Плотность железобетона в кг/м3, расчет веса, таблица, фото и видео
Железобетон представляет собой сочетание бетона и стали, обладает уникальными свойствами. Благодаря своей прочности, долговечности, надежности он нашел широкое применение в строительной сфере. При проектировании учитываются многие его технические характеристики, одной из которых является объемный вес. Значение этой величины требуется для расчета нагрузки на основание определения теплопотерь монолита, трудоемкости работ. Учитывается при оценке расходов на закупку и доставку нужного количества материала.
Оглавление:
- Какие виды железобетона существуют?
- Плотность
- Расчет удельного веса
Объемный вес напрямую связан с плотностью. Чем выше значение этого показателя, тем больше плотность бетонного камня. Зависит он и от наполнителей: оказывают влияние такие их характеристики, как плотность, степень пузырькового заполнения. К тому же, прочность продукта формируется под действием марки цемента.
Разновидности
Выделяют несколько типов железобетона в зависимости от его плотности:
1. Особо тяжелые (более 2500 кг/м3). Применяются магнетиты, бариты, гематиты, металлические скрапы.
2. Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Наполнителями этой марки служат щебень и гравий.
3. Легкие (от 500 до 1800 кг/м3): песок, перлит, керамзит, арболит и другие компоненты. К данному типу относятся пенобетон и газобетон.
4. Особо легкие (менее 500 кг/м3).
В зависимости от плотности различается область использования материала. Более легкие марки подходят для теплоизоляции. Облегченные применяются в качестве готовых блоков. Тяжелый бетон незаменим при закладке фундаментов, строительстве монолитных конструкций. Особо тяжелые составы требуются на ответственных участках бронеколпаков, возведения других защитных объектов. Они хорошо препятствуют радиоактивному излучению.
Фактическая и расчетная плотность
В большинстве случаев фактическая плотность железобетона отличается от расчетного значения величины. Причиной этого является технология его изготовления. При возведении монолитных или сборных сооружений в состав смеси попадает воздух, что приводит к образованию в бетонном растворе различного размера каверн. Для повышения качества конечного продукта и его уплотнения применяется вибропрессование. Обозначенные выше параметры объемного веса справедливы, если при производстве использовался этот метод.
На практике данная технология может не подходить по определенным причинам. При строительстве конструкций заливается готовый раствор, который впоследствии затвердевает. Плотность при таком типе монтажа железобетона снижается в среднем на 100-150 кг/м3.
Удельный вес железобетона
Следует учесть, что показатели объемного веса соответствуют чистой массе бетона. Но для сохранения эксплуатационных характеристик в условиях постоянного действия сил сжатия и растяжения его укрепляют металлическим каркасом. Он представляет собой пространственную рамку из сваренных стальных прутков. В процессе производства железобетонных конструкций раствор прочно соединяется с арматурой, создавая целостный материал. На плотность будет влиять число и сечение прутьев, а также способ их укладки.
Для упрочнения используются различные виды арматуры, часто применяется класс AIII. В зависимости от необходимой прочности определяется количество стальных прутков для укладки. В 1 м3 железобетона может содержаться от 70 до 320 кг арматуры.
Для расчета удельного веса готового продукта следует определить объем, занимаемый стальными прутками. Затем вычесть массу бетона, которая способна занять его. К полученной величине добавить массу арматурного прутка. При возникновении сложностей можно сложить составляющие компоненты за вычетом испаряющейся воды.
hardstones.ru
Расчет жб плиты перекрытия онлайн
В этой статье мы поговорим о такой вещи в строительстве, как плиты перекрытия, но речь пойдет не обо всех их видах. Сегодняшняя статья будет конкретизирована на монолитных плитах перекрытия. Итак, что же собой представляют эти самые плиты, и почему они называются монолитными.
Как можно понять из названия, монолитная плита перекрытия представляет собой один сплошной слой бетона. Как правило, бетон укрепляется арматурными кнутами сваренными вместе. Такая процедура укрепления имеет специальное название — армирование. Но об этом чуть позже.
Монолитные плиты перекрытия очень популярны благодаря своей невероятной прочности. Во многих случаях только они способны справиться с чрезмерными нагрузками, которые не сможет выдержать ни один фундамент. В первую очередь этому способствует толщина монолитной плиты перекрытия. Вокруг этого вопроса ходит очень много разговоров, наверное, в первую очередь, о том, что толщина монолитной плиты перекрытия варьируется в зависимости от размеров самой плиты. К примеру, при плите со сторонами 9 и 8 метров, с открытым концом к восьмому метру толщина может варьироваться от 150 до 200 миллиметров.
Расчет монолитной плиты перекрытия пример
Такая толщина считается самой оптимальной, потому что она способна выдержать и свой собственный вес, зачастую от 200 до 500 килограмм, и вес всего пролета или всех этажей, если устанавливается цоколь. В кругах рабочих ходит одна очень удобная формула по вычислению этой самой высоты, описывается он так: h плиты = пролет/32. Так вы получите номинальный, идеально подходящий по высоте, плитный пролет.
И раз уж разговор зашел о габаритах, то давайте немного поговорим о размерах монолитных плит перекрытия. Монолитные плиты бывают самых разных размеров. Если вам интересны именно номинальные размеры, то вы сможете найти их в соответствующих СНИПах. В целом, размеры монолитных плит перекрытия разделяются по наименованиям. На сайтах и каталогах плиты сортируются не по наименованиям, а по ширине: в 1 метр, в 1,2 метра, в 1,5 метра в 1,8 метра и так далее. А в числе самых распространенных оказались плиты с маркировкой от ПК 17 с размерами 1680 на 1780 на 220 и до ПК 120 с размерами 11980 на 990 на 300 миллиметров.
Цены же, в свою очередь, тоже будут зависеть от марки, к примеру, та же ПК 120 будет стоить 760 долларов США, а плита марки ПУ 17 будет стоить всего 116 долларов. Но как же определить, какая именно плита вам нужна, какая будет оптимальна именно для вашего дома? Вам помогут расчеты плиты перекрытия, и в частности примеры расчетов монолитных плит перекрытия. Их полным-полно на просторах всемирной веб-паутины.
Когда вы изучите непосредственно примеры, то можно приступать и к самим расчетам. Для этого были созданы специальные калькуляторы расчетов, которые выдают оптимально правильные и физически верные результаты, базируясь на введенных вами заранее характеристиках. В большинстве примеров расчета монолитной плиты перекрытия представлены лишь условные цифры, так что полагаться на них не стоит, даже если ваши плиты практически идентичны. Как правило, все примеры поставляются вместе с наглядным объяснением.
Армирование монолитной плиты перекрытия
Далее, как и обещалось, разговор пойдет об армировании монолитных плит перекрытия. Но, как выясняется, армирование тоже бывает разным, и один и тот же вид подходит далеко не для всех видов укрепления. Об армировании монолитных плит перекрытия нужно задумываться в первую очередь. Стоит помнить, что в запасе прочности плиты должно быть не менее 20% от общей прочности. А у многих, по расчетам не выходит и 5%. Так что, вопрос об усилении монолитных плит перекрытия должен ставиться ребром.
Как говорилось, существует несколько разновидностей армирования, самыми распространенными считаются методы сетчатого армирования и стержневого. При первом виде усиления монолитных плит перекрытия сооружается, вернее, сваривается, специальный сетчатый каркас, на который наливается бетон. При втором виде в залитую опалубку или, в нашем случае в плиту, втыкаются вертикально, арматурные пруты.
Расчет монолитной плиты перекрытия
И напоследок, пару, если можно так выразиться, предостережений. Стоит всегда помнить, что расчет монолитной плиты перекрытия должен производиться строго по всем правилам. Малейшие изменения в расчетах могут повлечь за собой очень и очень плачевные последствия. Если вам нужен действительно точный и безошибочный расчет монолитной плиты перекрытия, то стоит поискать качественные калькуляторы, а ещё лучше, специально написанные для расчетов программы. Они практически не дают осечек, а результат получается точным, вплоть до миллиметра.
Также для качественного расчета необходимо знать и устройство монолитной плиты перекрытия. То есть, знания её строения, расположения арматуры, типов её установки. Знание устройства монолитной плиты перекрытия позволяет в полной мере понять и разрешить все возникающие нюансы.
План перекрытий – графическое изображение горизонтальных конструкцию, выполняющих несущую и ограждающую функцию. Непосредственным назначением перекрытий является разделение здания на этажи для увеличения полезной площади сооружения, которую можно было бы использовать, к примеру, для размещения жилых помещений.
Чтобы составить план перекрытий, необходимо определить, какие несущие конструкции будут применены — это также входит в проектирование домов (железобетонные сборные или монолитные; балочные железобетонные, деревянные или металлические и др.).
Как чертить план перекрытий и покрытий
Первое, что необходимо для того чтобы чертить план перекрытий и покрытий, за основу нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов.
Далее необходимо разместить несущие элементы перекрытий на несущих стенах в соответствии с существующими нормами, к примеру, сборные плиты перекрытий необходимо опирать на две несущие стены с перекрытием в 15 см на каждой стене.
При раскладке несущих элементов перекрытия, вы увидите, что подбор их ширины также важен, как и длины. Используя разные по ширине плиты, можно избежать образования больших участков недоборов.
Дело проще обстоит с монолитными перекрытиями, так как под них нет необходимости выбирать плиты из сортаментов сборных элементов.
Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента
Однако при их использовании необходимо производить расчет арматуры, а также подбирать нужную марку бетона.
По окончании расположения несущих элементов на стенах здания переходят к нанесению обозначений и размеров. К первым можно отнести обозначения монолитных участков, наименование сборных плит перекрытия, выпуски арматуры и другое. Наносимые размеры существенно не отличаются от размеров на плане дома. Они показывают расстояние между осями, габаритные размеры и расстояние по контурам.
Шаги черчения плана перекрытия и покрытия
Обратите внимание на план несущих стен, предоставленный снизу. Мы видим, что все стены не без проемов. Это важный момент. На этом этапе уже у здания должны быть перемычки над проемами.
Использование плана здания без перемычек затруднит процесс раскладки плит перекрытий.
Раскладку плит перекрытий на план дома необходимо начинать с одного из краев. Целесообразность того или иного варианта раскладки необходимо определять по количеству монолитных участков — их должно быть как можно меньше.
Доходя до мест, где невозможно установить плиты, необходимо остановиться и продолжить раскладку непосредственно после этого участка плана перекрытий (на чертеже снизу обозначен красной вертикальной линией).
Участки недоборов, то есть, участки, которые остались незакрытыми плитами перекрытий, необходимо замоноличивать.
После того, как плиты перекрытий установлены над одной из частей плана, необходимо переходить к другой и так далее, до полного завершения составления плана перекрытий.
Вычерчивание планов перекрытия с балочными перекрытиями, монолитными железобетонными, панельными имеют общую последовательность с составлением плана перекрытий, указанного выше.
Армирование плиты перекрытия: виды, монтаж
В наши дни отмечается активное развитие строительства не только в коммерческом направлении, но и в частных сегмента. Многие индивидуальные застройки предполагают армирование монолитного перекрытия в домашних условиях. Нужно отметить, что подобный процесс может порадовать оптимальной легкостью, но при этом предполагается возможность для создания прочной конструкции между этажами либо помещениями за демократичную стоимость. Несмотря на возможность финансовой экономии, крайне важно понять инструкцию армирования монолитных пк.
Важно отметить, что использование монолитной пк возможно в качестве основы для потолка, пола или стены в жилом доме. В большинстве случаев конструкция приобретает оптимальный уровень прочности после армирования.
В обязательном порядке нужно знать, какими бывают плиты, используемые при строительстве зданий.
Виды плит для частного строительства
- Сборные плиты. Предполагается возможность для сборки конструкции на строительной площадке с использованием готовых заводских деталей.
Смета стоимости монолитной плиты
Среди преимуществ способа нужно отметить простоту и высокую скорость проведения монтажных мероприятий. Нужно отметить, что продукция бывает пустотной и монолитной, но в каждом случае гарантируются высокий уровень надежности, стойкости к огню и влаге. Сборные плиты идеально подходят для создания пролетов, отличающихся простой геометрической формой.
- Монолитные плиты могут устанавливаться на определенном месте с помощью опалубки, бетонной заливке, армирования. Данная методика успешно используется, если пролеты здания обладают сложной геометрической формой. Предполагается, что схема армирования монолитного перекрытия при таком раскладе должна разрабатываться с помощью специалиста, который поймет, как нужно настилать арматуру по всему пространству дома. Конструкция должна устанавливаться на несущие стены здания, причем минимальная ширина опирания должна достигать 120 миллиметров при толщине используемой плиты не больше 100 миллиметров.
- Сборно-монолитные плиты представлены изделиями, которые создаются в заводских, а также в домашних условиях. Данный метод идеально зарекомендовал себя даже при пролетах, отличающихся сложной геометрической формой. Сборно-монолитные плиты позволяют гарантировать надежность, жесткость, стойкость возводимого здания.
- Продукция Terifa представляет собой достойную замену прежним перекрытиям. Terifa состоят только из сборных частей, отличающихся высоким уровнем прочности. Предполагается возможность проведения работ по возведению подобных конструкций без подъемных кранов и создания опалубки.
Армирование монолитных плит перекрытия: основные задачи
Почему нужно проводить армирование плит? Какие основные задачи оказываются достигнутыми благодаря соответствующим строительным мероприятиям?
Монолитные плиты в последнее время становятся все более востребованными. Без них невозможно представить современное строительство, которое существенно упрощается и ускоряется. Среди преимуществ используемой продукции нужно отметить долговечность, влагостойкость и огнеупорность. В результате предполагается возможность для создания теплых перекрытий, которые будут гарантированно защищать жилые помещения от ветра и сильного холода.
Однако понимание физики определяет необходимость армирования монолитной конструкции. Итак, почему требуется позаботиться об армировании? Все обусловлено неправильным распределением нагрузки, которая становится излишней даже для самого крепкого, прочного бетона.
В каждом случае поперечное армирование плиты перекрытия позволяет укрепить создаваемую конструкцию, продлевая срок ее эксплуатации. В большинстве случаев процесс протекает с применением арматуры, диаметр которой составляет от восьми до четырнадцати миллиметров. Кроме того, предполагается создание каркаса, который устанавливается внутри бетонной плиты. Визуально используемый каркас напоминает решетку, причем расстояние между установленными прутьями может быть разным. Расстояние зависит от площади, которая должна быть надежно перекрыта плитой перекрытия.
Армирование плиты перекрытия: основные преимущества
Современная методика, которая открывает новые возможности в строительстве, обладает важными преимуществами.
- Отсутствует необходимость в поиске тяжелой техники, а точнее – кранов.
- Присутствует возможность для успешного возведения конструкции любой формы.
- Перекрытие может порадовать высоким уровнем прочности, стойкостью к любым внешним факторам.
- Для армированной плиты в качестве опор могут использоваться дополнительные конструкции, например, стены и колонны.
- Можно проводить армирование монолитной плиты для зданий, где влажность достигает 60%. Если же на внутренних стенах присутствует пароизоляция, влажность в помещении может составлять 75%.
- Гарантируется оптимальный уровень звуковой изоляции.
Как армировать монолитную плиту: основные правила
Перед проведением запланированных мероприятий нужно принимать во внимание важные правила. В обязательном порядке нужно руководствоваться технологическим планом,
astgift.ru
Расчет железобетонной пустотной плиты
Поиск ЛекцийПроизведем расчет и конструирование железобетонной многопустотной плиты перекрытия жилой комнаты пролетом 6,0 м и шириной 1,5 м. Она опирается на поперечные стены здания короткими сторонами и рассчитывается как балка двутаврового профиля, свободно лежащая на двух опорах.
Предварительно уточняем размеры поперечного сечения плиты и приводим его к эквивалентному двутавровому.
Расчетный пролет плиты l0 при перекрываемом пролете 5690 мм, ширине опирания 420 мм можно определить из выражения:
l0 =5,69+0,42/2= 5,9 м
Высота сечения плиты h
h = c ·l0(Rs ·θ ·qn + pn)/Es ·qn
h = 18· 590· 3650· (2· 570 + 100)/2000000· 570 =35 см
h = l0/30 = 590/30 = 20 см
Принимаем плиту h = 220 мм
Статический расчет плиты
Расчетные нагрузки на 1 м2 плиты определяют в табличной форме.
Нормативная нагрузка от веса перегородок на 1 м2 перекрытия принята 1,5 кПа. Коэффициент надежности по нагрузке = 1,2.
Таблица 1.11.
Расчетные нагрузки на 1 м2 плиты
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кПа | γf | Расчетная нагрузка, кПа |
| 1. Постоянная Вес перегородок Вес пола: паркет 0,02×8 = 0,16 цементная стяжка 0,04×22 = 0,88 звукоизоляция 0,024×2,5 = 0,06 вес многопустотной плиты | 1,5 0,16·0,95 = 0,152 0,88·0,95 = 0,84 0,06·0,95 = 0,057 0,12·25·0,25 = 2,85 | 1,2 1,1 1,3 1,3 1,1 | 1,8 0,167 1,09 0,074 3,135 |
| Итого | gn = 5,399 | g = 6,266 | |
| 2. Временная | 0,7 | 1,4 | 0,98 |
| 3. Полная | qn= 6,099 | q = 7,246 |
Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn = 0,95
· постоянная q = 6,266·1,5 = 9,399 kH/м
· временная p = 0,98 ·1,5 = 1,47 kH/м
· полная q + p = 7,246·1,5 = 10,869 kH/м
Нормативная нагрузка на 1м
· постоянная qn = 5,399·1,5 = 8,099 kH/м
· временная pn = 0,7·1,5 = 1,05 kH/м
· полная qn + pn = 6,099·1,5 = 9,149 kH/м
Максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила от расчетных нагрузок:
М = = 44,14 kH·м; Q = = 30,98 kH
Максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила от нормативных нагрузок:
М = = 37,16 kH·м; Q = = 26,08 kH
Постоянная и длительная:
qn + pnдл= 8,099 + 0,3·0,95·1,5 = 8,527 kH/м
М = 8,527·5,72/8 = 34,63 kH·м
Установление размеров сечения плиты
Высота сечения многопустотной предварительно напряженной плиты по конструктивным соображениям:
h = (1/15÷1/30)l0 = 0,385÷0,19
принимаем h = 0,22м
Рабочая высота сечения:
h0 = h – as = 0,22 – 0,03 = 0,19м
Рис.2. Поперечное сечение многопустотной панели
Приведение сечения плиты к двутавровому осуществляют путем вычитания суммы ширины квадратных пустот, эквивалентных по площади круглым (a = 0,9d). Поэтому при ширине плиты по верху b’f, высоте h, диаметре пустот d основные размеры двутаврового сечения следующие:
¾ ширина верхней полки — b’f, нижней — bf;
¾ высота верхней и нижней полки — = 38мм;
¾ ширина ребра — b = b’f — n 0,9d = 452мм, где n — число пустот.
¾ hp = 144мм
Рис.3. Компоновка двутаврового сечения
Характеристики прочности бетона
Пустотную предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса Ат–V с электротермическим напряжением на упоры форм.
К трещиностойкости плиты предъявляются требования III категории. Изделия подвергаются тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон класса В25 тяжелый, соответствующий напрягаемой арматуре. Согласно СНиП призменная прочность нормативная Rbn = 18,5 МПа, расчетная Rbr = 14,5 МПа. Коэффициент условий работы бетона γbr = 0,9.
Нормативное сопротивление при растяжении Rbt = 1,6 Мпа, расчетное Rbt.r = 1,05 Мпа. Начальный модуль упругости бетона Rbp устанавливаем так, чтобы при обжатии отношения напряжений σbp/ Rbp< 0,75.
Продольная арматура класса Ат-V. Нормативное сопротивление Rsn=785Мпа, расчетное сопротивление Rs=680Мпа.
Модуль упругости Еs = 190000Мпа. Предварительное напряжение арматуры принимаем равным σsp = 0,75 Rsn=0,75·785 = 590Мпа.
σsp + p < Rsnσsp — p <0,3Rsn
при электротермическом способе напряжения.
P = 30 + 360/l = 30 + 360/5,88 = 91,2Мпа
σsp + p = 590 + 91,2 = 681,2 < Rsn — условие выполняется.
Вычисляем отношение предварительного напряжения.
γsp = 1 + Δγsp
Δγsp = 0,5 р/ σsp (1 + 1/√np) = 0,282,
где np – число напрягаемых стержней в плите,
γsp – коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения.
γsp = 1 – 0,282 = 0,718
Рекомендуемые страницы:
poisk-ru.ru
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:
- Разновидности ЖБИ
- Для чего нужно армирование?
- Расчет плотности
- 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.
Особенности армирования
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.
stroitel-list.ru
Расчет монолитной плиты перекрытия пример
Частные строители в процессе возведения своего дома часто сталкиваются с вопросом: когда необходимо произвести расчет монолитной железобетонной плиты перекрытия, лежащей на 4 несущих стенах, а значит, опертой по контуру? Так, при расчете монолитной плиты, имеющей квадратную форму, можно взять в расчет следующие данные. Кирпичные стены, возведенные из полнотелого кирпича, будут иметь толщину 510 мм. Такие стены образуют замкнутое пространство, размеры которого равны 5х5 м, на основания стен будет опираться железобетонное изделие, а вот опорные площадки по ширине будут равны 250 мм. Так, размер монолитного перекрытия будет равен 5.5х5.5 м. Расчетные пролеты l1 = l2 = 5 м.
Схема армирования монолитного перекрытия.
Кроме собственного веса, который прямо зависит от высоты плиты монолитного типа, изделие должно выдерживать еще некоторую расчетную нагрузку.
Схема монолитного перекрытия по профнастилу.
Отлично, когда данная нагрузка уже известна заранее. Например, по плите, высота которой равна 15 сантиметрам, будет производиться выравнивающая стяжка на основе цемента, толщина стяжки при этом равна 5 сантиметрам, на поверхность стяжки будет укладываться ламинат, его толщина равна 8 миллиметрам, а финишное напольное покрытие будет удерживать мебель, расставленную вдоль стен. Общий вес мебели при этом равен 2000 килограммов вместе со всем содержимым. Предполагается также, что помещение иногда будет умещать стол, вес которого равен 200 кг (вместе с закуской и выпивкой). Стол будет умещать 10 человек, общий вес которых равен 1200 кг, включая стулья. Но такое предусмотреть чрезвычайно сложно, поэтому в процессе расчетов используют статистические данные и теорию вероятности. Как правило, расчет плиты монолитного типа жилого дома производят на распределенную нагрузку по формуле qв = 400 кг/кв.м. Данная нагрузка предполагает стяжку, мебель, напольное покрытие, людей и прочее.
Эта нагрузка условно может считаться временной, т. к. после строительства могут осуществляться перепланировки, ремонты и прочее, при этом одна из частей нагрузки считается длительной, другая – кратковременной. По той причине, что соотношения кратковременной и длительной нагрузок неизвестны, для упрощения процесса расчетов можно считать всю нагрузку временной.
Определение параметров плиты
Схема сборной плиты перекрытия.
По причине, что высота монолитной плиты остается неизвестной, ее можно принять за h, этот показатель будет равен 15 см, в этом случае нагрузка от своего веса плиты перекрытия будет приблизительно равна 375 кг/кв.м = qп = 0.15х2500. Приблизителен этот показатель по той причине, что точный вес 1 квадратного метра плиты будет зависеть не только от диаметра и количества примененной арматуры, но и от породы и размеров мелкого и крупного наполнителей, которые входят в состав бетона. Будут иметь значение и качество уплотнения, а также другие факторы. Уровень данной нагрузки будет постоянным, изменить его смогут лишь антигравитационные технологии, но таковых на сегодняшний день нет. Таким образом можно определить суммарную распределенную нагрузку, оказываемую на плиту. Расчет: q = qп + qв = 375 +400 = 775 кг/м2.
Схема монолитной плиты перекрытия.
В процессе расчета следует взять во внимание, что для плиты перекрытия будет использован бетон, который относится к классу В20. Этот материал обладает расчетным сопротивлением сжатию Rb = 11.5 МПа или 117 кгс/см2. Будет применена и арматура, относящаяся к классу AIII. Ее расчетное сопротивление растяжению равно Rs = 355 МПа или 3600 кгс/см2.
При определении максимального уровня изгибающего момента следует учесть, что в том случае, если бы изделие в данном примере опиралось лишь на пару стен, то его можно было бы рассмотреть в качестве балки на 2-х шарнирных опорах (ширина опорных площадок на данный момент не учитывается), при всем при этом ширина балки принимается как b = 1 м, что необходимо для удобства производимых расчетов.
Расчет максимального изгибающего момента
Схема расчета монолитного перекрытия.
В вышеописанном случае изделие опирается на все стены, а это означает, что рассматривать лишь поперечное сечение балки по отношению к оси х будет недостаточно, так как можно рассматривать плиту, которую отражает пример, так же как балку по отношению к оси z. Таким образом, растягивающие и сжимающие напряжения окажутся не в единой плоскости, нормальной к х, а сразу в 2-х плоскостях. Если производить расчет балки с шарнирными опорами с пролетом l1 по отношению к оси х, тогда получится, что на балку будет действовать изгибающий момент m1 = q1l12/8. При всем при этом на балку с пролетом l2 будет действовать такой же момент m2, т. к. пролеты, которые отображает пример, равны. Однако расчетная нагрузка одна: q = q1 + q2, а если плита перекрытия имеет квадратную форму, то можно допустить, что: q1 = q2 = 0.5q, тогда m1 = m2 = q1l12/8 = ql12/16 = ql22/16. Это значит, что арматура, которая укладывается параллельно оси х, и арматура, укладываемая параллельно z, может быть рассчитана на идентичный изгибающий момент, при этом момент окажется в 2 раза меньше, чем для той плиты, которая опирается только на 2 стены.
Схема кровли профнастилом.
Так, уровень максимального расчета изгибающего момента окажется равен: Ма = 775 х 52/16 = 1219.94 кгс.м. Но такое значение может быть использовано лишь при расчете арматуры. По той причине что на поверхность бетона станет действовать сжимающие напряжения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, то значение изгибающего момента, применимое для бетона, следующее: Мб = (m12 + m22)0.5 = Mаv2 = 1219.94.1.4142 = 1725.25 кгс.м. Так как в процессе расчета, который предполагает данный пример, необходимо какое-то одно значение момента, можно взять во внимание среднее расчетное значение между моментом для бетона и арматуры: М = (Ма + Мб)/2 = 1.207Ма = 1472.6 кгс.м. Следует брать во внимание, что при отрицании такого предположения можно рассчитать арматуру по моменту, который действует на бетон.
Сечение арматуры
Схема перекрытия по профлисту.
Данный пример расчета монолитной плиты предполагает определение сечения арматуры в продольном и в поперечном направлениях. В момент использования какой бы то ни было методики следует помнить о высоте расположения арматуры, которая может быть разной. Так, для арматуры, которая располагается параллельно оси х, предварительно можно принять h01 = 13 см, а вот арматура, располагаемая параллельно оси z, предполагает принятие h02 = 11 см. Такой вариант верен, так как диаметр арматуры пока неизвестен. Расчет по старой методике проиллюстрирован в ИЗОБРАЖЕНИИ 2. А вот используя вспомогательную таблицу, которую вы увидите на ИЗОБРАЖЕНИИ 3, можно найти в процессе расчета: ?1 = 0.961 и ?1 = 0.077. ?2 = 0.945 и ?2 = 0.11.
Схема примера несъемной опалубки.
В таблице указаны данные, необходимые в ходе расчета изгибаемого элемента прямоугольного сечения. Элементы при этом армированы одиночной арматурой. А как производится расчет требуемой площади сечения арматуры, можно увидеть на ИЗОБРАЖЕНИИ 4. Если для унификации принять продольную, а также поперечную арматуру, диаметр которой будет равен 10 мм, пересчитав показатель сечения поперечной арматуры, приняв во внимание h02 = 12 см, мы получим то, что вы сможете увидеть, взглянув на ИЗОБРАЖЕНИЕ 5. Таким образом, для армирования одного погонного метра можно применить 5 стержней поперечной арматуры и столько же продольной. В конечном итоге получится сетка, которая имеет ячейки 200х200 мм. Арматура для одного погонного метра будет иметь площадь сечения, равную 3.93х2 = 7.86 см2. Это один пример подбора сечения арматуры, а вот расчет удобно будет производить, используя ИЗОБРАЖЕНИЕ 6.
Все изделие предполагает использование 50 стержней, длина которых может варьироваться в пределах от 5.2 до 5.4 метра. Учитывая то, что в верхней части сечение арматуры имеет хороший запас, можно уменьшить число стержней до 4, которые расположены в нижнем слое, площадь сечения арматуры в этом случае окажется равна 3.14 см2 либо 15.7 см2 по длине плиты.
Основные параметры
Схема расчета бетона на фундамент.
Вышеприведенный расчет был простым, но, чтобы уменьшить количество арматуры, его следует усложнить, т. к максимальный изгибающий момент будет действовать лишь в центральной части плиты. Момент в местах приближения к опорам-стенам стремится к нулю, следовательно, остальные метры, исключая центральные, можно армировать, используя арматуру, которая имеет меньший диаметр. А вот размер ячеек для арматуры, которая имеет диаметр, равный 10 мм, увеличивать не следует, так как распределенная нагрузка на плиту перекрытия считается условной.
Следует помнить, что существующие способы расчета монолитной плиты перекрытия, которая опирается по контуру, в условиях панельных построек предполагают применение дополнительного коэффициента, который будет учитывать пространственную работу изделия, ведь воздействие нагрузки заставит плиту прогибаться, что предполагает концентрированное применение арматуры в центральной части плиты. Использование подобного коэффициента позволяет максимум на 10 процентов уменьшить сечение арматуры. Но для железобетонных плит, которые изготавливаются не в стенах завода, а в условиях стройплощадки, применение дополнительного коэффициента не обязательно. Прежде всего это обусловлено необходимостью дополнительных расчетов на раскрытие возможных трещин, на прогиб, на уровень минимального армирования. Более того, чем большее количество арматуры имеет плита, тем меньше окажется прогиб в центре и тем проще его можно устранить либо замаскировать в процессе финишной отделки.
Так, если использовать рекомендации, которые предполагают расчет сборной сплошной плиты перекрытия общественных и жилых зданий, тогда площадь сечения арматуры, которая принадлежит к нижнему слою, по длине плиты окажется равна примерно А01 = 9.5 см2 , что примерно в 1.6 раза меньше полученного в данном расчете результата, но в этом случае необходимо помнить, что максимальная концентрация арматуры должна оказаться посредине пролета, поэтому разделить полученную цифру на 5 м длины не допустимо. Однако это значение площади сечения позволяет приблизительно оценить, какое количество арматуры можно сэкономить после проведения расчетов.
Расчет прямоугольной плиты
Схема монолитного перекрытия своими руками.
Данный пример для упрощения расчетов предполагает использование всех параметров, кроме ширины и длины помещения, таких же как в первом примере. Бесспорно, моменты, которые действуют относительно оси х и z в прямоугольных плитах перекрытия, не равны. И чем больше окажется разница между шириной и длиной помещения, тем больше плита перекрытия станет напоминать балку, размещенную на шарнирных опорах, а в момент достижения определенного значения уровень влияния поперечной арматуры будет почти неизменным.
Существующие экспериментальные данные и опыт, полученный при проектировании, показывают, что при соотношении ? = l2 / l1 > 3 показатель поперечного момента окажется в 5 раз меньше продольного. А в случае когда ? ? 3, определить соотношение моментов допустимо, используя эмпирический график, который проиллюстрирован на ИЗОБРАЖЕНИИ 7, где можно проследить зависимость моментов от ?. Под единицей подразумеваются плиты монолитного типа с контурным шарнирным опиранием, двойка предполагает плиты с трехсторонним шарнирным опиранием. График изображает пунктир, который показывает допустимые нижние пределы в процессе подбора арматуры, а в скобках указаны значения ?, что применимо для плит с трехсторонним опиранием. При этом ? < 0,5 m = ?, нижние пределы m = ?/2. Но в этом случае интерес представляет лишь кривая №1, которая отображает теоретические значения. На ней можно видеть подтверждение предположения, что уровень соотношения моментов равен 1 для плиты квадратной формы, по ней можно определить уровень моментов для остальных соотношений ширины и длины.
Формулы и коэффициенты
Схема монтажа перекрытия.
Так, для расчета плиты перекрытия монолитного типа используется помещение, которое имеет длину, равную 8 м, и ширину, равную 5 м. Следовательно, расчетные пролеты окажутся равны l2 = 8 м и l1 = 5 м. При этом ? = 8/5 = 1.6, уровень соотношения моментов равен m2/m1 = 0.49, а вот m2 = 0.49m1. По причине, что общий момент равняется M = m1 + m2, то M = m1 +0.49m1 или m1 = M/1.49, общий момент следует определять по короткой стороне, что обусловлено разумностью решения: Ма = ql12/8 = 775 х 52 / 8 = 2421.875 кгс.м. Дальнейший расчет приведен на ИЗОБРАЖЕНИИ 8.
Так, для армирования одного погонного метра плиты перекрытия следует применить 5 стержней арматуры, диаметр арматуры в этом случае будет равен 10 мм, при этом длина может варьироваться до 5.4 м, а начальный предел может быть равен 5.2 м. Показатель площади сечения продольной арматуры для одного погонного метра равняется 3.93 см2. Поперечное армирование допускает использование 4 стержней. Диаметр арматуры плиты при этом равен 8 мм, максимальная длина равна 8.4 м, при начальном значении в 8.2 м. Сечение поперечной арматуры имеет площадь, равную 2.01 см2, что необходимо для одного погонного метра.
Стоит помнить, что приведенный расчет плиты перекрытия можно считать упрощенным вариантом. При желании, уменьшив сечение используемой арматуры и изменив класс бетона либо и вовсе высоту плиты, можно уменьшить нагрузку, рассмотрев разные варианты загрузки плиты. Вычисления позволят понять, даст ли это какой-то эффект.
Схема строительства дома.
Так, для простоты расчета плиты перекрытия в примере не было учтено влияние площадок, выступающих в качестве опор, а вот если на данные участки сверху станут опираться стены, приближая таким образом плиту к защемлению, тогда при более значительной массе стен данная нагрузка должна быть учтена, это применимо в случае, когда ширина данных опорных участков окажется больше 1/2 ширины стены. В случае когда показатель ширины опорных участков окажется меньше или будет равен 1/2 ширине стены, тогда будет необходим дополнительный расчет стены на прочность. Но даже в этом случае вероятность, что на опорные участки не станет передаваться нагрузка от массы стены, окажется велика.
Пример варианта при конкретной ширине плиты
Возьмем за основу ширину опорных областей плиты, равную 370 мм, что применимо для кирпичных стен, имеющих ширину в 510 мм. Этот вариант расчета предполагает высокую вероятность передачи на опорную область плиты нагрузки от стены. Так, если плита будет удерживать стены, ширина которых равна 510 мм, а высота – 2.8 м, а на стены станет опираться плита следующего этажа, сосредоточенная постоянная нагрузка окажется равна.
Более правильным в этом случае было бы брать во внимание в процессе расчета плиту перекрытия в качестве шарнирно опертого ригеля с консолями, а уровень сосредоточенной нагрузки – в качестве неравномерно распределенной нагрузки на консоли. Кроме того, чем ближе к краю, тем нагрузка была бы больше, но для упрощения можно предположить, что данная нагрузка равномерно распределяется на консолях, составляя 3199.6/0.37 = 8647, 56 кг/м. Уровень момента на шарнирных опорах от подобной нагрузки будет равен 591.926 кгс.м.
Это значит, что:
- в пролете m1 максимальный момент будет уменьшен и окажется равен m1 = 1717.74 – 591.926 = 1126 кгс.м. Сечение арматуры плиты перекрытия допустимо уменьшить либо и вовсе изменить остальные параметры плиты;
- изгибающий опорный момент вызовет в верхней части плиты растягивающие напряжения, бетон на это в области растяжения не рассчитан, значит, необходимо дополнительно армировать в верхней части плиты перекрытия монолитного типа или уменьшить значение ширины опорного участка, что позволит уменьшить нагрузку на опорные участки. На случай если верхняя часть изделия не будет дополнительно армирована, плита перекрытия станет образовывать трещины, превратившись в плиту шарнирно-опертого типа без консолей.
Данный вариант расчета загружения следует рассматривать вместе с вариантом, который предполагает, что плита перекрытия уже имеется, а стены – нет, что исключает временную нагрузку на плиту.
o-cemente.info
Расчет монолитного железобетонного перекрытия — ТехЛиб СПБ УВТ
В настоящее время многоэтажные здания проектируются с применением унифицированных габаритных схем и основным типом перекрытий при этом являются сборные перекрытия. Монолитные перекрытия применяются в тех случаях, когда по каким-либо соображениям приходится отступать от унифицированных габаритных схем.
Например, когда по технологическим или архитектурным требованиям предусмотрены особые параметры здания (нагрузка, высота этажей, сложное очертание в плане).
В практике проектирования многоэтажных зданий сложилось мнение, что монолитные железобетонные перекрытия неиндустриальны. Однако при надлежащей механизации работ и при применении инвентарной щитовой опалубки монолитные перекрытия являются индустриальными и требуют меньших затрат (электроэнергии).
Достоинством их является то, что они обладают большей жесткостью по сравнению со сборными перекрытиями (за счет монолитной связи элементов перекрытия), а благодаря этому они часто оказываются более экономичными (за счет меньшего расхода материалов и отсутствия сварных стыков). Недостатком их является то, что производство работ в зимнее время усложняется.
Монолитные ребристые перекрытия представляют собой систему перекрестных балок – главных и второстепенных, монолитно соединенных между собой и объединяющей их по верху плитой.
Максимальный изгибающий момент плиты опирающейся на две стены находится по ее центру:
Чтобы устранить возможность образования эффекта пластического шарнира, соотношение ξ сжатой зоны бетона к расстоянию от центра тяжести арматуры до верха балки h0, ξ=у/ho не должно превышать предельное значение ξR.
Где Rs —расчетное сопротивление арматуры, Мпа.
Граничные значения относительной высоты сжатой зоны бетона
Если расчеты проводятся недостаточно квалифицированными проектировщиками (грубо говоря — не профессионалами) с целью предостережения, рекомендуется занижать значение сжатой зоны ξR в 1.5 раза.
Если ξ ≤ ξR или же в сжатой зоне отсутствует арматура, для проверки прочности бетона используется следующая формула:
Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой:
Определение высоты сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры:
Для определения сечения арматуры нужно определить коэффициент am:
Если аm < aR тогда необходимость арматуры в сжатой зоне отпадает.
В случае отсутствия арматуры в сжатой зоне, сечение арматуры в растянутой зоне определяется по формуле:
Выбираем наиболее нагруженное междуэтажное перекрытие, максимальная временная нагрузка составляет 6 кн/м2.
Расчетные изгибающие моменты в сечениях балки определяем с учетом их перераспределения за счет проявления пластических деформаций по формулам:
Определение расчетных данных
Мmax=1,616 кН×м
Мmin=1,246 кН×м
По СНиП определяем: монолитные плиты армируются сварными сетками, выполненными из арматурной проволоки Вр-1 с
Монолитные ребристые перекрытия изготовляют из тяжелого бетона естественного твердения класса В15 – В25. Принимаем класс бетона В20 с Rв=11,5МПа
По СНиП находим xR=0,590
Задаемся шириной
По таблицам СНиП определяем:
Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента
H0тр = M/(Rв*b*A0) = 1,616/(0,139*1*11,5*1000) = 0,03,18 м
H = H0тр + a = 3,18 + 1,5 = 4,68 см
Назначаем h кратную 1см Þ h = 5 см.
Подбор сечений продольной арматуры
В средних пролетах и на средних опорах, так как там максимальные моменты
h0=h-a=5-1,5=3,5 см
h=0,9387
x=0,1225
м2
h=0,93
x=0,1225
м2
Подбор арматуры:
Армирование – непрерывное рулонными сетками в направлении балок. Принимаем для участка между главными балками шириной 5,2-0,3=4,9 м
Для части перекрытия с плитами, окаймленными по 4 сторонам, принимаем основные сетки С-1 марки с поперечной арматурой 10 d 5 — Аs=1,96 см2
As=1,35-1,05=0,2
В первом пролете и над первой промежуточной опорой необходимо уложить дополнительные сетки C-2 марки
С продольной рабочей арматурой 4Æ3 – Аs=0,28 см2
Расчет балки:
Рассчитываем три балки: L1=5,4 м,
L1=4,4 м, L1=2,7 м
Расчетная схема второстепенной балки: балка, опертая по двум концам
L1=5,4 м
кН/м
кН`м
кН
Расчетные данные:
Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III d 10мм и более.
2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,45м.
Проверка: В=(0,3¸0,5)h. Условие выполняется.
Чтобы перейти к дальнейшему расчету, нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
Принимаем b¢f =1,95м.
От действия положительного изгибающего момента балка рассчитывается как элемент таврового профиля.
Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов
1) Расчетные данные: М1=84,9 кН
gв2 =0,9 RВ =13,05 МПа
xR =0,652 RS =365 МПа
Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.
2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:
Определяем коэффициент А0
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
Так как ширина полки: 10 <b<30 мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой по 2 или 4 стержня.
Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по .
По результатам подбора получилось следующее:
Для каркаса К-1: A-III AS (4 d 14)=6,16 см2
Верхняя арматура в каркасе К-1 ставится конструктивно при пролете до 6 м — d 10мм, при большем пролете — Æ12мм. В нашем случае AS=(2 Æ 10) = 1,57 см2.
Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению.
1) Расчетные данные: Qmax=62,9кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 Мпа, jв2=2, jв3=0,6.
Определяем количество и Æ поперечной арматуры: n=2, dw³1/4 dmax
учитываем влияние сжатых полок, φf=0
учитываем влияние продольных сил, φn=0
Считаем промежуточное значение М
кн м
Назначаем шаг поперечной арматуры:
h=450 мм, то S=150 мм
Определяем интенсивность армирования:
Если:
В любом случае принимают:
q1 – условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
принимаем с=1,4
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем коэффициент с0:
Принимаем с0=0,68м
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой.
Делаем проверку прочности
Условие выполняется, поставленной поперечной арматуры достаточно. Поперечная арматура Æ6мм с шагом S=150 мм
Расчет балки:
Рассчитываем три балки: L1=5,4 м,
L1=4,4 м, L1=2,7 м
Расчетная схема второстепенной балки: балка, опертая по двум концам
L1=4,4 м
кН/м
кН`м
кН
Расчетные данные:
Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III d 10мм и более.
2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,4м.
|
|
Чтобы перейти к дальнейшему расчету, нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
Принимаем b¢f =1,56м.
От действия положительного изгибающего момента балка рассчитывается как элемент таврового профиля.
Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов
1) Расчетные данные: М1=56,39 кН
gв2 =0,9 RВ =13,05 МПа
xR =0,57 RS =365 МПа
Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.
2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
Так как ширина полки: 10 =b мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой 2 стержня.
Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по .
По результатам подбора получилось следующее:
Для каркаса К-1: A-III AS (2 Æ 18)=5,09 см2
Верхняя арматура в каркасе К-1 ставится конструктивно при пролете до 6 м — d 10мм, при большем пролете — Æ12мм. В нашем случае AS=(2 d 10) = 1,57 см2.
Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению.
1) Расчетные данные: Qmax=51,26кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 Мпа, jв2=2, jв3=0,6. Определяем количество и d поперечной арматуры: n=2, dw³1/4 dmax
учитываем влияние сжатых полок, φf=0
учитываем влияние продольных сил, φn=0
Считаем промежуточное значение М
кн м
Назначаем шаг поперечной арматуры:
h=400<450 мм, то S≤150≈140 мм
Определяем интенсивность армирования:
Если:
В любом случае принимают:
q1 – условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
Условие выполняется.
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем коэффициент с0:
Принимаем с0=0,49м
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой.
Делаем проверку прочности
Условие выполняется Þ поставленной поперечной арматуры достаточно. Поперечная арматура Æ6мм с шагом S=140 мм
Расчет балки:
Рассчитываем три балки: L1=5,4 м,
L1=4,4 м, L1=2,7 м
Расчетная схема второстепенной балки: балка, опертая по двум концам
L1=2,7 м
кН/м
кН`м
кН
Расчетные данные:
Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III Æ10мм и более.
2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,3м.
Чтобы перейти к дальнейшему расчету, нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
Принимаем b¢f =1м.
От действия положительного изгибающего момента балка рассчитывается как элемент таврового профиля.
Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов.
1) Расчетные данные: М1=56,39 кН
gв2 =0,9 RВ =13,05 МПа
xR =0,57 RS =365 МПа
Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.
2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
Так как ширина полки: 10 =b мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой 2 стержня.
Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по .
По результатам подбора получилось следующее:
Для каркаса К-1: A-III AS (2 d 10)=1,57 см2
Верхняя арматура в каркасе К-1 ставится конструктивно при пролете до 6 м — d 10мм, при большем пролете — d 12мм. В нашем случае AS=(2 d 10) = 1,57 см2.
Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению
1) Расчетные данные: Qmax=16кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 МПа, jв2=2, jв3=0,6. Определяем количество и Æ поперечной арматуры: n=2, dw³1/4 dmax
учитываем влияние сжатых полок, φf=0
учитываем влияние продольных сил, φn=0
Считаем промежуточное значение М
кн м
Назначаем шаг поперечной арматуры:
h=300<450 мм, то S=100 мм
Определяем интенсивность армирования:
Если:
В любом случае принимают:
q1 – условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
Условие выполняется.
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем коэффициент с0:
Принимаем с0=0,42м
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой.
Делаем проверку прочности
Условие выполняется Þ поставленной поперечной арматуры достаточно. Поперечная арматура Æ6мм с шагом S=100 мм
Так как ширина полки: 10 =b мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой 2 стержня.
tehlib.com
Расчет монолитной железобетонной плиты перекрытия
Железобетонное монолитное перекрытие по-прежнему пользуется широкой популярностью, несмотря на то что на данный момент на строительном рынке представлено огромное множество готовых плит. Особенно, если ваш дом имеет неповторимую планировку (комнаты имеют различные размеры) или строительство не подразумевает наличие подъемных кранов. В данном случае устройство железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно снизить расходы на материалы и их доставку, более того, на их монтаж.
Схема размеров плиты перекрытия.
При этом на подготовительные работы уйдет большее количество времени, особенно на устройство опалубки. Но людей, которые планируют делать перекрытия, отпугивает совсем не этот факт, ведь сделать хорошую опалубку, купить бетон и арматуру – это не проблема. Намного сложнее определить марку бетона и арматуры, которые понадобятся в конкретном случае, и рассчитать объем необходимых материалов.
Расчет монолитной железобетонной плиты
Расчет любого строительного объекта, в том числе и плиты перекрытия, состоит из этапов.
В эти этапы входит подбор геометрических параметров поперечного сечения, класс арматуры и бетона. Это необходимо для того, чтобы плита в дальнейшем не разрушилась при максимальных нагрузках. Более того, для произведения работ понадобится чертеж, который будет включать все этапы строительства, материалы, которые понадобятся в процессе работы. Для того чтобы составить грамотный чертеж, необходимо не только произвести верный расчет, но и правильно сконструировать перекрытие и само здание. Иными словами, чертеж необходим как для правильных расчетов, так и для обозначения фронта работ.
I этап. Расчетное определение длины плиты
Схема железобетонной плиты перекрытия: B – Ширина, L – Длина, H – Высота.
Ребристая плита может иметь различную длину, однако расчетная длина (пролет балки или плиты перекрытия) – совершенно другое дело. Пролетом называется расстояние между стенами несущего типа. Иными словами, это ширина или длина помещения. Вследствие этого вычислить пролет, который имеет ребристая плита, достаточно просто, ведь это расстояние можно измерить при помощи рулетки или других подручных средств. Ребристая монолитная плита в реальности имеет большую длину перекрытия, так как она будет опираться на стены, выложенные из шлакоблока, керамзитобетона, кирпича, камня, пено- или газобетона. Если несущая стена выложена из материалов с недостаточной прочностью, к примеру, из керамзитобетона, пенобетона или газобетона, то следует рассчитать нагрузки на остальные стены.
В примере будет рассматриваться расчет однопролетного монолитного перекрытия, которое опирается на 2 несущие стены.Возьмем значение расчетной длины монолитного перекрытия, равное 4 м.
II этап. Определение параметров плиты, класса бетона и арматуры
Данные параметры неизвестны, однако их можно задать, чтобы было из чего считать. Пусть ребристая плита имеет высоту 10 см и ширину 100 см. То есть это плита железобетонного перекрытия. Соответственно, полученные результаты нужно применить для оставшихся сантиметров ширины монолитного перекрытия.
Итак,высота равно 10 см, ширина – 100 см, арматура класса А400, бетон класса В20.
III этап. Определение опор
Опоры определяются в зависимости от ширины монолита, материала и от веса несущих стен. Монолит может выступать в качестве шарнирно опертой бесконсольной балки, шарнирно опертой консольной балки, балки с жесткими защемлениями на опорах. Самым распространенным вариантом является шарнирно опертые бесконсольной балки.
IV этап. Монолитная ребристая плита перекрытия: расчет нагрузки
Схема укладки железобетонной плиты перекрытия.
Нагрузка может быть самой разнообразной: постоянной, временной, равномерно и неравномерно распределенной, сосредоточенной и так далее. Однако ограничимся только равномерно распределенной нагрузкой, ведь она является наиболее распространенной. Измеряется равномерная нагрузка в кг/м2.
В основном ребристая плита перекрытия в жилом доме рассчитается на нагрузку 400 кг/м2. При высоте железобетонного перекрытия 10 см его вес даст еще 250 кг/м2 нагрузки, а стяжка и напольное покрытие могут добавить до 100 кг/м2. Данная нагрузка учитывает все сочетания возможных нагрузок на перекрытие в жилом доме. Но никто не запрещает производить расчет конструкции на более высокие нагрузки, однако в примере можно взять это значение, но для перестраховки умножить на коэффициент надежности, равный 1,2.
Иными словами, равномерно распределенная нагрузка будет равна (400+250+100)*1,2=900 кг/м2.
Ребристая плита имеет ширину 100 см, поэтому полученный результат будет рассматриваться в качестве плоской нагрузки, которая действует на перекрытие по оси У и измеряется в кг/м2.
V этап. Расчет изгибающего момента, который действует на поперечное сечение балки
Расчет производится таким образом:
Максимальный изгибающий момент равен распределенной нагрузке в квадрате, разделенной на 8.
То есть, максимальная нагрузка равна=(900 х 42)/8=1800 кг/м2.
VI этап. Расчетные предпосылки
Правильный расчет железобетонной конструкции и элементов основывается на таких расчетных предпосылках:
Схема монтажа плит перекрытия.
- бетон имеет сопротивление растяжению, равное 0;
- бетон имеет сопротивление сжатию. Оно равномерно распределено по зоне сжатия. Этот показатель не должен быть больше расчетного сопротивления;
- максимальное растягивающее напряжение арматуры должно быть не больше расчетного.
Иными словами, расчет железобетонной конструкции подразумевает такие этапы:
- Компоновка схемы перекрытий, то есть чертеж (составление общей схемы). Для многоэтажных зданий принимаются расстояния между колоннами, кратные 300 см и равные 6-12 м. Высота этажей должна быть кратна 60 см и равна 3,6-7,2 м. Для того чтобы обеспечить более автоматический расчет, применяются готовые таблицы и формулы.
- Конструирование и расчет монолита. Конструирование подразумевает подробный чертеж, его наличие или составление. Чертеж можно спроектировать самостоятельно или доверить это дело специалистам. Если же вы хотите сделать все своими руками, то и чертеж лучше делать самостоятельно. Далее идет расчет элементов перекрытия: ребристая поверхность, второстепенная и главная балки рассчитываются отдельно. Расчет производится по строительным нормам и стандартам. Класс бетона на сжатие по прочности при проектировании принимается согласно имеющихся таблиц и норм. Ребристая плита должна соответствовать условиям эксплуатации сооружения. Монолит и балки проектируются из бетона, имеющего один класс. А класс арматуры выбирают в основном S500 и S400.
- Расчеты второстепенной балки или ригеля. При вычислении нагрузок конструкции ребристая поверхность рассматривается в разрезе. Размер ребра второстепенной балки определяется в зависимости от пролета.
- Конструирование и расчет железобетонной колонны. В монолитных конструкциях сжатые элементы, в том числе и ребристая поверхность, рассчитываются в качестве внецентренно сжатых. Конечно, для этого вам также потребуется чертеж, в котором будет все предельно ясно расписано. Если чертеж составлен грамотно и правильно, то трудностей возникнуть не должно.
- Вычисление центрального железобетонного монолитного фундамента. Фундамент – это подземная конструкция, которая предназначена для передачи нагрузки от здания на грунт, вернее на почвенное основание. Чертеж должен отображать не только конструкцию здания и железобетонных перекрытий, но и строение фундамента. Чертеж должен быть составлен с учетом несущей способности основания, а это зависит от этажности сооружаемого здания.
Схема установки монолитной плиты перекрытия.
Именно поэтому, прежде чем приступить к строительству, необходимо все грамотно спланировать, спроектировать и произвести все расчеты. Причем не только вычислить нагрузку железобетонного перекрытия на здание, стены и фундамент, но и количество строительных материалов, которые понадобятся в процессе работы.Следовательно, к данному вопросу нужно подойти тщательно, внимательно и обосновано.
Конечно, с первого взгляда кажется, что осуществить все расчеты невозможно, однако не все так сложно. При обнаружении каких-то неточностей, не нужно искать ошибку, лучше все считать заново, так как в поисках ошибки можно запутаться, процесс может затянуться еще на неопределенное количество времени.
После расчета всех нагрузок можно приступать к вычислению количества материала. Сколько арматуры и бетона понадобится для железобетона, в каких пропорциях замешивать раствор и др. На чертежах у вас будут отражены необходимые размеры, в соответствии с которыми следует производить вычисления. Потом можно будет приступать к покупке материала и строительству. Закупать материал и оборудование необходимо в специализированных магазинах и базах. Компетентные продавцы дадут вам исчерпывающую консультацию при возникновении вопросов. Также необходимо обращать внимание на информацию, которая содержится на этикетке. Это поможет избежать ненужных возвратов.
Перед тем как приступить к подготовке площадки для строительства, нужно еще раз проверить все расчеты, так как корректировка их в ходе работы может быть финансово невыгодна.
o-cemente.info