Как рассчитать приведенную толщину бетона

Обновлено: 15.05.2024

Онлайн калькулятор расчета монолитного плитного фундамента (плиты, ушп)

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

П литный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов. В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента. При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

О бязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Г лавным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

О бязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Расчет и конструирование монолитной балочной плиты

Железобетон представляет собой комплексный строительный материал, состоящий из бетона и стальных стержней, работающих в конструкции совместно в результате сил сцепления.

Известно, что бетон хорошо сопротивляется сжатию и значительно слабее растяжению (в 10-20 раз меньше, чем при сжатии), а стальные стержни имеют высокую прочность, как при растяжении, так и при сжатии. Основная идея железобетона и состоит в том, чтобы рационально использовать лучшие свойства составляющих материалов при их совместной работе. Поэтому арматуру располагают так, чтобы возникающие в железобетонном элементе растягивающие усилия воспринимались в большей степени арматурой. В изгибаемых элементах, например в плитах, балках, настилах и др., основную арматуру размещают в нижней, растянутой зоне сечения, а в верхней, сжатой зоне ее либо совсем не ставят, либо ставят небольшое количество, необходимое для конструктивной связи стержней в единые каркасы и сетки. В элементах, работающих на сжатие, например в колоннах, включение в бетон небольшого количества арматуры также значительно повышает их несущую способность. Возникающие в колоннах растягивающие напряжения от поперечных деформаций воспринимаются хомутами или поперечными стержнями; последние служат также для связи продольных стержней в плоские или пространственные каркасы. В растянутых элементах действующие усилия воспринимаются арматурой.

Благодаря многочисленным положительным свойствам железобетона – долговечности, огнестойкости, высокой прочности и жесткости, плотности, гигиеничности и сравнительно небольшим эксплуатационным расходам, конструкции из него широко применяют во всех областях строительства.

Курсовой проект “Ребристое перекрытие многоэтажных гражданских и промышленных зданий” по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции“ включает в себя расчет и конструирование ребристого перекрытия многоэтажного гражданского здания в 2-ух вариантах - сборном и монолитном. В сборном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы перекрытия, расчет и конструирование предварительно напряженной многопустотной плиты, расчет и конструирование ригеля. В монолитном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы ребристого перекрытия, расчет и конструирование плиты и второстепенной балки, колонны и фундамента.

Наиболее распространенными элементами различных зданий и сооружений являются плоские перекрытия. Балочными называют такие типы перекрытия, у которых плиты опираются на балки и работают с ними совместно. Значением момента по длинной стороне в балочной плите пренебрегают в виду его малого значения. Ребристое монолитное перекрытие состоит из плит, второстепенных и главных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию.

Расчет и конструирование междуэтажного ребристого перекрытия в монолитном железобетоне

Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок

Исходные данные

Выбор рационального варианта производят на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания, конструктивных размеров, архитектурного оформления потолка, размеров помещений, эксплуатационных требований, ТЭП и т.п. При прочих равных условиях предпочтение отдают варианту с более высокими технико-экономическими показателями.

Для выбора более рационального варианта расположения главных и второстепенных балок составляется две схемы плана здания, в которых варьируются направления и величины пролетов главных и второстепенных балок. При этом пролет главных балок l_mb рекомендуется принимать 6-9 м; второстепенных - l_sb = 5-7 м; плиты - l_s = 1,5-2,7 м. В перекрытиях с балочными плитами расположение главных и второстепенных балок выбирают так, чтобы соблюдалось условие l_sb / l_s 2. Ориентировочно высоту главных балок можно принимать в пределах h_mb = (1/8…1/15)l_mb; второстепенных h_sb = (1/12…1/20)l_sb. Ширину балок принимают равной b = (0,3. 0,5)h.

Рекомендуется, чтобы крайние пролеты плит и второстепенных балок были несколько меньше средних, но не более чем на 20 %.

Об экономичности варианта разбивки сетки колонн и балок можно судить по значению приведенной толщины бетона перекрытия (понимая под ней толщину слоя бетона необходимого для изготовления всех элементов перекрытия, распределенного по всей площади этого перекрытия), которая представляет собой объем бетона плиты, балок и колонн, отнесенный к 1 м 2 перекрытия. К разработке принимается вариант расположения второстепенных и главных балок, для которого приведенная толщина бетона будет наименьшей.

Таблица 1 – Исходные данные

1.1.2 Определение приведенной толщины перекрытия по вариантам

Составляем два варианта расположения главных и второстепенных балок.

Рисунок 1 – Схема вариантов междуэтажного монолитного перекрытия

Приведенную толщину перекрытия определяем, используя рекомендации и формулы 7.1 - 7.8 [5]:

1 вариант

Приведенная толщина бетона определяется по формуле:

(1.1)

где - приведенная толщина плиты

(1.2)

где - пролет плиты;

- полная расчётная нагрузка на плиту;

(1.3)

- приведенная толщина второстепенной балки;

(1.4)

где - пролёт второстепенной балки;

- количество пролётов монолитной плиты;

- полная расчётная нагрузка на второстепенную балку;

(1.5)

- приведенная толщина главной балки;

(1.6)

где - пролёт главной балки;

- количество пролётов второстепенной балки;

- полная расчётная нагрузка на главную балку;

(1.7)

- приведенная высота колонн;

(1.8)

где - количество этажей;

- высота этажа;

- количество пролётов главной балки

Тогда приведенная толщина перекрытия

2 вариант

Приведенная толщина бетона определяется по формуле:

(1.1)

где - приведенная толщина плиты

(1.2)

где - пролет плиты;

- полная расчётная нагрузка на плиту;

(1.3)

- приведенная толщина второстепенной балки;

(1.4)

где - пролёт второстепенной балки;

- количество пролётов монолитной плиты;

- полная расчётная нагрузка на второстепенную балку;

(1.5)

- приведенная толщина главной балки;

(1.6)

где - пролёт главной балки;

- количество пролётов второстепенной балки;

- полная расчётная нагрузка на главную балку;

(1.7)

- приведенная высота колонн;

(1.8)

где - количество этажей;

- высота этажа;

- количество пролётов главной балки

К разработке принимаем первый вариант как более экономичный по расходу бетона, так как

1.1.3 Определение предварительных размеров поперечных сечений элементов для выбранного оптимального варианта перекрытия

Толщина плиты h_s принимается следующим образом.

Из условия прочности:

(1.9)

По конструктивным требованиям из условия жёсткости:

(1.10)

Минимальная толщина монолитной плиты перекрытия для гражданских зданий составляет 70 мм. Окончательно принимаем h_s = 80 мм.

Высота второстепенной балки h_sb принимается следующим образом.

Из условия прочности:

(1.11)

По конструктивным требованиям из условия жёсткости:

(1.12)

Окончательно принимаем h_sb = 400 мм.

Ширина балки (1.13)

Принимаем b_sb = 150 мм.

Высота главной балки h_mb принимается:

(1.14)

По конструктивным требованиям из условия жёсткости:

(1.15)

Окончательно принимаем h_mb = 750 мм.

Ширина балки (1.16)

Принимаем b_mb = 250 мм.

Размеры поперечного сечения квадратной колонны:

(1.17)

Расчет толщины и других размеров бетонной стены

Основой любого строения являются стены. Они выполняют ограждающую и несущую функции. Для возведения перегородок используются различные материалы.

Один из самых распространенных вариантов – это заливка из бетонной смеси. Способ отличается простотой выполнения и не требует больших финансовых затрат.

Стены при этом получаются прочными, но этот параметр будет напрямую зависеть от их размеров.

Важность правильного расчета размера

Размеры стен из бетона – очень важный эксплуатационный параметр. Знания о нужной толщине и высоте помогут построить бетонную конструкцию, которая будет соответствовать всем эксплуатационным нормам и станет надежной на долгие годы. Для расчетов используются нормы ГОСТ и СНиП.

В таблицах нормативных документов приводятся оптимальные данные, которые позволяют с предельной точностью рассчитать сколько бетона понадобится для возведения строения. Причем обеспечивается полная гарантия, что здание получится прочное.

Ведь на надежность конструкции влияют многие факторы. От преобладающих погодных условий до ландшафта. Поэтому при создании бетонного раствора заранее определяют, какие компоненты будут в нем участвовать и какое точное количества каждого ингредиента необходимо.

Для произведения расчетов берут во внимание:

целевое назначение конструкции;
условия эксплуатации;
уровень нагрузки.

Правильный расчет также имеет практическое значение и позволяет проконтролировать проект с финансовой стороны. Ведь возведение стен с лишней толщиной крайне нецелесообразно. На лицо получится перерасход ресурсов.

Документы, устанавливающие нормы

Определить какой класс раствора необходим в конкретных обстоятельствах помогает техническая документация. В ней описаны все требования к бетонным стенам согласно условиям, в которых они будут находиться.

Сведения можно найти в специальных справках СНиП и ГОСТ, которые относятся к бетонным смесям.

Вот самая основная документация, предоставляющая нормативные ссылки о необходимой толщине бетонных стен:

Требования к толщине

При разработке технической документации, посвященной требованиям к бетонным стенам, учитывались параметры прочности:

на сжатие;
при изгибе;
на устойчивость.

При этом во внимание брался коэффициент теплопроводимости относительно бетонных стен. Это основные условия для расчетов. Но также необходимо учитывать дополнительные данные.

Тип перегородок из бетона

Толщина монолитной перегородки из бетона будет зависеть от температуры окружающей среды. Как правило, ориентируются на зимнюю пору.

И если морозы на местности не опускаются ниже 20 градусов по Цельсию, то для стены достаточно толщины в 250 мм.

А с каждым десятком градусов к глубине прибавляется еще 100 мм. Так при уличной температуре в -40°С толщина бетонной стены уже должна быть не меньше 450 мм.

Что касается панельных домов, то толщина стен у них зависит от использованной марки плиты. Если для строительства применяли однослойную панель, то ее толщина колеблется от 300 до 350 мм. Многослойная плита имеет стандартную толщину в 380 мм.

Наличие армирования

Как правило, все конструкции из бетона выполняют при участии металлического каркаса. В строительстве это называется армированием. Оно нужно для повышения прочности и надежности сооружения. Стены с арматурой внутри намного крепче, чем залитые из одного раствора.

Но для защиты металлического прута от коррозии и возможных механических воздействий необходима прослойка из бетона:

20 мм в сухих и закрытых помещениях;
25 мм при повышенной влажности;
30 мм на улице;
40 мм на поверхности земли или под ней.

Местоположение

О толщине наружных стен было сказано выше. Стены внутри помещения делятся на несущие, которые помогают распределять нагрузку от плит перекрытия и просто перегородки. В первом случае используют готовые железобетонные конструкции, толщина которых колеблется от 120 до 200 мм.

Простая перегородка имеет стандартную толщину в 80 мм. Если используют самодельную монолитную заливку, то разрешено увеличить размер до 100 мм.

Назначение

Перегородки из бетона возводятся не только в жилых домах. Чаще всего материал используется для строительства технических помещений.

Одно из – погреб, выступающий в роли овощехранилища. При оборудовании подземного помещения в расчет берутся грунтовые воды.

Если они стоят низко и грунт сухой, то достаточно 150 мм для толщины стен. Но при влажной земле размер увеличивается до 250 мм. Иначе, когда при промерзании нагрузка на поверхность увеличится, а стена может не выдержать и разрушиться. Но в обоих случаях обязательно применяется вертикальное армирование.

Подобные расчеты можно применить к возведению бассейна.

Но поскольку сооружение постоянно испытывает повышенную нагрузку из-за находящейся в нем воды, толщина стен не должна быть меньше 200 мм. Делать перегородки толще 250 мм нецелесообразно.

Для колодцев используются специальные железобетонные кольца. Толщина в таких конструкциях колеблется от 70 до 120 мм.

Конструкции перекрытия

Когда необходимо установить перекрытия между этажами, то сделать это можно двумя способами. В первом случае заливаются монолитные полы, которые и выполняют роль перемычки. Толщина плиты должна быть не меньше 150 мм.

Но можно воспользоваться уже готовыми стандартными конструкциями. Пустотелые железобетонные плиты с армированием имеют толщину 90 мм. Этого вполне достаточно для перекрытий между этажами. Поскольку в отличие от самодельной плиты, заводские панели сделаны по всем нормам ГОСТ и СНиП.

Район строительства

Способ возведения стен путем их заливки из бетона разрешен к применению повсеместно. Даже в районах с повышенной сейсмической опасностью. И при строительстве берется во внимание лишь возможная температура окружающей среды. Об изменениях толщины стен при повышении морозов было сказано выше.

Тип фундамента

При заливке ленточного фундамента из бетона нужно принимать во внимание, что его толщина не может быть меньше глубины несущих стен. Но, как правило, размеры основы превышают эти параметры. Поэтому, зная требования к будущим стенам, будет нетрудно залить необходимый фундамент.

Но существует расчетная формула, которая более четко позволяет узнать размеры:

Расшифровка обозначений:

М – вес всех строительных элементов;
П – полезный вес;
С – нагрузка от снега;
В – сила ветра.

Все точные данные можно найти в СНиП 2.01.07-85.

Тип почвы

Для успешного строительства необходимо заранее определить тип почвы на участке. Дело в том, не каждый подходит для возведения здания.

Приемлемыми считаются только мало пучащиеся грунты. Поэтому из песчаных почв необходимо отбросить мелкозернистые и пылеватые.

Они крайне непригодные для любого строительства. По этой же причине избегают и торфянистых грунтов.

Показатель ГСОП и сопротивление теплопередаче

Актуальность этого показателя применима только для жилых или офисных помещений. Все действующие параметры градусо-суток отопительного периода, а также сопротивление теплопередаче можно увидеть в развернутых таблицах, изучив СНиП 2-3-79.

Расчет для одноэтажного дома

Чтобы узнать необходимую толщину стен для дома в один этаж, возводимого в Московской области, необходимо применить формулу:

δ – это толщина,
λ – теплопроводимость,
R – теплосопротивление.

Если брать в расчет, что среднюю температуру воздуха внутри помещения планируется держать в районе +22°С, то необходимо найти таблицу с этими условиями в СНиП и взять оттуда нужные данные.

Так теплопроводимость бетона при влажности в 5% будет 0,147 Вт/м∙°С. А норма теплосопротивления – 3,29 м 2 °C/Вт.

Сделав простые вычисления, получаем необходимую толщину стен для Московского региона – 0,48 м. Значение округляем в большую сторону.

Неправильно выполненные расчеты приведут к тому, что зимой наружные перегородки будут промерзать. Тем самым увеличатся потери внутреннего тепла. Понадобится дополнительный обогрев и поэтому ежемесячные расходы на энергоносители будут больше.

Дополнительные расчеты

Для определения прочности стен часто необходимо знать их точную высоту, а иногда и длину. Все необходимые параметры можно найти в табличных данных СНиП II-22-81. Но если нужно рассчитать высоту этажа, то ее определяют по формуле:

Точные значения в определенных условиях находится в таблицах СНиП.

Но для понимания расчетов, можно рассмотреть простой пример. Длина участка стены между двумя опорами – 2,8 м. Поскольку узлы в примере жесткие, то первый коэффициент будет равен 0,8. В нормальных условиях значение второго равно единице.

Умножив коэффициенты и разделив длину участка стены на полученный результат, получим – 3,5. Получается, что в этом случае можно возводить стену на высоту в три с половиной метра.

Заключение

Как правило, у каждой строительной технологии есть свои недостатки, а также преимущества. Поэтому всегда подразумевается осознанный выбор. В случае возведения перегородок из бетона налицо несомненная выгода.

Она обосновывается экономией средств при закупке материалов. А также в оплате наемного труда. Ведь услуги профессионального каменщика чрезвычайно дороги. А в случае с бетоном все работы можно выполнить самостоятельно.

Как сделать расчет монолитной плиты перекрытия?

Если застройщик выбрал проект дома со свободной планировкой, он скорее всего столкнется с проблемой нестандартного перекрытия.

Следовательно, ему придется отказаться от заводских панелей и установить монолитную плиту перекрытия (МПП).

Это очень экономичный вариант, к которому прибегают даже при возведении типовых помещений.

Для их установки не требуется дорогостоящая грузоподъемная техника, они имеют более высокие производственные характеристики, а бесшовная поверхность перекрытий существенно экономит средства заказчика на отделочные работы.

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.

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.

Какие характеристики следует учитывать?

На расчет МПП значительное влияние оказывает варианты размещения опор. Плита по-разному устанавливается на несущие стенки, либо в роли балки с жестким защемлением на несущих стенах в качестве опор, либо как балка консольного/бесконсольного типа.

В роли опор для перекрытий служат стенки, возведенные из различных стройматериалов: традиционный кирпич или блоки из легких бетонов. Поэтому расчет МПП выполняется с учетом стенового материала, их способности выдерживать собственный вес. Если для кирпича проблем не существует, то легкобетонные блоки должны быть предварительно усилены армопоясом, рассчитанного на конкретную массу МПП.

Часто расчет монолитной конструкции выполняется для разновидности плиты в качестве шарнирно-опертой балки бесконсольного типа.

Формулы и примеры

Основанием для расчета монолитной плиты перекрытия являются СНиП No 52-01, изданный в 2003 году и СП No 52-101, также изданный в 2003 году. В этих государственных актах изложены все требования к железобетонным и бетонным конструкциям.

В качестве примера расчета предлагается рассмотреть квадратную монолитную плиту, устанавливаемую на несущие стены по всему контуру.

Исходные данные:

стены изготовлены из традиционного кирпича, 510 мм;
план помещения, 5.1х5.1 м;
опирание МПП, 250 мм;
полные габариты МПП, 5.6х5.6 м;
расчетный пролет: l1 = l2 = 5.1 м;
бетон В-20, сопротивление на сжатие Rб = 11.51 МПa = 117.1 кгс/см 2 и плотностью 2300 кг/м 3 ;
арматура кл. AIII, сопротивление на растяжение Rs = 356 МПa =3610 кгс/см 2 .

Поскольку, согласно строительным нормам нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое перекрытие для жилых помещений принимают в диапазоне от 200 до 800 кг/м 2 , специалисты рекомендуют в качестве распределенной нагрузки для перекрытия жилого дома выбрать qвр = 400 кг/м 2 . Как правило, она учитывает среднестатистические нагрузки жилых помещений: стяжка пола, мебель, бытовое оборудование и вес жильцов.

Такую нагрузку условно считают временной, поскольку в будущем возможны перепланировки и ремонты, которые могут повлиять на ее итоговый размер. Поскольку высота перекрытия в начале расчетов неизвестна, допускается ее принимать предварительно, с учетом среднестатистических показателей h = 17 см, тогда собственная нагрузка МПП рассчитывается:

Этот показатель приблизительный, вследствие того, что истинный вес 1 м 2 ЖБ перекрытия на самом деле зависит не только от объема арматуры и Д прутков, но также и от объема и размера фракций бетонных наполнителей, уровня их уплотнения и прочих факторов. Представленная нагрузка считается постоянной.

Отсюда следует, что общая распределенная нагрузка на перекрытие будет составлять:

q = qмпп + qвр = 391 +400 = 791 кг/м 2

Параметры толщины плиты

СНиП требует, чтобы толщина плиты была взаимосвязана с размером пролета, установив предельное соотношение 1:30. За размер пролета неизменно принимается протяжённость наиболее длинной стены. В нашем случае помещение квадратное, все стены равны 5.1 м.

Расчет толщина монолитного перекрытия:

5.1х30х0,1= будет 15.3 см.

Результат ниже предварительно принятой в расчетах толщины 17 см, поэтому у расчетной плиты перекрытия будет запас прочности. Частному застройщику лучше принимать плиту перекрытия с запасом.

Специалисты не советуют частникам проектировать огромные помещения и пролеты, поскольку толщина МПП не может превосходить предельный нормативный показатель 25 см.

Максимальный изгибающий момент

Нахождение наибольшего изгибающего момента зависит от схемы опирания перекрытий. Когда МПП лежит на 2-х несущих стенках, ее можно приравнивать к балке на 2-х шарнирных опорах, для простоты подсчетов ширина такой балки принимается равной 1.0 м.

В нашем примере перекрытие опирается на 4-е несущие стенки оценивать поперечное сечение только в отношении оси X недостаточно, поскольку сжимающие/растягивающие напряжения образуются в 2-х плоскостях Х и Z.

Поскольку пролеты равны, изгибающий момент м 2 по оси Z будет равен М1

При расчетной нагрузке q = q1 + q2 и плите в форме квадрата, можно определить, что q1 = q2 = 0.5q в таком случае моменты будут равны

М1 = м 2 = q1 l12 /8 = q l12 /16 = q l22 /16

Из этого можно сделать вывод, что арматурные прутья, укладываемые параллельно осям Х и Z, можно рассчитать на равнозначный изгибающий момент, он будет ниже в два раза, чем для перекрытий, опирающихся на 2 несущие стенки.

Наибольший изгибающий момент для арматурных стержней:

Мар = 791 х 5.12/16 = 1285.86 кгс·м.

Данный показатель момента допускается применять исключительно для определения характеристик арматурного каркаса. Поскольку на бетон воздействуют сжимающие напряжения в 2-х перпендикулярных площадях, поэтому это показатель для бетона необходимо брать больше:

Мбет = (м 2 1 + м 2 2)0.5 = Mар√2 = 1285.86·1.4140 = 1818.21 кгс·м.

Далее можно найти среднее значение между двумя моментами:

М = (Мар + Мбет)/2 = (1285,86+1818,21)/2 =1552,035 кгс·м.

Для того чтобы выбрать арматуру, предварительно принимают высоты осей:

h01 = 135 мм;
h02 = 114 мм.

Базовая формула для расчета:

После подставления данных, получают:

А01 = 0.0745
А02= 0.104

Полученные данные применяют для табличного определения η и ξ.

Найденные табличные данные подставляют в выражение:

По данным расчетам получают результат армирования МПП с помощью 5 арматур для установки продольно/поперечно с шагом 200 мм.

Далее выбирают сечение с использованием данной таблицы.

Таким образом, очевидно, что F арматуры вверху армокаркаса получено с запасом. Также можно пересчитать количество стержней, например, уменьшить их до 4-х.

О расчета монолитного перекрытия на изгиб рассказано в видео:

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:

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

Заключение

Монолитная плита перекрытия, особенно ее современные модификации с применением в качестве несъемной опалубки из металлопрофиля, являются наиболее эффективными при строительстве домов с нестандартными проектными решениями.

Они соответствуют всем требованиям СНиП, ГОСТ и СП по прочности, тепло-, влаго-, шумозащите и являются экономически обоснованными, поскольку не требуют применения тяжеловесных заводских плит перекрытия и аренды автокранов. Но установке таких плит должен предшествовать точный расчет конструкции, чтобы они не разрушались и не создавали аварийных ситуаций в доме.

Как рассчитать приведенную толщину бетона

СТО 0047-2005
(02494680, 17523759)

ПЕРЕКРЫТИЯ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ С МОНОЛИТНОЙ ПЛИТОЙ ПО СТАЛЬНОМУ ПРОФИЛИРОВАННОМУ НАСТИЛУ

Расчет и проектирование

Дата введения 2005-05-10

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ:

Приказом ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова" от 25 апреля 2005 г. N 75;

Приказом ЗАО "Хилти Дистрибьюшн Лтд" от 19 апреля 2005 г. N 02-04/Gen

1 РАЗРАБОТАН лабораторией холодноформованных профилей и конструкций ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова" и ЗАО "Хилти Дистрибьюшн Лтд"

2 ВНЕСЕН организациями-разработчиками стандарта

3 ПРИНЯТ на Научно-техническом совете Центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций (ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова") 23 декабря 2004 г.

4 ВВЕДЕН впервые

5 Разработка, согласование, утверждение, издание (тиражирование), изменение или пересмотр и отмена настоящего стандарта производится организациями-разработчиками

Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным законом "О техническом регулировании" N 184-ФЗ и предназначен для разработчиков стандарта и организаций, разрабатывающих проектную и иную документацию при строительстве сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному профилированному настилу.

Стандарт может применяться организациями, выполняющими работы в области установленной стандартом, если эти организации имеют сертификаты соответствия, выданные Органом по сертификации в системе добровольной сертификации, созданной организациями разработчиками стандарта. Организации разработчики не несут никакой ответственности за использование данного стандарта организациями, не имеющими сертификатов соответствия.

Сталежелезобетонные перекрытия со стальными балками и монолитной плитой по стальным оцинкованным профилированным настилам рекомендуется применять при возведении и реконструкции многоэтажных и малоэтажных промышленных, гражданских и общественных зданиях, открытых промышленных этажерках, транспортных галереях и т.п.

Применение сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальным оцинкованным профилированным настилам дает следующие преимущества:

- снижение расхода стали на 15% на балки;

- сокращение трудозатрат при строительстве на 25-40% по сравнению с традиционными монолитными перекрытиями (со стержневой арматурой);

- сокращение сроков строительства на 25%;

- уменьшение массы перекрытия на 30-50% по сравнению с железобетонными перекрытиями традиционной конструкции;

- уменьшению строительной высоты на 10%;

- увеличение жесткости перекрытий здания при действии горизонтальных нагрузок;

- размещение коммуникаций в гофрах профилированного настила перекрытия;

- отсутствие деревянной опалубки;

- повышение безопасности труда и пожарной безопасности на стадии монтажа.

При разработке настоящего стандарта использовались материалы института ЦНИИПСК им. Мельникова, ранее выполненные под руководством д.т.н., профессора Н.Н.Стрелецкого и материалы НИИЖБ, выполненные д.т.н. Васильевым А.П. и к.т.н. Горшковой В.М.

Замечания и предложения по дополнениям и изменениям настоящего стандарта направлять по адресу: 117997, Москва, ул.Архитектора Власова, 49, ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова", факс: 960-22-77.

1 Область применения

Настоящий стандарт организации (далее - СТО) устанавливает требования, необходимые при проектировании, конструировании и расчете сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному оцинкованному профилированному настилу, в том числе:

- требования к применяемым строительным материалам: монолитному бетону и стальному профилированному листу;

- требования к сцеплению бетона с профилированным настилом, работающим как внешняя арматура плиты;

- требования к анкерным упорам, обеспечивающим совместную работу балок и плиты;

- требования к соединениям профилированного настила;

- требования к огнестойкости конструкции;

- требования коррозионной защиты стального профилированного настила;

- требования к бетонированию и монтажу перекрытия.

2 Нормативные ссылки

В настоящем СТО использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 380-94* Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 380-2005. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой калиброванный, со специальной отделкой из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент

ГОСТ 24045-94 Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия

ГОСТ Р 52246-2004 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии, Москва, 1986

СНиП II-23-81* Стальные конструкции, Москва, 2000

СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений, Москва, 2001

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции, Москва, 2004

3 Термины и определения

В настоящем СТО применены следующие термины и определения:

3.1 стандарт организации; СТО: Стандарт, утвержденный и применяемый организацией для разработки проектной или иной документации на реконструкцию и строительство.

3.2 сталежелезобетонные перекрытия: Перекрытия со стальными балками и монолитной железобетонной плитой по ним;

3.3 стальной профилированный настил: Соединенные между собой стальные гофрированные листы из оцинкованной стали, выполняющие функции несъемной опалубки и внешней рабочей арматуры монолитной плиты;

3.4 комбинированная балка: Стальная балка, работающая совместно с монолитной железобетонной плитой, за счет анкерных упоров, установленных по верхнему поясу балки;

3.5 анкерный упор: Стальной холодноформованный уголок фирмы "Хилти", закрепленный к стальной балке с помощью дюбелей;

3.6 стад-болт: Анкер в виде калиброванного стального стержня или арматуры периодического профиля, приваренных одним концом к верхнему поясу балки;

3.7 полное соединение в комбинированной балке: Соединение монолитной плиты и балки, в котором расчетное сдвигающее усилие воспринимается полностью необходимым количеством анкеров;

3.8 неполное соединение в комбинированной балке: Соединение монолитной плиты и балки, в котором установленное количество анкеров не обеспечивает восприятие расчетного сдвигающего усилия;

3.9 дюбель: Стальной гвоздь для пристрелки профилированного настила и анкерных упоров к балке по технологии "Хилти";

3.10 самонарезающий винт: Самосверлящий стальной винт для крепления профилированного настила к балке на стадии монтажа.

4 Общие положения

4.1 Оцинкованный стальной настил применяется в качестве несъемной опалубки, и может быть использован как внешняя рабочая арматура плиты. Профилированный настил располагается в плите по однопролетной или неразрезной схеме.

4.2 Допускается сталежелезобетонные перекрытия применять при следующих условиях:

- неагрессивная и слабоагрессивная среда;

- влажностный режим не более 75%;

- температура не выше +30°;

- бетонные смеси без добавления хлористого калия или других хлоридов;

- морозостойкость применяемого бетона принимается по пункту 2.9 СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции;

- при динамическом воздействии с коэффициентом асимметрии цикла не менее 0,7;

- предел огнестойкости перекрытия не менее RE 30 без дополнительной зашиты профилированного настила. Для повышения огнестойкости перекрытия применяются защитные покрытия или спринклерные установки в соответствии с требованиями ВНИИПО МВД РФ.

5 Материалы

5.1 В плитах сталежелезобетонных перекрытий применяется тяжелый или легкий бетон. Класс прочности тяжелого бетона на сжатие на обычных или мелкозернистых заполнителях составляет не ниже В15. Для легких бетонов на пористых заполнителях - не ниже В12,5.

5.2 Для стальных профилированных настилов применяется рулонная сталь для холодного профилирования, изготовляемая по ГОСТ 14918, ГОСТ Р 52246, с пределом текучести 230-360 Н/мм, временным сопротивлением - от 300 до 460 Н/мм, относительным удлинением - от 16 до 22%.

5.3 Арматура применяется из стержней периодического профиля класса А-III и проволоки класса Вр.

5.4 Стальные балки, на которые опирается монолитная плита, изготавливают из прокатных или составных профилей.

6 Конструктивные требования

6.1 Стальной профилированный настил, применяемый в качестве рабочей арматуры плиты, должен иметь надежное сцепление с бетоном, что обеспечивается местным локальным выштамповками и рифами, наносимыми при прокатке профилированного настила или специальными анкерами.

6.2 Минимальную толщину бетона над профилированным настилом рекомендуется применять 30 мм, а при отсутствии бетонной стяжки пола не менее 50 мм, над верхним концом анкерного упора не менее 20 мм или 1,3 диаметра вертикального опорного анкера.

6.3 Профилированные листы настила соединяются между собой по продольным краям внахлест крайними полками с помощью комбинированных заклепок или самосверлящих винтов фирмы "Хилти" с шагом не более 500 мм (см. СТО 0043-2005).

6.4 Настил крепится к балкам самонарезающими винтами или дюбелями фирмы "Хилти" в каждом гофре на крайних опорах и через гофр в промежуточных (см. СТО 0043-2005).

6.5 Ширина опирания настила должна быть не менее 40 мм на крайних и 60 мм - на промежуточных опорах.

Расчет надбавки на водопроницаемость и морозоустойчивость бетона

По проекту дается бетон В20 W6. Как рассчитать надбавку?

Определим соотношение класса бетона по проекту и марки бетона, учитываемого в сметных нормативах.

Т.е. проектному классу бетона В20 ближайшая марка по прочности М250.

Согласно технической части ФССЦ

Для сборных железобетонных изделий, на которые сметные цены установлены на измеритель "м3", указаны проектные марки бетона по прочности на сжатие. При этом в сметных ценах изделий из тяжелых бетонов учтены марки бетона по морозостойкости (Мрз) и водонепроницаемости (МПа), указанные в табл. 1.

Марки бетона по морозостойкости бывают F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Марка бетона по морозостойкости по проекту не указана, поэтому принимаем ее равной F100 .

Бетон по водонепроницаемости делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, причем марка обозначает давление воды (кгс/см2), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания. То есть: бетон W4 толщиной 15 см теоретически должен не пропускать воду, когда на него давит водяной столб 40 метров (4 бар).

1 бар равен 0,1 МПА, Т.е. для марки бетона W4 Водонепроницаемость будет 0,4 МПа .

По таблице определяем, что для бетона класса В20 марка бетона по прочности будет М250, соответственно по табл. 1 Марка по морозостойкости учтена на 100 Мрз, по водонепроницаемости 0,2 МПа.

Если к бетонам на портландцементе предъявляются требования по морозостойкости или по водонепроницаемости выше указанных в табл. 1 для соответствующих марок по прочности на сжатие, к оптовой цене применяется надбавка за 1 м3 бетона в плотном теле по табл. 2.

По морозостойкости повышенных требований по проекту не указано, поэтому надбавку не применяем.

Если бы по проекту была указана марка по морозостойкости F200, то расчет производится следующим образом:

(200-100)/50 = 2 * 1% = 2%

Если бы по проекту была указана марка по морозостойкости F400, то расчет производится следующим образом:

((400-200)/50) * 2% + ((200-100)/50) * 1% = 4*2% + 2*1% = 10%

При применении надбавки по морозостойкости пересчет по водонепроницаемости не производится.

Скидки за пониженные требования по морозостойкости и водонепроницаемости по сравнению с данными табл. 1 не применяются.

В нашем примере пересчет по морозостойкости не производится, поэтому посчитаем надбавку по водонепроницаемости.

Требуемая водонепроницаемость по проекту - 0,6 МПа.

Учтенная в сметных нормативах – 0,2 МПа.

Соответственно расчет будет следующим:

((0,6-0,4)/0,2 * 1,5% + ((0,4-0,2)/0,2) * 1% = 1,5% + 1% = 2,5%

Соответственно к ОПТОВОЙ цене применим коэффициент 1,025.

В заключение отмечу, что надбавки применяются только для изделий, цена которых указана в м3. При цене за штуки надбавки НЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ.

Читайте также: