Изчисляване на стоманобетонни подови плочи Докторски отпадъци Първа помощ за ремонт

Изчисляване на стоманобетонна плоча.

Монолитните стоманобетонни плочи, въпреки големия брой готови плочи, все още са в процес на търсене. Особено, ако това е вашата къща с уникално оформление, където всички стаи са с различни размери или конструкцията се провежда без използване на кранове. В такива случаи инсталирането на монолитна стоманобетонна плоча може значително да намали разходите за материали или доставката и монтажа им, но повече време ще бъде изразходвано за подготвителни работи, включително кофражно устройство. Обаче хората, които възнамеряват да загреят тавана, не са възпрепятствани от това. Направете кофраж, поръчайте подсилване и бетон не е проблем сега, проблемът е как да определите кой конкретен и какъв вид усилване са необходими за това.

Изчисление на всяка структура на сградата и като цяло бетонни плочи по-специално се състои от няколко етапа, които са - да вземем такива геометрични параметри на кръста (нормално) на участъка, както и засилването на бетон клас клас до прогнозирания плоча не се срина, когато са изложени на най-високото възможно товара. Ще изчислим напречното сечение, перпендикулярно на оста x. Изчисляване на локалното компресиране, принуждаващо, върху действието на напречните сили, върху усукване (граничните състояния на първата група). не се изисква разкриването на пукнатини и деформации изчисление (пределната състоянието на втората група) ще произвеждат, предварително се предположи, че се припокриват в сграда на тези изчисления за конвенционален плоска плоча, обикновено такъв, какъвто е. И ние се ограничаваме до изчисляване на напречната (нормална) секция за действието на огъващия момент. Тези, които не се нуждаят от обяснения за определяне на геометрични параметри, избор на схема на проектиране, събиране на товари и предпоставки за проектиране, могат незабавно да пристъпят към пример за изчисление.

Стъпка 1. Определяне на изчислената дължина на плочата.

Действителната дължина на плочата може да бъде всичко, но прогнозната дължина, с други думи, обхватът на лъча (а в нашия случай и плочите) е съвсем друг въпрос. Span е разстоянието в светлината между носещите стени. С други думи, дължината или ширината на стаята, от стена до стена, така че да се определи продължителността на подовата плоча е съвсем проста, трябва ролетка или друга импровизирана означава разстоянието. Разбира се, действителната дължина на плочата ще бъде по-голяма. Монолитните стоманобетонни плочи могат да бъдат поддържани от носещи стени, изработени от тухли, циментови блокове, камъни, експандирана глина, газ или пенобетон. В този случай това не е толкова важно, но ако стените на носещи са изработени от материали с недостатъчна здравина (пяна бетон, газобетон, разширени глина лек бетон, сгурия блок), материала на стената също трябва да се разчита на съответния товар. В този пример ще разгледаме плоча за плоча с единичен ход, поддържана от две носещи стени. Изчисляване на стоманобетонна плоча върху контур, т.е. върху четири носещи стени, както и плочки с многоъгълна форма не се разглеждат тук.

За да се гарантира, че горното не остава празен звук и е по-добре асимилирано, ние вземаме стойността на изчислената дължина на плочата l = 4 m.

Етап 2. Предварително определяне на геометричните параметри на плочата, класа на армировката и бетона.

Тези параметри все още не са известни на нас, но можем да ги поставим така, че да има нещо, което да се има предвид.

Да попитаме височината на з плоча = 10 см, а условна ширина В = 100 см. В този случай, условия означава, че ние считаме, подовата плоча като височина лъч от 10 см и ширина 100 см, което означава, че резултатите трябва да се прилагат за всички останали сантиметра ширината на плочата. Т.е. ако трябва да се направи покривна плоча с проектна дължина от 4 м и ширина от 6 м, тогава за всеки от тези 6 метра трябва да се приемат параметрите, определени за 1 изчислителен брояч.

Така че ние вземаме стойностите на височина h = 10 cm, ширина = 100 cm, клас бетон B20, клас армировка A400

Стъпка 3. Определяне на подпорите.

В зависимост от широчината на лагера на припокриване плоча на стената и на материал и теглото носещи стени плоча може да се разглежда като просто поддържа лъч Beskonsolnaya е шарнирно като греда или лъч здраво затегнат върху опорите. Защо това е от значение отделно. На следващо място, ще разгледаме гребен bezkonsulnuyu, като най-често срещан случай.

Стъпка 4. Определяне на натоварването върху плочата.

Натоварването на лъча може да бъде много разнообразно. От гледна точка на строителната механика, всичко, което се намира неподвижно върху гредата, прикован, залепени или окачен на подовата плоча - статичен и в допълнение, много често постоянно натоварване. Всичко, което ходи, пълзи, бяга, кара и дори пада върху лъча - всичко това е динамично натоварване. Като правило, динамичните натоварвания са временни. В този пример обаче няма да правим разлика между време и постоянни натоварвания. Друг натоварване може да се концентрира, равномерно разпределени, неравномерно разпределени, и така нататък, но няма да е толкова по-дълбоко в всички възможни комбинации на натоварване, както и за този пример ограничи равномерно разпределен товар, тъй като при товарене за плочи в домовете е най-често , Концентрираният товар се измерва в килограми, по-точно в килограми сила (kgf) или в Нютони. Разпределеното натоварване се измерва в kgf / m.

Подробности за събирането на натоварвания върху подовата плоча ще бъдат пропуснати тук, освен да кажа, че обикновено плочи в домовете изчисляват разпределен товар q1 = 400 кг / м 2. На височина от 10 cm плоча плоча добавя към теглото на товара, на около 250 кг / м 2. замазка и керамични плочки могат да добавят до 100 кг / м 2. тази разпределен товар дава възможност за почти всички възможни комбинации от натоварвания върху подовете в домовете, но никой не спира да се разчита на дизайн б? lshie натоварване, но ние се ограничим до тези ценности и да всяка дума умножете получената стойност на разпределеното натоварване с коефициент на надеждност? = 1.2. но изведнъж все още пропуснахме нещо:

q = (400 + 250 + 100) 1.2 = 900 кг / м2

тъй като ще изчислим параметрите на плочата с ширина 100 см, това разпределено натоварване може да се разглежда като плосък товар, действащ върху плочата по оста Y и измерен в kg / m.

Стъпка 5. Определяне на максималния момент на огъване, действащ върху напречното (нормално) напречно сечение на гредата.

! Максималният огъващ момент за конзоли греди на две панти опори, а в нашия случай плоча на покой на стената, върху която действа равномерно разпределен товар, е в средата на гредата:

Mmax = (qxl2) / 8 (149: 5.1)

Защо това е така, е описано достатъчно подробно в друга статия.

За разстоянието l = 4 m, Mmax = (900 х 4 2) / 8 = 1800 kg · m

Стъпка 6.1 Предпоставки за сетълмента:

Изчисляването на стоманобетонните елементи за крайни усилия в съответствие със SNiP 52-01-2003 и SP 52-101-2003 се основава на следните конструктивни предположения:

- Устойчивостта на бетона към разтягане се приема за нула. Това предположение е направено въз основа на това бетон якостта на опън е много по-малко от разширението на съпротива клапан (около 100 пъти), така че опънатите пукнатините конструкция зона, дължащи се на бетон чупене и по този начин нормалното сечение само клапани, работещи в напрежение (вж. виж Фигура 1).

- Отчита се, че съпротивлението на бетона при компресията е равномерно разпределено в зоната на компресия. Съпротивлението на бетона към компресията е взето не повече от проектното съпротивление Rb.

- Максималните напрежения на опън в арматурата се вземат не повече от проектното съпротивление Rs;

Основа за такива предпоставки е следната схема на изчисление:

Фигура 1. Схема на силите за намаленото правоъгълно напречно сечение на стоманобетонната конструкция

За да се предотврати ефектът от образуването на пластмасовия шарнир и възможното срутване на конструкцията, височината на зоната на сгъстения бетон y до разстоянието от центъра на тежестта на арматурата до горната част на гредата h0. ? = y / h o (6.1), не трябва да бъде по-голяма от граничната стойност на? R. Граничната стойност се определя по следната формула:

(6.2)

това е емпирична формула, базирана на опита от проектирането на стоманобетонни конструкции, където R s е проектното съпротивление на армировката в МРа, въпреки че на този етап може напълно да се управлява масата:

Таблица 220.1. Гранични стойности на относителната височина на компресираната зона на бетон

Забележка. При извършване на изчисления от непрофесионални дизайнери, препоръчвам да се подценява стойността на компресираната зона? R с 1,5 пъти.

където a е разстоянието от центъра на напречното сечение на армировката до дъното на гредата. Това разстояние е необходимо, за да се осигури прилепването на армировката към бетона, колкото повече е. толкова по-добра е обиколката на армировката, но в същото време полезната стойност на h0 намалява. Обикновено стойността на се вземат в зависимост от диаметъра на котвата, при което котвата далеч от дъното на края на гредата (в този случай етаж плоча) трябва да бъде по-малко от диаметъра на армировката и най-малко 10 мм. Ще направим още изчисления за a = 2 cm.

- Кога? ? ? R и отсъствието на армировка в компресираната зона, якостта на бетона се проверява със следната формула:

или

или

където

am = y (1 - y / 2ho) / ho = a (1 - a / 2) -? 2/2 (6.3.4)

Мисля, че физическото значение на формулата (6.3) е разбираемо. Тъй като всеки момент може да бъде представен под формата на сила, действаща с някакво рамо, то за бетона трябва да се спази горното условие. Допълнителни формули се получават чрез най-простите математически трансформации, чиято цел ще бъде разбрана по-долу.

- Проверка на здравината на правоъгълните секции с единична армировка при? ? R е направено по формулата:

Същността на тази формула е следната: чрез изчисление арматурата трябва да издържи натоварването като бетон, тъй като същата сила действа върху арматурата със същото рамо, както върху бетона.

Забележка: тази схема на изчисление поема рамото на действието на силата (h0 - 0.5y). ни позволява лесно и просто да определим основните параметри на напречното сечение, тъй като ще покажат следните формули, които следва логически от формулите (6.3) и (6.4). Въпреки това, такава схема за дизайн не е единственото, изчислението може да се извърши по отношение на центъра на тежестта на секцията с намален, обаче, за разлика от дърво и метал стоманобетонни греди разчитат на граничните натиск или опън, настъпили напречно (нормален) кръст бетонна греда раздел е трудно. Стоманобетонът е съставен, много хетерогенен материал, но това не е всичко. Многобройни експериментални данни показват, че крайната якост, якост на провлачване, модул на еластичност и други механични характеристики на материалите имат много голямо разпространение. Например, при определяне на якостта на натиск на бетона, същите резултати не се получават дори когато пробите са направени от бетонова смес от една партида. Причината е, че силата на бетон зависи от много фактори: размера и качеството (включително замърсеност) агрегат, цимент дейност, методът запечатва смес от различни технологични фактори и т.н. Като се вземат предвид случайния характер на тези фактори естествено се предположи, якост на опън .. бетон с произволен размер.

Подобна ситуация съществува и при други строителни материали, като дърво, зидария, полимерни композитни материали. Дори за класически структурни материали, като стомана, алуминиеви сплави и т.н., има забележимо случайно изменение на характеристиките на здравината. За да се опишат случайни променливи, се използват различни вероятностни характеристики, които се определят като резултат от статистически анализ на експериментални данни, получени в хода на масови тестове. Най-простият от тях са математическото очакване и коефициентът на вариация, иначе наричан коефициентът на променливост. Последното е съотношението на средното квадратно разсейване към математическото очакване на произволна променлива. Така че в стандартите за проектиране на стоманобетонни конструкции коефициентът на вариация на тежкия бетон се взема предвид от коефициента на надеждност на бетона.

В тази връзка обаче няма идеална изчислителна схема за стоманобетон, но няма да бъдем разсеяни и ще се върнем към изчислените предположения за тази схема.

- Височината на зоната на компресиран бетон при отсъствие на усилване в зоната на компресия може да се определи по следната формула:

(6.5)

- За да се определи разделът на армировката, първо се определя коефициентът am:

(6.6)

когато съм < а>R фитинги в компресираната зона не се изискват, стойността на aR се определя от таблица 1.

- При отсъствие на усилване в зоната на компресия напречното сечение на армировката се определя по следната формула:

(6.7)

където

където y = ho (1 -? 1 - 2a m) е резултат от решаването на квадратичното уравнение след (6.3.4). Така, формулата (6.7) е резултат от прости трансформации на формула (6.5).

И сега, ако все още не сте се удавили в това море от формули, нека да видим каква е ползата от тези изчислени предположения и формули:

Пример за изчисляване на монолитни стоманобетонни конзолни тавани на окачени подпори, върху които действа единен разпределен товар.

Стъпка 7. Избор на част от армировката.

Изчислена якост на опън за подсилване на клас A400 съгласно таблица 7 Rs = 3600 kgf / cm2 (355 MPa). Очаквана якост на натиск за бетон клас B20 съгласно таблица 4 Rb = 117kgs / cm2 (11,5 MPa). Всички останали параметри и натоварвания за табелата ни са идентифицирани по-рано. Първо, използваме формулата (6.6), за да определим стойността на коефициента am:

am = 1800 / (1,08,270000) = 0,24038

Забележка: тъй като моментът е определен в kg · m и размерите на напречното сечение също са удобно зададени в метри, стойността на проектното съпротивление също е намалена до kg / m 2 за размерност.

Тази стойност е по-малка от границата за този клас армировка в съответствие с таблица 1 (0.24038 < 0>

Ас = 117,100,8 (1 -> 1 - 2, 0,24038) / 3600 = 7,265 cm2.

Забележка: в този случай ние използвахме размерите на напречното сечение в сантиметри и стойностите на изчислените съпротивления в kg / cm2 за опростяване на изчислението.

По този начин, за подсилване на един работен метър от нашата подова плоча, могат да се използват 5 пръчки с диаметър 14 мм с разстояние от 200 мм. Размерът на напречното сечение на армировката е 7.69 cm 2. Удобно е да се избере армировката съгласно Таблица 2:

Таблица 2. Зони на напречното сечение и маса на арматурните прътове.

Също така за подсилване на плочата можете да използвате 7 пръта с диаметър 12 мм на стъпки от 140 мм или 10 пръчки с диаметър 10 мм на стъпки от 100 мм.

Проверяваме якостта на бетона според формулата (6.5)

у = 3600; 7.69 / (117.100) = 2.366 cm

? = 2.366 / 8 = 0.29575, това е по-малко от граничната стойност 0.531, съгласно формули 6.1 и Таблица 1 и по-малка от препоръчителната 0.531 / 1.5 = 0.354, т.е. отговаря на изискванията.

117; 100; 2.366 (8 - 0.5; 2.366) = 188709 kgcm > M = 180 000 кг см, съгласно формулата (6.3)

3600; 7.69 (8 - 0.5; 2.366) = 188721 kgcm > M = 180 000 кг см, съгласно формулата (6.4)

По този начин сме спазили всички необходими изисквания.

Ако увеличим класа на бетона до B25, тогава усилването ще е по-малко, тъй като за B25 Rb = 148 kgf / cm2 (14,5 MPa)

ам = 1800 / (1; 0,08 ± 1480000) = 0,19003

Ас = 148, 100, 10 (1 -> (1 - 2, 0.19)) / 3600 = 6.99 cm2.

По този начин, за подсилване на един работен метър от нашата подова плоча, все още се налага да използвате 5 пръта с диаметър 14 мм при стъпки от 200 мм или да продължите да избирате секцията. Въпреки това, ние можем да силно да не се напряга, тъй като това плоча, се разглежда като проста греда, вероятно няма да мине изчисляване на деформация и затова е по-добре да се започне изчисляването на граничната деформация на втората група, пример за определяне на деформацията дадени отделно. Тук бих казал, че за да се отговори на изискванията на плочата на максимално допустимите обръщателни плочи трябва да се увеличи височината на 13-14 см и секцията за укрепване на 4-5 пръчки с диаметър от 16 мм.

Това е основно всичко, тъй като виждаме, че самото изчисление е достатъчно просто и не отнема много време, но формулите не са по-разбираеми. Теоретично може да се изчисли всяка стоманобетонна конструкция, като се започне от класическите. много прости и интуитивни формули. Пример за такова изчисление, както вече беше споменато, се дава отделно. Как да се осигури необходимия клас бетон за бетониране също е отделна тема.

Въпреки това, ако все още не разбирате нищо, тогава можете да погледнете таблиците за предварителното изчисляване на плочите, може би нещо ще стане ясно.