала. под опорой и жесткостью опоры. Для опор на рыхлых не связный материал, зерна почвы имеют тенденцию смещаться вбок на края из-под груза, тогда как в центре почва относительно ограничен.Это приводит к диаграмме давления, примерно такой, как показано на рисунке 6. Для общего случая жестких оснований на связных и несвязных материалов, Рис.6 показывает вероятное теоретическое распределение давления. Высокое краевое давление можно объяснить тем, что краевой сдвиг должен иметь место до урегулирования.

    Потому что давление интенсивность под опорой зависит от жесткости опоры, тип почвы и состояние почвы, проблема в основном неопределенный.Обычно используется линейное распределение давления. под опорами, и в этом тексте будет следовать этой процедуре. В в любом случае небольшая разница в результатах проектирования при использовании линейного давления распределение

    Допустимые опорные напряжения под опорами

    Коэффициент запаса прочности при расчете допустимая несущая способность под фундаментом должна быть не менее 3 если учитываемые при расчете нагрузки равны статической нагрузке + пониженная живая нагрузка.Коэффициент запаса прочности не должен быть меньше 2, когда рассматривается наиболее тяжелое состояние нагрузки, а именно: статическая нагрузка + полный рабочий ток. нагрузка + ветровая нагрузка или землетрясения.

    Нагрузки на надстройку обычно рассчитывается на уровне земли. Если указано допустимое допустимое давление на опору, оно должно быть уменьшено на объем бетона. под землей на единицу площади основания, умноженную на разница между удельным весом бетона и грунта.Если принять равной среднюю плотность грунта и бетона рис.7, тогда следует уменьшить на

    Конструктивное исполнение раздвижных опор

    Для опоры на ноги следующие позиции следует рассматривать как

    1 ножницы

    Напряжения сдвига съедали обычно контролировать глубину расставленных опор.Критическое сечение для широкой балки сдвиг показан на рис.8-а. Находится на расстоянии d от колонны или стены. лицо. Значения касательных напряжений приведены в таблице 1. разрез для продавливания сдвига (двусторонний диагональный сдвиг) показан на рис. 8-б. Он находится на расстоянии d / 2 от лицевой стороны колонны. Это предположение в соответствии с Кодексом Американского института бетона (A.CI).

    Таблица 1): допустимые напряжения в бетоне и арматуре: —

    Виды напряжений

    условное обозначение

    Допустимые напряжения в кг / см 2

    Куб прочности

    ж у.е.

    180

    200

    250

    300

    Осевой комп.

    f co

    45

    50

    60

    70

    Простые изгибающие и эксцентрические усилия с большим эксцентриситетом

    f c

    70

    80

    95

    105

    Напряжения сдвига

    Плиты и опоры без армирования.

    Другие участники

    Элементы с армированием

    q 1

    q 1

    в 2

    7

    5

    15

    8

    6

    17

    9

    7

    19

    9

    7

    21

    Пробивные ножницы

    q cp

    7

    8

    9

    10

    Армирование

    Низкоуглеродистая сталь 240/350

    Сталь 280/450

    Сталь 360/520

    Сталь 400/600

    f с

    1400

    1600

    2000

    2200

    1400

    1600

    2000

    2200

    1400

    1600

    2000

    2200

    1400

    1600

    2000

    2200

    Пробивные ножницы обычно контролировать глубину разложенных опор.Из принципов статики Рис. 8-б , сила на критическом участке сдвига равна силе на опора за пределами секции сдвига, вызванная чистым давлением грунта f n .

    где q p = допустимое напряжение сдвига при штамповке

    = 8 кг / см 2 (для куба сила = 160)

    f n = чистое давление на грунт

    b = Сторона колонны

    d = глубина продавливания

    Можно предположить, что критический участок для продавливания сдвига находится на торце колонны, и в этом случае допустимое напряжение сдвига при штамповке можно принять равным 10.0 кг / см 2 (для прочности куба = 160).

    Фундамент обычно проектируется чтобы гарантировать, что глубина будет достаточно большой, чтобы противостоять сдвигу бетона без армирования полотном ..

    2- Облигация

    Напряжение связи рассчитывается как

    .

    где поперечная сила Q равна взятые в том же критическом сечении для изгибающего момента или при изменении бетонное сечение или стальная арматура.Для опор постоянное сечение, сечение для склеивания находится на лицевой стороне колонны или стены. В арматурный стержень должен иметь достаточную длину г г , Рис.9, чтобы избежать выдергивания (разрыва соединения) или раскалывание бетона. Значение d d вычисляется следующим образом:

    Для первого расчета возьмем f s равно допустимой рабочей стресс.Если рассчитанный d d есть больше имеющихся d d затем пересчитайте d d взяв f с равно действительному напряжению стали.

    Допустимая стоимость облигации напряжение q b следующие

    3- Изгибающий момент

    Критические разделы для изгибающий момент определяется по рис.10 следующим образом:

    Для бетонной стены и колонны, это сечение берется на лицевой стороне стены или колонны рис.10-а.

    Для кладки стены этот участок берется посередине между серединой и краем стены Рис.10-б.

    Для стальной колонны этот раздел расположен на полпути между краем опорной плиты и лицевой стороной столбец Рис.(10-с).

    Глубина, необходимая для сопротивления изгибающий момент

    4- Опора на опору

    Когда железобетон колонна передает свою нагрузку на опору, сталь колонны, которая несущий часть груза, не может быть остановлен на опоре, так как это может привести к чрезмерной нагрузке на бетон в зоне контакта колонны.Следовательно, это необходимо передать часть нагрузки, которую несет стальная колонна, на напряжение сцепления с основанием за счет удлинения стальной колонны или дюбеля. С Рис.11:

    куда f s — фактическое напряжение стали

    5- Обычная бетонная опора под R.C. Опора

    Распространенной практикой является размещение простой бетонный слой под железобетонным основанием. Этот слой около 20 см. до 40 см. Проекция C плоского бетонного слоя зависит от его толщины t. Ссылаясь на Рис.12, максимальный изгибающий момент на единицу длины в сечении a-a равно

    Где f n = чистое давление почвы.

    Максимальное растягивающее напряжение внизу раздела а-а это:

    ДИЗАЙН R.C. СТЕНА:

    Основание стены представляет собой полосу из железобетон шире стены. На Рис.13 показаны различные типы стеновые опоры. Тип, показанный на Рис. 13-а, используется для опор, несущих легкие. нагрузки и размещены на однородном грунте с хорошей несущей способностью.Тип, показанный в Рис. 13-б используется, когда грунт под фундаментом неоднородный и разная несущая способность. Используется тип, показанный на рисунках 13-c и 13-d. для тяжелых нагрузок.

    Методика проектирования:

    Рассмотрим 1.0 метров в длину стена.

    1. Найдите P на уровне земли.

    2. Найти, если дано, то оно сокращается или вычисляется P T .

    3. Вычислить площадь опоры

    Если напряжение связи небезопасно, либо увеличиваем за счет использования стальных стержней меньшего диаметра, либо увеличивать ∑ О глубина d.Сгибая вверх стальная арматура по краям фундамента помогает противостоять сцеплению стрессы. Диаметр основной стальной арматуры не должен быть меньше более 12 мм. Для предотвращения растрескивания из-за неравномерного оседания под стеной Само по себе дополнительное армирование используется, как показано на рис. 13-c и d. это принимается как 1,0% от поперечного сечения бетона под стеной и распределяется одинаково сверху и снизу.

    19.Проверить анкерный залог

    Конструкция одностоечной опоры

    одноколонный фундамент обычно квадратный в плане, прямоугольный фундамент — используется, если есть ограничение в одном направлении или если поддерживаемые столбцы слишком удлиненный.прямоугольное сечение. В простейшем виде они состоят из единой плиты ФИг.15-а. На рис. 15-б изображена колонна на пьедестале. опора, пьедестал обеспечивает глубину для более благоприятной передачи нагрузки и во многих случаях

    требуется чтобы обеспечить необходимую длину для дюбелей. Наклонные опоры, такие как те, что на Рис. 15-c

    Методика расчета опор квадратной колонны

    Американец Кодексы практики равно момент около критического сечения y-y чистого напряжения, действующего на вылупился.area abcd Рис. 16-a. Согласно континентальным кодексам практики M max . равно любому; момент действия чистых напряжений на заштрихованной области abgh, показанной на рис. 16-b, около критического сечения y-y или 0,85 момент результирующих напряжений, действующих на площадь abcd на рис. 16-а. о г-у.

    8.Определите необходимую глубину сопротивления пробивке d p .

    9. Рассчитайте d м , глубину сопротивления

    b = B, сторона опоры в соответствии с Американскими нормами практики

    .

    b = (b c + 20) см где b c — сторона колонны по континентальному Кодексы практики.

    Следует отметить, что d м вычисленное континентальным методом, больше, чем вычисленное американским кодом. Большая глубина уменьшит количество стальной арматуры и обычно соответствует глубине, необходимой для штамповки. Американский код дает меньший d м с более высоким значением стальной арматуры, но с использованием высокопрочной стали, площадь стальной арматуры может быть уменьшена. В этом тексте изгибающий момент рассчитывается в соответствии с Американскими нормами, а b равно принимается либо равным b c + 20, когда используется обычная сталь, либо равно B при использовании стали с высоким пределом прочности.

    Глубина основания d может быть принимает любое значение между двумя значениями, вычисленными двумя вышеуказанными методами. Это Следует отметить, что при одном и том же изгибающем моменте большая глубина будет требуется меньшая площадь арматурной стали, которая может не удовлетворять требованиям минимальный процент стали. Также небольшая глубина потребует большой площади стали. особенно при использовании обычной низкоуглеродистой стали.

    10. Выберите большее из d м или d p

    11.Проверить d d , глубину установки дюбеля колонны.

    Методика расчета прямоугольной опоры

    Процедура такая же, как и квадратный фундамент. Глубина обычно контролируется пробивными ножницами, кроме случаев, когда отношение длины к ширине велико, сдвиг широкой балки может контролировать глубина. Критические участки сдвига находятся на расстоянии d по обе стороны от столбец Рис.17-а. Изгибающий момент рассчитывается для обоих направлений, вокруг оси 1-1 и вокруг оси b-b, как показано на рис. 17.b и c.

    Армирование в длинном направление (сторона L) рассчитывается по изгибающему моменту и равномерно распределяется по ширине B. армирование в коротком направлении (сторона B) рассчитывается по изгибу момент М 11 .При размещении стержней в коротком направлении один необходимо учитывать, что опора, обеспечиваемая опорой колонны, является сосредоточены около середины, следовательно, зона опоры, прилегающая к колонна более эффективна в сопротивлении изгибу. По этой причине произведена регулировка стали в коротком направлении. Эта регулировка помещает процент стали в зоне с центром в колонне шириной, равной к длине короткого направления опоры.Остальная часть Арматура должна быть равномерно распределена в двух концевых зонах, рис.18. По данным Американского института бетона, процент стали в центральная зона выдается по:

    где S = отношение длинной стороны к короткой сторона, L / B.

    САМЕЛЛЫ

    Одиночные опоры должны быть связаны вместе пучками, известными как semelles, как показано на рис.19.a. Их функция нести стены первого этажа и переносить их нагрузки на опоры. Семелла могут предотвратить относительное оседание, если они имеют очень жесткое сечение. и сильно усиленный.

    Семелле спроектирован как неразрезная железобетонная прямоугольная балка. несущий вес стены. Ширина семели равна ширина стены плюс 5 см и не должна быть меньше 25 см. Должно сопротивляться усилиям сдвига и изгибающим моментам, которым он подвергается, semelles должен

    быть усиленным сверху и снизу для противодействия дифференциальным расчетам.равнопрочным усилением A s .

    Верх уровень семеллы должен быть на 20 см ниже уровня платформы. окружающие здание. Если уровень первого этажа выше уровень платформы, уровень внутренней полумельки можно принять 20 см. ниже уровня первого этажа

    Опоры, подверженные воздействию момента

    Введение

    Многие основы сопротивляются в дополнение к концентрической вертикальной нагрузке, момент вокруг одной или обеих осей основания.Момент может возникнуть из-за нагрузки, приложенной не к центру основание. Примеры основ, которые должны противостоять моменту, — это основания для подпорные стены, опоры, опоры мостов и колонны фундаменты высотных зданий, где давление ветра вызывает заметный прогиб моменты у основания колонн.

    Результирующее давление на почву под внецентренно нагруженным основанием считается совпадающим с осевым нагрузка P, но не с центром тяжести фундамента, что приводит к линейному неравномерное распределение давления.Максимальное давление не должно превышать максимально допустимое давление на почву. Наклон опоры из-за возможна более высокая интенсивность давления почвы на пятку. Это может быть уменьшенным за счет использования большого запаса прочности при расчете допустимого грунта давление. Глава 1, раздел «Опоры с эксцентрическими или наклонными нагрузками» обеспечивают снижение допустимого давления на грунт для внецентренно нагруженных опоры.

    Опоры с моментами или эксцентриситетом относительно Одна ось

    где P = вертикальная нагрузка или равнодействующая сила

    е = Эксцентриситет вертикальной нагрузки или равнодействующей силы

    q = интенсивность давления грунта (+ = сжатие)

    и не должно быть больше допустимого

    давление почвы q a

    c-Нагрузка P за пределами средней

    Когда нагрузка P находится за пределами средней трети, то есть е > L / 6, Уравнение7 указывает на то, что под опорой возникнет напряжение. Однако нет между почвой и основанием может возникнуть напряжение, поэтому напряжение напряжения не принимаются во внимание, а площадь основания, которая находится в натяжение не считается эффективным при несении нагрузки. Следовательно диаграмма давления на почву должна всегда находиться в сжатом состоянии, как показано на Рис.21-.c. Для в эксцентриситет е > L / 6 с относительно только одной оси, можно управлять уравнениями для максимальной почвы давление q 1 , найдя диаграмму давления сжатия, результирующая должна быть одинаковой и на одной линии действия нагрузки P.Этот диаграмма примет форму треугольника со стороной = q 1 и основанием =

    Опоры с моментами или эксцентриситетом относительно обе оси

    Для опор с моментами или эксцентриситет относительно обеих осей Рис. 22, давление может быть вычислено с помощью следующее уравнение

    a- Нейтральная ось вне базы:

    Если нейтральная ось находится снаружи основание, то все давление q находится в сжатом состоянии, и уравнение (9) имеет вид действительный.Расположение максимального и минимального давления на почву может быть определяется быстро, наблюдая направления моментов. Максимум давление q 1 находится в точке (1)

    Рис.22-а и минимальный давление q 2 находится в точке (3). Давление q 1 и q 2 определяются из уравнения (9).

    б- Нейтральная ось режет основание

    Если нейтральная ось режет основание, то некоторый участок основания подвергается растяжению Рис.22. Как почва вряд ли захватит опору, чтобы удерживать ее на месте, поэтому диаграмму, показанную на рис. 22-б, и уравнение (9) использовать нельзя. Расчет Максимальное давление на почву должно зависеть от площади, фактически находящейся на сжатии. Диаграмма сжатия должна быть найдена таким образом, чтобы ее результирующая должны быть равны и на одной линии действия силы P. Простейший способ получить эту диаграмму — методом проб и ошибок следующим образом:

    1- Найти давление почвы во всех углах, применяя уравнение.(9).

    2- Определите положение нейтральной оси N-A (линия нулевого давления). Это не прямая линия, но предполагается, что это так. Поэтому необходимо найти только две точки, по одной на каждой соседней стороне. основания.

    3- Выбрать другой нейтральная ось (N’-A ‘) параллельна (N-A), но несколько ближе к месту результирующей нагрузки P, действующей на опору.

    4- Вычислить момент инерции сжатой области по отношению к N’-A ‘. В Самая простая процедура — нарисовать опору в масштабе и разделить площадь на прямоугольники и треугольники

    4.4 КОНСТРУКЦИЯ ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ФУНТОВ К МОМЕНТУ

    Основная проблема в конструкция эксцентрично нагруженных опор — это определение распределение давления под опорами. Как только они будут определены, процедура проектирования будет аналогична концентрически нагруженным опорам, выбраны критические сечения и произведены расчеты напряжений из-за момент и сдвиг сделаны.

    Где изгибающие моменты на колонне поступают с любого направления, например от ветровые нагрузки, квадратный фундамент; предпочтительнее, если не хватает места диктуют выбор прямоугольной опоры. Если изгибающие моменты действуют всегда в том же направлении, что и в колоннах, поддерживающих жесткие каркасные конструкции, опору можно удлинить в направлении эксцентриситета

    Размеры фундамента B и L пропорциональны таким образом, чтобы максимальное давление на носке не превышает допустимого давления почвы.

    Если колонна несет постоянный изгибающий момент, например, кронштейн, несущий длительной нагрузке, может оказаться преимуществом смещение колонны от центра на опоры так, чтобы эксцентриситет результирующей нагрузки был равен нулю. В этом случае распределение давления на основание будет равномерным. Долго носок опоры должен быть спроектирован как консоль вокруг сечение лицевой стороны колонны, Расчет глубины сопротивления пробивные ножницы и ножницы для широкой балки такие же, как и для опор фундаментов концентрические нагрузки

    Поскольку изгибающий момент на основание колонны, вероятно, будет большим для этого типа фундамента, арматура колонны должна быть правильно привязана к фундаменту., Детали армирования для этого типа фундаментов показаны на Рис.24.

    Для квадратного фундамента это как правило, удобнее всего поддерживать одинаковый диаметр стержня и расстояние между ними в обоих направления во избежание путаницы при креплении стали.

    Комбинированные опоры

    Введение

    В предыдущем разделе были представлены элементы оформления развязки и стены. опоры.В этом разделе рассматриваются некоторые из наиболее сложных проблемы с мелким фундаментом. Среди них есть опоры, поддерживающие более один столбец в ряд (комбинированные опоры), который может быть прямоугольным или трапециевидной формы, или две накладки, соединенные балкой, как ремешок опора. Эксцентрично нагруженные опоры и опоры несимметричной формы тоже будет рассмотрено.

    Прямоугольные комбинированные опоры

    Когда линии собственности, расположение оборудования, расстояние между колоннами и другие соображения. ограничить расстояние от фундамента в местах расположения колонн, возможное решение: использование фундамента прямоугольной формы.Этот тип фундамента может поддерживать два столбца, как показано на рисунках 25 и 26, или более двух столбцов с только небольшое изменение процедуры расчета. Эти опоры обычно проектируется, предполагая линейное распределение напряжения на дне основания, и если равнодействующая давления почвы совпадает с равнодействующая нагрузок (и центр тяжести опоры), грунт предполагается, что давление равномерно распределено, линейное давление Распределение подразумевает твердую опору на однородной почве.Настоящий опора, как правило, не жесткая, и давление под ней неравномерно, но Было обнаружено, что решения, использующие эту концепцию, являются адекватными. Этот Концепция также приводит к довольно консервативному дизайну.

    Конструкция жесткой прямоугольной опоры заключается в определении расположение центра тяжести (cg) нагрузок на колонну и использование длины и такие размеры ширины, чтобы центр тяжести основания и центр силы тяжести колонны нагрузки совпадают.С размерами опоры установили, ножницы

    можно подготовить диаграмму моментов, выбрать глубину сдвига (опять же является обычным, чтобы сделать глубину достаточной для сдвига без использования сдвига армирование, чтобы косвенно удовлетворить требованиям жесткости), и армирование сталь, выбранная для требований к гибке. Критические секции на сдвиг, оба диагональное натяжение и широкая балка должны приниматься, как указано в предыдущем раздел.Максимальные положительные и отрицательные моменты используются при проектировании армирующей стали, и в результате получится сталь как в нижней, так и в верхней части луч.

    В коротком направлении очевидно, что вся длина не будет эффективен в сопротивлении изгибу. Эта зона, ближайшая к колонне, будет наиболее эффективен для изгиба, и рекомендуется использовать этот подход. Это в основном то, что Кодекс ACI определяет в Ст.15.4.4 для прямоугольного опоры

    Если принять, что зона, в которую входят столбцы, больше всего эффективная, какой должна быть ширина этой зоны? Конечно, это должно быть что-то больше ширины столбца. Наверное, не должно быть больше ширина столбца плюс d до 1,5d, в зависимости от расположения столбца на основе аналитическая работа автора, отсутствие руководства по Кодексу и признание того, что дополнительная сталь «укрепит» зону и увеличит моменты в этой зоне и уменьшить момент выхода из зоны.Эффективная ширина при использовании этого метода проиллюстрирован на рис.27. Для оставшейся части фундамента в коротком направлении Кодекс ACI Должно использоваться требование для минимального процентного содержания стали (ст. 10.5 или 7.13).

    При выборе размеров для комбинированного фундамента размер длины равен несколько критично, если желательно иметь диаграммы сдвига и момента математически близко как проверка ошибок.Это означает, что если длина точно вычисленное значение из местоположения cg столбцов, Эксцентриситет будет внесен в основание, что приведет к нелинейному диаграмма давления грунта. Однако фактическая длина в заводском состоянии должна быть округляется до практической длины, скажем, с точностью до 0,25 или 0,5 фута (от 7,5 до 15 см).

    Нагрузки на колонну могут быть приняты как сосредоточенные нагрузки для расчета сдвига и диаграммы моментов.Для расчета значения сдвига и момента на краю (торце) столбца следует использовать. Результирующая ошибка при использовании этого подхода: незначительно Рис. (28)

    Если основание нагружено более чем двумя колоннами, проблема все еще сохраняется. статически детерминированный; реакции (нагрузки на колонку) известны также как распределенная нагрузка, то есть давление грунта.

    Методика расчета прямоугольной комбинированной опоры: —

    Ссылаясь на Рис.29, этапы проектирования можно резюмировать следующим образом:

    1- Найдите направление применения полученного R. Это исправление L / 2, поскольку y равно известные и ограниченные. Следует указать, что если длина L не равна точно рассчитанное значение, эксцентриситет будет введен в опоры, в результате чего получается нелинейная диаграмма давления грунта.Фактический как построенный длину, однако, следует округлить до практической длины, например, до ближайшие 5 см или 10 см.

    максимальный + ve момент в точке K, где сила сдвига = ноль

    6- Определите глубину сдвига. Принято делать глубину адекватной на сдвиг без использования сдвига армирование. Критическое сечение сдвига находится на расстоянии d от грани. столбца, имеющего максимум сдвиг, рис.30

    7-Определить глубина продавливания сдвига для обеих колонн. По данным ACI, критическое сечение это на d / 2 от грани колонны. Рис.30.

    9-д выбран наибольший из

    т = д + От 5 до 8 см.

    11- Проверьте напряжения сцепления и длину анкеровки d.

    12- Короткое направление:

    Нагрузки на колонны распределяются поперечно поперечными балками (скрытыми), одна под каждым столбцом.Длина балок равна ширине балки. опоры B. Эффективную ширину поперечной балки можно принять как минимум из следующего:

    а- Ширина колонны a + 2 d или ширина колонны a + d + проекция фундамента за столбцом y, рис.31.

    б- Ширина подошвы

    Следует отметить, что код ACI считает, что эффективная ширина поперечная балка равна ширине колонны a + d или ширине колонны a + d / 2 + y. Поперечный изгибающий момент M T1 в колонне (1) равен

    .

    Поперечная арматура должна быть распределена по полезной ширине. поперечной балки.Для остальной части фундамента минимум следует использовать процентную сталь. Напряжения связи и длина анкеровки d d , следует проверить.

    Стойка комбинированная трапециевидная: —

    Комбинированная трапециевидная опора для двух колонн, используемая, когда колонна несет самая большая нагрузка находится рядом с линией собственности, где проекция ограничена или когда есть ограничение на общую длину опоры.Ссылаясь на Рис.32 ,

    Положение результирующей нагрузки на столбцы R определяет положение центриод трапеции. Длина L определяется, а площадь A равна вычислено из:

    Процедура проектирования такая же, как и для прямоугольного комбинированного фундамента, за исключением того, что диаграмма сдвига будет кривой второй степени, а изгибающий момент — кривая третьей степени.

    Конструкция ременных или консольных опор

    Можно использовать ленточную опору. где расстояние между колоннами настолько велико, что комбинированная или трапециевидная опора становится довольно узкой, что приводит к высоким изгибающим моментам, или где, как в предыдущем разделе.

    Ремешок основание состоит из двух опор колонн, соединенных элементом, называемым ремень, балка или консоль, передающая момент извне опора.На рис.33 показано ленточное основание. Поскольку ремешок предназначен для

    момент, либо это должно быть образуются вне контакта с почвой или почву следует разрыхлить на на несколько дюймов ниже ремешка, чтобы ремешок не оказывал давления на грунт действуя по нему. Для простоты разбора, если ремешок есть. не очень долго, весом ремешка можно пренебречь.

    При проектировании ленточной опоры сначала необходимо выровнять опоры.Это делается при условии, что равномерное давление грунта под основаниями; то есть 1 рандов и 2 рандов. (Рис.33) действуют в центре опоры.

    Ремешок должен быть массивным член, чтобы это решение было действительным. Развитие уравнения 1 подразумевает жесткую вращение тела; таким образом, если ремешок не может передавать эксцентрик момент из столбца 1 без вращения, решение не действует.Избежать рекомендуется вращение внешней опоры.

    I планка / I опора > 2

    Желательно пропорции обе опоры так, чтобы B и q были как можно более равны для управления дифференциальные расчеты.

    Методика расчета опор ремня

    реакция под интерьер опора будет уменьшена на такое же значение, как показано на Рис.33

    1- Дизайн начинается с пробной стоимости

    евро.

    6- Убедитесь, что центр тяжести площадей двух опор совпадают с равнодействующей нагрузок на колонну.

    7- Рассчитайте моменты и сдвиг в различных частях ремня. опора.

    8- Дизайн ремешка

    Ремешок представляет собой однопролетная балка, нагруженная вверх нагрузками, передаваемыми ей двумя опор и поддерживаются нисходящими реакциями по центральным линиям двух столбцы.Таким образом, нагрузка вверх по длине L равна R 1 / L. т / м ‘. Местоположение максимального момента получается приравниванием сдвига сила до нуля. Момент уменьшается к внутренней колонне и равен нулю. по центральной линии этого столбца. Следовательно, половина армирования ремня составляет снята с производства там, где больше нет необходимости, а вторая половина продолжается до внутренняя колонна. Проверьте напряжения сдвига и используйте хомуты и изогнутые стержни, если нужно.

    9- Конструкция наружной опоры

    Внешняя опора действует точно так же, как настенный фундамент длиной, равной L. Хотя колонна расположен на краю, балансирующее действие ремня таково, что передают реакцию R 1 равномерно по длине L 1 Таким образом достигается желаемое равномерное давление почвы. Дизайн выполнен точно так же, как для настенного фундамента.

    10- Дизайн межкомнатной опоры

    Внутренняя опора может быть спроектирован как простой одноколонный фундамент. Основное отличие состоит в том, что Пробивные ножницы следует проверять по периметру fghj, рис.33.

    ФУНДАМЕНТЫ

    Введение

    Фундамент плота непрерывное основание, которое покрывает всю площадь под конструкцией и поддерживает все стены и колонны.Термин мат также используется для обозначения фундамента. этого типа. Обычно используется на грунтах с низкой несущей способностью и там, где площадь, покрытая расстеленными опорами, составляет более половины площади, покрытой структура. Плотный фундамент применяется также там, где в грунтовой массе содержится сжимаемые линзы или почва достаточно неустойчива, так что дифференциал урегулирование будет трудно контролировать. Плот имеет тенденцию преодолевать мост неустойчивые отложения и уменьшает дифференциальную осадку.

    Несущая способность плотов по песку

    Биологическая способность основания на песке увеличивается по мере увеличения ширины. Благодаря большой ширине плота по сравнению с шириной обычной опоры, допустимая вместимость под плотом будет намного больше, чем под опорой.

    Было замечено на практике что при допустимой несущей способности под плотом, равной удвоенной допустимая несущая способность определяется для обычной опоры.отдых на том же песке даст разумная и приемлемая сумма урегулирования.

    Если уровень грунтовых вод находится на глубина равна или больше B, ширина плота, допустимая Несущая способность, определенная для сухих условий, не должна уменьшаться. Если есть вероятность, что уровень грунтовых вод поднимается, пока не затопит площадка, допустимая несущая способность следует уменьшить на 50%.Если уровень грунтовых вод находится на промежуточной глубине между B и основанием плот, следует сделать соответствующее уменьшение от нуля до 50%.

    Несущая способность плотов по глине.

    В глинах несущая способность не зависит от ширины фундамента. вместимость под плотом будет такая же, как и под обычным основанием.

    Если предполагаемый дифференциал осадка под плотом более чем терпима или если вес здание, разделенное на его площадь, дает несущее напряжение больше, чем допустимая несущая способность, плавающий или частично плавающий фундамент должен рассматриваться.

    Выполнить плавающий фундамент, земляные работы должны проводиться до глубины D, на которой вес выкопанного Грунт равен весу конструкции, рисунок 2.В этом случае избыточное наложенное напряжение Δp на уровне фундамента равна нулю и, следовательно, здание не пострадает.

    Если полный вес building = Q

    и вес удаленной почвы = W с

    и превышение нагрузки при уровень фундамента = Q e

    \ Q e = QW s

    В случае плавающего фундамента ;

    Q = W с и поэтому Q e = Ноль

    В случае частично плавающего фундамент, Q e имеет определенный значение, которое при делении на площадь основания дает допустимый подшипник емкость почвы;

    Проектирование плотных фундаментов;

    Плоты могут быть жесткими. конструкции (так называемый традиционный анализ), при которых давление грунта действует против плиты плота предполагается равномерно распределенным и равным общий вес постройки, деленный на площадь плота.Это правильно, если столбцы более или менее загружены и расположены на одинаковом расстоянии, но на практике выполнить это требование сложно, поэтому допускается чтобы нагрузки на колонны и расстояния варьировались в пределах 20%. Однако если нисходящие нагрузки на одних участках намного больше, чем на других, это желательно разделить плот на разные части и оформить каждую зону на соответствующее среднее давление. Непрерывность плиты между такими области обычно предоставляются, хотя для областей с большими различиями в давления рекомендуется выполнить вертикальный строительный шов через плита и надстройка, чтобы учесть дифференциальную осадку.

    В гибком плотном фундаменте дизайн не может быть основан только на требованиях к прочности, но это необходимо подвергнуться из-за прогнозируемого заселения. Толщина и количество армирования плота следует подбирать таким образом, чтобы предотвратить развитие трещин в плите. Поскольку дифференциальный расчет не учтено в конструктивном дизайне, принято усиливать плот с вдвое большей теоретической арматурой.Количество сталь можно принять как 1% площади поперечного сечения, разделенной сверху и Нижний. Толщина плиты не должна быть больше 0,01 от радиус кривизны. Толщина может быть увеличена возле колонн до для предотвращения разрушения при сдвиге.

    Есть два типа плотных фундаментов:

    1- Плоская плита перекрытия, которая представляет собой перевернутую плоскую плиту Рис.34-а. Если толщина плиты недостаточна, чтобы противостоять продавливанию под колонны, пьедесталы могут использоваться над плитой Рис. 34-.b или, ниже плиты, с помощью утолщение плоской плиты под колоннами, как показано на Рис. 34-c.

    2- Плита и балка на плоту, есть. перевернутый R.C. пол, состоит из плит и балок, идущих вдоль колонны, рядами в обоих направлениях, Рис.34-d, он также называется ребристым матом. Если желателен сплошной пол в цоколь, ребра (балки) могут быть размещены под плитой, рис.34-е.

    Конструкция плота плоской перекрытия

    Плот, который равномерной толщины, делится на полосы колонн и средние полосы как показано на рис. 35-а. Ширина полосы столбцов равна b + 2d, где b = сторона колонки. Глубину плота d можно принять примерно равной 1/10 свободный промежуток между столбцами.Также ширину полосы столбца можно принять равно 3 б.

    Планки колонн выполнены в виде неразрезные балки, нагруженные треугольными нагрузками, как показано на рис. 35-b. Сеть интенсивность равномерного восходящего давления f n под любой площадью, для Например, площадь DEFG можно принять равной одной четвертой общей нагрузки. на столбцах D, E, F и G, разделенных на площадь DEFG.

    Суммарные нагрузки, действующие на планка колонны BDEQ, рис.35-a приняты в виде треугольных диаграмм нагружения, показанных на рис. 35-б. Общая нагрузка на деталь DE, P DE , принимается равной чистое давление, действующее на площадь DHEJ.

    Конструкция жесткого плота (традиционный метод)

    Размер плота устанавливается равнодействующая всех нагрузок и определяется давление грунта. вычисляется в различных местах под основанием по формуле.

    Плот подразделяется на ряд непрерывных полос (балок) с центром в рядах колонн, как показано на Рис.37.

    Диаграммы сдвига и момента могут быть установлены с использованием либо комбинированного анализа фундамента, либо балочного момента коэффициент Коэффициенты момента балки. Коэффициент момента балки PI 2 /10 для длинных направлений и Для коротких направлений может быть принят PI 2 /8.Отрицательный и положительные моменты будем считать равными. Глубина выбрана так, чтобы удовлетворить требования к сдвигу без использования хомутов и растягивающей арматуры выбрано. Глубина обычно будет постоянной, но требования к стали могут варьироваться от полосы к полосе. Аналогично анализируется и перпендикулярное направление.

    Конструкция плиты перекрытия и фермы (ребристый мат)

    Если столбец загружается и интервалы равны или изменяются в пределах 20%, чистое восходящее давление f n действие против плота предполагается равномерным и равным Q / A.

    где

    Q = вес здания при на уровне земли, и

    A = площадь плота (по за пределами внешних колонн).

    Если это давление больше чем чистое допустимое давление на грунт, площадь плота должна быть увеличена до площади, достаточно большой, чтобы снизить равномерное давление на сетку допустимое значение. Этого можно добиться, выполнив выступ плиты за пределы внешняя грань внешних колонн.

    Ссылаясь на Рис. 38, различные элементы плота могут иметь следующую конструкцию:

    Конструкция плиты:

    1-Расчет поперечных балок B 1 и B 2

    Равномерно распределенная нагрузка / м ‘ на

    Пусть R 1 и R 2 быть центральной реакцией лучей B 1 и B 2 на центральная балка дальнего света В соответственно 3 .Концевые балки B 1 несет только часть нагрузки, которую несет балка B 2 и, следовательно, центральная реакция R 1 принимается равной

    KR 2 где K — коэффициент, основанный на сравнительной области, то

    Также предполагается, что сумма центральных реакций от поперечных балок B 1 и B 2 равно суммарным нагрузкам от центральных колонн, таким образом,

    2R 1 + 8R 2 = 2-пол. 1 + 2-пол. 2 (2)

    Решение уравнений.(1) и (2), R 1 и R 2 могут быть определены.

    Изгибающий момент и сдвиг силовые диаграммы можно нарисовать, как показано на рис.39. Реакции R 1 и R 2 можно определить, приравняв сумму вертикальных сил до нуля. Центральное сечение балок при положительном изгибающем моменте может быть выполнен в виде Т-образной балки, так как плита находится на стороне сжатия. Разделы балки под центральной балкой B 3 должны быть прямоугольными. раздел.

    2- Конструкция центральной главной балки B 3

    Нагрузка, усилие сдвига, диаграммы и диаграммы изгибающего момента показаны на рис. 40-а. Раздел может быть выполнен в виде Т-образной балки.

    3- Конструкция центральной главной балки B 4

    Нагрузка, усилие сдвига, диаграммы изгибающих моментов представлены на рис.40-б Разрез может быть спроектирован как тавровая балка

    Изменить дизайн типичной внешней панели пола в Exampl …

    Изменить дизайн типичной внешней панели пола в Примере 13.2 как часть конструкции из плоских пластин без балок между внутренними колоннами, но с балками, предусмотренными по внешнему краю для придания жесткости плите.Никакие откидные панели или капители колонн не допускаются, но при необходимости может быть добавлена ​​поперечная арматура, аналогичная показанной на рисунке b. Размер колонны составляет 20 × 20 дюймов, а высота от пола до пола — 12 футов. Используйте метод прямого проектирования или эквивалентный метод каркаса. Обобщите свой проект с помощью эскиза, показывающего план и типовые поперечные сечения.

    ПРИМЕР 13.2

    Проектирование двухсторонней плиты с краевыми балками. † Двусторонняя железобетонная система перекрытия здания состоит из панелей перекрытий размером 20 × 25 футов в плане, поддерживаемых неглубокими балками в виде колонн, монолитно отлитыми с помощью плита, как показано на рисунке.Используя бетон с f’c = 4000 фунтов на квадратный дюйм и сталь с fy = 60 000 фунтов на квадратный дюйм, спроектируйте типичную внешнюю панель, чтобы выдержать рабочую нагрузку 144 фунтов на квадратный дюйм в дополнение к собственному весу пола.

    Решение. Система пола удовлетворяет всем ограничениям, указанным в разделе 13.6, и будет использоваться метод прямого проектирования ACI. В иллюстративных целях будет спроектирована только типичная внешняя панель, как показано на рисунке. Ограничения по глубине раздела 13.8 будут использоваться в качестве ориентира для желаемой толщины плиты.Чтобы использовать уравнения. (13.8a) и (13.8b) будет введено пробное значение h = 7, и будут приняты размеры балки 14 × 20 дюймов, как показано на рисунке. Эффективный выступ фланца за поверхность стенок балки меньше 4hf или hw, и в данном случае составляет 13 дюймов. Момент инерции Т-образных балок будет оцениваться как кратный моменту прямоугольной части следующим образом:

    Для полос перекрытия:

    Таким образом, для краевой балки αf = 14000/4500 = 3.1, для балок длиной 25 футов αf = 18,700 / 6900 = 2,7 и для балки длиной 20 футов αf = 18,700 / 8600 = 2,2, что дает среднее значение αfm = 2,7 / Отношение длинных и коротких пролетов в свету составляет β = 23,8 / 18,8 = 1,27. Тогда минимальная толщина не должна быть меньше, чем заданная формулой. (13.8b):

    Ограничение 3,5 дюйма, указанное в Разделе 13.8, явно не влияет на этот случай, и предварительно принятая 7-дюймовая глубина послужит основой для дальнейших расчетов.

    Для плиты толщиной 7 дюймов статическая нагрузка составляет.Применение обычных коэффициентов нагрузки для получения расчетной нагрузки дает

    Для короткопролетного направления, для полосы перекрытия с центром на внутренней линии колонны, общий статический расчетный момент составляет

    Он распределяется следующим образом:

    Ширина полосы колонны составляет 2 × 20/4 = 10 футов. При l2 / l1 = 25/20 = 1,25 и αf1l2 / l1 = 2,2 × 25/20 = 2,75, график A.4 приложения A указывает, что 68 процентов отрицательного момента, или 163 фут-тысяч фунтов, приходится на полосу колонны, из которых 85 процентов, или 139 фут-тысяч фунтов, приходится на балку, а 24 фут-тысячи фунтов — на плиту.Оставшиеся 78 фут-кипов отводятся на среднюю полосу плиты. График A.4 также показывает, что 68 процентов положительного момента, или 88 фут-тысяч фунтов, приходится на полосу колонны, из которых 85 процентов, или 75 фут-тысяч фунтов, относятся к балке, а 13 фут-тысяч фунтов — на балку. плита. Оставшиеся 42 фунта-фут занимает средняя полоса плиты.

    Аналогичный анализ выполняется для полосы перекрытия балки на краю здания, исходя из общего статического расчетного момента

    , из которых 65 процентов отнесены к отрицательным, а 35 процентов — к положительным сечениям изгиба, как перед.В этом случае αf1l2 / l1 = 3,1 × 25/20 = 3,9. Коэффициент распределения для момента колонна-полоса из графика A.4 составляет 68 процентов для положительных и отрицательных моментов, как и раньше, и снова 85 процентов моментов колонна-полоса относятся к балкам.

    Таким образом, моменты короткого направления, в фут-тысячах фунтов, следующие:

    Момент балки

    Момент колонны-полосы

    Момент средней полосы перекрытия

    Внутренняя полоса перекрытий — пролет 20 футов

    Отрицательный

    139

    24

    78

    3

    33

    3

    3 759

    42

    Наружная полоса из балок перекрытия — пролет 20 футов

    Отрицательный

    73

    13

    3

    		 2 13

    3 9186

    39

    7

    22

    9000 2 Общий статический расчетный момент в продольном направлении внешней панели составляет

    Он будет разделен на секции с отрицательным и положительным моментом в соответствии с таблицей 13.3, и распределены в поперечном направлении по ширине секций критического момента с помощью графика A.4. Соотношения моментов, применяемые для получения внешних отрицательных, положительных и внутренних отрицательных моментов, составляют соответственно 0,16, 0,57 и 0,70. Постоянная кручения для краевой балки находится из уравнения. (13,6) для прямоугольной формы 14 × 20 дюймов с выступающим фланцем 7 × 13 дюймов:

    При l2 / l1 = 0,80, αf1l2 / l1 = 2,7 × 20/25 = 2,2, и из уравнения. (13,5), βt = 11210 / (2 × 6900) = 0.81, График A.4 показывает, что полоса колонны примет 93 процента внешнего отрицательного момента, 81 процент положительного момента и 81 процент внутреннего отрицательного момента. Как и прежде, на балку в виде колонны будет приходиться 85 процентов момента колонна-полоса. Результаты применения этих соотношений моментов следующие:

    3

    648

    пролет

    Внешний отрицательный угол — 25 футов3

    Момент балки

    Момент колонны и плиты

    Момент средней полосы перекрытия

    60

    11

    5

    Положительный — интервал 25 футов

    187

    33

    		6

    3 пролет

    229

    40

    63

    Расчет арматуры плиты удобно составить в виде таблицы, как показано в Таблице 13.6. В направлении 25 футов две полосы полуколонны могут быть объединены для целей расчета в одну полосу шириной 106 дюймов. В направлении 20 футов внешняя полуколонная полоса и внутренняя полуколонная полоса обычно различаются и рассматриваются отдельно. Факторизованные моменты из предыдущих распределений приведены в столбце 3 таблицы.

    Сначала будут размещены положительные стальные стержни короткого направления, а затем положительные стержни длинного направления. Если разрешено свободное пространство на дюйм ниже стали, используйте номер No.4 (№ 13) стержней, эффективная глубина в коротком направлении будет 6 дюймов, в то время как в длинном направлении будет 5,5 дюйма. Аналогичная ситуация имеет место для верхней стали.

    После расчета расчетного момента на футовую полосу плиты (столбец 6) найдите минимальную эффективную глубину

    плиты, необходимую для изгиба. Для используемой прочности материала максимальный практический коэффициент усиления

    составляет ρ0,005 = 0,0181. Для этого отношения

    Следовательно.Таким образом, необходимы следующие минимальные эффективные глубины:

    и обе значительно ниже глубины, продиктованной требованиями отклонения. В результате получается недостаточно армированная плита. Требуемые коэффициенты армирования (столбец 7) удобно находить из таблицы A.5 с R = Mu / ϕbd2 или из таблицы A.9. Обратите внимание, что минимальная площадь стали, равная 0,0018 раз больше общей площади бетона, должна быть предусмотрена для контроля температуры и растрескивания при усадке. Для полосы плиты толщиной 12 дюймов соответствующая площадь составляет 0,0018 × 7 × 12 = 0.151 дюйм2. Выраженный в терминах минимального коэффициента усиления для фактических эффективных глубин, это дает

    ТАБЛИЦА 13.6

    Расчет арматуры плиты

    5,5

    74

    51839 9045

    1802

    b Количество стержней регулируется требованиями максимального расстояния.

    Это требование контролируется в местах, указанных в таблице 13.6.

    Общая площадь стали в каждой полосе легко определяется по коэффициенту армирования и приведена в столбце 8.Наконец, с помощью таблицы A.2 получается необходимое количество стержней. Обратите внимание, что в двух местах количество используемых стержней продиктовано требованиями максимального расстояния 2 × 7 = 14 дюймов.

    Прочность плиты на сдвиг проверяется на основе участков притока, показанных на рисунке. На расстоянии d от поверхности длинной балки

    Расчетная прочность плиты на сдвиг

    значительно превышает сдвиг, приложенный при факторизованных нагрузках.

    Каждая балка должна быть рассчитана на ее долю от общего статического момента, как указано в приведенных выше расчетах, а также на момент, обусловленный ее собственным весом; этот момент может быть распределен на положительные и отрицательные изгибные участки, используя те же отношения, которые используются для статических моментов из-за нагрузок на плиту.Расчет балки на сдвиг должен основываться на нагрузках от притоков, показанных на рисунке. Поскольку никаких новых концепций вводить не будет, конструкция балок здесь представлена ​​не будет.

    Поскольку 0,85 × 93 = 79 процентов внешнего отрицательного момента в длинном направлении передается непосредственно в колонну балкой в ​​этом примере, скручивающие напряжения в балке с перемычкой очень малы, и ими можно пренебречь. В других случаях перемычки должны быть рассчитаны на кручение в соответствии с методами, описанными в главе 7.

    РИСУНОК

    Усиление сдвига для плоских пластин (продолжение на следующей странице).

    РИСУНОК

    Двусторонний плиточный пол с балками на линиях колонн: (а) частичный план этажа; (б) сечение X-X (сечение Y-Y аналогично).

    РИСУНОК

    Притоки для расчета сдвига.

    Разница между односторонней и двухсторонней плитами

    Плита:

    Плиты конструируются для создания плоских поверхностей, обычно горизонтальных, в этажах зданий , , крышах, мостах , и других типах конструкций.Плита может поддерживаться стенами, железобетонными балками, обычно монолитными с плитой, стальными конструкционными балками, колоннами , или землей.

    Плиты делятся на два типа:

    1. Односторонняя плита
    2. Двусторонняя плита

    Вы также можете прочитать 16 различных типов перекрытий в строительстве

    Односторонняя плита:

    Односторонняя плита плита, которая поддерживается балками с двух противоположных сторон, чтобы выдерживать нагрузку в одном направлении.Отношение более длинного пролета (l) к более короткому пролету (b) равно или больше 2, считается односторонней плитой, потому что эта плита будет изгибаться в одном направлении, то есть в направлении вдоль своего более короткого пролета

    Из-за огромных размеров разница в длине, нагрузка на более короткие балки не передается. Основное усиление предусмотрено в более коротком пролете, а распределительное усиление — в более длинном.

    Пример: Обычно все консольные перекрытия представляют собой односторонние перекрытия. Хаджи и веранды — практический пример использования односторонних плит.

    Двусторонняя плита:

    Двусторонняя плита — это плита, поддерживаемая балками со всех четырех сторон, и нагрузки переносятся опорами в обоих направлениях, это известно как двухсторонняя плита. В двухсторонней плите отношение более длинного пролета (l) к более короткому пролету (b) составляет менее 2.

    В двухсторонних плитах нагрузка будет переноситься в обоих направлениях. Таким образом, для двухсторонних плит основное армирование предусмотрено в обоих направлениях.

    Пример: Эти типы плит используются при устройстве перекрытий многоэтажного дома.

    Разница между односторонней и двусторонней плитой:

    (1)

    (2)

    Местоположение

    (3)

    Mu, фут-кипы

    (4)

    b, дюйм

    (5)

    d, дюйм

    (6)

    Mu × 12 / b, фут- тысяч фунтов / фут

    (7)

    ρ

    (8)

    As, in2

    (9)

    Количество No.4 (№ 13) Стержни

    Размах 25 футов Две полосы полуколонны

    Внешний отрицательный

    11

    106

    5,5

    3 9183 9183 9183 9183 9183 9183

    0,0023d

    1,34

    7

    Положительный

    33

    106

    5,5

    0,0023

    1,34

    7

    Внутренний отрицательный

    40

    106

    3 9183

    106

    3 9183 9183 9183

    9

    1,69

    9

    Средняя полоса

    Внешний отрицательный

    5

    120

    0,50

    0,0023a

    1,52

    9b

    5,10

    0,0033

    2,18

    11

    Внутренний отрицательный

    3

    		5

    6,30

    0,0041

    2,71

    14

    20 футов пролет Наружная полуколонная полоса

    905

    6

    2,94

    0,0021a

    0,67

    4

    9039

    9039 6

    1.58

    0.0021a

    0,67

    4

    Средняя полоса

    Отрицательная

    78

    78

    0,0028

    3,03

    16

    Положительный

    42

    0

    0.0021a

    2.27

    13b

    Внутренняя полуколонная полоса

    Отрицательная

    12

    12

    12

    2,71

    0,0021a

    0,67

    4

    Положительный

    6.5

    53

    6

    1,47

    0,0021a

    0,67

    4

    Односторонняя плита Двусторонняя плита
    Перекрытия поддерживаются балками с двух противоположных сторон Перекрытия поддерживаются балки со всех четырех сторон.
    Основная арматура обеспечивается на более коротком пролете из-за изгиба Основная арматура обеспечивается с обеих сторон из-за того, что изгиб происходит с обеих сторон
    Основная арматура предоставляется только в одном направлении для односторонних плит Основная арматура предусмотрены в обоих направлениях двухсторонними плитами.
    Нагрузки переносятся в одном направлении по односторонней плите. Нагрузки переносятся в обоих направлениях в двухсторонних плитах.

    Детали одностороннего армирования плиты: —

    Из рис. Видно, что Ly / Lx = 8/3 = 1 ≥ 2,66
    Следовательно, односторонняя плита используется там, где коленчатые стержни (основные стержни) предусмотрены на более короткой стороне плиты из-за изгиба. Распределительные стержни (прямые стержни) предусмотрены на более длинной стороне, как показано на рис.

    Детали двухстороннего армирования плиты: —

    Как видно из рисунка ниже, Ly / Lx = 5/5 = 1 <2.
    Следовательно, двусторонняя плита используется там, где на изогнутых стержнях (главные стержни) предусмотрены обе стороны плиты.

    Вы также можете прочитать: —
    10 Типы опор или фундаментов, которые мы применяем в строительстве
    16 Различные типы плит в строительстве
    Различные типы колонн в строительстве

    Для мгновенного обновления Присоединяйтесь к нашей трансляции в WhatsApp.Сохраните наш контакт Whatsapp +9700078271 как Civilread и отправьте нам сообщение « JOIN »

    Никогда не пропустите обновление Нажмите « Разрешить US » и разрешите или нажмите Красный колокольчик с уведомлением внизу справа и разрешить уведомления . Оставайтесь в курсе! Скоро будут обновлены другие !!.
    Civil Read желает вам ВСЕГО НАИЛУЧШЕГО в вашем будущем.

    Разница между односторонними и двусторонними плитами

    Что такое плита?

    В железобетонных конструкциях плита является широко используемым конструктивным элементом, образующим перекрытия и крыши.Бетонная плита представляет собой плоский элемент, имеющий глубину d , намного меньшую, чем его пролет и ширина .

    Может поддерживаться железобетонной балкой, кладкой стены или непосредственно колонной . Разница между односторонней и двухсторонней плитой заключается в следующем.

    Виды плит

    Плиты классифицируются по системе опор как:

    1. Односторонние плиты,
    2. Двусторонние плиты,
    3. Плоские плиты, опирающиеся непосредственно на колонну без балок,
    4. Круглые и непрямоугольные плиты,
    5. Решетчатые или вафельные плиты.

    Что такое односторонняя плита?

    Плита, поддерживаемая только с двух противоположных сторон жесткими опорами, воспринимает нагрузку за счет изгиба в направлении, перпендикулярном опорам.

    Плоская поверхность преимущественно равномерно нагруженной плиты деформируется в цилиндрическую поверхность, на которой кривизна и, следовательно, изгибающий момент развиваются только в одном направлении. такие плиты называются односторонними.

    Односторонняя плита по существу действует как мелкие балки с большой шириной.Плиты, поддерживаемые со всех четырех сторон, также ведут себя как односторонние плиты, если отношение более длинных пролетов к более коротким больше двух.

    Деформация односторонней плиты

    Также прочтите — Что такое бетонное покрытие? — Прозрачная крышка, номинальная крышка и эффективная крышка.

    Что такое двусторонняя плита?

    Прямоугольные плиты, опирающиеся на две смежные, три или четыре кромки и с отношением более длинного к более короткому пролету меньше двух, которые несут нагрузку за счет изгиба в двух перпендикулярных направлениях , называются двухсторонними плитами.

    Деформация двухсторонней плиты

    Плиты, которые поддерживаются непосредственно на колонне без балок или балок, называются плоскими плитами .

    В плитах этого типа большие моменты и силы сдвига возникают в непосредственной близости от колонн. Поэтому плиты утолщаются в области, окружающей колонну.

    Стойки развальцованы вверху, чтобы уменьшить напряжение из-за силы сдвига и отрицательного изгибающего момента. Эти устройства называются откидными панелями , и , головками колонн соответственно.

    Если пролеты плиты невелики и нагрузки не являются чрезмерными, можно не использовать ни опускание панели, ни головку колонны.

    Такая плита называется плоской . Плоская плита с выемкой, образованной (съемными блоками и блоками-заполнителями) на потолке так, чтобы она содержала ряд ребер в двух направлениях, называемых вафельными плитами .

    Перекрытия, опирающиеся на серию пересекающихся длинных решетчатых балок, называются сеткой перекрытий .

    Как рассчитать одностороннюю или двустороннюю плиту?

    Если отношение L / b больше или равно 2 или тогда плита считается односторонней.

    ( Более длинный интервал / Более короткий интервал ) L / b ≥ 2

    Если отношение L / b меньше 2, то плита считается двусторонней.

    ( Более длинный интервал / Более короткий интервал ) L / b <2

    Также прочтите — График гибки прутка (BBS) — Важность, преимущества, подготовка

    Разница между односторонней и двусторонней перекрытиями Механизм передачи нагрузки односторонней и двусторонней плиты
    С.№ Односторонняя плита Двусторонняя плита
    1 Если отношение L / b больше или равно 2, то плита считается односторонней. Если отношение L / b меньше 2, то плита считается двусторонней.
    2 В односторонней плите основная арматура предоставляется в коротком пролете, а распределительная арматура — в длинном пролете. В двухсторонней плите основная арматура обеспечивается в обоих направлениях.
    3 В односторонней плите кривошип имеет два направления. В двухходовой плите кривошип имеет четыре направления.
    4 Односторонняя плита поддерживается балкой только с двух противоположных сторон. Двусторонняя плита поддерживается балкой со всех четырех сторон.
    5 В односторонней плите нагрузка переносится в одном направлении, перпендикулярном опорной балке. В двухсторонней плите нагрузка переносится в обоих направлениях.
    6 Изогнутая форма односторонней плиты имеет цилиндрическую форму. В то время как изогнутая форма двухсторонней плиты представляет собой блюдо или блюдце.
    7 Chajja и Varandha — практические примеры односторонней плиты В то время как двусторонние плиты используются в конструктивных перекрытиях многоэтажного здания.
    8 При проектировании односторонней плиты мы используем меньше стали, следовательно, глубина плиты увеличивается, в результате толщина односторонней плиты больше по сравнению с двухсторонней плитой. При проектировании двусторонней плиты мы предоставляем больше стали, поэтому глубина плиты уменьшается, в результате толщина двусторонней плиты меньше по сравнению с односторонней плитой.
    9 Односторонняя плита экономична при пролете до 3,6 метра. В то время как двусторонняя плита экономична для панелей размером до 6м × 6м.
    10 В односторонней плите количество стальной на л меньше. В двухсторонней плите количество стали больше по сравнению с односторонней.
    11 В одностороннем перекрытии изгиб происходит только в одном направлении, то есть на более коротком участке. В двухсторонней плите изгиб происходит в обоих направлениях.

    На практике выбор односторонней и двусторонней плиты для конкретной конструкции в значительной степени зависит от модели

    .
    1. Экономика
    2. Возможность сборки
    3. Условия нагрузки и
    4. длина пролета

    Также прочтите — Как рассчитать длину резки хомутов для балки и колонны?

    Односторонняя плита Детали армирования Односторонняя плита Односторонняя плита

    L / B = 10/4 = 2.5 ≥ 2

    Из рисунка выше видно, что L / B больше 2, следовательно, это односторонняя плита. Таким образом, основная штанга или изогнутые штанги предоставляются с более коротким пролетом, а распределительные стержни — с более длинным пролетом.

    Двусторонняя плита Детали армирования

    L / B = 6/6 = 1 <2

    Из рисунка ниже видно, что отношение L / B меньше 2, следовательно, это двухсторонняя плита, поэтому основные стержни или изогнутые стержни предусмотрены как на более длинном, так и на более коротком пролете.

    Двусторонняя плита Двусторонняя плита

    Если вы нашли эту информацию полезной, поделитесь ею с друзьями.

    Спасибо! для посещения.

    Также читайте

    Что такое длина развития? — Полное руководство

    Что такое длина нахлеста? Как это рассчитать? — Полное руководство

    Разница между уровнем цоколя, уровнем подоконника и уровнем перемычки

    Предварительно напряженный бетон — определение, методы, преимущества, недостатки

    Разница между предварительным и последующим натяжением

    Что такое пробивные ножницы? Пробивные ножницы в плоских плитах

    Пробивные ножницы — это тип разрушения железобетонных плит под действием высоких локализованных сил.В конструкциях с плоскими перекрытиями это происходит в точках опоры колонн. Разрушение происходит из-за сдвига. Этот тип отказа является катастрофическим, поскольку до отказа не появляются видимые признаки. Бедствия из-за разрушения при продавливании и сдвиге происходили несколько раз за последнее десятилетие. Пример разрушения при продавливании и сдвиге можно увидеть на изображении.

    Разрушение плоской плиты из-за сдвига при продавливании

    Типичное разрушение плоской плиты при продавливании при сдвиге характеризуется разрушением плиты в точке пересечения колонны. Это приводит к тому, что колонна пробивает часть окружающей плиты.Этот тип разрушения является одной из наиболее серьезных проблем, которые необходимо учитывать при определении толщины плоских плит на пересечении колонны и плиты. Точное прогнозирование прочности на сдвиг при штамповке является серьезной проблемой и абсолютно необходимо для инженеров, чтобы они могли спроектировать безопасную конструкцию.

    Также читайте: Плавающая плита против монолитной плиты | Что такое монолитная плита | Что такое плавающая плита

    Традиционные представления неприменимы при рассмотрении механизма разрушения при продавливании и сдвиге; в системе перекрытия с сосредоточенной нагрузкой или в соединении колонны плиты нагруженная область фактически не проталкивается через плиту, как показано на рис.Отказ от сдвига при штамповке возникает из-за образования диагональных трещин от растяжения вокруг нагруженной области, что приводит к конической поверхности разрушения, как показано на рис.

    . Неправильное представление об отказе от сдвига при штамповке. за счет концентрированных опорных реакций, вызывающих перфорацию конической формы, начинающуюся с верхней поверхности плиты. Пробивной сдвиг, который обычно предшествует разрушению из-за изгиба, является режимом хрупкого разрушения, и риск прогрессирующего разрушения требует более высокого класса безопасности при проектировании конструкции.

    Конструкция на продавливание и сдвиг

    Конструкция для предотвращения разрушения при продавливании действует следующим образом:

    1. Проверьте, достаточно ли прочен сам по себе бетон;
    2. Если нет, проверьте, разумно ли количество подкрепления;
    3. Разработайте арматуру, если это целесообразно, если нет, измените форму конструкции.

    Изменение формы конструкции включает в себя углубление плиты, увеличение размеров колонны, введение откидных панелей или развальцованных головок колонн.