Точечная нагрузка на плиту перекрытия: Какой может быть нагрузка на плиты перекрытия?

Содержание

Какой может быть нагрузка на плиты перекрытия?

При проектировании любого строения обязательно учитывается нагрузка на плиты перекрытия. Она может отличаться по величине и направлению действия. Чтобы смонтированная конструкция прослужила достаточно долго, надо разобраться с условиями ее эксплуатации. Это позволит выбрать ЖБИ, которое выдержит приложенную нагрузку.

Различные виды нагрузок

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме образуется за счет веса строительных и отделочных материалов, используемых при возведении строения, а также в результате воздействия внешних факторов. Порывы ветра, снег и дождь способны оказать существенное влияние на несущую конструкцию. Чтобы в процессе эксплуатации здания не возникало трудностей, следует учесть все воздействующие факторы.

Нагрузка на плиты перекрытия в самом общем случае делится на:

  • Постоянную. Сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации строения. Сюда относится масса строительных элементов, инженерных коммуникаций, строительных конструкций, отделочных материалов, расположенных выше.
  • Временную. Носит временный характер. Появляется в определенный временной интервал. Сюда относится воздействие, создаваемое атмосферными осадками и ветром, перемещением людей и мебели внутри здания.

Продолжительность воздействия временной нагрузки на плиты перекрытия может отличаться. По данному параметру их принято делить на длительные и кратковременные.

Определяя, какую нагрузку выдерживает плита перекрытия, следует учитывать характер оказываемого воздействия. На верхнюю и нижнюю часть панели приходится нагрузка, создаваемая выполненной отделкой. Такую нагрузку на плиты перекрытия называют статической. Сюда же стоит отнести массу подвесной потолочной системы, люстры, качели и другие конструкции. Статическое усилие создают кирпичные перегородки или выполненные из гипсокартона, колонны, ванны и другие тяжелые объекты.

Если по горизонтальной поверхности перемещаются тяжелые предметы, прикладываемое усилие является динамическим. Его создают все живые объекты: люди, домашние питомцы. В качестве последних могут выступать не только обычные кошки и собаки, но и более экзотические крупные животные.

В зависимости от порядка приложения нагрузка на плиты перекрытия может быть распределенной и точечной. Если объект имеет несколько мест приложения, усилие является распределенным. К данному виду относится натяжной потолок, у которого крепежные элементы располагаются с шагом 0,5 м. Если вес сосредоточен в одной точке – точечным. В качестве примера может выступать боксерская груша, весящая 200 кг.

Не всегда нагрузка на плиты перекрытия является только точечной или распределенной. Достаточно часто встречаются комбинированные варианты. Это может быть тяжелый объект на ножках. В этом случае учитывается распределение усилия, создаваемое весом объекта, и точечное нагружение, формируемое каждой ножкой в отдельности.

Расчет предельно допустимых нагрузок

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия может существенно отличаться. Все зависит от ее параметров и конструктивных особенностей. Для пустотной это будет одно значение, для монолитной – другое. Чтобы найти предельное значение усилия, действующего на пустотелое изделие, выполняется расчет, в качестве исходных данных для которого является вес модели. После этого определяется площадь несущей поверхности. Типовые изделия имеют преимущественно прямоугольную форму. Чтобы найти искомую квадратуру, перемножают длину на ширину.

Для нахождения предельно допустимой нагрузки на плиты перекрытия перемножают максимально допустимое усилие на один квадрат и площадь элемента. Полученная величина будет выражаться в единицах веса. От нее отнимается вес самого изделия. Также значение уменьшается на вес теплоизоляционного материала, массу стяжки и напольного покрытия. Суммарная величина может отличаться. Для обеспечения достаточной прочности и долговечности суммарный вес этих конструктивных элементов на один квадрат обычно не превосходит 150 кг.

Полученное значение и есть та предельно допустимая нагрузка на плиты перекрытия, которая рассчитывалась. Обычно она составляет несколько сот килограммов. Из полученного значения следует отнять минимум 150 кг/м2, которые будут приходиться на статическое и динамическое нагружение элемента. Оставшиеся килограммы не имеют ограничений по использованию. Их можно потратить на зонирование пространства с помощью перегородок либо монтажа других декоративных элементов. Если не удалось уложиться в полученное значение, можно выполнить перераспределение нагрузки на плиты перекрытия. Вместо выбранного теплоизоляционного материала использовать другой, с меньшим весом, или уложить более легкое напольное покрытие.

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

Иногда надо знать, как рассчитать нагрузку на 1 м2. Действующая методика расчета позволяет найти нагрузочную способность ЖБИ стандартной формы. Для этого надо знать габариты изделия и его вес. Вычисления производится в следующей последовательности:

  • Рассчитывается площадь. Если изделие квадратной формы, перемножается длина и ширина. В противном случае делится на простые фигуры, находится квадратура каждого в отдельности и найденные значения суммируются. Значение выражается в м2.
  • Определяется максимальная загрузочная способность путем умножения найденной площади на соответствующий коэффициент, равный максимальной загрузке. Полученное значение имеет размерность т.
  • От максимальной загрузочной способности отнимаем массу изделия.
  • Определяем нормативное значение веса заливаемой стяжки и декоративного покрытия. В среднем для частного дома нагрузка на плиты перекрытия от стяжки и покрытия принимают около 0,2 – 0,25 т/м2.
  • Рассчитывается суммарный вес будущего пола путем умножения нормативного значения на площадь.
  • Рассчитываем запас прочности, отняв от разности загрузочной способности и массы изделия вес пола.

После этого останется разделить полученное значение на общую площадь пола. Полученное значение следует выразить в кг и сравнить с расчетным показателем. Если найденная нагрузка на плиты перекрытия менее 800 кг/м2, значит, запас прочности обеспечен.

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Самостоятельно произвести расчеты в данном случае достаточно сложно. Конечный результат зависит от множества факторов:

  • Нагрузочной способности стен, зависящей от того, из какого материала они состоят.
  • Общего состояния строительных конструкций, особенно располагающихся горизонтально.
  • Целостности армирующих элементов.

При определении нагрузки на плиты перекрытия в старой квартире следует учитывать вес мебели и сантехники. Если планируется установка тяжелого гарнитура, надо убедиться, что такое воздействие сможет выдержать и горизонтальный, и вертикальный элемент. Чтобы избежать непростительных ошибок, подобные расчет следует доверить специалистам. Они смогут учесть все факторы и найдут точное значение усилий, допустимых и постоянно действующих на объект. Самостоятельная оценка становится невозможной из-за отсутствия специализированного оборудования и достаточных компетенций.

Сколько может выдержать плита перекрытия?

Габаритные размеры горизонтальных железобетонных изделий могут отличаться. Это оказывает непосредственное влияние на максимальное значение нагрузки на плиты перекрытия, которую выдерживает конструктивный элемент. Чтобы определить, сколько сможет выдержать конкретное изделие, сначала изготавливается подробный чертеж возводимого жилого дома или будущей квартиры.

После этого рассчитывается общий вес объектов, которые будут опираться на перекрытия. Для получения точного значения суммируется вес всех конструктивных элементов, включая массу перегородок и заканчивая декоративным покрытием. Это будет суммарная нагрузка на плиты перекрытия. Чтобы найти усилие, которое сможет выдержать одна многопустотная или ребристая модель, суммарное значение делится на общее количество.

При этом следует учитывать специфику распределения прикладываемого усилия. Опорные элементы будут располагаться по торцам, что учитывается на этапе армирования. При этом основная нагрузка не должна приходиться на середину горизонтальной поверхности. Даже при наличии снизу капитальных стен или колонн.

Нагрузка на плиту перекрытия пустотную в кирпичном доме

/в Плита перекрытия /от admin

Для того чтобы построить загородный дом, понадобятся некоторые знания, связанные с нагрузками, которые может выдержать плита перекрытия. Но прежде, стоит изучить, что именно собой представляет такая плита, какую плиту выбрать: вид, маркировка и т. д.

При строительстве частных домов и многоэтажных зданий часто используют плиты перекрытия

Типы бетонных плит и их преимущества

Монолитная плита из бетона, в качестве перекрытия считается самым надежным способом укладки. Такого результата можно достичь только в заводских условиях, по технологии, в которой заложены специальные температурные режимы и время отвердения.

Плиты перекрытия делятся на 2 типа:

  • Пустотелая
  • Полнотелая.

Наиболее распространенными в строительстве пустотелые монолитные плиты, которые характеризуются небольшим весом и приемлемой ценой. Благодаря этому, плиту можно использовать при самостоятельном строительстве.

  • Полнотелые плиты в основном применяются только, для особо важных объектов, в которых предполагаются большие нагрузки и напряжения.
  • Пустотелые монолитные плиты обеспечивают более высокий уровень звукоизоляции, но принцип размещение пустот и их количество должно быть выбрано, после того, как будет сделан точный расчет.

Нагрузка, которую могут выдерживать плиты перекрытия, напрямую зависит от марки цемента, который использовался в изготовлении. Рекомендуется применять цемент марки М300 или М400, так готовое изделие будет выдерживать 400 кг на 1 куб. см. в секунду. Но при этом, при самостоятельном строительстве стоит знать, что это цифра, которая характеризует на плиту, нагрузку временную, а не постоянную.

На производстве современных ж/б конструкций, все плиты обязательно армируют, закладывая специальную арматурную сетку.

Плиточные перекрытия являются наиболее важным элементом постройки, благодаря которым нагрузка распределяется по опорам. Каждая такая плита должна характеризоваться небольшой массой и высоким уровнем прочности. Максимальная длина плиты, исхода из сортамента может достигать 9,7 м, а максимальная ширина 3,5 м. Среди всех предлагаемых, на строительном рынке вариантов, самым востребованным считается плита с габаритами 6х1,5 м, которая используется для многоэтажных построек, жилых зданий и загородных коттеджей.

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия делается на ее каждый погонный метр

Расчеты нагрузок на плиты перекрытия – это фактор, который необходимо обязательно учитывать, чтобы  исключить последующие разрушения и трещины. Именно поэтому расчет должен производиться обязательно.

Допустимая нагрузка может быть:

  • Статической
  • Динамической

Статические считаются те, которые распределяются горизонтально по отношению к стене, т.е. нагнетаются предметами, висящими, лежащим или прибитыми к стене.

Все предметы, которые производят нагрузку, в процессе движения считаются динамическими.

Помимо этого, тип нагрузок зависит от способа их распределения:

  • Равномерные
  • Сосредоточенные
  • Неравномерные

Любые нагрузки рассчитываются в килограмм-силах или Ньютонах на метр (кгс/м), в стандартной конструкции они считаются, равными 400 кг на кв. метр, при этом учитывается масса самой плиты, приблизительно 2,5 центнера и отделочные материалы. В результате расчет сводится к нескольким цифрам:

[su_highlight]общая допустимая нагрузка (масса), которая должна распределяться по опорам – 750 кг * К=1,2 (коэффициент прочности) = 900 кг на один кв. метр.[/su_highlight]

Прежде чем приступать, к каким бы то ни было расчетам, понадобиться грамотный чертеж, выполненный в полном соответствии с нормами и стандартами. Для выполнения строительных работ, рекомендуется обратиться за чертежами к высокопрофессиональным специалистам, которые после могут сделать расчет.

После необходимо рассчитать вес всего, что создаст нагрузку для перекрытия, к примеру, возможные перегородки, материал для утепления полов, стяжки, декоративная отделка.

Все дополнительные материалы и отделку также принято считать в килограммах. Полученную цифру необходимо будет разделить на количество плит, которые будут уложены на перекрытие.

Зачастую стараются привести расчеты и выбранные материалы, к «золотой середине», так, чтобы нагрузка всех материалов составляла не более 150 кг на кв. метр. Стоит отметить, что наиболее распространена плита, которую выбирают практически все строительные подрядчики, для возведения жилых домов – это ПК-60-15-8, общая масса, которой, составляет 2850 кг.

[su_note note_color=»#e3f1fb»]Все нормы расчетов и их необходимость для каждого типа перекрытий и построек (зданий) регламентировано специальными документами СПиПами. Расчет по примеру можно без труда найти в справочной литературе.[/su_note]

Точечные нагрузки на перекрытия

Расчет точечной нагрузки считается наиболее важным, так как в случае ошибки вся нагнетаемая нагрузка будет приходиться на одну точку в плите, что, несомненно, приведет к обвалу перекрытия.

Согласно специализированной строительной литературе, в одной точке перекрытия может быть сосредоточенно не более 1600 кг, но каждый случай индивидуален и должен учитывать коэффициент надежности постройки.

И даже при всех правильно выполненных подсчетах специалисты советуют распределять точечную нагрузку таким образом, чтобы максимум располагался вблизи несущей конструкции, в которых выполняется усиленное армирование плит и исходных материалов. Несмотря на точный расчет рекомендуется перестраховаться.

Особенности определения точечной нагрузки

Проверка выполненных расчетов

После выполнения всех подсчетов очень важно выполнить проверку, для этого, по имеющимся исходным данным необходимо сделать пересчет нагрузки на перекрытие на каждый кв. метр.

Итак, при общей площади перекрытия, к примеру, в 9 кв. метров, вес который приходится на 1 метр, равняется 2850 кг. Далее нужно вычесть из максимума допустимой нагрузки, собственный вес плиты и получится 484 кг на кв. метр.

Так, необходимо подчитать задуманное ранее напольное покрытие и вес отделочных материалов и далее отнять эту цифру, из полученной ранее. Пусть общий вес всех материалов будет равен 150 кг/кв.м., так: 484 – 150 = 334  килограмма на один кв. метр.

Примечание

Разница в расчетах и некоторые погрешности допустимы, однако расчет может быть с погрешностью, не более 1 кг.

При планировании нагрузки, специалисты рекомендуют вначале распределить вес мебели равномерно и подсчитать общую массу и только после этого включать в формулу вес перегородок, дверей и т.д. Если же перегородки будут превышать допустимое значение нагрузки на перекрытие, необходимо будет выбрать более легкий материал.

Именно от грамотно сделанного расчета точечной нагрузки будет в большей степени зависеть продолжительность службы перекрытия и ее безопасность. Поэтому, несмотря на допускаемую погрешность, рекомендуется выполнять точный расчет, вплоть до граммов.

Несмотря на то, что привычнее пользоваться вышеописанной методикой расчетов точечной нагрузки, можно использовать более точную и безопасную, которая включает коэффициент надежности.

Для жилых многоэтажных построек принято выбирать коэффициент надежности, равный 1,2, что гарантирует в дальнейшем более безопасную эксплуатацию постройки, и длительный срок службы перекрытия.

Особенности нагрузок в старых домах

Перекрытия лучше всего выбирать стандартного заводского производства, но при желании сделать плиты самостоятельно, рекомендуется уделить особое внимание армированию.

При необходимости делать капитальный ремонт в здании строго образца, рекомендуется предварительно снять все старое половое покрытие и утепление и максимально точно определить его вес. Далее выбирать новые материалы, руководствуясь полученной цифрой старого покрытия, таки образом, чтобы нагрузка не была превышена. В противном случае лучше выбрать покрытие и утеплитель из другого материала с более легкой общей массой (и сделать после изменения проверочный расчет).

Специалисты советуют быть особенно внимательными при размещении в старых домах, современной мебели и сантехники, которая значительно габаритнее и скорее всего больше весит (сауны, джакузи и т.д.). В таком случае лучше всего обратиться к профессионалам, которые грамотно сделают расчеты допустимых нагрузок, как кратковременных, так и статистических. Это связано с тем, что статистические нагрузки имеют свойства накапливаться, и в течение долгого времени могут привести к провисанию плиты. И наоборот, кратковременная нагрузка – это характеристика, которая в основном действует на прочностные показатели плиты.

Если известны все необходимые исходные данные, конечно, сориентироваться и сделать расчет нагрузки по формулам не составит труда. При этом стоит обратить внимание на существование нескольких характеристик нагрузок. Одной из самых важных является – продолжительность нагнетания:

К постоянным нагрузкам относится мебель, люди и крупная бытовая техника. Помимо этого, стоит учесть, на плиту перекрытия постоянно давит основа несущей конструкции.

Временными нагрузками считаются те, которые появляются на непродолжительное время, при строительстве дополнительных конструкций.

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия | Cколько выдерживает плита перекрытия

Содержание:

  1. Что такое пустотная плита перекрытия;
  2. Основные характеристики пустотных плит ПБ;
  3. Понятие несущей способности перекрытия;
  4. Особенности конструкции и расчета несущей способности пустотных плит;
  5. Классификация нагрузок на перекрытия;
  6. Несущая способность и размеры пустотной плиты перекрытия;
  7. Особенности расчетов пустотных перекрытий в жилых домах;
  8. Особенности монтажа пустотных плит перекрытия;
  9. Почему выгодно использовать готовые железобетонные пустотные плиты для перекрытий.

Что такое пустотная плита перекрытия

Несущая плита перекрытия типа ПБ изготавливается по безопалубочной технологии в соответствии с ГОСТ 9561-2016. Ее появление на рынке стало результатом оптимизации стандартных строительных деталей – для более эффективного проектирования требовалось создать несущий горизонтальный элемент конструкции, имеющий высокие показатели прочности и уменьшенный, в сравнении с монолитными деталями, вес. 

Преимуществом пустотных плит типа ПБ стало уменьшение веса не менее чем на 20% и сохранение достаточных для строительства прочностных показателей. Практические наблюдения и расчетные исследования показали, что при изъятии из объема плиты части монолитного материала снижение прочности и веса происходит не пропорционально. Если в теле плиты сделать продольные отверстия (каналы), то перемычки между ними будут играть роль ребер жесткости. При этом вес станет заметно меньше из-за высокой плотности бетона и массы арматуры, которая окажется изъятой из детали.

       

Основные характеристики пустотных плит ПБ 

Согласно ГОСТ плиты пустотные ПБ маркируются с указанием длины, ширины и допустимой максимальной нагрузки в кгс на квадратный метр. При подборе плит исходят из указанных в маркировке данных. Пример: плита ПБ 82.12-8 имеет длину и ширину соответственно 8180 и 1195 мм (8,2 на 1,2 м), толщину 220 мм и показатель равномерно распределенной нагрузки 7,5 кПа, то есть, 800 кгс/м² при собственном весе 3296 кг. 

Согласно требованиям ГОСТ, для жилых зданий расчетная нагрузка на плиту находится в пределах 150-200 кгс/м², то есть, запаса прочности плиты вполне достаточно для использования ее в роли детали перекрытия. Более прочная плита с показателем нагрузки 12,5 способна выдержать вертикальное усилие 1250 кгс/м². Такие элементы имеют меньший размер, они короче. При этом прирост прочности достигается за счет:

  • увеличения прочности и плотности бетона;
  • уменьшения размеров плиты, что дает эффект распределения нагрузки по поверхности и ребрам жесткости. 

Для изготовления плит ПБ перекрытия используется бетон класса не менее В15 марки М300 – М400. 

Понятие несущей способности перекрытия 

Несущая способность перекрытия из пустотных плит рассчитывается для самой плиты без учета и с учетом собственного веса. Чем длиннее плита, тем больше она прогибается под нагрузкой, создаваемой собственным весом. Под несущей способностью следует понимать соотношение прочности и нагрузки, при котором будет сохранена целостность структуры, геометрические размеры и форма плиты в проекции на поперечную плоскость. То есть, бетон не разрушится, и плита не прогнется. 

Особенности конструкции и расчета несущей способности пустотных плит 

По условию принято считать, что перекрытие испытывает нагрузки на сжатие в местах опирания на плиту несущей конструкции расположенных сверху этажей. Ближе к середине плиты нагрузки изменяются в сторону деформационных. Для бетона характерно хорошее сопротивление сжатию (прочность на сжатие) и ограниченная способность сопротивляться нагрузкам на прогиб, растяжение и перекручивание. 

Предотвратить разрушение, и снижение несущей способности пустотной плиты перекрытия позволяет армирование. Внедренный в монолит каркас из стальной проволоки А1 – А3 изменяет характер распределения усилий в детали. Стальная проволока, связанная в каркас, хорошо принимает нагрузки на растяжение и перекручивание. При твердении бетонного раствора образуется прочная связанная структура из стали и бетона, способность плиты выдерживать разнонаправленные усилия значительно возрастает. 

Классификация нагрузок на перекрытия 

Нагрузки на плиты перекрытия принято классифицировать:

  • сжимающие, созданные весом лежащих выше конструкций;
  • изгибающие, созданные весом самой плиты и расположенных на ней предметов;
  • перекручивающие относятся к тем, которых следует избегать, поскольку возникновение таких нагрузок говорит о недостатках проектирования;
  • динамические нагрузки формируются при движении по перекрытию людей, оборудования, техники в промышленных зданиях;
  • конструкционные динамические нагрузки связаны с особенностями здания, например, с реакцией всей конструкции на ветер, вибрации, усадку строения;
  • статические постоянные возникают от взаимодействия элементов конструкции, в том числе и внутренних ненесущих перегородок;
  • статические временные создаются размещением на перекрытии редко перемещаемых предметов, например, мебели в жилом помещении или станков в промышленном здании.  

Допустимая нагрузка на плиту перекрытия существенно меняется в зависимости от назначения здания и особенностей конструкции. Расчет несущей способности несущих плит перекрытия делается с учетом дополнительных факторов:

  • количество линий и профиля опирания детали в конструкции здания, например, на две несущие стены, на стену и колонну, на поперечные балки;
  • материалы и вид несущих конструкций – кладочная стена из блоков, кирпичей и бетонной панели может по-разному вести себя внутри строения;
  • общая этажность строения и расположение перекрытия по высоте, на определенном уровне;
  • допуски по подвижности конструкции, заложенные в проект как расчетные. 

Несущая способность и размеры пустотной плиты перекрытия

Существенное значение имеют размеры плиты. Увеличение длины в любом случае повышает вероятность ее прогиба под нагрузкой. Причем такая нагрузка может возникнуть на этапе строительства от складирования материалов и установки оборудования. Более предсказуема статическая нагрузка эксплуатационного происхождения. Для повышения точности расчетов вводится специальный коэффициент 1,3, позволяющий задать запас прочности плиты еще при проектировании. Например, при паспортном значении допустимой распределенной нагрузки 800 кгс/м² умножение на 1,3 дает результат 1040 кгс на квадратный метр. Эта нагрузка называется максимальной точечной, сосредоточенной в одной небольшой локализованной зоне плиты. В любом случае для жилых помещений это значительный запас прочности. Для промышленных зданий необходимо вносить в расчеты поправку на вес оборудования, перемещения транспорта и другие особенности. 

Особенности расчетов пустотных перекрытий в жилых домах 

При расчете нагрузок необходимо учесть, на какую часть конструкции они приходятся. Если расчет делается для плиты перекрытия, то из общей формулы исключается ее собственный вес. Если расчет делается для несущей стены, балки или колонны, то вес плиты должен учтен. Весом плиты называют собственный вес стандартного ЖБ изделия. Однако, на него оказывают воздействие стяжка, покрытие пола, система коммуникаций. Принято считать, что общая нагрузка от этих компонентов не превышает 250 кг, но пренебрегать ею нельзя. Причина в том, что на перекрытия нижних этажей приходится все весовое нагружение от верхних, общий вес дополнительных материалов суммируется. 

В жилом строительстве факторы динамического воздействия ограничены, поэтому применяются стандартные пустотные плиты с показателем допустимой распределенной нагрузки 800 кгс на квадратный метр. Особенности планировок жилых помещений таковы, что плита ПБ длиной более 4 м используется достаточно редко. Обычно плиты перекрытия укладываются поперек жилой комнаты. Такие помещения в большинстве проектов имеют размеры 5х3 м, что позволяет ограничить общий вес всего перекрытия. Например, плита ПБ 39.12-8 имеет максимальный вес около 1600 кг при размерах (с округлением) 3900х1200 мм, то есть около 4х1,2 м. При распределенной нагрузке расчет несущей способности будет выглядеть так;

  • вычисление площади плиты перемножением длины и ширины;
  • вычисляем нагрузку на квадратный метр, разделив массу плиты на площадь; 
  • отнимаем от нормативного значения нагрузки собственный вес плиты, приведя его к одной системе измерения;
  • от полученного значения отнимаем вес стяжки, предполагаемой мебели и предметов (примерно 300 кг), то есть, отнимаем 0,3;
  • результат показывает нагрузку в распределенном значении, которую можно умножить на 1,3 для получения запаса прочности. 

Исходя из этого результата можно делать дальнейшие расчеты, включив в них нагрузку от частей строения на этажах выше. Для расчета нагрузки и несущей способности на зоны опирания плиты необходимо иметь данные о конструкции. Например, есть существенная разница между нагружением несущей стены из конструкционно-теплоизоляционных блоков и деталей бетонного каркаса. Для каждого проектного решения расчет делается индивидуально.

Особенности монтажа пустотных плит перекрытия

В жилых домах при расчете несущих характеристик плиты делаются поправки на конструктивные особенности. При монтаже каркаса из бетонных деталей вес расположенных выше частей рассматривается как сумма нагрузок, распределенных по совокупности деталей. Для кирпичной и блочной кладки строится другая картина, при этом по линиям опирания плит перекрытия обязательно закладываются армопояса из стандартных ЖБ деталей. 

Почему выгодно использовать готовые железобетонные пустотные плиты для перекрытий 

Использование стандартных деталей заводского изготовления позволяет не только ускорить строительство. По несущей способности и нагрузочной устойчивости пустотная плита имеет ряд преимуществ:

  • выигрыш в соотношении массы и прочности – если суммировать снижение веса по всей конструкции, то разница будет существенной;
  • распределение нагрузок по внутренним ребрам жесткости позволяет использовать плиту как полноценно несущую;
  • продольные полости создают условия для лучшей теплоизоляции и шумоизоляции;
  • в каналах плиты можно прокладывать коммуникации.  

Важным преимуществом пустотных плит остается большой выбор типоразмеров. Их можно подобрать под помещения любой формы, а при необходимости заказать в сложном исполнении, срезанными под разными углами.

В сочетании с другими стандартными строительными деталями плиты пустотные образуют прочную, хорошо связанную конструкцию, принимающую и распределяющую нагрузки. За счет эффекта снижения веса можно сэкономить на монолитном фундаменте и сократить время его твердения. 


 

 

Нагрузка на перекрытие жилого дома кг м2. Какую нагрузку выдерживает плита перекрытия

Определение понятия

Перед тем как выпустить плиту перекрытия в масштабное производство изделие проходит ряд испытаний, в ходе которых:

  • проверяют допустимую нагрузку на изделие;
  • определяют, какой вес выдерживает конструкция без прогибов;
  • устанавливают несущую способность панели.

По данным параметрам строители выбирают изделие нужной формы, с оптимальными размерами и прочностью. Основные технические характеристики зашифрованы в маркировке:

  • тип;
  • размеры по длине и ширине;
  • предельная нагрузка, этот показатель указывает на сколько килограммов разрешено загрузить, учитывая собственный вес, площадь в 1 м2.

С помощью несущей способности устанавливают, как поведет себя плита при эксплуатации, если на нее будут действовать динамические и статистические нагрузки. Технические способности плит отражают в сопроводительной документации.

Данные берут из расчетов, подтвержденных испытаниями на прочность, где учитывается сумма грузов, которые теоретически могут находиться на этаже:

  • стяжка с напольным покрытием;
  • перегородки;
  • меблировка с оборудованием;
  • техника с вещами;
  • люди, животные.

Под нагрузками на железобетонные панели перекрытия, следует понимать воздействие собранных всех возможных усилий на общую поверхность изделий. При расчете проектировщики учитывают особенности здания, коэффициенты кратковременных и длительных, действующих сил.

Зачем нужно делать?

Застройщик, перед тем как устанавливать перекрытие, должен выполнить расчет этой ответственной конструкции. Поскольку эти вычисления относятся к разряду сложных, лучше поручить их выполнение специалистам.

Необходимость такого расчета объясняется особой ролью плиты в обеспечении прочности и долговечности домостроения. Она принимает на себя нагрузки от расположенных выше конструкций и передает их через стенки на основание дома. Поэтому правильно выполненный расчет МПП имеет важное значение для дома в целом.

Если конструкция будет установлена без применения предварительных расчетов, она может не выдержать фактическую весовую нагрузку, что приведет к массовому процессу трещинообразования и даже вызвать более серьезные дефекты в конструкции, вплоть до полного ее разрушения.

Поэтому главной задачей такого расчета является гарантия требуемого запаса прочности. Для этой цели нужно рассчитать габариты плиты, планируемые нагрузки на МПП и профессионально выбрать диаметры поперечной и продольной арматуры.

Расчет выполняется с использованием нормативов и предельных нагрузок, установленных СНиП 2.01.07, изданного в 1985 году.

Расчет пошагово:

  1. Определяют геометрические характеристики МПП, класс арматуры и марку бетона. В момент выбора марки бетона необходимо принять во внимание, что данный стройматериал неоднородный, в связи, с чем его физико-механические характеристики проявляют себя неравномерно.Сопротивление бетонного слоя на сжатие должно приниматься не выше, чем соответствующий показатель у арматуры, поскольку на растяжение фактически работает только армокаркас. Чаще всего, при возведении таких конструкций в домах применяют бетон марок м250/350 (В 20/25). Для армокаркаса применяют арматура А400/500.
  2. Высчитывают все нагрузки на МПП. С этой целью необходимо суммировать вес плиты и вертикальные нагрузки. Толщину ее определяют в зависимости от пролета, а массу, учитывая плотность определенной марки бетона. Согласно СНиП нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое МПП для жилых помещений принимают в диапазоне 250-800 кг/м2.
  3. Определяют предельно допустимый изгибающий момент. Наибольший показатель такого напряжения, всегда воздействует на центр конструкции, при полном опирании ее по периметру на стенки.
  4. Подбирают минимально допустимое сечение рифленой арматуры. Класс ее подбирается по значению ξR, определяющему дистанция от центра сечения прутьев армокаркаса до нижнего среза перекрытия. Его наименьший показатель должен быть не менее Д арматуры, не ниже 10 мм. Увеличение этого расстояния приводит к повышению прочности сцепления арматуры в бетонной массе.

Справка. Нормативами определены предельные минимальные диаметры: не менее 10 мм для 2-х рядного каркаса и 12 мм для однорядного, тип вязки каркаса определяется длиной перекрытия.

Виды и краткая классификация плит

Разумеется, в первую очередь различают эти элементы по типу назначения, используемому материалу и конфигурации. Краткий обзор каждого показателя и основные критерии выбора подходящих перекрытий рассмотрены далее.

Как использовать плиты перекрытия Сортамент размеры и другие данные строительного материала можно узнать из данной статьи.

По виду назначения:

  • Межэтажные используются в многоэтажном строительстве.
  • Подвальные расположены между подвалом здания и первым этажом.
  • Цокольные отделяют этаж от подолья.
  • Чердачные могут использоваться даже для одноэтажных домов, отделяя чердак.

В зависимости от предназначения несущего элемента необходимо просчитать его габариты и необходимую нагрузку. Бывают перекрытия с использованием балочных конструкций, а есть просто однородные монолитные элементы. Прежде всего также следует определиться и с видом используемого материала: дерево, металл или железобетон.

Железобетонные балки

Бетонные конструкции способны перекрыть пролеты от 3 до 7,5 метра. Частота укладки не менее 60 сантиметров. Расстояние между балками заполняют бетонными растворами и пустотелыми блоками.

Положительных моментов два:

  1. Перекрывается более широкое расстояние, нежели способны металлические и деревянные перекрытия.
  2. Не требуется дополнительная звукоизоляция и защита от вредителей.

Негативная сторона: самостоятельно такую балку установить сложно, требуется привлечение специализированной техники, а значит увеличение затрат.

Обычно это монолитные плиты, в которых нет четко выраженных конфигураций, иначе их еще называют безбалочными. Чаще всего используются железобетонные пустотелые панели или сплошные плиты из легких бетонов.

Многопустотные плиты перекрытия серия 1.141 1 используется именно так как указано в статье.

Преимущества

  • Высокая прочность.
  • Выдерживают нагрузку более 200 кг/м².
  • Не подвержены гниению и порче вредителями.

Недостатками станет необходимость привлечения специальной техники для установки, а также учет стандартных габаритов плит при планировании дома. Некоторые предприятия могут сделать плиты под заказ, но это также дополнительные затраты. Также для установки плит необходим достаточно прочный фундамент и толщина стен не менее 25 см. Щели между плитами необходимо заделать цементом. Огромным преимуществом становится именно показатель выдержки нагрузки на пустотные плиты перекрытия.

Деревянные

Самый распространенный и доступный материала, причем используются деревянные балки для разных домов, не только из дерева. На несущие балки, установленные поперек самой узкой стены, существуют некоторые ограничения:

  • Межэтажные перекрытия: можно перекрывать не более пяти метров.
  • Чердачное перекрытие: максимальная длина балки не должна превышать шести метров.

Эти цифры не просто прихоть, а тщательно просчитанные величины. Размер сечения деревянных балок также будет влиять на способность несущей конструкции выдерживать заданные нагрузки. Основные показатели сведены к таблице.

Железобетонные плиты перекрытия размеры и другие данные указаны в статье.

Расчет деревянной балки для перекрытия жилых домов:

№№ п/п: Сечение несущей балки перекрытия: Шаг установки несущих балок для разных перекрываемых расстояний, см:
3 метра: 3,5 метра: 4 метра: 4,5 метра: 5 метров:
МП ЧП МП ЧП МП ЧП МП ЧП МП ЧП
1. 5×16. 80 120 60 90 45 65 50 40
2. 6×20. 125 185 80 135 70 105 55 80 45 65
3. 10×10. 60 90 45 70 35 50 40

МП — это условное обозначение межэтажного перекрытия. ЧП соответственно — чердачное перекрытие. Если в графе стоит «-», использование такой балки для приведенного расстояния небезопасно. Половая доска также должна быть достаточно прочная, толщиной не менее 3 см.

Двутавровая деревянная балка перекрытия цена, а так же остальные характеристики строительного материала указаны в этой статье.

По таким параметрам можно ориентироваться при создании проекта строительства. При этом следует учитывать характерные особенности используемого материала. Обычно для балок используется древесина хвойных пород деревьев, следовательно, даже, несмотря на специальные пропитки и технологию просушки, материал не лишен некоторых нюансов натурального сырья.

Деревянные балки перекрытия размеры цена и другие данные описаны в этой статье.

Преимущества

  • Доступная стоимость.
  • Относительно легкий вес.
  • Возможность самостоятельного монтажа без привлечения спецтехники и дополнительных работников.
  • Быстрая установка.
  • Широкий выбор и возможность изготовления под заказ.

Среди недостатков наиболее характерные для древесины: гниение, разрушение под воздействием грибка, насекомых – вредителей, пожароопасность и старение. Именно поэтому перед установкой используются различные составы для обработки. Они придадут дереву дополнительную прочность, огнеупорность и стойкость к бактериологическим атакам. Дополнительно места соприкосновения с каменными и металлическими поверхностями лучше обернуть рубероидом для создания необходимой гидроизоляции. Для этих же целей можно использовать монтажную пену.

Монолитная

Если конфигурация здания не позволяет использовать стандартные готовые плиты, можно выбрать следующий вариант — заливка железобетонной конструкции своими силами. Процесс этот трудоемкий и продолжительный, но усилия сторицей окупятся благодаря долгому сроку службы и прочностным характеристикам.

Для этого необходимо установить несущие балки, опалубку и систему армирования. Вся конструкция заливается бетоном, для которого использовался цемент марки не ниже 200. Выдерживается плита не менее 28 дней до полного застывания. Заливка осуществляется сразу, для этого необходима как минимум бетономешалка приличного объема, в идеале лучше приобрести готовый раствор в необходимом количестве. Как правило, для несущей способности вполне буде достаточно слоя бетона от 10 до 30 см.

Металлические

Бывают разных по конфигурации видов: уголок, швеллер и двутавр. Все они рассчитаны на различную нагрузку, но в отличие от деревянных занимают меньше места, экономнее и долговечнее. Перекрываемый пролет может быть до шести метров. Достоинства: пожаростойкость, не страшны вредители и гниение. Из недостатков можно отметить отсутствие тепло и звукоизоляции. Чтобы это исправить, можно обмотать концы балок войлоком, но обычно это малоэффективно.

В качестве плит перекрытия для металлических балок используются деревянные доски или облегченный бетон, который заливают в опалубку. Второй метод слишком трудоемкий и применяется в особо исключительных случаях. А про то, где используют двутаровые балки, их вес и габариты.

Сборно – монолитное

Улучшенная версия предыдущего варианта, где место плит перекрытия используются пустотелые блоки, сверху они заливаются слоев бетона. Преимуществами станут более легкий монтаж и хорошее качество покрытия. Благодаря таким конструкциям можно воплощать любые возможные архитектурные проекты. Недостатком будет трудоемкой процесс укладки и транспортирования блоков.

Конструктив и параметры плит

Плитой перекрытия называется плоский (как минимум одна поверхность) элемент, укладываемый горизонтально для разделения этажей, и несущий определённые нагрузки. Номинальные размеры плит соответствуют пролёту между координационными осями здания, но фактически параметры отличаются. Разницу составляют технологические зазоры, необходимые для производства монтажа.

Сплошные

Такое изделие представляет собой плоскую плиту с постоянным сечением. Его нижняя поверхность уже готова под покраску, а на верхней очень удобно обустраивать пол. Толщина плиты перекрытия в этом случае имеет всего 2 варианта: 120 мм (марка 1П) и 160 мм (марка 2П). Могут опираться не только по двум сторонам, но и по всему контуру.

Многопустотные

Пустотные плиты перекрытия пк придуманы для того, чтобы уменьшить вес конструкций и при этом снизить их звукопроницаемость. Если в старом стандарте был предусмотрен только один вариант толщины (220 мм) и два варианта диаметра отверстий (159 и 140 мм), то в новом документе список типоразмеров сильно расширился.

  • 1ПК: 220/159 – опираются на 2, 3 или 4 стороны;
  • 2ПК: 220/140 – так же три варианта опирания;
  • 3ПК: 220/127 – варианты опирания те же;
  • 4ПК: 260/159 – опираются только по двум сторонам;
  • 5ПК: 260/180 – опора на 2 стороны;
  • 6ПК: 300/203 – тоже с двухсторонней опорой;
  • 7ПК: 160/114 – 2 опоры;
  • ПГ: 260 мм, пустоты грушевидные;

Ширина плит 1ПК-4ПК варьируется от 1000 до 3600 мм, длина – от 2400 до 7500 мм. У 5ПК и ПГ типоразмеров три: 1000*6000 мм; 1200*9000 мм; и 1500*12000 мм. 6ПК бывают только 6-метровой длины. 7ПК имеют 4 варианта ширины в пределах 1000-1800 мм, длина варьируется от 3600 до 6300 с интервалами в 300 мм.

На заметку! У плит, предназначенных для опирания на две или три стороны, за длину принимается то ребро, которое не опирается на стены или полки ригелей. Для изделий, опирающихся по всему контуру, длиной будет являться меньшая сторона в плане.

Плиты ПБ толщиной 220 мм изготовляются на стендах, с применением метода непрерывного формования. Форма и размеры пустот на них могут устанавливаться техническими условиями.

Ребристые

Плиты, имеющие рёбра жёсткости и толщину 300 мм, могут выдерживать гораздо большие нагрузки, чем сплошные или пустотные, для чего их внутренняя арматура подвергается предварительному напряжению. Поэтому их применяют не в жилищном строительстве, а при возведении общественных или производственных зданий, проектируемых по каркасным технологиям. Стандарт у этих изделий свой – 21506, последние изменения в него были внесены в 2018 году, хотя первое издание датируется 1987 годом.Размерный ряд этих плит не столь внушителен, как в случае с многопустотными. Существует всего три типоразмера:

  • П1 – 5650*2985 мм;
  • П2 – 5650*1485 мм;
  • П3 – 5650*935 мм.

Вес зависит не только от размера, но и от вида применяемого бетона и его плотности. К примеру, плита 3-х метровой ширины из бетона плотности 2500 кг/м3 будет весить 3,85 тн, а если плотность бетона 2000 кг/м3 – то вес окажется почти на 800 кг меньше – 3,08 тн.

По указанному выше ГОСТу изготавливаются только плиты толщиной 300 мм. Техусловия на изготовление плит с толщиной 400 мм, используемых исключительно в строительстве промышленных зданий, изложены в другом документе (27215). Все прочие типоразмеры изготавливаются либо по сериям, либо по проектам конкретных объектов.

Примечание! В отличие от пустотных плит, которые бывают только сборными, сплошные и ребристые плиты могут быть выполнены и в монолите.

Преимущества применения плит перекрытий

Технология возведения перекрытий в виде армированных бетонных плит обладает целым рядом преимуществ, среди которых:

  • возможность сооружения перекрытий для зданий и сооружений с практически любыми габаритами, независимо от линейных размеров. Единственным нюансом являются конструктивные особенности зданий. При слишком большой площади покрытия для устойчивости перекрытий, отсутствия провисаний устанавливаются дополнительные опоры. Для домов и сооружений, стены которых выполнены на основе газобетона для установки плиты железобетонного перекрытия осуществляют монтаж дополнительных опор, изготовленных из стали или бетона;
  • отсутствие необходимости масштабных отделочных работ на внутренней части поверхности, которая, как правило, благодаря технологии монолитного литья имеет гладкую и ровную форму;
  • высокая степень звукоизолирующих свойств. Принято считать, что плита перекрытия толщиной 140 мм обладает высокой степенью шумоподавления, обеспечивающего комфортность проживания в доме для человека;
  • конструктивно данная технология обладает гибкими инструментами для строительства различных архитектурных форм и объектов. Так, например, загородный дом можно с легкостью оборудовать балконом на втором этаже, который будет иметь необходимые размеры и конфигурацию;
  • высокий уровень прочности и долговечности строительной конструкции перекрытии в целом, который обусловлен набором прочностных характеристик армированного бетона.

Различные виды нагрузок

Всякое перекрытие состоит из трех частей:

  • верхняя часть, куда входят напольное покрытие, стяжки и утепление, если сверху расположен жилой этаж;
  • нижняя часть, состоящая из отделки потолка и подвесных элементов, если снизу тоже жилое помещение;
  • конструкционная часть, которая все это держит в воздухе.


Плиты перекрытия весят очень много, поэтому их нужно устанавливать только с помощью крана.

Плита перекрытия является конструкционной частью. Верхняя и нижняя часть, то есть отделка пола и потолка создает нагрузку, которую называют постоянной статической. К этой нагрузке относятся все подвешенные к перекрытию элементы – подвесные потолки, люстры, боксерские груши, качели. Сюда же относится то, что встанет на перекрытии – перегородки, колонны, ванны и джакузи.

Есть еще так называемая динамическая нагрузка, то есть нагрузка от перемещающихся по перекрытию объектов. Это не только люди, но и их питомцы, ведь сегодня некоторые люди обзаводятся экзотическими домашними любимцами, например, хряками, рысями или даже оленями. Поэтому вопрос о динамической нагрузке важен как никогда.

Помимо этого, нагрузки бывают распределенные и точечные. Например, если к перекрытию подвесить боксерскую грушу в 200 кг, то это будет точечная нагрузка. А если смонтировать подвесной потолок, каркас которого через каждые 50 см крепится подвесами к перекрытию, то это уже распределенная нагрузка.

При расчете точечной и распределенной нагрузки встречаются и более сложные случаи. К примеру, при установке ванны емкостью 500 л нужно учитывать не только распределенную нагрузку, которую создаст вес наполненной ванны на всю площадь опоры (то есть площадь между ножками ванны), но и точечную нагрузку, которую создаст каждая ножка на перекрытие.

Расчет точечной нагрузки

Данный параметр должен выполняться очень грамотно и расчетливо. Если нагрузка будет приходиться в одну точку, то это будет сильно влиять на срок службы перекрытия.

Справочники по строительству приводят формулу:

800 кг/кв.см × 2 = 1600 кг.

Следовательно, одна индивидуальная точка способна выдержать 1600 кг.

Однако при более точном расчете необходимо учесть коэффициент надежности. Его значение для жилого здания берется 1,3. В результате:

800 кг/кв.см × 1,3 = 1040 кг.

Но, даже имея данный безопасный размер, желательно точечную нагрузку располагать рядом с несущей конструкцией.

Расчет предельно допустимых нагрузок

Плиты перекрытия могут иметь разные размеры и разную толщину, что влияет на их устойчивость к нагрузкам.

Чтобы узнать, сколько может вынести плита перекрытия, нужно сначала изготовить подробный чертеж дома (или квартиры). Затем следует высчитать общий вес всего, что понесет перекрытие. Сюда входят перегородки из гипсобетона, песочные и керамзитовые утепления полов, цементные стяжки, вес напольных плит или паркетного покрытия. Затем общий вес нагрузки следует поделить на количество плит, которые понесут все это на себе.

Несущие стены и опоры для крыши должны располагаться исключительно по торцам. Надо отметить, что внутренние части армируются так, чтобы нагрузка передавалась на торцы.

Середина плиты не может принять на себя вес серьезных конструкций, даже если снизу будут подведены опорные колонны или капитальные стены.

Теперь приступаем к общему расчету нагрузки, которую может выдержать плита. Для этого нужно знать ее вес. Возьмем, к примеру, плиту ПК-60-15-8, столь любимую нашими строителями. Согласно ГОСТ 9561-91, вес ее равен 2850 кг.

Для начала высчитаем площадь несущей поверхности плиты: 6 м × 1,5 м = 9 кв.м. Теперь нужно узнать, сколько килограммов нагрузки эта поверхность может вынести. Для этого площадь умножаем на максимально допустимую нагрузку, приходящуюся на 1 кв.м поверхности: 9 кв.м × 800 кг/кв.м = 7200 кг. Вычитаем отсюда вес самой плиты: 7200 кг – 2850 кг = 4350 кг.

После этого подсчитываем, сколько килограммов “съест” утепление полов, стяжка и укладка напольного покрытия. Обычно стараются уложить такое количество утеплителя или цементной стяжки, чтобы оно вместе с напольным покрытием весило не больше 150 кг/кв.м.

Таким образом, при 9 кв.м поверхности плиты она понесет: 9 кв.м × 150 кг/кв.м = 1350 кг. Вычитаем это число из получившейся ранее цифры и получаем: 4350 кг – 1350 кг = 3000 кг , что в пересчете на 1 кв.м дает 333 кг/кв.м.

Что означают эти 333 кг? Поскольку вес самой плиты и напольных покрытий уже вычтен, 333 кг на 1 кв.м – это та полезная нагрузка, которую можно на ней разместить. Согласно СНиП от 1962 года, не менее 150 кг/кв. м из этих 333 кг/кв.м должно быть отведено под будущие привнесенные нагрузки: статическую (мебель и бытовые приборы), и динамическую (люди, их питомцы).

Оставшиеся 183 кг/кв.м могут быть использованы для установки перегородок или каких-либо декоративных элементов. Если вес перегородок превышает рассчитанное значение, следует выбрать более легкое напольное покрытие.

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

Интерфейс программы ArchiCad для расчета перекрытия

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

  1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
  2. Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
  3. Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
  4. Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.

Недостатки инженерных программ по проектированию:

  1. Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
  2. Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
  3. Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Данные и показатели для сбора и расчета

Марка изделия позволит определить:

  • вид плиты с габаритами и несущей способностью;
  • бетон, который применялся при изготовлении;
  • есть или нет монтажные петли;
  • армирующий каркас.

От вида изделия зависит его вес, который учитывают при расчете допустимых грузов на данную панель, определяя массу:

  • напольных и потолочных отделочных материалов;
  • всех перегородок;
  • мебели;
  • вещей.

При самостоятельном расчете можно вычислить усилия на общую площадь перекрытия. Для этого нужно сложить все нагрузки на этаже, а сумму разделить на количество смонтированных плит.

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Для постройки собственного дома тратить время на изучение сложных программ для расчета перекрытия излишне. Специально для тех, кто строит дом своими руками, разработаны несложные инструменты.

Чертеж плиты перекрытия созданный в специальной программе

Среди подобного софта есть платный и бесплатный, предназначенный для скачивания, и работающий on-line. Программы для расчета деревянных перекрытий. Если дом, который предстоит построить, деревянный, то для расчета перекрытия удобнее воспользоваться простым софтом.

Ultralam

Инструмент для подсчета нагрузки балок из клееного и профилированного бруса. Основное направление – многопролетные элементы.

СИТИС: Форт

Форт — российская разработка ООО «Ситис», предназначенная для подсчета ж/б перекрытия плитами свободной геометрии.
Особенности программы:

  • удобный интерфейс, простой в освоении;
  • конструкция, не требуется самостоятельного построения схемы — вычисление производится автоматически, на основании запрошенных у пользователя данных;
  • удобная цветовая визуализация результата;
  • возможность выбирать уровень точности расчетов;
  • учет характеристик бетона и возможность пополнения библиотеки материалов.

Способ основан на требованиях актуальных СНиП, сертифицирован ГОССТРОЕМ РОССИИ. Предоставляется этот софт на платной основе.

Beam

Инструмент для расчета нагрузки на металлические многопролетные балки:

  • определяет прочность несущей конструкции;
  • позволяет подобрать верное сечение элемента;
  • задает параметры максимальных и минимальных напряжений, углов поворота и прогибов.

Программа является частной разработкой, не сертифицирована. Человек, скачавший её, имеет право бесплатного ознакомления в течение 5 дней.

Интерфейс программы Beam для расчета балок перекрытия

В дальнейшем пользование полным функционалом платное.

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.

Чертежи и схемы армирования монолитной плиты перекрытия

Чертеж плит выполняет важную функцию – позволяет все заранее просчитать, спланировать и сделать правильно. По схеме и чертежу рассчитывают расход материалов, решают, какую арматуру использовать для перекрытия, определяют все значения и показатели, планируют смету.

Этапы составления чертежа:

Выполнение замеров всех помещений, внешнего периметра дома (если есть проект, перенесение данных из него) Фиксирование на схеме всех отверстий, которые не планируется заливать Перенос контуров всех несущих стен, части промежуточных, выполнение детальной схемы обвязки, сетки, упрочнения с параметрами толщины стержня, мест увязки и стыковки Определение размера ячеек, мест установки продольного крайнего прута до края заливки Расчет габаритов профлиста для нижней плоскости плиты Когда планируются плиты перекрытия на чертеже, сразу распределяют ячейки: обычно их количество не имеет целого числа. И арматуру смещают таким образом, чтобы получить одинаковые размеры уменьшенных ячеек у стен.

Расчет расхода и характеристик материалов: умножение длины стержня на количество, добавление запаса на стыки (около 2%), округление в большую сторону. Просчет нужного диаметра для обустройства нижнего и верхнего слоев Расчет пластиковых фиксаторов и проката на выполнение вставок между сетками Определение объема цементного состава – исходя из площади помещения и толщины перекрытия: сверху и снизу арматура для плиты перекрытия должна покрываться минимум 20 миллиметрами раствора, чтобы полностью защитить металл от внешних воздействий и коррозии. Если общая толщина перекрытия составляет больше 15 сантиметров, арматура для перекрытия уложена в 2 слоя, сверху располагают большую часть раствора В чертеже также указывается количество опорных колонн, опалубки, деревянных балок для платформы под заливку перекрытия и т.д.

Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и подбираем 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 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!

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 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.

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.

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:

Рассчитываем нагрузку

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.

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 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.

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%.

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.

Ошибки и сложности, их последствия

Расчет монолитной плиты, практически никто не делает самостоятельно, он выполняется при проектировании дома с применением программного комплекса. Это вызвано тем, что расчет является довольно сложным даже для многих инженеров, а ошибки, допущенные в ходе выполнения расчетов, имеют высокую цену, а порой становятся катастрофическими для всего здания.

Наиболее часто ошибки допускаются в следующих случаях:

  1. Неправильно принята схема расчета балки и ошибки в определении опор.
  2. Неточные замеры фактического пролета.
  3. Неправильно рассчитана толщина монолитной плиты с превышением соотношения 1/30.
  4. Нарушения расчетов по изгибающим моментам.
  5. Неправильно определены показатели по армокаркасу.

В момент доставки мало кто задумывается о несущей возможности плиты перекрытия, а зря.

Все дома имеют запас прочности — он зависит от типа дома, конструктивного решения и возраста постройки. Ниже я привожу виды несущих плит.

В каждом случае нужно делать просчет допустимой нагрузки на плиту перекрытия. Важно просчитать все по формуле и учесть индивидуальные характеристики (возможные прогибы, целостность арматуры, износ и т.д.).

Чтобы не вдаваться в сложные расчеты привожу усредненные данные для типовых домов.

Для типового домостроения применяют плиты перекрытия с нагрузкой до 400 кг/кв.м. В крупнопанельных домах (поздние версии) допустимая нагрузка — 600 кг/кв.м.

Эти величины включают в себя как постоянные (перегородки, стяжка), так и временные (мебель, человек) нагрузки. Нельзя допускать перегруз — это приведет к обрушению. 18 мешков наливного пола — это уже 800 кг.Конструкции дома не должны работать на износ, поэтому не нагружайте плиту перекрытия своего дома.Горе-строители могут настаивать и спорить — им удобно сразу завести все черновые материалы. На первый взгляд это кажется логичным — происходит экономия на доставках, но экономия должна быть рациональной.

[spoiler title=»Источники»]

  • https://stroim-domik.org/stroitelstvo/perekrytiya/vidy-pk/betonnye-i-zhb-pk/harakteristiki-plit/nagruzka
  • https://stroim-domik.org/stroitelstvo/perekrytiya/vidy-pk/betonnye-i-zhb-pk/raznovidnosti-b-i-zhb/monolitnye-b-i-zhb/ustrojstvo-m-b-i-zhb/kak-sdelat-raschet
  • https://bulze.ru/tehnologii/tolshchina-mezhetazhnogo-perekrytiya.html
  • https://nedrabuild.com/tolschina-plity-mezhetazhnogo-perekrytiya/
  • https://m-strana.ru/articles/plity-perekrytiya-razmery/
  • https://oz-gbi.ru/stati/raschet-plity-perekrytiya/
  • https://sib-bastion. ru/konstrukcii/dopustimaya-nagruzka-na-plitu-perekrytiya.html
  • https://sombuka.ru/raschet/maksimal-no-dopustimaya-nagruzka-na-plitu-perekrytiya.html
  • https://Proekt-sam.ru/proektprogramms/programma-dlya-rascheta-perekrytiya.html
  • https://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.html
  • https://nordtool.ru/rabota/raschet-tolshchiny-plity-perekrytiya.html
  • https://krovlyaikrysha.ru/kak-rasschitat-plitu-perekrytiya.html
  • https://buildandesign.com/normativnaya-nagruzka-na-perekrytie-zhilogo-zdaniya/

[/spoiler]

виды по СНиП и СП, расчет плиты, как рассчитать предельные и точечные значения, изгибающий момент, несущую способность, прочность ж/б элемента?

Плиты перекрытий – это несущие конструкции зданий, воспринимающие постоянные и временные нагрузки в пределах одного этажа.

Плиты укладываются в пролёте между вертикальными опорами – стенами, пилонами или колоннами.

Преимущественно работают на изгиб и выполняют роль жёсткого диска, объединяющего отдельные элементы каркаса сооружения в единую геометрически неизменяемую систему.

При расчёте плит перекрытий определяются такие важные параметры, как их толщина, армирование, прогиб и необходимость устройства дополнительных подпирающих элементов (балок или капителей).

Как провести расчет нагрузок на перекрытие, расскажем далее.

Содержание

  • 1 Что это такое?
  • 2 Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП
  • 3 Расчёт пролетных конструкций
  • 4 Как рассчитать значения?
    • 4.1 Предельные
    • 4.2 Точечные
    • 4.3 Пересчёт на м2
      • 4.3.1 Пример
    • 4.4 Изгибающий момент
    • 4.5 Как посчитать несущую способность?
    • 4.6 Прочность ЖБ элемента
  • 5 Возможные сложности и ошибки
  • 6 Заключение

Что это такое?

Нагрузки, прикладываемые к перекрытию, представляют собой сочетание внешних сил, действующих на конструктивный элемент, вызывая в нём внутренние усилия. Несущая способность элемента определяется из условия равновесия, достигаемого при приложении нагрузок.

Виды нагрузок на плиты перекрытий по СНиП и СП

Нагрузки на пролётные конструкции определяются, исходя из требований нормативных документов – СНиП 2.01.07-85 и его обновлённой версии – СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

В соответствии с пунктами этих нормативов, нагрузки классифицируются на следующие виды:

  1. Полезные – нагрузки, необходимые для обеспечения комфортной эксплуатации помещения, в соответствии с его функциональным назначением.

    Например, в жилых квартирах или частных домах – это нагрузки от мебели, бытовых приборов и самих жильцов.

    В магазинах – от посетителей, персонала, прилавков, стеллажей и оборудования, необходимого для функционирования помещения.

  2. Допустимые – сочетание внешних сил, приложенных к перекрытию, при котором оно продолжает удовлетворять всем предъявляемым к нему эксплуатационным требованиям без наступления необратимых последствий.
  3. Постоянные – нагрузки, которые действуют на протяжении всего периода эксплуатации помещения. К таким видам загружения относятся собственный вес плит, масса пирога пола и штамповые нагрузки от конструктивных элементов, без которых эксплуатация помещения не представляется возможной.
  4. Временные – нагрузки от веса оборудования, мебели, людей и другие виды сил, которые прикладываются к несущему элементу на определённый промежуток времени.
  5. Предельные – максимальная величина нагрузки, при приложении которой в конструктивном элементе начинают происходить необратимые процессы – пластические деформации, бесконтрольное раскрытие трещин, а также обрушение перекрытия.

В зависимости от функционального назначения помещений, величины полезных нагрузок различаются.

В жилом помещении равномерно распределённые по площади временные нагрузки составляют 150 – 200 кгс/м2, а в общественных зданиях, в зависимости от особенностей технологического процесса они составляют уже 250 – 500 кгс/м2.

Расчёт пролетных конструкций

Расчёт пролётных конструкций ведётся по двум группам предельных состояний:

  • 1 группа – подбирается такие параметры жёсткости конструктивного элемента, при которых оно не потеряет прочность под действие сочетания постоянных, временных и особых нагрузок;
  • 2 группа – расчёт по деформациям, при котором определяется фактический прогиб перекрытия, после чего это значение сравнивается с предельно допустимыми значениями из СНиП.

На несущую способность плит перекрытий влияет величины постоянных и полезных нагрузок, толщина элемента, длина пролёта и условия эксплуатации помещения.

Как рассчитать значения?

Расчёт нагрузок на плиту перекрытия производится методом суммирования всех приложенных к конструктивному элементу внешних сил, с учётом различных коэффициентов запаса, принимаемых по указанному выше СНиП. Если рассмотреть теоретические выкладки, то расчёт нагрузок делится на следующие категории:

Предельные

Расчёт сводится к вычислению максимально допустимого значения приложенных на конструкцию внешних сил, при которых конструкция достигает предельного равновесия.

Например, на основании представленного ниже расчёта – при приложении суммарной расчётной нагрузки 900 кг/м2 на плиту перекрытия толщиной 200 мм, армированную прутками d10 A500s с шагом 200 мм, достигается фактический изгибающий момент М = 2812,5 кН*см при пролёте 5 м.

А сечение с такими параметрами остаётся в равновесии при достижении момента Мпред = 2988.5 кН*см, что всего на 5,8% выше предельного значения.

Учитывая, что момент в изгибаемом сечении под действием равномерно распределённой нагрузки равняется M = q х l2 / 8, то qпред = 8M/l2, или qпред = 8 х 2998.5 / 25 = 956.32 кг/м2 – при такой внешней силе сечение установленных параметров перестанет удовлетворять предельному равновесию, и данная нагрузка является предельной.

Точечные

Как правило, такие силы не прикладываются к перекрытию отдельно – всегда существуют постоянные нагрузки, и единичное точечное загружение суммируется с ними.

Приложенная точечная нагрузка влияет на значение опорных реакций и величину изгибающего момента в расчётном сечении. Усилия от точечного загружения определяется как произведение силы на плечо (расстояние от ближайшей точки опоры).

Например, если в комнате с пролётом 5 метров стоит декоративная колонна массой 500 кг на расстоянии от стены 2 м, то расчётная нагрузка с учётом коэффициента запаса (gn для постоянных сил = 1,05) составит 525 кг. Момент в данной точке составит 525 кг х 2 м = 1050 кг * м, или 1050 кН * см.

Соответственно, при добавлении равномерно распределённого загружения, описанного выше, стандартное сечение плиты с армированием d10 A500s с шагом 200 мм не будет удовлетворять расчёту прочности, и данное место следует усилить дополнительными стержнями, например, d10 A500s ш. 200 + d12 A500s ш. 200.

Пересчёт на м

2

Учитывая, что жб плита перекрытия работает по упруго-пластической схеме, все внутренние усилия в ней перераспределяются по площади и объёму.

СНиП допускает не производить расчёт временных нагрузок на плиту от конкретных предметов, а учитывать приведённую равномерно-распределённую по площади поверхности силу.

Например, вдоль стены комнаты, на протяжении 3 м стоит гарнитур общей массой 400 кг, напротив – диван массой 200 кг и другие предметы мебели с разными весами. По данному помещению каждый день передвигаются 4 человека с массами тела от 50 до 120 кг.

По факту, точно посчитать нагрузку не представляется возможным, но СП 20.13330.2011 допускает учитывать в статическом расчёте приведённую равномерно распределённую нагрузку для жилых помещений 150 кг/м2.

Пример

Ниже представлен пример сбора нагрузок на перекрытие в частном жилом доме. По условию задачи, габариты комнаты составляют 7 х 4 м, плита перекрытия 200 мм, поверх которой уложена ц/п стяжка толщиной 50 мм по подложке из экструдированного пенополистирола 30 мм, а в качестве чистового пола применяется керамогранитная плитка толщиной 12 мм с клеевым составом 3 мм.

Требуется собрать расчётные нагрузки на данную конструкцию для последующего расчёта. Задача решается с выполнением следующих этапов:

Собственный вес плиты – M1 = S x h x rбет, где:

  • S – площадь поверхности перекрытия, равный 5 м х 4 м, или 2 м2,
  • h – толщина плиты, которая составляет 200 мм, или 0,2 м,
  • rбет – средняя плотность армированного бетона, которая равна 2500 кг/м2.
  • M1 = 20 м2 х 0,2 м х 2500 кг/м2 = 10 000 кг.

Масса полов – M2 = mподл + mстяж + mплит, где:

  • mподл = S x hподл х rпенопол = 20 м2 х 0,03 м х 40 кг/м2 = 24 кг,
  • mстяж = S x hстяж х rц/п р-ра = 20 м2 х 0,05 м х 1800 кг/м2 = 1800 кг,
  • mплит = S x hплит х rкерамогр = 20 м2 х 0,015 м х 2400 кг/м2 = 720 кг (значение принимается с учётом слоя плиточного клея).

M2 = 24 кг + 1800 кг + 720 кг = 2544 кг. В жилом помещении рекомендуемая по СНиП временная нагрузка составляет q = 150 кгс/м2.

Таким образом, суммарная полезная нагрузка на плиту составляет F = q x S = 150 х 20 = 3000 кг:

  1. Общая вертикальная нагрузка, приложенная к плите, равняется Fобщ = M1 + M2 + F = 10000 кг + 2544 кг + 3000 кг = 15544 кг, или 1554,4 кН.
  2. Как правило, нормативные нагрузки необходимо привести к расчётным величинам, учитывая коэффициенты надёжности. Данный показатель записывается как gn, и для постоянных загружений он составляет 1,1, а для полезной нагрузки – 1,4.

Таким образом, Fобщ расч = (M1 + M2) x gnс пост + F x gnврем = (10000 кг + 2544 кг) х 1,1 + 3000 кг х 1,4 = 13798,4 кг + 4200 кг = 17998.4 кг ~ 18000 кг, или 1800 кН.

Чтобы привести суммарное значение данной величины в равномерно распределённую нагрузку, достаточно разделить его на общую площадь комнаты. То есть Qобщ расч = Fобщ расч / S = 1800 кН / 20 м2 = 90 кН/м2, или 900 кг/м2.

При наличии точечной или штамповой нагрузки от веса какого-либо оборудования, она участвует в расчёте отдельно, формируя линейную, а не квадратичную зависимость изгибающего момента.

В отдельных случаях допускается разложить точечную нагрузку на равномерно распределённую по площади, с учётом повышающего коэффициента, так как железобетон не является упругим материалом, и все усилия в нём перераспределяются в большей части его объёма.

Изгибающий момент

Безбалочная плита перекрытия должна удовлетворять расчёту по прочности, или первой группе предельных состояний. Чтобы определить несущую способность перекрытия, необходимо выполнить следующий алгоритм:

  1. Если соотношения габаритов перекрытия а/b или b/a > 2, то такая плита работает по короткой стороне.

    Если данные показатель меньше 2, то плита считается опёртой по контуру, и расчёт ведётся относительно того пролёта, в котором возникает наибольший изгибающий момент.

    Значение момента прямо пропорционально величине пролёта, поэтому в рассматриваемом примере расчёт ведётся относительно стороны a = 5 м.

  2. Из плиты выделяется расчётная полоса шириной 1 м, которая будет рассматриваться как изгибаемый линейный элемент, или балка с приложенной к ней равномерно распределённой по длине нагрузкой.

В рассматриваемом примере балка имеет сечение b x h = 1 м х 0,2 м, и к ней приложена нагрузка qрасч = 900 кг/м, или 90 кН/м.

Величина изгибаемого момента для подобной конструкции составляет M = qрасч х l2 / 8, где l – величина пролёта, или 5 м. M = 90 кН/м х 5 х 5 / 8 = 281.25 кН*м, или 2812,5 кН*см.

Величина изгибающего момента может быть отображена на эпюре данного вида усилия, возникающего в конструкции.

Как посчитать несущую способность?

При известной величине изгибающего момента и габаритов (жёсткости сечения) можно определить несущую способность данного пролётного элемента по следующим формулам:

Высота сечения плиты складывается из двух величин h = h0 + a, где h0 – рабочая высота от нижней арматуры, находящейся в зоне растяжения до верхней грани бетона. а – величина защитного слоя бетона. Как правило, этот показатель в тонких плитах варьируется в пределах от 15 до 25 мм. h0 = h – a = 200 мм – 20 мм = 180 мм.

В строительной механике, согласно по СП 63.13330. 2018 «Бетонные и железобетонные конструкции», существуют два условия, при которых конструкция достигает предельного равновесия под действием внешних сил.

Rs As = Rbbx, где:

  • M = Rbbx (h0 – x/2),
  • Rs – предел прочности арматурной стали заданного класса на растяжение,
  • Rb – тот же показатель, но для бетона, на сжатие, зависящий от марки материала.

Если в плите принимается наиболее распространённая арматура класса A500s, то Rs = 43,5 кН/см2. Если бетон в рассматриваемом примере имеет класс B30, то Rb = 1,7 кН/см2.

В условии равновесия х – абсолютная величина сжатой зона бетона, которая равняется х = Rs Аs / gb1 Rbb (по СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»):

  • As – площадь всех стержней рабочей арматуры в растянутой зоне сечения плиты,
  • gb1 – коэффициент запаса, зависящий от условий работы бетона в конструкции, для стандартных вариантов эксплуатации перекрытия принимается равным 0,9.

Требуемая площадь рабочей арматуры зависит от расчётных параметров сечения и величины внутренних усилий (в плите перекрытия – изгибающего момента).

Аs = gb1Rbbeh0/Rs (по СП 63.13330.2018):

  • e – безразмерная величина, характеризующая относительную высоту сжатой части бетонного сечения, которая определяется из соотношения e = (1 – (1 – 2am)1/2),
  • am – это показатель, описывающий отношение изгибающего момента к прочностным характеристикам жб сечения, определяемый по формуле СП,
  • am = M / (gb1 Rbbh02) = 2812,5 / (0,9 х 1,7 х 100 х 324) = 2812,5 кН*см / 49572 = 0,057.

Аs = 0,9 х 1,7 х 100 х 0,057 х 18 / 43,5 = 3,61 см2.

Для предотвращения образования трещин от усадки бетона, в плитах перекрытий шаг рабочей арматуры, чаще всего, назначается 200 мм. Таким образом, в расчётной полосе шириной 1 м располагается 5 рабочих стержней.

В данном примере допускается рассмотреть армирование из 5d10, и реальная площадь стержней составит 3,93 см2, что больше, чем требуемое значение, с учётом повышающих коэффициентов. При известных значениях площади армирования, можно определить величину х: х = Rs Аs / gb1 Rbb = 43,5 х 3,93 / (0,9 х 1,7 х 100) = 1,12 см.

На завершающем этапе из основного условия равновесия определяется предельно допустимый момент, который может возникнуть в сечении плиты перекрытия. M = gb1 Rbbx(h0 – x/2) = 0,9 х 1,7 х 100 х 1,12 х (18 – 1,12/2) = 2988.5 кН*см.

Далее остаётся сравнить предельно допустимый момент 2988.5 кН*см с фактическим усилием, возникающим после приложения нагрузок – 2812,5 кН*см, который оказался меньше, значит, условие прочности выполняется.

В случае, если условие предельного равновесия не достигается, толщина плиты, а также расчётное количество рабочей арматуры должны быть пересмотрены.

Прочность ЖБ элемента

В строительной механике понятия прочности и несущей способности практически не имеют различий. Однако, на практике это не совсем так. Прочность – это способность конструктивного элемента не разрушаться под действием внешних сил. Несущая способность – это способность конструктивного элемента удовлетворять предъявленным к нему эксплуатационным требованиям под действием сочетания нагрузок.

Таким образом, расчёт по предельным состояниям 1 группы, приведённый выше, показывает, что плита перекрытия остаётся в статическом положении не разрушается, (то есть, обеспечивается её прочность) и может эксплуатироваться в нормальных условиях (так как в расчёте были учтены все коэффициенты условий работы). Проведения дополнительных прочностных расчётов не требуется.

Возможные сложности и ошибки

При расчёте сечения плиты перекрытия на прочность, следует учитывать важные нюансы, чтобы не допустить серьёзных ошибок:

  1. Расчёты должны проводиться в строгом соответствии с требованиями нормативных документов.
  2. При вычислениях все единицы измерения должны быть приведены к единым значениям, а, в противном случае, результат будет далёким от истины.
  3. При определении изгибающего момента следует учесть характер опирания плиты перекрытия, так как формулы для жёсткой заделки или шарнирного сопряжения отличаются друг от друга.
  4. При сборе нагрузок не следует забывать коэффициенты надёжности, которые усугубляют теоретическую работу конструкции и приближают её к реальным условиям.

Последствия неверных расчётов могут привести к обрушению строительных конструкций, недопустимым прогибам и другим непоправимым проблемам во время эксплуатации сооружения.

Заключение

Перед назначением толщины и армирования плиты перекрытия необходимо провести расчёт прочности изгибаемого элемента. Вычисления выполняются после сбора постоянных и временных нагрузок и определения внутренних усилий в конструкции.

Если результаты расчёта не удовлетворяют условиям предельного равновесия, необходимо задать другую толщину плиты и провести вычисления заново.

пустотные плиты и их армирование

Кто не мечтает завести домик в деревне или отремонтировать с размахом квартиру в городе? Всякий, кто занимается частным строительством или ремонтом, должен задуматься о том, сколько выдерживает плита перекрытия. Сколько нагрузки, полезной или декоративной, она вынесет и не прогнется? Чтобы ответить на все эти вопросы, нужно сначала разобраться в конструкции плит и их маркировке.

Перед постройкой многоэтажного здания, нужно обязательно рассчитать, сколько может выдержать плита перекрытия.

Виды и достоинства данного изделия

Плиты перекрытия, изготовленные в заводских условиях с соблюдением температурного режима и времени затвердения, отличаются высоким качеством. Сегодня они выпускаются в двух модификациях: полнотелые и пустотные.

Полнотелые плиты, имеющие не только большой вес, но и большую стоимость, используют лишь при строительстве особо важных объектов. Для жилых домов традиционно берут пустотные плиты. В числе их достоинств – более легкий вес и меньшая цена, совмещенные с высоким уровнем надежности.

Надо отметить, что количество пустот рассчитано так, чтобы не нарушить несущие свойства. Пустоты также играют важную роль в обеспечении звуко- и теплоизоляции строения.

Размеры плит колеблются по длине от 1,18 до 9,7 м, по ширине – от 0,99 до 3,5 м. Но чаще всего при строительстве используются изделия длиной 6 м и шириной 1,2-1,5 м. Это излюбленный формат для строительства не только высотных домов, но и частных коттеджей. Для их установки требуется монтажный кран мощностью не более 3-5 тонн.

Вернуться к оглавлению

Материалы и конструкционные находки

Вес, который может выдержать плита перекрытия напрямую зависит от марки цемента, из которого она сделана.

Изготавливаются плиты перекрытия из бетона на основе цемента марки М300 или М400. Маркировка в строительстве – это не просто буквы и цифры. Это закодированная информация. К примеру, цемент марки М400 способен выдержать нагрузку до 400 кг на 1 куб.см в секунду.

Но не следует путать понятия «способен выдержать» и «будет выдерживать всегда». Эти самые 400 кг/куб.см/сек – нагрузка, которую изделие из цемента М400 выдержит какое-то время, а не постоянно.

Цемент М300 представляет из себя смесь на основе М400. Изделия из него выносят меньшие одномоментные нагрузки, зато они более пластичны и выдерживают прогибы, не проламываясь.

Армирование придает бетону высокую несущую способность. Пустотная плита армируется нержавеющей сталью класса АIII или АIV. У этой стали высокие антикоррозийные свойства и устойчивость к температурным перепадам от – 40˚ до + 50˚, что очень важно для нашей страны.

При производстве современных железобетонных изделий применяется натяжное армирование. Часть арматуры предварительно натягивают в форме, затем устанавливают арматурную сетку, которая передает напряжение от натянутых элементов на все тело пустотной плиты. После этого в форму заливают бетон. Как только он затвердеет и обретет нужную прочность, натяжные элементы обрезают.

Такое армирование позволяет железобетонным плитам выдержать большие нагрузки, не провисая и не прогибаясь. На торцах, которые опираются на несущие стены, используется двойное армирование. Благодаря этому торцы не «проминаются» под собственным весом и легко выдерживают нагрузку от верхних несущих стен.

Вернуться к оглавлению

Различные виды нагрузок

Всякое перекрытие состоит из трех частей:

  • верхняя часть, куда входят напольное покрытие, стяжки и утепление, если сверху расположен жилой этаж;
  • нижняя часть, состоящая из отделки потолка и подвесных элементов, если снизу тоже жилое помещение;
  • конструкционная часть, которая все это держит в воздухе.

Плиты перекрытия весят очень много, поэтому их нужно устанавливать только с помощью крана.

Плита перекрытия является конструкционной частью. Верхняя и нижняя часть, то есть отделка пола и потолка создает нагрузку, которую называют постоянной статической. К этой нагрузке относятся все подвешенные к перекрытию элементы – подвесные потолки, люстры, боксерские груши, качели. Сюда же относится то, что встанет на перекрытии – перегородки, колонны, ванны и джакузи.

Есть еще так называемая динамическая нагрузка, то есть нагрузка от перемещающихся по перекрытию объектов. Это не только люди, но и их питомцы, ведь сегодня некоторые люди обзаводятся экзотическими домашними любимцами, например, хряками, рысями или даже оленями. Поэтому вопрос о динамической нагрузке важен как никогда.

Помимо этого, нагрузки бывают распределенные и точечные. Например, если к перекрытию подвесить боксерскую грушу в 200 кг, то это будет точечная нагрузка. А если смонтировать подвесной потолок, каркас которого через каждые 50 см крепится подвесами к перекрытию, то это уже распределенная нагрузка.

При расчете точечной и распределенной нагрузки встречаются и более сложные случаи. К примеру, при установке ванны емкостью 500 л нужно учитывать не только распределенную нагрузку, которую создаст вес наполненной ванны на всю площадь опоры (то есть площадь между ножками ванны), но и точечную нагрузку, которую создаст каждая ножка на перекрытие.

Вернуться к оглавлению

Маркировка железобетонных изделий

Нарезанные плиты перекрытия обладают такой же стойкостью к нагрузкам как и обычные.

Все пустотные плиты перекрытия, выходящие с заводов, маркированы. Эта маркировка, как уже было сказано выше, несет закодированную информацию. Плиты перекрытия обозначаются аббревиатурой ПК.

Следующее после аббревиатуры число приблизительно равно длине, выраженной в дециметрах. Следующее число указывает ширину, также приблизительную и в дециметрах. А вот последнее число означает, сколько килограммов может вынести 1 кв.дм плиты, включая и ее собственный вес.

К примеру, плита перекрытия ПК-12-10-8 имеет длину 1180 мм (или 1,18 м, т.е. приблизительно 12 дм) и ширину 990 мм (то есть 0,99 м или примерно 10 дм). А вот максимально допустимая нагрузка равна 8 кг на 1 кв.дм. Или 800 кг/кв.м.

Надо отметить, что нагрузка в 800 кг на 1 кв.м практически стандартная для всех плит. Хотя выпускаются плиты, способные выдержать нагрузку в 1000 кг на 1 кв.м и даже 1250 кг на 1 кв.м. Последнее число в маркировке у них будет 10 и 12,5.

Высота плиты – величина постоянная, и практически всегда – за исключением особых случаев – равна 22 см.

Вернуться к оглавлению

Расчет предельно допустимых нагрузок

Плиты перекрытия могут иметь разные размеры и разную толщину, что влияет на их устойчивость к нагрузкам.

Чтобы узнать, сколько может вынести плита перекрытия, нужно сначала изготовить подробный чертеж дома (или квартиры). Затем следует высчитать общий вес всего, что понесет перекрытие. Сюда входят перегородки из гипсобетона, песочные и керамзитовые утепления полов, цементные стяжки, вес напольных плит или паркетного покрытия. Затем общий вес нагрузки следует поделить на количество плит, которые понесут все это на себе.

Несущие стены и опоры для крыши должны располагаться исключительно по торцам. Надо отметить, что внутренние части армируются так, чтобы нагрузка передавалась на торцы.

Середина плиты не может принять на себя вес серьезных конструкций, даже если снизу будут подведены опорные колонны или капитальные стены.

Теперь приступаем к общему расчету нагрузки, которую может выдержать плита. Для этого нужно знать ее вес. Возьмем, к примеру, плиту ПК-60-15-8, столь любимую нашими строителями. Согласно ГОСТ 9561-91, вес ее равен 2850 кг.

Для начала высчитаем площадь несущей поверхности плиты: 6 м × 1,5 м = 9 кв.м. Теперь нужно узнать, сколько килограммов нагрузки эта поверхность может вынести. Для этого площадь умножаем на максимально допустимую нагрузку, приходящуюся на 1 кв.м поверхности: 9 кв.м × 800 кг/кв.м = 7200 кг. Вычитаем отсюда вес самой плиты: 7200 кг – 2850 кг = 4350 кг.

После этого подсчитываем, сколько килограммов “съест” утепление полов, стяжка и укладка напольного покрытия. Обычно стараются уложить такое количество утеплителя или цементной стяжки, чтобы оно вместе с напольным покрытием весило не больше 150 кг/кв.м.

Таким образом, при 9 кв.м поверхности плиты она понесет: 9 кв.м × 150 кг/кв.м = 1350 кг. Вычитаем это число из получившейся ранее цифры и получаем: 4350 кг – 1350 кг = 3000 кг , что в пересчете на 1 кв.м дает 333 кг/кв.м.

Что означают эти 333 кг? Поскольку вес самой плиты и напольных покрытий уже вычтен, 333 кг на 1 кв. м – это та полезная нагрузка, которую можно на ней разместить. Согласно СНиП от 1962 года, не менее 150 кг/кв. м из этих 333 кг/кв.м должно быть отведено под будущие привнесенные нагрузки: статическую (мебель и бытовые приборы), и динамическую (люди, их питомцы).

Оставшиеся 183 кг/кв.м могут быть использованы для установки перегородок или каких-либо декоративных элементов. Если вес перегородок превышает рассчитанное значение, следует выбрать более легкое напольное покрытие.

Вернуться к оглавлению

Способ пересчета нагрузок на квадратный м

Расчет нагрузок на плиту перекрытия делается на ее каждый погонный метр.

Нагрузку на ту же плиту перекрытия можно рассчитать и по-другому. Берем все ту же ПК-60-15-8.

При площади поверхности в 9 кв.м на 1 кв.м поверхности плиты приходится: 2850 кг : 9 кв.м = 316 кг/кв.м Вычитаем собственный вес из максимально допустимой нагрузки: 800 кг/кв. м – 316 кг/кв.м = 484 кг/кв.м.

Теперь вычитаем отсюда вес напольного покрытия, стяжки или утепления, то есть всего того, что ляжет на пол. Пусть оно будет приблизительно равно 150 кг/кв.м: 484 кг/кв.м – 150 кг/кв.м = 334 кг/кв.м.

Небольшая разница в 1 кг получается за счет того, что здесь не проводилось деление, которое в первом случае приводит к периодической дроби. Из остающихся 334 кг/кв.м нужно вычесть 150 кг/кв. м, отпущенные на мебель и людей, а потом распланировать перегородки и двери из расчета 184 кг на 1 кв.м.

Вернуться к оглавлению

Точечная нагрузка с точностью до грамма

Этот вид нагрузки требует особой осторожности. От того, сколько будет подвешено или нагружено на одну точку, будет зависеть срок службы всего перекрытия.

Некоторые справочники предлагают рассчитывать предельно допустимую точечную нагрузку по следующей формуле: 800 кг/кв.м × 2 = 1600 кг То есть на одну точку можно навесить или поставить 1600 кг. Однако более разумным будет подсчет точечной нагрузки в соответствии с коэффициентом надежности.

Для жилых помещений он обычно равен 1-1,2. Исходя из этого, получаем: 800 кг/кв. м × 1,2 = 960 кг Такой расчет более безопасен, если речь идет о длительной нагрузке на одну точку. Однако следует помнить, что точечную нагрузку лучше располагать ближе к несущим стенам, возле которых армирование плиты усилено.

Вернуться к оглавлению

Нагрузки при ремонтах старых квартир

Плиты перекрытия можно делать своими руками. Чтобы сделать их прочнее делается армирование.

Планируя роскошные ремонты в старых домах, лучше заранее изъять старое утепление полов и напольное покрытие. Затем следует хотя бы приблизительно оценить его вес. Новые стяжки, плиты или паркет, которые придут им на смену, желательно подобрать так, чтобы вес нового напольного «одеяния» был примерно равен массе прежней верхней части перекрытия.

Следует быть особо осторожным, размещая в старых квартирах новую сантехнику с увеличенными объемами – ванны на 500 л и более, джакузи. Лучше всего пригласить специалиста и попросить его провести детальные расчеты. Следует помнить, что кратковременная нагрузка и постоянная статическая нагрузка отличаются друг от друга.

Статические нагрузки имеют свойство накапливаться, приводя со временем к значительным прогибам и провисаниям плиты. А кратковременная нагрузка всего лишь испытывает ее на прочность.

В заключение хотелось бы сказать, что только точное соблюдение всех правил и тщательность в расчетах обеспечат плитам перекрытия долгую жизнь.

Практическое определение точечной нагрузки

Практическое определение точечной нагрузки

01.04.2022 11:13:09

Советы по более эффективному определению точечных нагрузок для композитных плит эстакады.

БЕТОН НА МЕТАЛЛИЧЕСКОМ НАСТРОЙКЕ — очень распространенный метод возведения приподнятых плит для самых разных типов зданий, включая коммерческие и промышленные здания со стальным каркасом. Композитное взаимодействие между профилированным стальным настилом и бетонной плитой обеспечивает прочное конструктивное решение для поддержки как боковых, так и гравитационных нагрузок. Когда речь идет о промышленных зданиях, бетонный и металлический настил часто должен поддерживать платформы или тяжелое оборудование, которые потенциально создают большие сосредоточенные нагрузки. Типичным решением является добавление стальных балок с широкими полками под настилом. Однако это не всегда предпочтительно, так как может увеличить стоимость и сроки, а также требует предварительного согласования. В ситуациях, когда вариант с широкими полками невозможен, полагаться на сам композитный настил для поддержки больших точечных нагрузок становится необходимым и неизбежным. Институт стальных настилов (SDI) публикует руководство по проектированию настила пола, в котором представлены таблицы для композитного настила на сдвиг и допустимый момент, хотя с помощью этих таблиц не всегда легко быстро определить допустимую точечную нагрузку. Здесь мы предложили более быстрый метод поиска допустимой точечной нагрузки композитной плиты для различных профилей настила и конструктивных переменных.

Общие вопросы проектирования

Когда на композитную плиту действует сосредоточенная нагрузка, необходимо учитывать пять предельных состояний по несущей способности (LS): сдвиг в одном направлении, сдвиг на продавливание, положительный изгиб, отрицательный изгиб , и изгиб по слабой оси, как показано на рис. 2. (Обратите внимание, что для промышленных зданий изгиб плиты по слабой оси обычно не имеет значения.) плиты, рассмотрим обычный тип конструкции композитного пола в промышленных зданиях, показанный на рисунке 3. В этой конфигурации гравитационные балки расположены на равном расстоянии друг от друга на расстоянии 6 футов от центра, а композитная плита состоит из перевернутых 1,5-дюймовых перекрытий.

металлическая платформа с 3,5-дюймовым верхом. бетон обычной плотности. Сварная проволочная арматура (WWR) размещается поверх металлического настила для предотвращения трещин, вызванных усадкой и температурой. Конструктивно он также служит усилением на изгиб, что позволяет настилу сопротивляться отрицательному изгибу. Таким образом, композитный настил, подверженный сосредоточенной нагрузке, можно рассматривать как точечную нагрузку, действующую на неразрезную балку. Для этого примера в расчете рассматриваются три неразрезных пролета, а точечная нагрузка расположена на среднем пролете.

Здесь основными расчетными переменными являются пролет, размеры опорной плиты, на которую действует точечная нагрузка (wplate), прочность бетона и толщина бетонной плиты над металлическим настилом. Размер опорной плиты является очень важным параметром, так как он напрямую определяет размер критического периметра для пробивного сдвига и, таким образом, диктует способность к двустороннему сдвигу. Чтобы исследовать влияние каждой переменной на точечную грузоподъемность, каждый параметр варьируется в соответствии с таблицей 1.

На рис. 4 показано влияние каждого предельного состояния на точечную грузоподъемность по отношению к каждой конструктивной переменной. По мере увеличения пролета допустимая точечная нагрузка всегда определяется отрицательным предельным состоянием изгиба. Такая же тенденция наблюдается при изменении размера опорной плиты и прочности бетона. Однако по мере увеличения толщины плиты над канавкой металлического настила определяющее предельное состояние изменяется с отрицательного изгиба на односторонний сдвиг. Это можно понять, если учесть, что увеличение толщины бетона может значительно увеличить способность композитной плиты к одностороннему сдвигу, но не так сильно, как способность к изгибу. Кроме того, на рисунке показано, что изменение размера опорной плиты и толщины плиты может оказать существенное влияние на предельную производительность.

Таблицы нагрузки на точки палубы

На основе представленной выше методологии простое определение допустимой нагрузки на точки с учетом проектной информации без необходимости глубокого изучения каждого предельного состояния по отдельности является полезной целью. При проектировании композитных плит перекрытий учитывается ряд конструктивных параметров, и предыдущие анализы чувствительности показывают, что переменными, оказывающими наиболее существенное влияние на точечную нагрузку, являются размер опорной плиты и толщина плиты. Кроме того, разные профили металлических настилов будут иметь разную мощность. Здесь рассматриваются три типа профилированного металлического настила: перевернутый 1,5-дюйм. палуба, 2-дюйм. металлическая палуба и 3-дюймовый. металлическая палуба. Рассматриваются три толщины бетона над канавкой настила: 2,5 дюйма, 3,5 дюйма и 4,5 дюйма.

Ширина опорной плиты варьируется от 6 дюймов до 24 дюймов с шагом 2 дюйма. приращение. Другие расчетные переменные, включая прочность бетона, отношение WWR, толщину металлического настила и пролет, считаются постоянными и следуют информации, показанной на рисунке 3. результатов точечной нагрузки были получены с учетом всех возможных комбинаций основных расчетных переменных для каждого профиля настила. Впоследствии был выполнен регрессионный анализ второго порядка для создания большого количества данных, где затем генерируются контурные линии с постоянными точечными нагрузками. На рисунке 5 представлена ​​контурная линия предельной точечной нагрузки (LRFD) для трех различных типов металлического настила с приращением точечной нагрузки 5 тысяч фунтов (для ясности упрощенная модель расчета конструкции приведена в верхней части диаграммы). На этой диаграмме по горизонтальной оси отложен размер (ширина) опорной плиты, поддерживающей нагрузку, а по вертикальной оси отложена толщина плиты над канавкой металлического настила. На рисунке сплошные линии, пунктирные линии и пунктирные линии представляют собой контурную диаграмму композитного пола с использованием перевернутых 1,5 дюймов. палуба, 2-дюйм. палуба, и 3-в. колода соответственно. Линейная интерполяция может применяться, если результат находится между ними, а метод суперпозиции может применяться, если несколько точечных нагрузок приложены к одному и тому же среднему пролету. С помощью этой таблицы вы можете быстро оценить грузоподъемность точки настила вместо того, чтобы выполнять полный процесс проверки конструкции.

Из-за проемов в полу балки могут располагаться неравномерно. В этом случае сила, необходимая для удержания настила, распределяется по-другому по сравнению со сценарием с равным пролетом. Мы рассмотрели неравную конфигурацию пролета, где пролеты по краям составляют 4 фута, 7 дюймов. в длину, а средний пролет составляет 9 футов 3 дюйма. На рис. 6 представлена ​​точечная грузоподъемность при неравных пролетах.

Таблица корректировок

На двух предыдущих диаграммах предполагалось, что некоторые другие параметры останутся неизменными, включая прочность бетона на сжатие (f’c), длину пролета, отношение арматуры WWR, расположение точечной нагрузки ( крайний пролет по сравнению со средним пролетом) и количество рассматриваемых пролетов. На практике могут возникать изменения этих параметров, которые влияют на конечную емкость. Чтобы решить эту проблему, мы провели дополнительный анализ, и в таблице 2 суммировано влияние каждого варианта путем введения поправочного коэффициента. Этот коэффициент представляет собой отношение точечной нагрузки из «вариативного» сценария к базовому сценарию, показанному на рисунке 5. Как видно из таблицы, увеличение прочности бетона еще на 500 фунтов на квадратный дюйм приведет к увеличению несущей способности примерно на 5 %. до 10%. Если пролет составляет 7 футов (1 фут длиннее 6 футов), то конечная пропускная способность будет уменьшена до 0,85–0,9.базового случая. Это можно понять, если учесть, что изгибающие моменты могут увеличиваться и тем самым ограничивать переносимую точечную нагрузку. Что касается площади арматуры WWR, то она может увеличить производительность до 5%. Если бетонная плита не толстая, определяющим предельным состоянием является отрицательный изгиб, как показано на рис. 4. Следовательно, увеличение площади арматурного стержня поможет увеличить грузоподъемность. Как только толщина бетона увеличивается так, что односторонний сдвиг становится управляющим предельным состоянием, увеличение арматуры не будет способствовать увеличению несущей способности. Кроме того, размещение точечной нагрузки на краевом пролете потенциально снижает пропускную способность. Это связано с тем, что максимальный положительный и отрицательный момент больше, когда точечная нагрузка приходится на краевой пролет, поскольку существует только один соседний пролет, обеспечивающий жесткость для сопротивления нагрузке. Однако, как только превалирует предельное состояние одностороннего сдвига, размещение нагрузки в краевом пролете или среднем пролете не будет иметь никакого значения. Кроме того, пропускная способность немного увеличивается, если в анализе учитывается дополнительный пролет.

Определение точечной нагрузки на композитный настил пола важно для промышленных зданий. Создав рабочий лист для систематических расчетов и выполнив регрессионный анализ, мы попытались упростить процесс, создав две готовые к использованию диаграммы для точечной нагрузки с учетом различных профилей настила и информации о пролетах, а также таблицу корректировок для устранения отклонений. в других важных проектных переменных.

Рафик Гергес ( [email protected] ) является директором и Weian Liu ( [email protected] ) является старшим инженером HSA и Associates, Inc.

Примеры конструкции

Для проверки ресурсов, упомянутых в этой статье, мы предоставили три примера конструкции.

Пример 1. Композитный настил из 2-дюймовых металлическая палуба, увенчанная 4-дюймовым. бетон был разработан для поддержки оборудования весом 10 кипов на один 10-дюймовый. на 10 дюймов. опорная плита. Соответствующая информация о гравитационном каркасе и составном настиле показана на рис. 3. Будет ли настил считаться адекватным?

Как показано на рис. 7, предельная точечная нагрузка составляет около 22 тысяч фунтов по интерполяции, что больше, чем 1,6×10 тысяч фунтов = 16 тысяч фунтов. Следовательно, DCR=16/22=0,73, значит, да.

Пример 2. Композитный настил из перевернутых 1,5-дюймовых пластин. палуба, покрытая бетоном толщиной 3,5 дюйма, была спроектирована так, чтобы выдерживать предельную нагрузку в 15 тысяч фунтов (гравитационные балки расположены неравномерно, как показано на рис. 6, а остальная информация следует за рис. 3). Каков будет минимальный требуемый размер опорной плиты?

Глядя на рисунок 6, перевернутый 1,5-дюйм. палуба с 8-дюймовым. опорная плита будет иметь предельную точечную нагрузку 15 тысяч фунтов. Таким образом, опорная плита должна иметь ширину не менее 8 дюймов.

Пример 3. Для системы платформы и нагрузок, показанных в Примере 1, если вместо этого пролет составляет 7 футов, а стойка расположена в конце пролета, будет ли настил считаться адекватным?

В соответствии с таблицей 1 необходимо учитывать два поправочных коэффициента, а именно 0,8 для конечного пролета и 0,85 для более длинного пролета. Следовательно, текущая предельная емкость составляет 0,8×085×22=14,9.6 тысяч фунтов и DCR = 1,6×10/14,96 = 1,07. Таким образом, текущий дизайн не является адекватным.

© AISC. Посмотреть все статьи.

Практическое определение точечной нагрузки
/article/Practical+Point+Load+Determination/4246938/743204/article.html

Список выпусков

Сентябрь 2022 г.

август 2022

июль 2022

июнь 2022

Май 2022

апрель 2022 г.

март 2022

Февраль 2022

Январь 2022

декабрь 2021

ноябрь 2021

Октябрь 2021

Сентябрь 2021

август 2021

июль 2021

июнь 2021

Май 2021

апрель 2021

март 2021

Февраль 2021

Январь 2021

Декабрь 2020

ноябрь 2020

Октябрь 2020

сентябрь 2020

Август 2020

июль 2020

июнь 2020 г.

Май 2020

Апрель 2020

март 2020

Февраль 2020

Январь 2020

Декабрь 2019

Ноябрь 2019

Октябрь 2019

Сентябрь 2019

август 2019

июль 2019

июнь 2019

Май 2019

Апрель 2019

NASCC: Стальная конференция

март 2019 г.

Февраль 2019

Январь 2019

Декабрь 2018

Ноябрь 2018

октябрь 2018 г.

Сентябрь 2018

август 2018 г.

июль 2018 г.

июнь 2018 г.

Май 2018

Апрель 2018

март 2018 г.

Февраль 2018

Январь 2018

Декабрь 2017

ноябрь 2017 г.

октябрь 2017 г.

Сентябрь 2017

август 2017

июль 2017 г.

июнь 2017 г.

Май 2017

апрель 2017 г.

март 2017 г.

Февраль 2017

Январь 2017

Декабрь 2016

ноябрь 2016 г.

октябрь 2016 г.

Сентябрь 2016

август 2016 г.

июль 2016 г.

июнь 2016 г.

Май 2016

Апрель 2016

март 2016 г.

Февраль 2016

Январь 2016

декабрь 2015 г.

ноябрь 2015 г.

октябрь 2015 г.

Сентябрь 2015

август 2015 г.

июль 2015 г.

июнь 2015 г.

Май 2015

апрель 2015 г.

март 2015 г.

Февраль 2015

Январь 2015

Декабрь 2014

ноябрь 2014 г.

октябрь 2014 г.

Сентябрь 2014

август 2014 г.

июль 2014 г.

июнь 2014 г.

май 2014 г.

Апрель 2014

март 2014 г.

Февраль 2014

Январь 2014

декабрь 2013 г.

ноябрь 2013 г.

октябрь 2013 г.

Сентябрь 2013

август 2013 г.

июль 2013 г.

июнь 2013 г.

май 2013 г.

апрель 2013 г.

март 2013 г.

Февраль 2013

январь 2013 г.

декабрь 2012 г.

ноябрь 2012 г.

октябрь 2012 г.

Сентябрь 2012

август 2012 г.

июль 2012 г.

июнь 2012 г.

май 2012 г.

апрель 2012 г.

март 2012 г.

Февраль 2012 г.

Январь 2012 г.

Декабрь 2011 г./NASCC

декабрь 2011 г.

ноябрь 2011 г.

октябрь 2011 г.

Сентябрь 2011

август 2011 г.

июль 2011 г.

июнь 2011 г.

май 2011 г.

апрель 2011 г.

март 2011 г.

Февраль 2011 г.

январь 2011 г.

декабрь 2010 г.

ноябрь 2010 г.

октябрь 2010 г.

сентябрь 2010 г.

август 2010 г.

июль 2010 г.

июнь 2010 г.

май 2010 г.

апрель 2010 г.

март 2010 г.

Февраль 2010 г.

январь 2010 г.


Библиотека

Понимание передачи нагрузок от плиты к балкам

🕑 Время чтения: 1 минута

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

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

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

Состав:

  • Односторонняя плита
  • Двухсторонняя плита
    • Пример
    • Решение:
  • Плита сложной геометрии
  • Часто задаваемые вопросы

Односторонняя плита

Нагрузка односторонней плиты прямоугольной формы распределяется поровну между соседними балками. Внутренняя балка воспринимает половину общей нагрузки плиты с каждой стороны.

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

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

Рис. 2: Односторонняя плита к балкам

Двухсторонняя плита

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

Рис. 3. Передача нагрузок от прямоугольной двусторонней плиты на четыре балки. Рис. 4. Для квадратной двусторонней плиты нагрузки, передаваемые на четыре балки, равны

Распределенная нагрузка на балку вычисляется путем умножения площади сегмента (трапециевидной или треугольной) на удельную нагрузку плиты, деленную на длину балки. Для внутренней балки аналогичным образом оценивается доля веса плиты другой стороны и прибавляется к предыдущей, т. е. нагрузка плиты с другой стороны балки. Таким образом, межкомнатные балки воспринимают нагрузки с обеих сторон.

Рисунок 5: Передача нагрузок от двусторонних плит на внутренние балки

Пример

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

Рисунок 6: Передача двусторонней плиты на балки

Решение:

Самопроизводство плиты = толщина плиты* Вес бетонного блока

= 0,15* 24 = 3,6 кН/м 2

Общая мертвая нагрузка на плите = 3,6+0,85= 4,45 кН/м 2

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

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

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

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

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

                                                                  = 4*8,7=34,8 кН

Единая распределенная нагрузка плиты на луче (4 м) = 34,8/4 = 8,7 кН/м

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

= 8*8,7 = 69,6 кН

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

Плита сложной геометрии

Для распределения нагрузки плиты сложной геометрии на балку следует использовать моделирование методом конечных элементов. Для этой цели можно использовать такие компьютерные программы, как SAP200, SAFE и ETABS. Этот метод также может быть рассмотрен для плит с правильной геометрией.

Часто задаваемые вопросы

Как нагрузка передается от плиты к балкам?

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

Каковы основные виды нагрузок на конструкции?

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

Как рассчитывается динамическая нагрузка на плиту?

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

Как рассчитать статическую нагрузку бетонных элементов?

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

Какая нагрузка действует на здание?

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

Подробнее

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

Типы нагрузок на конструкции – Здания и другие сооружения

Плита на грунте с точечной нагрузкой на кромке – проектирование конструкций общее обсуждение

dik

#1

У кого-нибудь есть удобная формула для напряжений бетона в SOG с точечной нагрузкой на краю? Входной информацией будет нагрузка, площадь или размеры, значение k грунта, толщина плиты, коэффициент безопасности или информация LRFD и прочность бетона.

Заранее спасибо…

Dik

bootlegend

#2

@dik Я просто использую документ ACI Slab on Grade. У него есть уравнения для этого условия. Если я правильно помню, они не зависят от общего размера плиты. Точечная нагрузка вдали от края, точечная нагрузка рядом с краем, но вдали от угла, и точечная нагрузка в углу — вот условия, которые они решают, как я полагаю.

дик

#3

У вас есть ссылка на документ? Я посмотрю, смогу ли я откопать копию…

спасибо

Дик

bootlegend

#4

@dik Да. ACI 360R-06 Расчет плит на грунте. Уравнения почти такие же, как уравнения плит Рорка для точечных нагрузок на плиты на упругих основаниях. Я попытался сделать скриншот соответствующих страниц.



1 Нравится

дик

#5

Большое спасибо…

Дик

bootlegend

#6

Добро пожаловать. Надеюсь, поможет.

дик

#7

Нашел копию… хорошее издание.

Дик

SparWeb

#8

Уравнение 6-2 выглядело любопытно с его показателем «0,6».
Это либо определено эмпирически, либо получено с помощью довольно сложного аналитического процесса.

Рорк внес бы в ваш отчет интересный поворот:

1 Нравится

дик

#9

Спасибо…

Дик

отказ

#10

Этот ответ, вероятно, запоздал, чтобы помочь вам, но я зарегистрировался на этом сайте только сегодня. Несколько лет назад я разработал электронную таблицу, которая точно решает поставленную вами задачу анализа: напряжения и прогибы, вызванные нагруженной областью вблизи края полубесконечной плиты на упругом основании. Вы можете скачать его с моего веб-сайта http://rmniall.com

1 лайк

дик

#11

Спасибо… посмотрю.

Дик

MSQUARED48

#12

@Dik: Только не обижайся!

дик

№13

Heheheheeehhe

Взаимосвязь прогиба сплошной плиты под действием строительных нагрузок

За последние десятилетия в технологии укладки бетона в Уганде произошли огромные улучшения. Методы перешли от ручных к использованию бетононасосов. Бетононасос способен перекачивать большие объемы бетона в минуту. Это означает, что для плит малого объема перед схватыванием бетона весь вес свежего бетона верхней плиты, опалубки и стоек переносится на нижнюю опорную плиту. Во время строительства плиты укладываются с такими материалами, как кирпичи, блоки, песок и заполнители. Строительные нагрузки, такие как блочные нагрузки и нагрузки от подпорок, опалубки и свежезалитых монолитных бетонных плит на нижнем этаже, обычно превышают приложенные нагрузки и не учитываются при проектировании. Базовое обследование, проведенное на 118 случайно выбранных площадках в Кампале, показало, что в 87% случаев опоры удаляются с нижней железобетонной плиты, а затем на ее верхнюю часть устанавливаются подпорки для поддержки еще не отлитой плиты на верхней. пол. Также выяснилось, что 80,6% плит имели строительные нагрузки, такие как кирпичи, блоки, песок, древесина и заполнители. Прогибы измерялись стрелочными индикаторами строительных нагрузок от свежезалитой плиты и бетонных блоков в физической модели многоэтажного сооружения размерами 4 м в длину, 2 м в ширину, 2 м в высоту до 2-го уровня и 2 м до 3-го уровня. Нагрузки от свежезалитого бетона были на 158 % больше, чем неучтенные расчетные временные нагрузки. Максимальный прогиб в центре плиты из-за мгновенной нагрузки свежеотлитой плиты и блоков составил 1,15  мм и 11,815  мм соответственно, по сравнению с немедленным прогибом, равным 0,103  мм, из-за проектной нагрузки 2 кН/м 2 .

1. Введение

Неконтролируемое быстрое возведение верхних этажей с несъемной опалубкой считается одной из основных причин разрушения высотных зданий в Уганде на этапе строительства [1]. Процессы раскрепления и переопалубливания плит в высотных зданиях приводят к очень высоким строительным нагрузкам, которые превышают собственный вес плит [2]. Эти строительные нагрузки также выше расчетных нагрузок [3]. Строительная нагрузка — это такая нагрузка, которая может присутствовать из-за исполнительных действий, но отсутствует, когда исполнительные действия завершены [4]. Для обеспечения безопасности зданий не следует пренебрегать строительными нагрузками, к ним относятся стационарные, динамические, ударные нагрузки от оборудования, ветровые нагрузки, вес рабочих, оборудования и складских материалов [5].

Цель проектирования — обеспечить безопасность зданий от обрушения при предельных нагрузках и достаточную жесткость против чрезмерных прогибов при эксплуатационных нагрузках. Хотя проблемы с эксплуатационной надежностью, вызванные чрезмерными прогибами, не являются катастрофическими, они могут потребовать дорогостоящего ремонта неконструктивных элементов. Поэтому для получения удовлетворительной конструкции требуется, чтобы величина прогибов при эксплуатационных нагрузках находилась в пределах допустимых значений [6]. [7]

Здания из железобетона составляют более 90% всех зданий, построенных в Уганде [8]. Сплошные плиты — это некоторые из типов плит, используемых в Уганде, которые являются частью строительных элементов железобетонной конструкции.

За последние десятилетия строительная отрасль Уганды перешла от ручных подъемников к моторизованным и к использованию бетононасосов. Бетононасосы способны укладывать примерно 1  бетона [9]. Это означает, что до окончательного времени схватывания весь вес свежего бетона верхней плиты, опалубки и стоек переносится на нижнюю опорную плиту, так как плита еще не является самонесущей. Чрезмерно высокие строительные нагрузки из-за свежего бетона, опалубки и материалов на плитах являются одними из основных причин выхода из строя 38% зданий на этапе строительства [10], что приводит к гибели людей и инвестициям, а затем к увеличению долговой нагрузки на будущее. граждан развивающихся стран [11]. В Уганде другими причинами разрушения зданий являются неадекватный надзор, использование некомпетентного персонала и использование неадекватных строительных технологий [12].

Исходное обследование 118 строящихся зданий показало, что в процессе строительства 87% строительных площадок в Кампале удаляют опоры из-под плиты через 28 дней, и они размещаются поверх нее для поддержки еще не залитой плиты. Другое исследование показало, что на 124 участках 80,6% участков имели строительные нагрузки, такие как кирпичи, блоки, песок, древесина и заполнители. Поэтому было необходимо изучить отношение прогиба нагрузки сплошных плит из-за различных строительных нагрузок.

В качестве удобного способа контроля прогибов в некоторых сводах правил указывается предельное отношение пролета к глубине. Это консервативно, поскольку влияние всех факторов, влияющих на прогибы, включается в один параметр, а именно в глубину [13]. Фактические прогибы могут отличаться от расчетных, особенно если приложенные моменты близки к моменту разрушения [14].

Основные испытания на нагрузку на месте основаны на измерениях прогиба, и они обычно выполняются с помощью механических циферблатных индикаторов, которые должны быть закреплены на независимой жесткой опоре [15]. Измерению прогиба также способствует использование метода ближней фотограмметрии при разрушающем контроле [16]; гидростатическое выравнивание клеток [17]; точное нивелирование [18]; датчики линейных переменных перемещений (ЛВДЦ) [19].].

При строительстве многоэтажного здания строительные нагрузки могут значительно превышать проектные нагрузки. Таким образом, должны быть предусмотрены подпорки, чтобы выдерживать эти нагрузки без чрезмерных напряжений или прогибов. Расчет нагрузок, воздействующих на эти опоры, а также на конструкцию, должен быть выполнен для определения времени цикла возведения конструкции и правильного проектирования крепления. Тем не менее, в литературе не рекомендуется единая процедура для крепления и перекрепления многоэтажных конструкций [20].

Большинство отказов происходит в системе крепления, в которой многие из креплений деформируются из-за перегрузки. Разработано использование конструктивных предохранителей в качестве ограничителей нагрузки, устанавливаемых на временных опалубочных системах [10].

Свойства бетона также должны быть точно оценены для прогнозирования немедленного и долговременного прогиба плит [21]. Окончательный прогиб плиты зависит от степени начального растрескивания, которая, в свою очередь, зависит от технологии строительства, степени ранней усадки, температурных градиентов в первые несколько недель после заливки, степени отверждения, степени ограничения и качество бетона [22].

2. Материалы и методы
2.1. Подход к исследованию

Систематическая экспериментальная программа была разработана для исследования отношения прогиба опорных плит под нагрузкой из-за различных строительных нагрузок.

2.2. Исходное обследование

Базовое обследование было проведено на железобетонных многоэтажных строительных площадках вокруг Кампалы, чтобы сообщить размеры модели, выбранной для экспериментальной программы, материалы, условия поддержки верхних плит и строительные нагрузки из-за блочных нагрузок. Для сбора данных использовались контрольные списки наблюдений. Данные были проанализированы с использованием MS Excel 19[23].

2.3. Испытания материалов

Были проведены испытания грунта, заполнителей и бетона. Тесты воды не были необходимы, поскольку она была взята из водопроводной воды, поставляемой национальным водоемом. Испытания цемента и арматуры не проводились, так как на них получены сертификаты соответствия от производителей.

2.3.1. Испытания бетона

Пробная смесь установила соотношение , с водоцементным отношением 0,68, чтобы обеспечить необходимую прочность бетона при использовании ручного смешивания и весового дозирования. Использовались квадратные формы размером 150 мм, соответствующие стандарту BS EN 1239. 0-1-1 [24]. Отбор проб свежего бетона производился в соответствии со стандартом BS EN 12350-1:2019 [25]. Вибрацию и твердение бетона проводили согласно BS EN12390-2 [26]. Испытания на осадку проводились в соответствии с BS EN 12350-2 [25]. Испытания на сжатие проводились в соответствии с BS EN 12390-3 [27]. Для смешивания бетона во время строительства использовался механический смеситель с дизельным двигателем с вращающимися педалями.

2.3.2. Испытания заполнителей

Отбор проб заполнителей проводился методом четвертования в соответствии с BS 812-102 : 19.84 [28]. Индекс лещадности рассчитывали в соответствии с BS 812-105.1 : 1989 [29]. Водопоглощение и относительную плотность оценивали в соответствии с BS 812-2:1995 [30]. Сортировку и оценку содержания мелочи проводили в соответствии с БС 812-103.1-1985 [31].

(1) Испытания почвы . Образцы ненарушенного грунта были отобраны на глубине 1,5 м, и были проведены испытания на прямой сдвиг в соответствии с BS 1377–7 : 1990 [32] для расчета несущей способности по Терцаги.

2.3.3. Описание модели

По результатам базового обследования минимальные размеры плиты, полученные на площадках, составляли 2 м в ширину, среднюю длину 4 м и среднюю высоту 3 м. Эти размеры сообщили размеры модели, выбранной для экспериментальной программы. В результате была построена физическая модель многоэтажного сооружения с размерами 4 м в длину, 2 м в ширину и 2 м в высоту до второго уровня и 2 м до третьего уровня, как показано на рисунке 1 ниже.

Модель имела три уровня: цокольный этаж, первый этаж и второй этаж, как показано в продольном разрезе на рис. 2.

Фундамент состоял из башмаков глубиной 1 м × 1 м × 0,2 м. На уровне первого этажа, на высоте 1 м над фундаментом, были предусмотрены заземляющие балки глубиной 200 мм × 250 мм и колонны 200 мм × 200 мм. План фундамента и цокольных балок показан на рисунке 3.

Фундаментная плита толщиной 250 мм состояла из сборных плит толщиной 200 мм и 50-мм бетонного покрытия класса С 20/25, с цокольными балками 200 × 250 мм. по краям, как показано на рисунке 4 выше.

Используемые балки, как показано на рис. 5, имели размеры 200 мм × 250 мм. Для их усиления использовалась арматура межцентрового звена T8 мм-150 мм и верхняя и нижняя арматура 2T12 мм-2T12 мм, закрепленная с помощью крюков на 1 метр в колонне.

Колонны, используемые, как показано на рисунке 6, имели размеры 200 мм × 200 мм. Они были усилены арматурой T8 мм-120 мм между центральными звеньями и продольной арматурой 4T12 мм.

Плиты первого и второго перекрытий имели толщину 175 мм и состояли из слоя арматуры, вызывающей провисание, T12 мм с шагом 200 от центра к центру основной арматуры и T12-300 от центра к центру вторичной арматуры. На опорах была предусмотрена наружная первичная арматура T12  мм с шагом 200 от центра к центру и вторичная арматура с расстоянием от центра до центра T12-300, как показано на рисунке 7 ниже.

2.4. Строительные нагрузки, вызванные свежезалитыми железобетонными плитами и стойками

Так же, как это было обнаружено в ходе строительных процедур во время фонового обследования, проведенного исследователем в Кампале, стойки были удалены из поддерживающей плиты первого этажа после набора прочности через 28 дней и были поверх него уложена для поддержки еще не отлитой плиты второго этажа. Как показано на рисунках 8 и 9, из 25 опор, поддерживающих верхний этаж, на который должен был быть залит бетон, четыре (4) опоры были размещены поверх тензодатчиков в стратегических точках для контроля нагрузки от свежезалитой плиты в течение 28 дней. Циферблатные индикаторы были размещены под потолком плиты первого этажа для контроля прогиба из-за нагрузок от свежезалитой плиты. Расположение тензодатчиков показано как LC 1, LC 2, … LC 9.. Индикаторы часового типа показаны от DG-1 до DG-9.

Второй этаж был залит за 10 (десять) минут из товарного бетона. С момента заливки до 28-дневного периода контролировались прогибы и рассчитывались соответствующие нагрузки.

2.5. Строительные нагрузки, вызванные блоками

Так же, как это было обнаружено в ходе строительных процедур во время фонового исследования, проведенного исследователем в Кампале, плиты обычно нагружаются строительными материалами, такими как бетонные блоки, временно во время строительства перегородок. Таким образом, плиты первого и второго этажа были нагружены, чтобы определить их поведение во времени прогиба. Общее количество блоков составило 672. Они были загружены за 4 часа (рис. 10–12). Блоки были уложены друг на друга до высоты 1,33 м, длины 3,6 м и ширины 1,8 м.

2.5.1. Инструменты, используемые для сбора данных на физической модели

В таблице 1 показаны инструменты, которые использовались для сбора данных на модели.

2.5.2. Информация о материалах, использованных для модели здания

К ним относятся песок, цемент, заполнители, вода, арматура и древесина, которые были получены из местных источников на основе результатов наблюдений во время базовых исследований. Они представлены в таблице 2.

2.6. Структурный анализ и проектирование

Структурный анализ и проектирование конструкции с помощью ручных расчетов, ведущих к определению размеров элементов, выполнению проверок на прогиб и расчетов в соответствии с BS EN 1992-1-1 [14], были выполнены до построения модели.

2.6.1. Упругое отклонение

В соответствии с ACI 318 упругое или мгновенное отклонение было получено с использованием следующего уравнения [33]:где .

3. Результаты и обсуждение
3.1. Базовое обследование

Базовое обследование, проведенное на 118 случайно выбранных участках в Кампале, показало, что в некоторых случаях опоры снимаются с нижней железобетонной плиты, а затем на ее верхнюю часть устанавливаются подпорки для поддержки еще не отлитой плиты. верхний этаж. Второе базовое обследование было также проведено на 124 случайно выбранных участках в Кампале.

Также было установлено, что плиты на обследованных площадках подвергались строительным нагрузкам, таким как кирпичи, блоки, песок, древесина и заполнители, как показано в Таблице 3.

Из Таблицы 3 видно, что древесина в различных формах является наиболее обычно загружаемый материал на плиты, так как он состоит из участков. Вторыми наиболее часто загружаемыми материалами являются кирпичи и блоки. Они были найдены на одном из сайтов. участков не имели строительных нагрузок. В основном это были участки в центре города (центральный деловой район). Здесь перекачиваемый бетон был в основном нормой.

3.2. Испытания материалов
3.2.1. Результаты испытаний на прочность на сжатие

Испытания на прочность на сжатие отлитых элементов показаны в Таблице 4. Через 28 дней была достигнута прочность куба бетона выше 25 МПа.

3.2.2. Удобоукладываемость/результаты осадки

В среднем, истинная осадка 45–100 мм была достигнута во время пробного и фактического перемешивания для всех элементов, кроме плиты второго этажа. Для залитого насосом бетона на плите второго этажа был достигнут осадок обрушения 150 мм.

3.2.3. Испытания крупного и мелкого заполнителя

Крупный и мелкий заполнитель просеивали в соответствии с методом испытаний BS 812-103.1 : 1985 [31] в соответствии со спецификациями BS 882 : 1992 [34] (рис. 13 и 14).

Мелкие заполнители были хорошо отсортированы, в то время как крупные заполнители представляли собой преимущественно однородные заполнители размером 20  мм, соответственно, согласно рисункам 13 и 14.

3.2.4. Испытания других мелких и крупных заполнителей

Полученное процентное содержание мелких частиц составило 0,273 для песка, а для крупных заполнителей – 0,043. Это было меньше, чем максимум 4% согласно спецификации BS 882 : 19.92 [34]. Водопоглощение для крупных заполнителей составило 0,16. Относительная плотность составила 2,668 для крупных заполнителей. Индекс лещадности для крупных заполнителей составил 28,7% < 40% в соответствии со спецификациями BS 882 : 1992.

3.2.5. Результаты исследования почвы

Полученный коэффициент сцепления С составил 10,8, а угол внутреннего трения . Следовательно, несущая способность грунта участка, определенная по модели Терцаги, дала значение 292,47 кПа.

3.3. Нагрузки на свежезалитые плиты
3.3.1. Кривые зависимости времени прогиба нагрузки от свежезалитой плиты

В таблице 5 показаны данные показаний, записанных с начала до конца заливки и в течение периода загрузки. В таблице 5 DG относится к стрелочному индикатору. Следует отметить, что литейно-отделочные работы закончились менее чем за 10 минут от начала литья. Прогиб увеличился на ДГ-9 за первые 37 минут.

Таблица 6 показывает, что произошло снижение нагрузки, так как установка происходит на тензодатчики, расположенные на краях плиты (LC 2 и 3). Нагрузки на тензодатчики в центре плит LC 1 и 4 оставались постоянными в течение 37 минут.

На рис. 15 показан прогиб, возникающий из-за нагрузки свежего бетона на нижнюю плиту. Это контролировалось циферблатными индикаторами DG8, DG6, DG7, DG6, D65, DG4, DG3, DG2 и DG1 в местах, показанных на рис. 9. В целом видно, что прогиб уменьшается по мере затвердевания бетона.

Точки, показанные на рис. 16, обозначают следующее: Точка A: начало разливки. Точка B: конец литья. Точка C: окончательное схватывание бетона. Точка D: день высыхания бетона после заливки. Точка Е: день высыхания бетона после заливки. Точка F: день высыхания бетона после заливки. Точка G: день высыхания бетона после заливки. Точка Н: день сушки после литья.

Таким образом, на рисунке 16 видно, что прогиб резко увеличился в момент разливки с 0 мм (точка А) до 1,01 мм (точка В). Точка B достигается через 10 минут заброса.

Прогиб дополнительно увеличился с 1,01 мм (точка B) до 1,159 мм (точка C). Точка С, которая наступает через 9 часов 23 минуты после заливки, принимается за окончательное время схватывания бетона.

После этого отклонение оставалось постоянным от точки C до точки D (1,145 мм). Точка D – это 10 -й день после отливки.

От точки D (день) отклонение резко уменьшилось до 0,475 мм (точка H). Точка Н – через 28 дней после литья.

3.3.2. Кривые времени нагрузки для свежезалитой железобетонной плиты и стоек

Уменьшение нагрузки произошло по мере схватывания бетона, на что указывают тензодатчики, LC 2 и 3, расположенные по краям плиты в соответствии с таблицей 7. Уменьшение тензодатчика нагрузки из-за настройки минимальны. Это снижение составило 0,6 % для LC 2 и 0,1 % для LC 3 с начала разливки. Нагрузки на тензодатчики в центре плит LC 1 и 4 увеличились минимально на 0,54% и 0,1%, соответственно, в течение 37 минут от начала литья.

3.3.3. Зависимость нагрузки от времени для нагрузок на свежеотлитые плиты

Рисунок 17 показывает, что тенденция снижения нагрузки одинакова для всех тензодатчиков. Снижение нагрузки за 28-дневный период составляет 28% для LC4, 36% для LC3, 44% для LC1 и 52% для LC2.

На рис. 18 показано резкое увеличение нагрузки, зафиксированное в начале заливки, от точки А до точки В. Точка А представляет вес опалубки, стоек и арматуры, равный 0,79 кН. Точка В была зафиксирована через 10 минут заброса.

Нагрузка достигла своего пика в 2,58 кН (точка C), а затем постоянно снижалась по мере затвердевания бетона до 1,83 кН (точка D). Нагрузка уменьшилась на 29,1% от точки С до точки D. Точка D была достигнута через 28 дней. В промежутке между 28 днями отверждения были некоторые подъемы и падения, связанные с отверждением плиты.

(1) Кривые отклонения нагрузки . На рис. 19 показаны комбинированные кривые времени нагрузки для нагрузок от свежезалитой железобетонной плиты. Все графики показывают, что произошел резкий рост нагрузки и прогиба. Постоянная нагрузка, сопровождаемая непрерывным прогибом, привела затем к резкому падению нагрузки при постоянном прогибе. Наконец, в результате уменьшилось дезертирство и нагрузка.

На рис. 20 показано, что прогиб резко увеличился в момент литья с 0 мм до 1,01 мм (от точки А до точки В соответственно) в течение 10 минут литья. Далее она увеличилась с 1,01 мм (точка B) до 1,159 мм (точка C) после схватывания через 9 часов и 23 минуты после заливки из-за нагрузок на железобетон, опалубку и подпорки.

После этого он оставался довольно постоянным до 10-го дня (точка D). Точка DE – это снижение нагрузки, зарегистрированное на 10 -й день. Точка F это 14 -й день после сушки. На тот момент прогиб был 0,7 мм. По мере дальнейшего высыхания бетона нагрузка уменьшалась на 7,3% от точки E до точки G. Окончательный прогиб составил 0,475 мм через 28 дней (точка H). Этот график показывает, что вес, зарегистрированный через 10 дней, был низким. Это означает, что колонны и балки начали воспринимать часть нагрузки. В это время плита достигла рабочей прочности на 3 дня больше, чем обычные 7 дней, при которых обычно проверяется прочность бетона. Таким образом, вызывает озабоченность тот факт, что рабочая прочность бетона на сжатие не проверяется через 10 дней.

Согласно таблице 8 прогиб из-за свежезалитой железобетонной плиты и стоек был выше, чем расчетный упругий прогиб из-за временных нагрузок.

3.4. Нагрузки от блоков (моментально загруженные строительные нагрузки)
3.4.1. Кривые времени прогиба для строительных нагрузок, вызванных блоками

Полые и сплошные блоки укладывались на плиту первого этажа, и контролировался прогиб. Они были уложены во временном интервале 4 часа. Они имели одинаковый вес в среднем 17,38 кг. Они были сложены на высоту 1,330 м. Это было основано на высоте, полученной из типичной высоты штабелированных строительных грузов, наблюдаемых во время базового обследования, из которых 81,8% блочных нагрузок варьировались от 1 до 1,8 м.

Кривая на рис. 21 показывает, что прогиб увеличился во время нагрузки с 0 мм (точка A) до 8,9 мм (точка B). Затем дефект увеличился на 32,75% с 8,9 мм (точка B) до 11,815 мм (точка C). Точка С – через 11 дней.

Во время разгрузки прогиб уменьшился на 53,45% с 11,815 мм до 5,5 мм (точка D). Разгрузка производилась во временном интервале 7 часов. Можно заметить, что после разгрузки дефект остался на уровне 5,5 мм и не вернулся к нулю, что означает, что плита была нагружена в неупругом диапазоне.

Из Таблицы 9 прогиб, полученный в результате эксперимента 11,815 мм, был выше предела (пролет/500 мм) и немедленный прогиб из-за расчетных нагрузок.

Всего было добавлено 672 блока, а прогиб измерялся через каждые 20 блоков.

Согласно рисунку 22 нагрузка увеличилась с 0 до 11,9 кН/м 2 от начала штабелирования до конца (от точки А до точки В). Это соответствовало увеличению дефекта с 0 до 8,14  мм за 4 часа.

Нагрузка оставалась постоянной от точки B до точки C, но прогиб увеличился с 8,14 мм до 11,7 мм в течение 11 дней. Это показывает, что прогиб продолжал увеличиваться даже после прекращения нагрузки. Это означает, что плита была нагружена в неупругом диапазоне.

Во время разгрузки (от точки C до точки D) прогиб уменьшился с 11,7 мм до 5,55 мм, а нагрузка уменьшилась с 11,9 кН до 0 кН.

3.5. Обсуждение

Прогиб из-за строительных нагрузок не должен превышать долгосрочный предел прогиба или . Поскольку прогиб 8 мм был пределом , можно предположить, что прогиб 5,33 мм (достигнутый за счет коэффициента запаса 1,5, который умножается на временную нагрузку при расчете предельного расчета) не должен превышаться, что соответствует нагрузка 9.2 как показано на рисунке 22.

Приложенные нагрузки от блоков (всего 672), уложенных на плиту первого этажа, имели нагрузку

Свежевылитая плита имела расчетную нагрузку собственного веса

Из рисунка 9, максимальная площадь опоры, занимаемая опорой, равна . Следовательно, вес плиты на площади, удерживаемой опорой, равен . Пиковая нагрузка через опору, зарегистрированная в ходе эксперимента, составила . Это означает, что вес опалубки был равен .

Предполагалось, что расчетное воздействие будет . Тем не менее, наложенное воздействие ощущается из-за нагруженных блоков, а наложенное воздействие ощущается из-за свежезалитого бетона на верхнем этаже. На нижний этаж это влияет точечной нагрузкой 2,58 . Следовательно, конструкция должна учитывать вынужденное воздействие из-за строительных материалов, а точечные нагрузки из-за опор или опор должны поддерживаться до завершения строительства, что является нерентабельной альтернативой.

3.6. Заключение
3.6.1. Прогиб

Ручной прогиб по расчетам составил 0,103  мм из-за расчетной динамической нагрузки.

Экспериментально получен прогиб 11,9 мм в середине пролета из-за блочных нагрузок, а прогиб 1,159 мм получен из-за нагрузок от свежезалитой железобетонной плиты и подпорок.

В соответствии с EN 1992-1-1 допустимый прогиб был равен 16 мм во время строительства и 8 мм после строительства. Таким образом, все отклонения от экспериментов, вызванные строительными нагрузками, обусловленными бетонными блоками (11,815 мм) и нагрузками на свежезалитые плиты (1,159 мм).мм) и от расчетной нагрузки, равной 0,103 мм, были меньше максимально допустимого прогиба пролета/250, равного 16 мм. Результаты прогиба от нагрузок из-за блоков (11,815 мм) превышали допустимый прогиб, равный 8 мм.

3.6.2. Строительные нагрузки

При нагрузках от свежезалитой плиты площадь, воспринимаемая стойками, составляла Расчетные временные нагрузки согласно BS EN 1991-1-1 составляли 2 . Пиковая нагрузка через опору на экспериментально зарегистрированную площадь составила .

Для нагрузок от блоков, прикладываемые нагрузки от блоков составляли Расчетные временные нагрузки в соответствии с BS EN 1991-1-1 составляли 2, а предельная расчетная нагрузка, которую должна нести плита, составляла 14,77 . Таким образом, нагрузка на конструкцию из-за блоков была выше расчетной нагрузки 2 

Фактическая нагрузка от веса блоков составила

Это было на 55,2% выше предельной расчетной нагрузки.

3.7. Рекомендации

Ни одна плита не может быть занята или добавлена ​​поверх другой, если только не сделана задняя распорка, особенно в середине опорной плиты.

Если обратная распорка не выполнена, строительные нагрузки от таких материалов, как блоки, не должны опираться на плиту, чтобы избежать краткосрочных и долгосрочных эффектов, таких как растрескивание и ползучесть, как указано выше.

Доступность данных

Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, включены в эту статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют о наличии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку, предоставленную Специальным комитетом по исследовательским грантам Университета Кьямбого (3 rd , прием предложений).

Ссылки
  1. С. Эколу и Х. М. Алинаитве, Разрушение конструкций в Восточной Африке с акцентом на причины отказов на этапе строительства, Амстердам , IOS Press, Амстердам, Нидерланды, 2014.

  2. C. J. 900 Моттер и А. Ф. Скэнлон, Моделирование двухсторонних прогибов железобетонных плит перекрытий из-за строительной нагрузки», Journal of Structural Engineering , том. 144, нет. 6, 2018.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя

  3. С. Дж. Хикс, Дж. В. Рэкхем и Г. Х. Каучман, «Композитные плиты и балки с использованием стального настила: передовая практика проектирования и строительства (пересмотренное издание)», Ассоциация производителей металлических облицовок и кровли и SCI, Ascot , 2009 г., https://scholar.google.com/scholar?hl=enas_sdt=0%2C5q=S.+J.+Hicks%2C+J.+W.+ Rackham%2C+и+G.+H.+Couchman%2C+%E2%80%9CКомпозитные+плиты+и+балки+использование+стали+настилов%3A+лучшие+практики+для+проектирования+и+строительства%28пересмотрено+ издание% 29%2C%E2%80%9D+The+Metal+Cl.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  4. EN Cen, 1991-1-6:2005: Еврокод 1: Воздействия на конструкции. Часть 1-6: Общие действия — Действия во время выполнения , CEN, Брюссель, Бельгия, 2005.

  5. Х. Аюб и С. Каршенас, «Результаты исследования временных нагрузок бетонной конструкции на вновь залитых плитах», Журнал Строительная инженерия , том. 120, нет. 5, стр. 1543–1562, 1994.

    Просмотр:

    Сайт издателя | Google Scholar

  6. К.-Ю. Чанг и С.-Дж. Хванг, «Практическая оценка прогиба плиты в двух направлениях», Journal of Structural Engineering , vol. 122, нет. 2, стр. 150–159, 1996.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  7. Г. М. Айининуола и О. О. Олалуси, «Оценка аварий зданий в Нигерии», African Journal of Science and Technology (AJST) , vol. 5, нет. 1, стр. 73–78, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  8. А. К. Тайебва и М. Кьякула, «Конструктивный учет при проектировании железобетонных плит с отверстиями», в Труды второй Международной конференции по достижениям в области техники и технологий , стр. 436–441, Лангкави, Малайзия, октябрь 2005 г. готовый бетон/техническая информация/бетононасос-часто задаваемые вопросы.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  9. М. Буитраго, Дж. Сагасета и Дж. М. Адам, «Предотвращение отказов во время строительства с использованием структурных предохранителей в качестве ограничителей нагрузки на временных опорных конструкциях», Engineering Structures , vol. 204, стр. 1–33, 2020.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  10. Р. Ирумба и Дж. А. Мвакали, «Этика в строительстве: примеры из Уганды», 2020 г., http://scholar.google.com/scholar?q=related:W5cBQEaNFFQJ:scolar.google.com/&sciop =этика+в+строительстве:+примеры+из+уганды&hl=en&as_sdt=0,5#d=gs_qabs&u=%23p%3DWecBQEaNFFQJ, [онлайн]. Доступный.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  11. Р. Ирумба, Моделирование показателей безопасности строительства и рынков жилья в городе Кампала, Уганда , Королевский технологический институт KTH, Стокгольм, Швеция, 2015.

  12. 49 Десайи и К. Мутху, «Краткий обзор прочности, прогиба и растрескивания прямоугольных, наклонных и круглых железобетонных плит», Журнал Индийского института науки , том. 68, нет. 3 и 4, стр. 91–108, 2013.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  13. BSI, «EN 1992-1-1:2004: Еврокод 2: проектирование бетонных конструкций», Часть 1-1: Общие правила и Rules for Buildings , BSI, London, England, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  14. J. H. Bungey, S. G. Millard, and M. G. Grantham, «Testing бетон», Structures , London, Taylor & NewYork, 4-е издание, 2006 г.

    Просмотр:

    Google Scholar

  15. Т. Уайтман, Д. Д. Лихти и И. Чандлер, «Измерение отклонений бетонных балок с помощью цифровой фотограмметрии ближнего действия», в Труды симпозиума по геопространственной теории, обработке и приложениям , Оттава, Канада, июль 2002 г.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  16. С. Тови, Прогиб бетонных плит: текущие характеристики и расчетные пределы прогиба , Университет Западного Лондона, Лондон, Англия, 2017 г., Диссертация (кандидатская).

  17. Р. Л. Воллум, Р. М. Мосс и Т. Р. Хоссейн, «Отклонения плит в монолитном каркасном здании в Кардингтоне», Журнал исследований бетона , том. 54, нет. 1, стр. 23–34, 2002 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  18. Н. Галати, А. Нанни, Дж. Густаво Тумиалан и П. Х. Циль, «Оценка на месте двух систем бетонных плит. I: определение нагрузки и процедура нагружения», Журнал эксплуатации построенных объектов , том. 22, нет. 4, стр. 207–216, 2008 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  19. М. Э. Хак и А. Мунд, «Нагрузки на берега и плиты при строительстве многоэтажных конструкций: подход с использованием искусственной нейронной сети», в Proceedings of the 2002 for Engineering Education Annual Conference & Exposition , Вашингтон, округ Колумбия, США, июнь 2002 г.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  20. Парк Х. Г., Хван Х.Дж., Хонг Г.Х., Ким Ю.Н. нагрузка и низкая температура», Структурный журнал ACI , том. 109, нет. 3, 2012.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  21. Р. И. Гилберт и X. Х. Го, «Зависимое от времени отклонение и деформация железобетонных плоских плит — экспериментальное исследование», ACI Structural Journal , vol. 102, нет. 3, 2005.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  22. Корпорация Microsoft, «Microsoft Excel», Micro , 2019, https://office.microsoft.com/excel.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  23. B. S. Bsi, EN 12390-1:2012. Испытание затвердевшего бетона. Часть 1: Форма, размеры и другие требования к образцам и формам , BSI, Лондон, Англия, 2012 г.

  24. BSI, EN 12350-2:2019. Тестирование свежего бетона. Испытание на осадку , BSI, Лондон, Англия, 2019 г.

  25. BSI, EN 12390–2:2019. Испытание затвердевшего бетона. Часть 2: Изготовление и отверждение образцов для испытаний на прочность , BSI, Лондон, Англия, 2019 г.

  26. B. S. Bsi, EN 12390-3:2019. Испытание затвердевшего бетона. Часть 3: Прочность на сжатие образцов для испытаний , BSI, Лондон, Англия, 2019 г.

  27. B.S. Bsi, 812-102:1984. Testing Aggregates-Part 102: Methods for Sampling , BSI, London, England, 1984.

  28. B.S. Bsi, 812.105:1989. Метод определения индекса хлопьевидности формы частиц , BSI, Лондон, Англия, 1989.

  29. B. S. Bsi, 812-2:1995. Агрегаты тестирования. Часть 2. Методы определения плотности , BSI, Лондон, Англия, 1995.

  30. BSI, 812–103.1:1985 Метод определения распределения частиц по размерам — ситовые испытания , BSI, Лондон, Англия, 1985

  31. B. S. Bsi, 1377-7:1990. Методы испытаний грунтов строительного назначения. Часть 7: Испытания на прочность на сдвиг (общее напряжение) , BSI, Лондон, Англия, 1990.

  32. A. V. Gullapalli, ACI 318 Положения кода для контроля прогиба двухсторонних бетонных плит , Университет штата Пенсильвания, Пеннсильвания, PA, USA, 2009.

  33. B. S. BSI, 55555. 2009. EN 882:

  34. B. S. BSI, 5555. 2009. En 882:

  35. B. S. BSI, 555. 2009.

  36. . . Спецификация заполнителей из природных источников для бетона , BSI, Лондон, Англия, 1992.

Copyright © 2022 Eriya Kigoye and Michael Kyakula. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Активные нагрузки | UpCodes

ТАБЛИЦА 1607. 1

МИНИМАЛЬНЫЕ РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ НАГРУЗКИ, Л 0 И МИНИМАЛЬНЫЕ СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ НАГРУЗКИ

ЗАНЯТИЕ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УНИФОРМ (psf) КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ (фунты) ТАКЖЕ СМ. РАЗДЕЛ
1. Квартиры (см. жилые)
2. Системы фальшполов Использование в офисе 50 2000
Использование компьютера 100 2000
3. Оружейные и тренировочные комнаты 150 б
4. Зоны сборки Неподвижные сиденья (крепятся к полу) 60 и
Спот, проекции и диспетчерские 50
Вестибюли 100 и
Подвижные сиденья 100 и
Пол сцены 150 б
Платформы (в сборе) 100 и
Трибуны, складные и телескопические сиденья и трибуны 100 a (см. раздел 1607.19)
Стадионы и арены со стационарными сиденьями (крепятся к полу) 60 a (см. раздел 1607.19)
Прочие монтажные зоны 100 и
5. Балконы и террасы 1,5-кратная временная нагрузка для обслуживаемой площади, не требуется превышать 100
6. Подиумы для обслуживания и доступа для обслуживания 40 300
7. Карнизы 60
8. Коридоры Первый этаж 100
Прочие полы То же, что и заполняемость, за исключением указанного
9. Столовые и рестораны 100 и
10. Жилые помещения (см. жилые)
11. Решетка машинного отделения лифта и диспетчерской (площадью 2 дюйма на 2 дюйма) 300
12. Легкая отделка напольной плиты (на площади 1 дюйм на 1 дюйм) 200
13. Пожарные лестницы 100
  Только для частных домов 40
14. Фиксированные лестницы См. раздел 1607.17
15. Гаражи Только легковые автомобили 40 в См. Раздел 1607.7
Грузовые автомобили и автобусы См. раздел 1607.8
16. Поручни, ограждения и поручни См. раздел 1607.9
17. Вертолетные площадки См. раздел 1607.6
18. Больницы Коридоры над первым этажом 80 1000
Операционные, лаборатории 60 1000
Палаты пациентов 40 1000
19. Гостиницы (см. жилые)
20. Библиотеки Коридоры над первым этажом 80 1000
Читальные залы 60 1000
Стеллажные помещения 150 б 1000 Секция 1607.18
21. Производство Тяжелый 250 б 3000
Легкий 125 б 2000
22. Шатры, кроме домов на одну и две семьи 75
23. Офисные здания Коридоры над первым этажом 80 2000
Файловые и компьютерные помещения должны быть рассчитаны на более высокие нагрузки в зависимости от предполагаемой занятости
Вестибюли и коридоры первого этажа 100 2000
Офисы 50 2000
24. Пенитенциарные учреждения Блоки ячеек 40
Коридоры 100
25. Рекреационное использование Дорожки для боулинга, бильярдные и аналогичные виды использования 75 и
Танцевальные и бальные залы 100 и
Гимназии 100 и
Ледовые катки 250 б
Роликовые катки 100 и
26. Жилой Одно- и двухквартирные дома: Раздел 1607.22

Нежилые чердаки без кладовки

10

Нежилые чердаки с кладовкой

20

Жилые чердаки и спальные помещения

30

Навесы, включая тенты

20

Все остальные области

40
Гостиницы и многоквартирные дома:

Отдельные помещения и обслуживающие их коридоры

40

Общественные помещения a и обслуживающие их коридоры

100
27. Крыши       Раздел 1607.14.2
   
   
   
Обычные плоские, скатные и криволинейные крыши (нежилые) 20
Площади крыши, используемые для сборки 100 и
Площади крыши, используемые не для сборки То же, что и заполняемость
Вегетативные и ландшафтные крыши:

Площади крыши, не предназначенные для проживания

20

Площади крыши, используемые для сборки

100 и

Площади крыши, используемые для других целей

То же, что и заполняемость
Навесы и навесы:

Тканевая конструкция, поддерживаемая каркасной конструкцией

5 и

Все прочее строительство, кроме жилых домов на одну и две семьи

20
Основные элементы кровли, открытые для рабочего пола:  

Единичная точка нижнего пояса ферм крыши или любая точка вдоль основных конструктивных элементов, поддерживающих крыши над производственными, складскими и ремонтными гаражами

2000

Все остальные главные элементы крыши

300
Все поверхности крыши, подлежащие ремонту 300
28. Школы Классы 40 1000
Коридоры над первым этажом 80 1000
Коридоры первого этажа 100 1000
29. Иллюминаторы, ребра световых люков и доступные потолки 200
30. Тротуары, подъездные пути и дворы, предназначенные для перевозки грузовиками 250 б 8000 Секция 1607. 20
31. Лестницы и выходы Одно- и двухквартирные дома 40 300 Раздел 1607.21
Все прочие 100 300 Раздел 1607.21
32. Складские помещения над потолками 20
33. Склады хранения (должны быть рассчитаны на более тяжелые нагрузки, если это необходимо для предполагаемого хранения) Тяжелый 250 б
Светлый 125 б
34. Магазины Розница:  

Первый этаж

100 1000

Верхние этажи

75 1000
Оптовая торговля, все этажи 125 б 1000
35. Автомобильные барьеры См. раздел 1607.10
36. Проходы и приподнятые платформы (кроме выходов) 60
37. Дворы и террасы, пешеходные 100 и

Для SI: 1 дюйм = 25,4 мм, 1 квадратный дюйм = 645,16 мм 2 ,
1 квадратный фут = 0,0929 мкН/м 2 , 1 фунт = 0,004448 кН,
1 фунт на кубический фут = 16 кг/м 3 .

  1. Снижение динамической нагрузки не допускается.
  2. Снижение динамической нагрузки допускается только в соответствии с разделом 1607.12.1.2 или пунктом 1 раздела 1607.12.2.
  3. Снижение динамической нагрузки допускается только в соответствии с разделом 1607.12.1.3 или пунктом 2 раздела 1607.12.2.

Конструкция системы двухстороннего бетонного пола с плоскими плитами

Код

Требования строительных норм и правил для конструкционного бетона (ACI 318-14) и комментарии (ACI 318R-14)

Минимальные расчетные нагрузки для Здания и другие сооружения (ASCE/SEI 7-10)

Совет по международным нормам, 2012 Международный строительный кодекс, Вашингтон, округ Колумбия, 2012

Ссылка

Примечания к ACI 318-11 Building Нормы и требования к конструкционному бетону, двенадцатое издание, портландцемент 2013 г. Ассоциация, пример 20.1

Системы бетонных полов (Руководство по оценке и экономии), второе издание, 2002 г. Дэвид А. Фанелла

Упрощенное проектирование усиленных Бетонные здания, четвертое издание, 2011 г. Махмуд Э. Камара и Лоуренс К. Novak

Расчетные данные

Высота от пола до пола = 9 футов (по архитектурным чертежам)

Наложенная статическая нагрузка, SDL = 20 фунтов на квадратный фут для каркасных перегородки, деревянные стойки гипс 2 стороны

ASCE/SEI 7-10 (Таблица C3-1)

Переменная нагрузка, LL = 40 фунтов на квадратный фут для Жилые этажи ASCE/SEI 7-10 (Таблица 4-1)

F C = 4000 фунтов на квадратный дюйм (для плитов)

F C = 6000 PSI (для столбцов)

5 F 32 333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333н. = 60 000 psi

Требуемая огнестойкость рейтинг = 2 часа

Решение

a. Минимальная плита толщина — Прогиб ACI 318-14 (8.3.1.1)

 

В отклонение этого примера будет рассчитано и проверено, чтобы удовлетворить требованиям проекта. пределы прогиба. Минимальная толщина и глубина элемента из ACI 318-14 будет используется для предварительной калибровки.

 

Использование Минимальная толщина плиты ACI 318-14 для двусторонней конструкции без внутренней отделки балки в Таблица 8.3.1.1 .

Внешние панели: дюймы ACI 318-14 (табл. 8.3.1.1)

Но не менее 5 дм. ACI 318-14 (8.3.1.1(a))

Внутренние панели: дюймы ACI 318-14 (табл. 8.3.1.1)

Но не менее более 5 дюймов ACI 318-14 (8.3.1.1(a))

 

Где l n = длина пролета в свету в продольном направлении = 216 16 = 200 дюймов

Попробуйте плиту толщиной 7 дюймов для всех панелей (собственный вес = 87,5 фунтов на квадратный фут)

 

b. Прочность плиты на сдвиг при одностороннем сдвиге

 

Оцените среднее значение эффективная глубина (рис. 2):

 

Где:

c прозрачный = 3/4 дюйма для # 4 стального стержня 2 318-14 (табл. 20.6.1.3.1)

d b = 0,5 дюйма для стального стержня № 4

Рисунок 2 — Двухсторонняя система для плоских бетонных полов

 

Расчетная статическая нагрузка, фунт/фут

Факторная временная нагрузка, фунт/фут ACI 318-14 (5.3.1)

Суммарная факторизованная нагрузка, фунтов на квадратный фут

 

Проверка достаточности толщины плиты для действия балки (односторонний сдвиг) АКИ 318-14 (22,5)

 

на внутренней колонке:

 

Рассмотрим 12-дюймовый. широкий полоска. Критическое сечение для одностороннего сдвига находится на расстоянии d , от лицевой стороны крепи (см. рис. 3)

Приток для одностороннего движения сдвиг в футах 2

тысяч фунтов

ACI 318-14 (ур. 22.5.5.1)

где для нормального бетона

тысяч фунтов

Толщина плиты 7 дюймов достаточно для одностороннего сдвига.

в. Сдвиг плиты прочность на двусторонний сдвиг

 

Проверить адекватность толщина плиты для продавливания (двусторонний сдвиг) во внутренней колонне (рис. 4):

Приток для двустороннего движения сдвиг составляет футы 2

тысяч фунтов

(для квадратной внутренней колонны) АКИ 318-14 (Таблица 22.6.5.2(a))

тысяч фунтов

Толщина плиты 7 дюймов достаточно для двухстороннего сдвига.

 

 

 


d. Размеры колонны — осевая нагрузка

Проверить адекватность размеры колонны для осевой нагрузки:

Площадь притока для внутренняя колонка

тысяч фунтов

(для внутренней квадратной колонны) ACI 318-14 (22.4.2)

Размеры колонны 16 дюймов x 16 дюймов. подходят для осевой нагрузки.

ACI 318 утверждает, что плитная система должны быть рассчитаны по любой процедуре, удовлетворяющей равновесию и геометрическим совместимость при условии соблюдения критериев прочности и работоспособности. доволен. Отличие двухсистем от односторонних дается АКИ 318-14 (R8.10.2.3 и R8.3.1.2) .

 

ACI 318 разрешает использование прямого Метод расчета (DDM) и метод эквивалентной рамы (EFM) для гравитационной нагрузки анализ ортогональных рам и применим к плоским пластинам, плоским плитам и плиты с балками. В следующих разделах описывается решение для DDM, EFM и программное обеспечение spSlab соответственно.

Двусторонние плиты, удовлетворяющие пределы в ACI 318-14 (8.10.2) разрешено проектировать в соответствии с ДДМ.

2.1.1. Метод прямого проектирования ограничения

Есть состоит как минимум из трех непрерывных пролетов в каждом направлении ACI 318-14 (8.10.2.1)

Последовательно длины пролетов равны ACI 318-14 (8.10.2.2)

Длинный-короткий коэффициент размаха 1,29 < 2 ACI 318-14 (8.10.2.3)

Столбцы не компенсируются ACI 318-14 (8.10.2.4)

Нагрузки равномерно распределены по всей панели ACI 318-14 (8.10.2.5)

Служба Коэффициент полезной нагрузки 0,37 < 2.0 ACI 318-14 (8.10.2.6)

Плита система без балок и это требование не применимо ACI 318-14 (8.10.2.7)

С все критерии соблюдены, можно использовать метод прямого проектирования.

2.1.2. Дизайн моменты

а. Рассчитать общий учитываемый статический момент:

фут-тыс.фунтов ACI 318-14 (8.10.3.2)

б. Распространяйте суммарный факторизованный момент во внутреннем и концевом пролете: АКИ 318-14 (8.10.4)

Таблица 1 – Распределение M o по пролету

Местоположение

Общий расчетный момент полосы,
M DS ( тыс. футов )

Внешний пролет

Внешний негатив

0,26 x M или = 24,3

Положительный

0,52 x M или = 48,7

Внутренний негатив

0,70 x M или = 65,5

Внутренний пролет

Положительный

0,35 x M или = 32,8

 

 

 

c. Рассчитать моменты полосы столбца. АКИ 318-14 (8.10.5)

 

Это доля отрицательных и положительных суммарных расчетных моментов полосы, не воспринимаемая полосы столбцов должны быть пропорционально назначены соответствующим двум полусредним полоски.

ACI 318-14 (8.10.6.1)

 

Таблица 2 — сбоку Распределение полного расчетного момента полосы, M DS

Местоположение

Планка Total Design

Момент, М ДС (фут-тыс.фунтов)

Полоса колонны

Момент, (фут-тыс.фунтов)

Момент из двух

Половина средних полос,

(фут-кипс)

Внешний пролет

Внешний вид

Отрицательный *

24,3

1,00 x M DS = 24,3

0,00 x М DS = 0,0

Положительный

48,7

0,60 x M DS = 29,2

0,40 x M DS = 19,5

Интерьер

Отрицательный *

65,5

0,75 x M DS = 49,1

0,25 x M DS = 16,4

Внутренний пролет

Положительный

32,8

0,60 x M DS = 19,7

0,40 x M DS = 13,1

* Все отрицательные моменты перед лицом поддержки.

 

2.1.3. Требования к арматуре на изгиб

 

a. Определять арматура на изгиб требуется для колонн и средних полос на всех критических разделы

Следующий расчет для наружного пролета наружное отрицательное расположение полосы колонны.

ft-kips

Использовать среднее d avg = 5,75 дюйма

До определить площадь стали, необходимо сделать предположение, является ли сечение растяжение или сжатие, а также относительно расстояния между результирующие силы сжатия и растяжения по сечению плиты ( jd ). В В этом примере предполагается секция с регулируемым натяжением, поэтому коэффициент уменьшения равен 0,9, а jd будет принято равным 0,95d . Предположения будут проверены после того, как площадь стали будет окончательно определена.

Предположительно.

Колонна ширина полосы, дюйм

Средний ширина полосы, дюйм

дюйм 2

Пересчитать a для фактический A s = 0,99 дюйма 2 :

дюйм

в

Таким образом, предполагается, что секция регулируется натяжением является действительным.

в 2

Minin 2 в 2 ACI 318-14 (24.4.3.2)

Максимум. 318-14 (8.7.2.2)

Обеспечьте 6 — #4 стержня с 2 и

На основе процедуры, описанной выше, значения для всех расположение пролетов указано в таблице 3.

Таблица 3 — Требуемая арматура плиты для изгиба (DDM)

Диапазон Местонахождение

М и

(фут-кипс)

б

(дюйм)

д

(дюйм)

A с Треб. для

изгиб (в 2 )

Мин А с

2 )

Усиление

Прилагается

A s Prov. для

изгиб (в 2 )

Конечный пролет

Столбец

Лента

Внешний негатив

24,3

84

5,75

0,96

1,06

6-#4

1,2

Положительный

29

84

5,75

1,15

1,06

6-#4

1,2

Внутренний негатив

49,6

84

5,75

1,99

1,06

10-#4

2

Средний

Лента

Внешний негатив

0

84

5,75

0

1,06

6-#4

1,2

Положительный

19,7

84

5,75

0,77

1,06

6-#4

1,2

Внутренний негатив

15,9

84

5,75

0,62

1,06

6-#4

1,2

Интерьер Пролет

Столбец

Лента

Положительный

19,7

84

5,75

0,77

1,06

6-#4

1,2

Средний

Лента

Положительный

13,1

84

5,75

0,51

1,06

6-#4

1,2

 

б. Рассчитать дополнительная арматура плиты на колоннах для передачи момента между плитой и столбец

Факторный момент плиты сопротивление колонны () должно быть передано на изгиб. Концентрация арматуры над колонной за счет более близкого расположения или дополнительных чтобы противостоять этому моменту, необходимо использовать арматуру. Доля момента плиты не рассчитаны на сопротивление изгибу, предполагается, что они сопротивляются эксцентриситет сдвига. АКИ 318-14 (8.4.2.3)

Часть несбалансированной момент, передаваемый изгибом, равен ACI 318-14 (8.4.2.3.1)

, где

ACI 318-14 (8.4.3.3.2)

Dimsense Diamension из-за измерения в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении в направлении размерной сечения в направлении. пролета, для которого моменты определены в ACI 318, глава 8 (см. рис. 5).

Размер критического сечения, измеренный в направлении, перпендикулярном ACI 318, глава 8 (см. рисунок 5).

= Эффективная ширина плиты = ACI 318-14 (8.4.2.3.3)

Таблица 4 — Требуется дополнительное армирование плиты для передачи момента между плитой и колонна (DDM)

Диапазон Местонахождение

М у *

(фут-кипс)

γ f

γ f М и

(фут-кипс)

Действует плита

ширина, б б

(дюйм)

д

(дюйм)

А с требуется

внутри б б

2 )

А с пров. Для

изгиб в пределах б б

2 )

Доп.

Усил.

Конечный пролет

Полоса колонки

Экстерьер Отрицательный

24,3

0,62

15,1

37

5,75

0,6

0,53

1-#4

Интерьер Отрицательный

0,0

0,60

0,0

37

5,75

0,0

0,97

*M u берется по средней линии поддержки в методе эквивалентного кадра.

 

2.1.4. Факторные моменты в колоннах

а. Внутренние колонны:

ACI 318-14 (8.10.7.2)

фут-кипы

С одинаковым размером и длиной колонны сверху и снизу плита,

тыс. футов

b. Внешние столбцы:

Общий внешний негатив момент от плиты должен передаваться непосредственно на колонну: ft-kips. С тем же размером и длиной столбца выше и ниже плиты,

тыс. футов

определенные выше моменты комбинируются с учитываемыми осевыми нагрузками (для каждого story) для оформления секций столбцов, как показано далее в этом примере.

EFM — это наиболее полная и подробная процедура, предоставленная ACI 318 для анализа и проектирование двухсторонних систем перекрытий, где структура моделируется серией эквивалентных шпангоутов (внутренних и внешних) на линиях столбцов, взятых продольно и поперечно через здание.

Эквивалентный кадр состоит из трех части:

1)       Горизонтальная плитно-балочная полоса, в т. ч. любые лучи, проходящие в направлении рамы. Различные значения момента следует учитывать инерцию вдоль оси плит-балок, где общий момент инерции в любом поперечном сечении вне соединений или колонны принимаются капиталы, а момент инерции плиты-балки в лицевую сторону столбца, скобку или прописную делить на количество (1-с 2 2 ) 2 принимают для расчета момента инерции плит-балок от центра колонны до лицевой стороны колонны, кронштейна или капители. АКИ 318-14 (8.11.3)

2)       Колонны или другие вертикальные опоры элементы, выступающие над и под плитой. Различные значения момента следует учитывать инерцию по оси колонн, где момент инерции колонн сверху и снизу плиты-балки в стыке должны быть предполагается бесконечным, а поперечное сечение бетона равно допускается использовать для определения момента инерции колонн при любом поперечном секция вне суставов или капителей колонн. АКИ 318-14 (8. 11.4)

3)       Элементы конструкции (Крутильные элементы), которые обеспечивают передачу момента между горизонтальными и вертикальными члены. Предполагается, что эти элементы имеют постоянное поперечное сечение по всей их длине, состоящий из наибольшего из следующего: (1) часть плиты, имеющая ширину, равную ширине колонны, кронштейна или капители в направлении пролета, для которого определяются моменты, (2) часть плиты, указанная в (1), плюс часть поперечной балки выше и ниже плиты для монолитной или полностью композитной конструкции, (3) поперечная балка включает ту часть плиты, которая находится по обе стороны от балки на расстояние, равное проекции луча выше или ниже плита, в зависимости от того, что больше, но не более чем в четыре раза больше плиты толщина. АКИ 318-14 (8.11.5)

2.2.1. Метод эквивалентного кадра ограничения

В EFM, динамическая нагрузка должна быть организована в соответствии с 6.4.3, для которого требуется плита. системы, которые должны быть проанализированы и спроектированы для наиболее требовательного набора сил установлено путем исследования эффектов динамической нагрузки, помещенной в различные критические закономерности. ACI 318-14 ( 8.11.1.2 и 6.4.3 )

Полный анализ должен включать репрезентативные внутренние и внешние эквивалентные кадры в как в продольном, так и в поперечном направлениях пола АКИ 318-14 ( 8.11.2.1 )

Панели должны быть прямоугольными, с отношение более длинного к более короткому размеру панели, измеренное от центра к центру опор, не более 2, АКИ 318-14 ( 8.10.2.3 ) Члены рамы эквивалентная рама

Определить коэффициенты распределения момента и фиксированный конец моменты для эквивалентных элементов рамы. Процедура распределения моментов будет использоваться для анализа эквивалентного кадра. Коэффициенты жесткости, коэффициенты переноса COF и коэффициенты момента на неподвижном конце МКЭ для перекрытий-балок и элементов колонн определяются с помощью таблиц вспомогательных средств проектирования. в Приложение 20A PCA Примечания к ACI 318-11 . Эти расчеты приведены ниже.

а. Изгиб жесткость плит-балок на обоих концах, .

,

Для коэффициентов жесткости, PCA Примечания по ACI 318-11 (Таблица A1)

Таким образом, ПТС Примечания к ACI 318-11 (таблица A1)

дюйм-фунт

где, в 4

фунтов на кв. дюйм ACI 318-14 (19.2.2.1.a)

Carry-over factor COF PCA Notes on ACI 318-11 (Table A1)

Fixed-end moment FEM ПСА Примечания к ACI 318-11 (таблица A1)

b. Изгиб жесткость элементов колонны на обоих концах, .

Ссылка до Таблица A7, Приложение 20A , дюйм, дюйм,

Таким образом, по интерполяции.

PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица A7)

дюйм-фунт

Где дюймы

фунтов на кв. дюйм ACI 318-14 (19.2.2.1.а)

фут.

 

в. кручение жесткость торсионных элементов, .

ACI 318-14 (R.8.11.5)

дюйм-фунт

Где ACI 318-14 (ур. 8.10.5.2b)

в 4 .

дюйма и фут.

д. Эквивалентный столбец жесткость.

дюйм-фунт

При этом для двух торсионных элементов по одному с каждой стороны колонна, андис для верхней и нижней колонн у плиты-балки стык межэтажного перекрытия.

эл. Соединение плиты с балкой коэффициенты распределения, ДФ .

В наружный шов,

At внутренний шов,

COF для плиты-балки

 

 

 

 

2.2.3. Эквивалентный анализ фреймов

Определение отрицательного и положительного моменты для плит-балок методом распределения моментов. Поскольку нефакторизованная активная нагрузка не превышает трех четвертей нефакторизованной мертвой нагрузки расчетные моменты предполагаются возникающими во всех критических сечениях при полном учитывается в прямом эфире на всех пролетах. ACI 318-14 (6.4.3.2)

а. Факторная нагрузка и фиксированные конечные моменты (ФЭМ).

Фактор Постоянная нагрузка pf

Фактор временная нагрузка psf

Факторная нагрузка psf

МКЭ для плитных балок PCA Примечания к ACI 318-11 (таблица A1)

фут-кипс

07 b. Распределение моментов. Вычисления показано в Таблице 5. Вращающие моменты против часовой стрелки, действующие на концы стержня принимаются как положительные. Положительные пролетные моменты определяются из следующих уравнение:

(промежуточный)

Где момент в середине пролета для простой балки.

Когда концевые моменты не равны, максимальный момент в пролете не возникает при середине пролета, но его значение близко к этому промежутку для этого примера.

Положительный момент в пролете 1-2:

фут-тыс. фунтов

Диапазон положительных моментов 2-3:

тыс. футов

 

Таблица 5 Распределение моментов для эквивалентной рамы

Соединение

1

2

3

4

Участник

1-2

2-1

2-3

3-2

3-4

4-3

ДФ

0,389

0,280

0,280

0,280

0,280

0,389

КОФ

0,509

0,509

0,509

0,509

0,509

0,509

ФЭМ

+73,8

-73,8

+73,8

-73,8

+73,8

-73,8

Расст.

СО

Расст.

СО

Расст.

СО

Расст.

СО

Расст.

-28,7

0,0

0,0

2.1

-0,8

0,3

-0,1

0,1

0,0

0,0

-14,6

4.1

0,0

0,6

-0,4

0,2

-0,1

0,0

0,0

0,0

4.1

-2. 1

0,6

-0,3

0,2

-0,1

0,0

0,0

0,0

-4.1

2.1

-0,6

0,3

-0,2

0,1

0,0

0,0

14,6

-4.1

0,0

-0,6

0,4

-.02

0,1

0,0

28,7

0,0

0,0

-2.1

0,8

-0,3

0,1

-0,1

0,0

Отр. М

46,6

-84,0

76,2

-76,2

84,0

-46,6

М в середине пролета

44,1

33,2

44,1

7

9228

9228 2,2.2.4. Расчетные моменты

Положительные и отрицательные факторы моменты для системы плит в направлении анализа представлены на рисунке 9. Используемые при расчете отрицательные моменты принимаются на гранях опор. (прямоугольное сечение или эквивалентный прямоугольник для круглых или многоугольных сечений), но не на расстояниях, больших, чем от центров опор. АКИ Рис. Отрицательные расчетные моменты для перекрытий-балок (все пролеты загружены нагрузка)

2.2.5. Распределение расчетных моментов

а. Проверить, могут ли рассчитанные выше моменты принять преимущество снижения, разрешенного ACI 318-14 (8.11.6.5) :

Если система плит проанализирована с помощью EFM в ограничения ACI 318-14 (8.10.2) , это разрешено Код ACI для уменьшения расчетных моментов, полученных из EFM, в такой пропорции что абсолютная сумма положительных и средних отрицательных расчетных моментов нужна не превышать значение, полученное из следующего уравнения:

фут-тыс.фунтов ACI 318-14 (ур. 8.10.3.2)

Конец пролеты: тысячи футов

Интерьер пролет: ft-kips

суммарные расчетные моменты из метода эквивалентной рамы дают статический момент равным значению, полученному методом прямого расчета, и без заметного снижения можно реализовать.

б. Распределить учтенные моменты по столбцам и средним полосам:

После того, как отрицательные и положительные моменты были определено для полосы плиты-балки, код ACI разрешает распределение моменты в критических сечениях к полосам колонн, балкам (если есть) и средние полосы в соответствии с DDM.

ACI 318-14 (8.11.6.6)

Распределение факторизованных моментов в критических сечениях сведены в табл. 6.

Таблица 6 – Распределение учитываемые моменты

 

Полоса перекрытий

Полоса колонки

Средняя полоса

Момент
(фут-кипс)

Процент

Момент
(фут-кипс)

Процент

Момент
(фут-кипс)

Конечный пролет

Внешний негатив

32,3

100

32,3

0

0

Положительный

44,1

60

26,5

40

17,7

Внутренний негатив

67

75

50,3

25

16,7

Внутренний пролет

Отрицательный

60,8

75

45,6

25

15,2

Положительный

33,2

60

19,9

40

13,2

 

2.

2.6. Требования к армированию на изгиб

a. Определить изгибную арматуру, необходимую для полосы моменты

Расчет арматуры на изгиб для полосы колонн наружного концевого пролета отрицательное расположение приведено ниже.

тыс. футов

Использование среднее d среднее = 5,75 дюйма

независимо от того, контролируется ли секция растяжением или сжатием, и в отношении расстояние между результирующими силами сжатия и растяжения вдоль секция плиты ( jd ). В этом примере секция с регулируемым натяжением будет предполагается, что понижающий коэффициент равен 0,9, а jd примем равными 0,95d . Предположения будут проверены после того, как площадь стали будет окончательно определена.

Предположительно.

Колонна ширина полосы, дюйм

Средний ширина полосы, дюйм

дюйм 2

Пересчитать a для фактического A s = 1,31 дюйма 2 : дюйма

дюйма

Следовательно, предположение о том, что сечение регулируется натяжением, справедливо.

дюйм 2

Минин 2 дюйм 2 ACI 318-14 (24.4.3.2)

Максимальное расстояние в дюймах ACI 318-14 (8.7.2.2)

Обеспечить 7 — № 4 стержня с A s = 1,40 дюйма 2 и s = 84/7 = 12 дюймов

На основе по процедуре, описанной выше, значения для всех положений пролетов приведены в Таблица 7.

Таблица 7 — Требуемая арматура плиты для изгиба [метод эквивалентной рамы (EFM)]

Диапазон Местонахождение

М и

(фут-кипс)

б * (дюймы)

д ** (дюймы)

A с Треб. на изгиб (в 2 )

Мин. A с 2 )

Армирование Предоставляется

A s Prov. на изгиб (в 2 )

Конечный пролет

Полоса колонки

Внешний негатив

32,3

84

5,75

1,28

1,06

7-#4

1,4

Положительный

26,5

84

5,75

1,04

1,06

6-#4

1,2

Внутренний негатив

50,3

84

5,75

2,02

1,06

11-#4

2,2

Средняя полоса

Внешний негатив

0

84

5,75

0

1,06

6-#4

1,2

Положительный

17,7

84

5,75

0,69

1,06

6-#4

1,2

Внутренний негатив

16,7

84

5,75

0,65

1,06

6-#4

1,2

Интерьер Пролет

Полоса колонки

Положительный

19,9

84

5,75

0,78

1,06

6-#4

1,2

Средняя полоса

Положительный

13,2

84

5,75

0,51

1,06

6-#4

1,2

 

б. Рассчитать дополнительное армирование плиты на колоннах для передачи момента между плитой и колонной при изгибе

считается, что факторизованный момент плиты, которому сопротивляется колонна (), передается за счет изгиба. Концентрация арматуры над колонной за счет более близкого расположения или дополнительных чтобы противостоять этому моменту, необходимо использовать арматуру. Доля момента плиты не рассчитаны на сопротивление изгибу, предполагается, что они сопротивляются эксцентриситет сдвига. АКИ 318-14 (8.4.2.3)

Часть неуравновешенного момента, передаваемого изгибом, составляет ACI 318-14 (8.4.2.3.1)

Где

АКИ 318-14 (8.4.2.3.2)

Размер критического сечения, измеренный в направлении пролета, для которого моменты определены в ACI 318, глава 8 (см. рис. 5).

Размер критического сечения, измеренный в направлении, перпендикулярном ACI 318, глава 8 (см. рисунок 5).

= Эффективная ширина плиты = ACI 318-14 (8.4.2.3.3)

Таблица 8 — Требуется дополнительное армирование плиты для передачи момента между плитой и колонка (ЭФМ)

Диапазон Местонахождение

М у *

(фут-кипс)

γ f

γ f М и

(фут-кипс)

Действует плита

ширина, б б

(дюйм)

д

(дюйм)

А с требуется

внутри б б

2 )

А с пров. Для

изгиб в пределах б б

2 )

Доп.

Усил.

Конечный пролет

Полоса колонки

Экстерьер Отрицательный

46,6

0,60

28,9

37

5,75

1,17

0,62

3-#4

Интерьер Отрицательный

7,8

0,60

4,7

37

5,75

0,18

0,97

*M u берется по средней линии поддержки в методе эквивалентного кадра.

 

2.2.7. Расчетные моменты колонны

неуравновешенный момент от плит-балок на опорах эквивалентной рамы распределяются на опорные колонны выше и ниже плиты-балки в пропорционально относительной жесткости опорных колонн. Ссылаясь на рисунок 9, неуравновешенный момент в соединениях 1 и 2 составляет:

Соединение 1= +46,6 фут-тыс.фунтов

Соединение 2= ​​-84,0 + 76,2 = -7,8 фут-тыс.фунтов

коэффициенты жесткости и переноса фактических колонн и распределение неуравновешенные моменты плиты (M sc ) снаружи и внутри столбцы показаны на рисунке 10а.

Рисунок 10a – Моменты колонны (неуравновешенные моменты от Плита-балка)

Итого:

M цвет, внешний вид = 22,08 тыс. футов

M цвет, внутренний слой 07900 06 = 3,08 фута определенные выше моменты комбинируются с учитываемыми осевыми нагрузками (для каждого этаж) и учитываемые моменты в поперечном направлении для расчета колонны разделы. На рис. 10б представлены диаграммы моментов в продольном и поперечное направление для внутренних и внешних эквивалентных шпангоутов. Следующий предыдущая процедура, значения момента на грани интерьера, экстерьера, и угловые столбцы могут быть получены из значений неуравновешенного момента. Эти значения показаны в следующей таблице.

Рисунок 10b Диаграммы моментов (тыс.фунтов-фут)

 

М и
кипс-фут

Номер столбца (см. рис. 10б)

1

2

3

4

M ux

3,66

22. 08

2,04

12,39

М уй

2,23

1,28

12,49

6,79

Этот раздел включает проектирование внутренних, краевых и угловых колонн с использованием spColumn программного обеспечения. Предварительные размеры для этих колонн были рассчитаны ранее в разделе один. Снижение динамической нагрузки по ASCE 7-10 будет игнорироваться в этом примере. Однако подробная процедура расчета уменьшенные временные нагрузки объясняются в широкомодульной балочной системе пример.

Внутренняя колонна (колонна №1):

Предположим, 4-этажное здание

Приток для внутренняя колонна

тысяч фунтов

M u,x = 3,66 тысяч фунтов (см. предыдущую таблицу)

M u,y = 2,23 фут-тыс.фунтов (см. предыдущую таблицу)

Край (внешний) Колонна (Колонна №2):

Приток для Внутренняя колонка составляет

KIPS

M U, x = 22,08 FT-KIPS (см. Предыдущую таблицу)

M U, Y = 1.28 Ft-KIPS. (см. предыдущую таблицу)

Край (внешний) Столбец (Колонка №3):

Приток для Внутренняя колонка составляет

KIPS

M U, x = 2,04 FT-KIPS (см. Предыдущую таблицу)

M U, Y = 12.49 Ft-Kips. (см. предыдущую таблицу)

Угловая колонна (колонна №4):

Приток для внутренняя колонна

тысяч фунтов

M u,x = 12,39 тысяч фунтов (см. предыдущую таблицу)

M u,y = 6,79 фут-тыс.фунтов (см. предыдущую таблицу)

Факторные нагрузки затем вводятся в spColumn для построения диаграммы взаимодействия осевого момента нагрузки.


Внутренний столбец (столбец № 1):

Колонка (столбец № 2):

807.0004

 

Угловая колонна (колонна № 4):

 

Прочность плиты на сдвиг вблизи колонн/опор включает оценку одностороннего сдвига (действие балки) и двухсторонняя резка (продавливание) в соответствии с ACI 318 Глава 22.

ACI 318-14 (22.5)

Односторонняя сдвиг является критическим на расстоянии d от лица колонны, как показано на рис. Рис. 3. На рис. 11 показаны факторизованные поперечные силы ( В у ) в критические секции вокруг каждой колонки. В членах без сдвига арматуры, расчетная несущая способность сечения равна расчетной shear capacity of the concrete:

, ACI 318-14 (Eq. 22.5.1.1)

Where:

ACI 318-14 (Ур. 22.5.5.1)

для нормального бетона

тысяч фунтов

Поскольку во всех критических сечениях плита имеет достаточную односторонняя прочность на сдвиг.

Рис. 11 Односторонний сдвиг в критических сечениях (при расстояние d от торца опорной колонны)


 

ACI 318-14 (22,6)

6

900 прямоугольное сечение, расположенное на расстоянии d/2 от лицевой стороны колонны, как показано на рисунке на рис. 5.

а. Внешний вид столбец:

Фактор поперечной силы ( V u ) в критическом сечении вычисляется как реакция в центре тяжести критическое сечение за вычетом собственного веса и любой наложенной поверхности мертвой и динамическая нагрузка, действующая в пределах критического сечения ( d/2 на расстоянии от торца колонны).

тысяч фунтов

Фактор несбалансированного момент, используемый для передачи сдвига, M unb , вычисляется как сумма совместных моментов слева и справа. Момент вертикальной реакции с также учитывается относительно центроида критического сечения.

тысяч фунтов на фут

Для внешней колонны в Рисунок 5, расположение центральной оси z-z:

дюйма

Полярный момент J c периметра сдвига:

дюйма 4

ACI 318-14 (уравнение 8.4.4.2.2)

07 Критическая длина периметр внешней колонны:

дюймов.

Двустороннее напряжение сдвига ( v u ) тогда можно рассчитать как:

ACI 318-14 (R.8.4.4.2.3)

psi

ACI 318-14 (таблица 22.6.5.2)

фунт/кв. дюйм

фунт/кв. В критическом сечении плита имеет достаточную прочность на сдвиг в двух направлениях. соединение.

б. Интерьер колонна:

тысяч фунтов

тысяч фунтов-фут

Для внутренней колонны в Рисунок 5, расположение центральной оси z-z:

дюйма

Полярный момент J c периметра сдвига:

дюйма 4

ACI 318-14 (ур. 8.4.4.2.2)

Длина критической периметр внутренней колонны:

дюйма

ACI 318-14 (R.8.4.4.2.3)

фунтов на квадратный дюйм

ACI 318-14 (таблица 22.6.5.2)

фунт/кв. дюйм

фунт/кв. В критическом сечении плита имеет достаточную прочность на сдвиг в двух направлениях. соединение.

в. Угол столбец:

В этом например, была выбрана внутренняя эквивалентная полоса рамы, где она имеет только внешние и внутренние опоры (угловые опоры в эту полосу не входят). Однако обычно имеет значение двухсторонняя прочность на сдвиг угловых опор. Таким образом, прочность на сдвиг в двух направлениях для угловой колонны в этом примере будет проверено в образовательных целях. Та же процедура используется для нахождения реакции и факторизованный неуравновешенный момент, используемый для передачи сдвига в центре тяжести критического секция для угловой опоры для внешней эквивалентной планки рамы.

тысяч фунтов

тысяч фунтов-футов

Для угловой стойки в Рисунок 5, расположение центральной оси z-z:

дюйма

Полярный момент J c периметра сдвига:

дюйма 4

АКИ 318-14 (уравнение 8.4.4.2.2)

Где:

ACI 318-14 (8.4.2.3.2)

Длина критической критической периметр внешней колонны:

дюймов.

Двустороннее напряжение сдвига ( v u ) Затем можно рассчитать как:

ACI 318-14 (R.8.4.4.4.3)

PSI

ACI 318-14 (Таблица 22. 6.5.2) 72282828 218-14 (Таблица 22.6.5.2) 9722828 218-14 (Таблица 22.6.5.2) 66699722899728 218-14.

psi = 253 psi

psi

Поскольку при В критическом сечении плита имеет достаточную прочность на сдвиг в двух направлениях. соединение.

Так как плита толщина была выбрана на основе таблиц минимальной толщины плиты в ACI 318-14 расчет прогиба не требуется. Однако расчеты немедленных и зависящих от времени отклонений рассматриваются в этом разделе для иллюстрации и сравнение с результатами модели spSlab.

Расчет прогиба для двухсторонних плит является сложной задачей, даже если линейное упругое поведение можно предположить. Эластичный анализ для трех уровней эксплуатационной нагрузки ( D, D + L длительная , D+L Full ) используется для получения немедленных отклонений двустороннего плита в этом примере. Тем не менее, другие процедуры могут быть использованы, если они приводят к предсказания отклонения в разумном согласии с результатами комплексные тесты. АКИ 318-14 (24.2.3)

эффективный момент инерции ( I e ) используется для учета Влияние растрескивания на изгибную жесткость плиты. I и для участок без трещин ( M cr > M a ) равен I g . Когда секция треснула ( M cr < M a ), то следует использовать следующее уравнение:

ACI 318-14 (Eq. 24.2.3.5a)

Where:

M a = Maximum moment in member due to service loads at прогиб ступени вычислено.

рассчитываются значения максимальных моментов для трех уровней эксплуатационной нагрузки из структурного анализа, как показано ранее в этом документе. Эти моменты показано на рис. 12.

Рис. 12 Максимальные моменты для Три уровня рабочей нагрузки

M cr = момент разрушения.

АКИ 318-14 (уравнение 24.2.3.5b)

f r = Модуль разрыв бетона.

АКИ 318-14 (ур. 19.2.3.1)

I g = Момент инерции бетона без трещин раздел

I кр = момент инерции участка с трещиной превращается в бетон. PCA Примечания к ACI 318-11 (9.5.2.2)

расчеты, приведенные ниже, относятся к дизайнерской планке (каркасной планке). значения эти параметры для колонн и средних полос приведены в таблице 9.

As рассчитанной ранее, наружная полоса пролетного строения возле внутренней опоры равна усилен 17 стержнями № 4, расположенными на расстоянии 1,25 дюйма по сечению от верха плиты. На рис. 13 показаны все параметры, необходимые для расчета момента инерции участка с трещинами, перешедшего в бетон.


 

Рис. Раздел

E cs = Модуль упругости плиты конкретный.

АКИ 318-14 (19.2.2.1.a)

PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица 10-2)

PCA Примечания к ACI 318-11 (таблица 10-2)

PCA Примечания по ACI 318-11 (Таблица 10-2)

PCA Примечания к ACI 318-11 (Таблица 10-2)

Эффективный момент инерции Процедура, описанная в Кодекс считается достаточно точным для оценки отклонений. эффективный момент инерции, I e , был разработан, чтобы обеспечить переход между верхней и нижней границами I g и I cr как функция отношения M кр а . Для условно усиленных (ненапряженных) элементов, эффективный момент инерции, т.е. вычислить по уравнению (24.2.3.5a), если только это не получено более полным анализ.

Т.е. разрешается принимается как значение, полученное из уравнения (24. 2.3.5a) в середине пролета для простых и неразрезные пролеты, так и на опорах для консолей. АКИ 318-14 (24.2.3.7)

Для сплошных односторонних плит и балки. я e допускается принимать как среднее значение получено из уравнения (24.2.3.5a) для критического положительного и отрицательного момента разделы. ACI 318-14 (24.2.3.6)

Для наружного пролета (пролет с одним сплошным концом) с уровнем рабочей нагрузки ( D+LL полный ):

ACI 318-14 (24.2.3.5а)

Где I e эффективный момент инерции участок критического отрицательного момента (у опоры).

Где I e + is эффективный момент инерции для критического участка с положительным моментом (средний размах).

Начиная с жесткости промежуточного пролета (включая эффект растрескивания) оказывает доминирующее влияние на прогибы, промежуточное сечение широко представлено в расчете I е и это считается удовлетворительным при приближенных расчетах прогиба. Усредненный эффективный момент инерции ( I e,avg ) предоставлено:

PCA Примечания к ACI 318-11 (9.5.2.4(1))

Где:

с двумя сплошными концами) с уровнем рабочей нагрузки ( D+LL полный ):

АКИ 318-14 (24.2.3.5а)

Усредненный эффективный moment of inertia ( I e,avg ) is given by:

PCA Notes on ACI 318-11 (9.5.2.4(2))

Where:

Таблица 9 предоставляет сводку требуемых параметров и расчетных значений, необходимых для прогибы для внешней и внутренней эквивалентной рамы. Он также обеспечивает сводка тех же значений для полосы столбца и средней полосы для облегчения расчет прогиба панели.

Таблица 9 Расчет среднего эффективного момента инерции

Для рамы Полоса

Пролет

зона

я г ,
дюйм 4

я кр ,
дюйм 4

М и , футов-кип

М кр ,
к-фут

я и , дюйм 4

I е, среднее , в. 4

Д

Д +
LL Сус

Д +
L полный

Д

Д +
LL Сус

Д +
L полный

Д

Д +
LL Сус

Д +
L полный

доб.

Левый

4802

499

-26. 10

-26.10

-35,78

54,23

4802

4802

4802

4802

4802

4554

Промежуточный пролет

465

24,95

24,95

34,25

4802

4802

4802

Справа

629

-46,76

-46,76

-64,17

4802

4802

3148

Междунар.

Левый

629

-42,47

-42,47

-58,27

4802

4802

3993

4802

4802

4559

Середина

465

18,47

18,47

25,34

4802

4802

4802

Справа

629

-42,47

-42,47

-58,27

4802

4802

3993

 

Прогибы в двусторонних системах перекрытий должны рассчитываются с учетом размеров и формы панели, условий поддержка и характер ограничений по краям панели. Для немедленных отклонений двухсторонние системы перекрытий прогиб средней панели вычисляется как сумма прогиба в середине пролета полосы колонны или колонны линия в одном направлении ( Δ cx или Δ cy ) и прогиб в середине пролета средней полосы в ортогональном направлении ( Δ м x или Δ мой ). На рис. 14 показан расчет отклонения для прямоугольная панель. Среднее значение Δ для панелей с различной свойств в двух направлениях рассчитывается следующим образом:

PCA Примечания к ACI 318-11 (9.5.3.4, уравнение 8)

для прямоугольной панели

вычислить каждый член предыдущего уравнения, следующая процедура должна быть использовал. На рис. 15 показана процедура вычисления терма Δ cx . та же процедура может быть использована для нахождения других терминов.

Рисунок 15 Δ cx расчет процедура

Для наружного пролета — обслуживание случай статической нагрузки:

PCA Примечания к ACI 318-11 (9. 5.3.4, уравнение 10)

Где:

 

318-14 (19.2.2.1.а)

I кадр, усредненный = Усредненный эффективный момент инерции ( I e,avg ) для полосы рамы для стационарной рабочей нагрузки из таблицы 9= 4802 дюйма 4

PCA Примечания к ACI 318-11 (9.5.3.4 Ур. 11)

 

Где LDF c — коэффициент распределения нагрузки на полосу колонны. Распределение нагрузки коэффициент для полосы колонны можно найти из следующего уравнения:

А распределение нагрузки коэффициент для средней полосы можно найти из следующего уравнения:

Для концевой пролет, LDF для внешней отрицательной области (LDF L ), внутренний отрицательная область (LDF R ) и положительная область (LDF L + ) составляют 1,00, 0,75 и 0,60 соответственно (из таблицы 6 этого документа). Таким образом, коэффициент распределения нагрузки на полосу колонны для концевого пролета равен дано:

I c,g = Общий момент инерции ( I г ) для полосы колонны для рабочей статической нагрузки = 2401 дюймов 4

ПКА Примечания по ACI 318-11 (9.5.3.4 Уравнение 12)

Где:

K EC 333 = Эффективная колонна. 553,7 x 10 6 дюйм-фунт (расчетное ранее).

 

ПТС Примечания к ACI 318-11 (9.5.3.4 Уравнение 14)

Где:

Где

= поворот правой опоры пролета.

= Отрицательный момент полосы чистой рамы правой опоры.

дюймов

Где:

 

 

PCA Примечания к ACI 318-11 (9.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.