Плотность железобетона, удельный вес в 1 м3, характеристики разных марок

Железобетон и изделия из него (ЖБИ) – особо прочный строительный материал. У него есть масса достоинств и только один недостаток – очень большой вес. С этим приходится мириться и на стадии проектирования или возведения объектов, и при разборке железобетонных конструкций в процессе демонтажа.

Оглавление:

1. Разновидности ЖБИ
2. Для чего нужно армирование?
3. Расчет плотности
4. Масса железобетона

Виды железобетона

Вес изделий из железобетона напрямую зависит от плотности самого материала. Поскольку бетон, основной их компонент, имеет свою классификацию по плотности, ЖБИ также принято делить на несколько видов:

1. Особо тяжелые – высокий удельный вес более 2500 кг/м³ им обеспечивают магнетитовые, лимонитовые, баритовые и прочие тяжелые заполнители. В гражданском строительстве не применяются.

2. Тяжелые – плотность от 2200 кг/м³ и выше имеют привычные нам составы с добавлением щебня или гравия.

3. Облегченные – как правило, это те же тяжелые бетоны с металлической арматурой, но со сквозными полостями, уменьшающими средний вес конструкции до 1800 кг на каждый 1 м³.

4. Легкие – удельный вес от 500 кг/м³ имеют ячеистые, керамзитовые, перлитовые и полистиролбетоны, которые тоже могут усиливаться арматурой.

Следует помнить, что фактическая плотность бетона в армированной конструкции будет зависеть не только от состава раствора, но и от способа его заливки. Уплотнение еще не застывшей смеси вибрационными машинами делает железобетон тяжелее примерно на 100 кг/м³.

Обычный бетон, хоть и обладает высокой прочностью, остается довольно хрупким материалом. Отлично справляясь с нагрузками на сжатие, он легко разрушается при изгибании и кручении. А ведь именно такое воздействие испытывают балки, пролеты мостов и панели перекрытий. Чтобы конструкция приобрела необходимую прочность еще и на изгиб, в железобетоне применяется армирование стальными стержнями.

Благодаря металлической арматуре трещиностойкость и механическая прочность ЖБИ вырастает втрое, увеличивая срок службы всей системы. Но чтобы улучшенные характеристики железобетона были равномерно распределены, упрочнение выполняют по определенным схемам. Как правило, стержни располагают в теле в виде трехмерной сетки с размером ячеек 100-200 мм.

Прутья могут увязываться друг с другом более тонкой стальной проволокой, и тогда ее присутствием при расчете плотности железобетона можно пренебречь. Но в крупных конструкциях, вместо катанки используются отрезки той же арматуры. В этом случае дополнительные элементы придется учитывать.

Плотность ж/б

Чтобы определить ее, можно взять за основу пропорции раствора в единицах массы. Достаточно исключить из расчета воду, которая через месяц полностью уйдет из массива, чтобы получить вполне точную плотность монолита. Разрешено воспользоваться и приблизительными данными, если известна марка бетона, применяемая в ЖБИ:

Марка	М200	М250	М300	М350	М400
Плотность, кг/м3	2385-2400	2390-2405	2400-2415	2405-2420	2410-2430

На вес 1 м³ ЖБИ влияет и выбранная схема армирования. Здесь свою роль играет количество прутьев в теле железобетона и их сечение. Эти параметры позволяют узнать внутренний объем, который занимает стальная арматура, а затем рассчитать ее массу.

В зависимости от формы и назначения конструкции из железобетона, применяют стержни разного диаметра и укладывают их с определенным шагом. Для определения плотности ЖБИ особая точность не нужна, поэтому количество арматуры в кубе железобетона можно взять ориентировочно из таблицы:

Вид изделия	Диаметр арматуры мм	Размер ячейки сетки мм	Общая длина в 1 м3 железобетона, м	Плотность стали, кг/м3	Масса, кг
Отмостка, бетонные дорожки	8	200	16	7850	6,3
Горизонтальные плиты, балки с опорой, фундамент	12 – 16	180	16		14,2 – 25,2
Плиты перекрытия, консольные балки	16 – 18	130	49		77,3 – 97,8
Колонны, вертикальные стены	14 – 18	130	49		59,2 – 97,8

Расчет массы

Когда известно количество внутренней арматуры и все показатели плотности, несложно определить вес 1 м³ железобетона. Из куба вычитаем средний объем, занятый стальными стержнями, чтобы получить объем самого бетона. После этого останется только перемножить цифры на удельный вес для каждого материала и сложить результаты.

Пример:

Ленточный фундамент из бетона марки М300 усиливается стержнями диаметром 16 мм. Объем, который займет арматура в кубе железобетона:

• π·r²·L = 3,14·(0,008)²·16 = 0,003 м³;
• остальные 0,997 м³ – это чистый бетон.

Тогда масса арматурных прутьев составит 0,003х7850 = 23,6 кг, а бетона 0,997х2400 = 2392,8 кг. Суммируем значения и получаем искомую плотность железобетона: 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м³.

Такие расчеты необходимо производить на стадии проектирования нагрузок на фундамент еще до начала строительства.

Еще один случай, когда требуется знать удельный вес железобетонных конструкций, это снос здания с последующим вывозом строительного мусора. Специалисты компаний, оказывающих подобные услуги, высылают своих замерщиков на объект, чтобы оценить объемы предстоящих работ. Но приблизительные вычисления можно сделать и самому, если вооружиться рулеткой и калькулятором.

Объемный вес для конструкций из железобетона в этих случаях принимается равным 2500 кг/м³ и умножается на данные замеров. Полученный тоннаж мусора и нужно будет оплатить, то есть рассчитаться за демонтаж, погрузку, вывоз автотранспортом и утилизацию.

сколько составляет масса 1 ЖБ элемента, каких бывают размеров и функций, есть ли требования по ГОСТу, таблицы параметров железобетонных панелей

Что такое плита перекрытия? Это изделие из железобетона промышленного производства, которое широко применяется при создании несущей конструкции сооружения.

В статье рассмотрено, какие бывают виды плит, что подразумевается под весом плиты перекрытия, от чего зависит масса плит, как она рассчитывается и каковы могут быть последствия неправильного определения веса бетонного перекрытия.

Содержание

• 1 Что означает?
  • 1.1 Из чего складывается масса 1 элемента?
  • 1.2 Какой бывает ЖБ панель по размерам и функциям?
• 2 Для чего надо знать?
• 3 Требования и таблицы
• 4 Сколько весит: методика расчета массы
• 5 Последствия неправильного определения
• 6 Заключение

Что означает?

Изделия этого типа являются частью остова здания. Они отвечают в том числе и за жесткость всего сооружения. Для изготовления этих деталей применяют разные сорта бетона, что обуславливает наличие определенных преимуществ.

В частности, плиты отличаются прочностью, продолжительным периодом эксплуатации, стойкостью к атмосферным осадкам. Но в то же время рассматриваемым ЖБИ присущи недостатки: большая масса, внутреннее напряжение, относительно высокая звуко- и теплопроводимость.

Необходимо вспомнить, что имеется два понятия веса – удельный и объемный:

1. Под удельным весом ЖБИ понимают удельный вес материала, обладающего 100% плотностью, в котором отсутствуют поры. ЖБИ формируются из нескольких частей. Для их создания используют разные наполнители, которые придают им структуру. Расчет удельного веса плиты выполняют путем сложения удельного веса отдельных частей смеси, в том числе и воды, используемых в производстве ЖБИ, а также арматуры.
2. Объемная масса имеет основное значение, так как этот показатель показывает физические характеристики этого изделия. Значимость расчетных сведений невозможно переоценить. Так, чем ниже объемная масса ЖБ-конструкции, тем меньше потребуется затрат энергии на перемещение. Но значение не может быть меньше разрешенного минимального. В этом случае изделие сможет выполнять свои функции.

Из чего складывается масса 1 элемента?

При создании проектов зданий и строений инженеры выясняют массу ЖБ-конструкции, используя сведения из специальных таблиц, размещаемых в нормативной документации (СНиПы и ГОСТы).

Данные о массе изделия указаны в транспортных документах в разделе Параметры отгружаемого изделия.

Общая масса так или иначе связана со следующими факторами

:

• разновидность и особенности конструкции ЖБИ;
• массово-габаритные параметры;
• наличие технологических пустот;
• параметры бетона, применяемого для производства детали и арматуры.

Примечание. Так как в конструкции ЖБИ имеются уклоны, пазы для монтажа, пустоты, то его фактический вес окажется несколько меньше полученного «на бумаге». Это важно помнить при проведении расчетов.

Какой бывает ЖБ панель по размерам и функциям?

Плита перекрытия — одно из самых востребованных ЖБИ. Она является горизонтальной несущей конструкцией, предназначенной для разделения строения на этажи. Плиты перекрытия изготавливают в форме параллелепипеда. К основным функциям можно отнести обеспечение:

• Пожарной безопасности строения.
• Тепловой защиты.
• Звукоизоляции между этажами.

Массо-габаритные характеристики изделий напрямую связаны с их назначением.

Вес изделий, выпускаемых в России, варьируется от 960 кг до 5 тонн. Так, стандартная 6-метровая ПК 60-15-8, применяемая при строительстве самых разнообразных зданий, весит 2850 кг.

Производители выпускают множество вариаций плит. Основные:

• Пустотная. Основное отличие типа заключается в том, что внутри плиты обустроены воздушные камеры.

  Наличие этих камер повышает жесткость конструкции и допускает установку ее в места с высокой силовой нагрузкой.

  Воздушные камеры позволяют скрытно прокладывать провода (как силовые, так и слаботочные). Пустоты заметно снижают массу.

  Так, масса пустотной плиты размером 1500*6000 мм составляет 3 тонны, что облегчает ее транспортировку и монтаж. Подобные плиты широко используют при строительстве загородных домов, гаражей, торговых центров и пр.

• Сплошная. Достоинство этого изделия – высокая несущая способность. Вес обычно составляет около 7 тонн. Это допускает использование сплошных плит в строениях с предельной нагрузкой более 800 кг/м
  2, в т. ч. зданий с массивным каркасом.
• Ребристая. Это ЖБИ в форме буквы «П», имеет продольные ребра вверху. Использование перекрытий этой категории при возведении жилых домов не практикуется, так как они не допускают формирование потолка. Другая особенность – наличие мощного арматурного каркаса. Он позволяет выдерживать солидные изгибающие усилия. Вес такой плиты (например, ПАIIIв/3х6-2 с размером 5970х2980х300) может составлять 2,68 т. 

Для чего надо знать?

Плита характеризуется множеством параметров. Вес – одна из самых важных, так как используется для расчета нагрузки на стены и фундамент. Не говоря уже о необходимости расчета несущей нагрузки на сооружение. Знать вес ЖБИ надо как минимум для того, чтобы рассчитать, какой кран потребуется для выполнения монтажных работ. 

Справка. Длину ЖБИ подбирают следующим образом: она должна соответствовать сумме расстояния между стенами и ширины опоры на кладку, несущие конструкции. Ширину рассчитывают исходя из того, сколько штук перекроют поперечное расстояние. Ненесущие перегородки не учитываются – плиты укладываются вплотную к ним либо поверх (без опоры).

Требования и таблицы

В действующих нормативных актах нет прямого указания на ограничения массы плит для разных типов стен и для разных типов фундаментов, однако подобные требования косвенно вытекают из СНиП II-22-81, в котором установлены расчетные сопротивления сжатию кладки из кирпича всех видов, а также бетонных блоков и камней.

Т.е. масса ЖБИ должна соответствовать данному показателю кладки. Исходя из этих нагрузок, еще на стадии проектирования, должна высчитываться максимальная масса перекрытий и подбираться оптимальные решения. В документе приведено множество необходимых таблиц и формул для расчета сопротивления сжатию кладки на разные типы стен. Нет нужды приводить их, поскольку эта тема заслуживает отдельной статьи.

Для справки приведена таблица сопротивления сжатию для кирпичной кладки:

Для керамического камня:

Для бетона:

Где R, МПА соответствует кг в сек/м³.

Несущую способность рассчитывают по самым загруженным стенам нижнего этажа

. Выбирают минимально узкие части стены (обычно это проемы дверей или окон). Расчет каждого этажа и суммирование показывают общую нагрузку здания. Исходя из допустимой нагрузки, принимается решение о допустимости применения плит того или иного веса.

В СНиП 2.02.01-83 содержатся предельные нагрузки на фундамент (учитываются разные виды грунта). Провести расчет оснований по несущей способности помогут многочисленные таблицы и сложные формулы вычисления. К слову, в этом же документе также указана зависимость глубины заложения фундамента от нагрузки на него, рельефа, характеристик грунта и т.д.

Поэтому предназначение здания будет влиять на его конструкционные особенности, в т.ч. тип и массу используемых плит перекрытий, что влияет также на выбор материала кладки и характеристик фундамента. 

Сколько весит: методика расчета массы

На массу данного типа ЖБИ оказывают влияние три ключевых характеристики:

• Плотность основного материала.
• Типоразмер применяемой арматуры либо знание ее веса в 1 куб.м.
• Форма изделия.

Масса типовой конструкции, имеющей прямоугольную форму рассчитывают на основании выражения:

m=l*b*c*p+ma, где

• l — длина;
• b — ширина;
• h — высота;
• p — плотность бетона;
• ma — вес используемой арматуры.

Все эти параметры можно узнать из документации на ЖБИ.

Пример расчета веса плиты длиной 6 м, шириной 1,5 м, высотой 20 см из бетона плотностью 1400 кг/м³ и весом арматуры 80 кг/1 м³:

M = 6*1,5*02,*1400+ (80*1,8) = 2124 кг.

Для сведения, вес арматуры в 1 м³ ЖБИ таков:

Для проведения ориентировочных расчетов потребуется использование справочных данных

, которые у каждой марки бетона разные:

Необходимо учесть, то, что вес плиты рассчитывают, руководствуясь суммой массы бетона и веса арматуры, использованных при производстве ЖБ изделий. Расход арматуры – это справочная величина и ее можно найти в строительных нормативах.

Последствия неправильного определения

Безопасность и надежность строения напрямую зависят от правильности всех произведенных расчетов, в т.ч. массы каждой конкретной плиты. Нагрузки на стены и фундамент рассчитываются с учетом массы бетонных перекрытий. Поэтому ошибки на этом этапе чреваты повышенным износом здания, его обрушением и человеческими жертвами.  

Заключение

Плиты перекрытий играют важную роль в строительстве, поскольку эти элементы предназначены для разделения пространства на этажи и придают всему строению жесткость. Определение точного веса плиты — один из гарантов успешного строительства.

Удельный вес | Формула, единицы измерения и уравнение

ареометр

Смотреть все СМИ

Похожие темы:

нефть тяжелая нефть и битуминозный песок битуминозный песок Весёлый баланс Вестфальское равновесие

См. все связанные материалы →

удельный вес , также называемый относительная плотность , отношение плотности вещества к плотности стандартного вещества.

Стандартным стандартом для сравнения твердых и жидких веществ является вода при температуре 4 °C (39,2 °F) и плотностью 1,0 кг на литр (62,4 фунта на кубический фут). Газы обычно сравнивают с сухим воздухом, который имеет плотность 1,29 грамма на литр (1,29 унции на кубический фут) при так называемых стандартных условиях (0 °C и давление 1 стандартная атмосфера). Например, жидкая ртуть имеет плотность 13,6 кг на литр; следовательно, его удельный вес равен 13,6. Углекислый газ плотностью 1,976 грамм на литр при стандартных условиях имеет удельный вес 1,53 (= 1,976/1,29). Поскольку это отношение двух величин, имеющих одинаковые размеры (масса на единицу объема), удельный вес не имеет размерности.

Викторина «Британника»

Интересные факты измерения и математики

Плавучесть (способность объекта плавать в воде или воздухе) тесно связана с удельным весом.

Если вещество имеет удельный вес меньше, чем у жидкости, оно будет плавать в этой жидкости: воздушные шары, наполненные гелием, будут подниматься в воздух, нефть образует пленку на воде, а свинец будет плавать на ртути. Удельный вес вещества характерен; он одинаков для разных образцов вещества (если чистый, одинаковый по составу, без полостей и включений) и используется для идентификации неизвестных веществ. У удельного веса есть много других применений: геммологи используют его, чтобы различать похожие драгоценные камни; химики, чтобы проверить ход реакций и концентрацию растворов; и автомеханики, чтобы протестировать аккумуляторную жидкость и антифриз.

Удельный вес лежит в основе методов, использовавшихся на протяжении всей истории для обогащения руд. Промывка, отсадка, встряхивание, спиральная сепарация и сепарация тяжелой и средней фракций относятся к методам, которые зависят от различий в удельной массе для получения концентрированной руды. Удельный вес самый высокий у пород, богатых железом, оксидом магния и тяжелыми металлами, и самый низкий у пород, богатых щелочами, кремнеземом и водой.

Легкость точного определения удельного веса приводит к его широкому использованию в химической науке и технике; например, определение удельного веса является частью обычной характеристики нового жидкого соединения. Удельный вес большинства органических соединений, содержащих только углерод, водород и кислород, меньше единицы. К приборам для измерения удельного веса относятся весы Вестфаля, пикнометр, ареометр.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и дополнена Джоном П. Рафферти.

Что такое удельный вес?

К

• Гэвин Райт

Что такое удельный вес?

Удельный вес, более известный как относительная плотность, является мерой плотности вещества по сравнению с плотностью воды. Для твердых и жидких тел удельный вес обычно измеряется по отношению к воде в ее самом плотном состоянии (при температуре 4°С или 39°С). .2 по Фаренгейту), а для газов – воздуха комнатной температуры. Поскольку это отношение, оно дано без единиц измерения. Удельный вес можно сократить до SG или Sp. гр.

Предметы меняют плотность в зависимости от температуры и атмосферного давления. В научных целях температура и давление должны контролироваться и отображаться для точных измерений удельного веса.

Удельный вес покажет, будет ли что-то всплывать или тонет. Твердые и жидкие вещества измеряются по отношению к воде, поэтому, если удельный вес меньше единицы, они будут плавать, если выше единицы — тонут. Газ измеряется по сравнению с земным воздухом, поэтому, если удельный вес газа ниже единицы, он будет плавать в воздухе. Например, большинство чистых спиртов имеют плотность около ~0,8, поэтому спирт плавает в воде. Удельный вес метана по сравнению с воздухом составляет ~ 0,55, поэтому он будет подниматься в атмосфере. Удельный вес водорода составляет ~ 0,07, а гелия — 0,14, поэтому их можно использовать для создания дирижаблей легче воздуха.

Удельный вес измеряет плотность веществ — твердых тел, жидкостей и газов — по сравнению с водой.

Как рассчитать и измерить удельный вес

Если известна плотность вещества, для расчета удельного веса вещества просто разделите плотность вещества на плотность воды или воздуха. Поскольку плотность воды составляет 1000 кг/м ³ или 1 г/см ³ , ее легко вычислить. Плотность воздуха 1,205 кг/м ³ .

Часто проще измерить удельный вес без измерения объема, а только с весом или по отношению к известной плотности.

Ареометр — популярный способ измерения удельного веса жидкости. Ареометр представляет собой колбу, прикрепленную к стеблю с измерительными маркерами, которая плавает в воде. Измеряя, насколько стебель погружен в целевую жидкость по сравнению с эталонной жидкостью, можно определить их относительную плотность.

Пикнометр — это еще один способ измерения плотности жидкости с контролем объема. Это стеклянная бутылка с плотно закрывающейся крышкой, которая позволяет выходить лишней жидкости. Когда пикнометр заполнен, его общий вес по сравнению с заполнением известной жидкостью может дать относительную плотность двух жидкостей. Твердое тело также можно поместить в пикнометр, наполненный водой; путем измерения веса вытесненной воды по сравнению с предыдущим весом можно определить относительную плотность объекта. Газовый пикнометр также может измерять относительную плотность газов.

Использование удельного веса

Удельный вес уже давно используется в производстве спирта. Измеряя относительную плотность ферментационной основы до и после ферментации, количество сахара, которое было преобразовано в спирт, можно определить уровень спирта по объему (ABV).

Удельный вес имеет множество применений в геологии и строительстве. Удельный вес грунта важен для определения его несущей способности. Он также используется при определении цементных смесей. Поскольку легко измерить относительную плотность по сравнению с водой, ее можно использовать в полевых условиях для определения состава горных пород и драгоценных камней.

Удельный вес мочи можно использовать для определения концентрации частиц в моче, что указывает на возможное наличие нескольких заболеваний.

При работе с металлами жидкости для иммерсионного охлаждения будут иметь удельный вес меньше единицы, поскольку они основаны на углеводородных жидкостях.

См. также: Таблица физических единиц , состояние заряда , стандартная температура и давление , импеданс , кулон , водяное охлаждение , вещество , соединение , протон , нейтрон , диэлектрический материал , проводник

Последнее обновление: август 2022 г.

Продолжить чтение Об удельном весе

• Системы и технологии охлаждения центров обработки данных и принципы их работы

• Сравните воздушное охлаждение с жидкостным охлаждением для вашего центра обработки данных

• Узнайте больше о жидкостном охлаждении для центров обработки данных

• Как рассчитать потребности в охлаждении центра обработки данных

• Возьмите под контроль охлаждение центра обработки данных

Google Бард

Google Bard — это инструмент чат-бота на базе искусственного интеллекта, разработанный Google для имитации человеческих разговоров с использованием обработки естественного языка и машинного обучения.

Сеть

• РС-232С

  RS-232C — одна из ранних версий давно зарекомендовавшего себя стандарта RS-232, который определяет физический интерфейс для относительно. ..

• диапазон частот

  В телекоммуникациях полоса частот, иногда называемая полосой, относится к определенному диапазону частот в …

• система оперативной поддержки (OSS)

  Система оперативной поддержки (OSS) представляет собой набор программ, которые помогают поставщику услуг связи отслеживать, контролировать, анализировать …

Безопасность

• черный список приложений (занесение приложений в черный список)

  Занесение приложений в черный список — все чаще называемое занесением в черный список приложений — представляет собой практику администрирования сети или компьютера, используемую …

• соковыжималка

  Juice jacking — это эксплойт безопасности, в котором зараженная зарядная станция USB используется для компрометации устройств, которые к ней подключаются.

• безопасность гипервизора

  Безопасность гипервизора — это процесс обеспечения безопасности гипервизора (программного обеспечения, обеспечивающего виртуализацию) на протяжении. ..

ИТ-директор

• Общепринятые принципы ведения учета (Принципы)

  Общепринятые принципы ведения документации — это основа для управления записями таким образом, чтобы поддерживать …

• система управления обучением (LMS)

  Система управления обучением представляет собой программное приложение или веб-технологию, используемую для планирования, реализации и оценки конкретной …

• Информационный век

  Информационная эпоха — это идея о том, что доступ к информации и контроль над ней являются определяющими характеристиками нынешней эпохи …

HRSoftware

• жизненный цикл сотрудника

  Жизненный цикл сотрудника — это модель человеческих ресурсов, которая определяет различные этапы, которые работник проходит в своей …

• опыт кандидата

  Опыт кандидата отражает отношение человека к процессу подачи заявления о приеме на работу в компанию.