Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Расчет межэтажного монолитного железобетонного перекрытия интересует частного застройщика для получения следующих основных параметров: максимальное расстояние пролета плиты без дополнительного усиления, толщина перекрытия, стоимость строительства. Данные параметры необходимо учитывать при индивидуальном проектировании жилых домов. Минимальная толщина межэтажного монолитного бетонного перекрытия составляет 160мм. Это минимальные размеры для формирования пространственного арматурного каркаса с помощью стержневой металлической арматуры AIII d12 в 2 яруса с сохранением минимального расстояния до поверхности плиты 25мм с целью создания защитного слоя бетона. В зависимости от расстояния пролетов между несущими стенами и колоннами толщина междуэтажного перекрытия может быть 160/180/200/220мм. Расчет междуэтажного перекрытия по толщине можно оперативно произвести с помощью простого калькулятора: Например, при длине пролета 5м толщина плиты составит 160мм. Максимальное расстояние пролета для монолитного перекрытия без дополнительного усиления составляет 6,5м. При пролетах более 6,5м перекрытие необходимо дополнительно усиливать монолитными балками (ригелями) или колоннами. Монолитное межэтажное перекрытие имеет нормативные значения по прогибу, которое необходимо учитывать при бетонировании. Расчет прогиба монолитного межэтажного перекрытия можно также оперативно произвести с помощью следующего калькулятора: Например, при длине пролета 5м прогиб плиты составит 25мм. Расчёты не являются окончательным проектным решением. Все характеристики для монолитного межэтажного перекрытия должны рассчитываться для каждого конкретного случая опытными инженерами-конструкторам. Детализированная смета по строительству дома с монолитным межэтажным перекрытием предоставляется бесплатно в течение 1 рабочего дня. Для этого достаточно заполнить короткую форму внизу страницы. full-houses.ruРасчет монолитной железобетонной плиты перекрытия. Расчет толщины бетонного перекрытия
Расчет железобетонного перекрытия
Толщина междуэтажного перекрытия
Расчет арматуры на монолитную плиту перекрытия калькулятор
Информация по назначению калькулятора
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.
Общие сведения по результатам расчетов
- П ериметр плиты — Длина всех сторон фундамента
- П лощадь подошвы плиты — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
- П лощадь боковой поверхности — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
- О бъем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
- В ес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
- Н агрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
- М инимальный диаметр стержней арматурной сетки — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
- М инимальный диаметр вертикальных стержней арматуры — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
- Р азмер ячейки сетки — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
- В еличина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
- О бщая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
- О бщий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
- Т олщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
- К ол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.
Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
- Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
- Первый этап: определение расчетной длины плиты
- Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия
- Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить
- Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки
- Некоторые нюансы
- Подбор сечения арматуры
- Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия
- Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет
Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.
Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.
В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.
Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.
Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения”, а также в своде правил СП 52-1001-2003 “Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”.
Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.
Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.
Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть – подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.
Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.
Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.
Вернуться к оглавлению
Первый этап: определение расчетной длины плиты
Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.
Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) – совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет железобетонного монолитного перекрытия довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.
Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.
Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.
Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.
Вернуться к оглавлению
Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия
Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.
Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.
Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина – b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.
Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры – A400.
Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.
Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия – это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку – динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.
Вернуться к оглавлению
Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить
Сбор нагрузок сосредоточен на том, что нагрузка может быть равномерно распределенной, сосредоточенной, неравномерно распределенной и другой. Однако нет смысла так сильно углубляться во все существующие варианты сочетания нагрузки, сбор которой производится. В данном примере будет равномерно распределенная нагрузка, потому как подобный случай загрузки для плит перекрытия в жилых частных домах является наиболее распространенным.
Сосредоточенная нагрузка должна измеряться в кг-силах (КГС) или в Ньютонах. Распределенная же нагрузка – в кгс/м.
Нагрузки на плиту перекрытия могут быть самыми разными, сосредоточенными, равномерно распределенными, неравномерно распределенными и т. д.
Чаще всего плиты перекрытия в частных домах рассчитываются на определенную нагрузку: q1 = 400 кг на 1 кв.м. При высоте плиты, которая равняется 10 см, вес плиты добавит к данной нагрузки еще порядка 250 кг на 1 кв.м. Керамическая плитка и стяжка – еще до 100 кг на 1 кв.м.
Подобная распределенная нагрузка будет учитывать практически все сочетания нагрузок на перекрытия в жилом доме, которые возможны. Однако стоит знать, что никто не запрещает рассчитывать конструкцию на большие нагрузки. В данном материале будет принято такое значение и, на всякий случай, следует умножить его на коэффициент надежности: y = 1.2.
q = (400 + 250 + 100) * 1.2 = 900 кг на 1 кв.м.
Будут рассчитываться параметры плиты, которая имеет ширину 100 см. Следовательно, данная распределенная нагрузка будет рассматриваться как плоская, которая действует по оси y на плиту перекрытия. Измеряется в кг/м.
Вернуться к оглавлению
Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки
Для бесконсольной балки на двух шарнирных опорах (в данном случае – плита перекрытия, опирающаяся на стены, на которую действуют равномерно распределенные нагрузки) максимальный изгибающий момент будет посредине балки. Mmax = (q * l^2) / 8 (149:5.1)
Для пролета l = 4 м, Mmax = (900 * 4^2) / 8 = 1800 кг/м.
Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:
Схема пустотелой армированной плиты перекрытия
- Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
- Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
- Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.
Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:
ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).
Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs – расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.
Вернуться к оглавлению
Некоторые нюансы
Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.
Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a – расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.
При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:
B < Rb*b*y (h0 – 0.5y).
Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.
Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 – 0.5y).
Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.
Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.
Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 – 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.
Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.
Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.
Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее. Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной.
Высота сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры может определяться по следующей формуле:
Для того, чтобы определить сечение арматуры, прежде всего необходимо определить коэффициент am:
Арматура в сжатой зоне не требуется при am < aR. Значение aR определяется по таблице.
В случае, если арматура в сжатой зоне отсутствует, сечение арматуры необходимо определять согласно следующей формуле:
As = Rb * b * h0 (1 – корень кв.(1 – 2am)) * l * Rs.
Вернуться к оглавлению
Подбор сечения арматуры
Расчетное сопротивление растяжению для арматуры A400 будет: Rs = 3600 кгс/см кв. (355 МПа). Расчетное сопротивление бетонному сжатию (класс B20) будет: Rb = 117 кгс/см кв. (11.5 МПа). Все остальные нагрузки и параметры для имеющейся плиты были определены ранее. Прежде всего с помощью формулы будет определено значение коэффициента am:
am = 1800 / (1 * 0.08^2 * 1170000) = 0.24038.
Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.
В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.
Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице (0.24038 < 0.39). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:
As = 117 * 100 * 8 (1 – корень кв. (1 – 2 * 0.24038)) / 3600 = 7.265 кв.см.
В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.
Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет 7.69 кв.см. Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.
Вернуться к оглавлению
Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия
Для того чтобы армировать плиту, есть возможность использовать 7 стержней, которые имеют диаметр 12 мм с шагом 140 мм. Есть и другой вариант – 10 стержней, которые имеют диаметр 10 мм и шаг 100 мм.
Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:
y = 3600 * 7.69 / (117 * 100) = 2.366 см.
E = 2.366 / 8 = 0.29575. Данное значение меньше, чем граничное 0.531 согласно формулам и таблице, помимо того, оно меньше рекомендуемого 0.531/1.5 = 0.354, то есть удовлетворяет всем имеющимся требованиям.
117 * 100 * 2.366 (8 – 0.5 * 2.366) = 188709 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 36
3600 * 7.69 (8 – 0.5 * 2.366) = 188721 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле.
Устройство пола поверх монолитной армированной плиты перекрытия
Все необходимые требования таким образом соблюдаются.
В случае, если класс бетона будет увеличен до B25, арматуры при этом будет необходимо меньшее количество, потому как для B25 Rb = 148 кгс/см кв. (14.5 МПа).
am = 1800 / (1 * 0.08^2 * 1480000) = 0.19003.
As = 148 * 100 * 10 (1 – корень кв. (1 – 2 * 0.19)) / 3600 = 6.99 кв.см.
Таким образом, для того, чтобы армировать 1 п.м имеющейся плиты перекрытия, все равно понадобится использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм либо продолжать подбирать сечение.
Стоит сделать вывод, что сами расчеты достаточно просты, помимо того, они не займут большое количество времени. Однако при этом формулы понятнее не становятся. Совершенно любую железобетонную конструкцию теоретически можно рассчитать, исходя из классических, то есть предельно простых и наглядных формул.
Вернуться к оглавлению
Сбор нагрузок – некоторый дополнительный расчет
Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:
- усилий, которые действуют в плитах;
- прочностью армированных ее сечений.
Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.
Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения – середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.
Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример – на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.
Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:
- Плита в плане 6х6 м – Mx = My = 1.9тм.
- Плита в плане 5х5 м – Mx = My = 1.3тм.
- Плита в плане 4х4 м – Mx = My = 0.8тм.
При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.
Showcase Potolku Body
Калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента
При планировании любого фундамента, и плитного – в частности, важно заранее определиться с необходимым количеством материалов для его возведения. Обязательным условием всегда является качественное армирование, которое в данном случае чаще всего представляет собой решетчатую конструкцию из перпендикулярно увязанных прутов с периодическим рельефом, диаметром от 10 мм и выше.
Калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента
Армирование при толщине плиты 150 мм и менее выполняется в один ярус, расположенный по центру. Однако чаще приходится сталкиваться с плитами большей толщины, и здесь уже необходимо двухъярусная конструкция. Материала потребуется немало, и в вопросах планирования такого приобретения хорошим помощником станет калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента.
Несколько необходимых разъяснений по порядку проведения вычислений – приведены ниже.
Калькулятор расчета количества основной арматуры для плитного фундамента
Пояснения по проведению расчетов
- Если с шагом установки и диаметром прутьев армирования вопрос решен, то дальнейший расчет сводится к самым обыкновенным геометрическим вычислениям.
Как определиться с оптимальным диаметром прутьев армирования и шагом их укладки?
Для этого на страницах нашего портала размещен специальный калькулятор расчета диаметра арматуры для плитного фундамента – при необходимости, перейдите по указанной ссылке.
- Предоставляется возможность провести расчет для одноярусной или двухъярусной армирующей конструкции.
- В программе расчета учтено, что от краев фундаментной плиты до армирующей конструкции соблюдается необходимый просвет в 50 миллиметров.
- Итоговый результат дается с учетом 10-процентного запаса, который потребуется на создание нахлестов при использовании двух или более прутов в одной линии.
- Результат дается общий в метрах, а затем еще пересчитывается на количество прутов стандартной длины – 11.7 метров.
Необходимо перевести рассчитанное количество в килограммы и тонны?
Некоторые фирмы, реализующие металлопрокат, публикуют свои прайс-листы с ценами, выраженными в стоимости тонны металла. Ничего страшного – специальный калькулятор поможет быстро пересчитать необходимое количество арматуры в его весовой эквивалент .
Рекомендуемые статьи по теме
Калькулятор расчета радиуса лучковой арки
Калькулятор количества бетона для заливки армопояса
Калькулятор расчета количества кирпича для кладки цоколя
Калькулятор расчета количества бетона для установки металлических столбов для забора
Состав бетона для фундамента пропорции — удобные онлайн-калькуляторы
Калькулятор расчета норм приточной вентиляции
Калькулятор количества проволоки для армирования ленточного фундамента
Калькулятор расчета несущей способности винтовых свай
Калькулятор нагрузки на свайный или столбчатый фундамент
Калькулятор количества арматуры для плитного фундамента
Калькулятор расчёта минимальной толщины прутьев для основного армирования плитного фундамента
Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты
Источники: http://stroy-calc.ru/raschet-fundamenta-plita, http://1popotolku.ru/perekrytie/raschet-plity-perekrytiya.html, http://stroyday.ru/kalkulyatory/obshhestroitelnye-voprosy/kalkulyator-rascheta-kolichestva-osnovnoj-armatury-dlya-plitnogo-fundamenta.html
1pofundamentu.ru
Расчет плиты перекрытия по формулам
Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия
Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.
Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.
В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.
Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.
Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения», а также в своде правил СП 52-1001-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».
Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.
Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.
Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть — подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.
Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.
Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.
Вернуться к оглавлению
Первый этап: определение расчетной длины плиты
Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.
Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) — совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет железобетонного монолитного перекрытия довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.
Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.
Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.
Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.
Вернуться к оглавлению
Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия
Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.
Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.
Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина — b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.
Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры — A400.
Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.
Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия — это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку — динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.
Вернуться к оглавлению
Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить
Сбор нагрузок сосредоточен на том, что нагрузка может быть равномерно распределенной, сосредоточенной, неравномерно распределенной и другой. Однако нет смысла так сильно углубляться во все существующие варианты сочетания нагрузки, сбор которой производится. В данном примере будет равномерно распределенная нагрузка, потому как подобный случай загрузки для плит перекрытия в жилых частных домах является наиболее распространенным.
Сосредоточенная нагрузка должна измеряться в кг-силах (КГС) или в Ньютонах. Распределенная же нагрузка — в кгс/м.
Нагрузки на плиту перекрытия могут быть самыми разными, сосредоточенными, равномерно распределенными, неравномерно распределенными и т. д.
Чаще всего плиты перекрытия в частных домах рассчитываются на определенную нагрузку: q1 = 400 кг на 1 кв.м. При высоте плиты, которая равняется 10 см, вес плиты добавит к данной нагрузки еще порядка 250 кг на 1 кв.м. Керамическая плитка и стяжка — еще до 100 кг на 1 кв.м.
Подобная распределенная нагрузка будет учитывать практически все сочетания нагрузок на перекрытия в жилом доме, которые возможны. Однако стоит знать, что никто не запрещает рассчитывать конструкцию на большие нагрузки. В данном материале будет принято такое значение и, на всякий случай, следует умножить его на коэффициент надежности: y = 1.2.
q = (400 + 250 + 100) * 1.2 = 900 кг на 1 кв.м.
Будут рассчитываться параметры плиты, которая имеет ширину 100 см. Следовательно, данная распределенная нагрузка будет рассматриваться как плоская, которая действует по оси y на плиту перекрытия. Измеряется в кг/м.
Вернуться к оглавлению
Определения максимального изгибающего момента для нормального (поперечного) сечения балки
Для бесконсольной балки на двух шарнирных опорах (в данном случае — плита перекрытия, опирающаяся на стены, на которую действуют равномерно распределенные нагрузки) максимальный изгибающий момент будет посредине балки. Mmax = (q * l^2) / 8 (149:5.1)
Для пролета l = 4 м, Mmax = (900 * 4^2) / 8 = 1800 кг/м.
Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:
Схема пустотелой армированной плиты перекрытия
- Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
- Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
- Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.
Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:
ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).
Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs — расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.
Вернуться к оглавлению
Некоторые нюансы
Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.
Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a — расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.
При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:
B < Rb*b*y (h0 — 0.5y).
Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.
Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 — 0.5y).
Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.
Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.
Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 — 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.
Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.
Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.
Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее. Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной.
Высота сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры может определяться по следующей формуле:
y = Rs*As / Rb*b.
Для того, чтобы определить сечение арматуры, прежде всего необходимо определить коэффициент am:
am = M / Rb*b*h0^2.
Арматура в сжатой зоне не требуется при am < aR. Значение aR определяется по таблице.
В случае, если арматура в сжатой зоне отсутствует, сечение арматуры необходимо определять согласно следующей формуле:
As = Rb * b * h0 (1 — корень кв.(1 — 2am)) * l * Rs.
Вернуться к оглавлению
Подбор сечения арматуры
Расчетное сопротивление растяжению для арматуры A400 будет: Rs = 3600 кгс/см кв. (355 МПа). Расчетное сопротивление бетонному сжатию (класс B20) будет: Rb = 117 кгс/см кв. (11.5 МПа). Все остальные нагрузки и параметры для имеющейся плиты были определены ранее. Прежде всего с помощью формулы будет определено значение коэффициента am:
am = 1800 / (1 * 0.08^2 * 1170000) = 0.24038.
Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.
В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.
Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице (0.24038 < 0.39). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:
As = 117 * 100 * 8 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.24038)) / 3600 = 7.265 кв.см.
В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.
Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет 7.69 кв.см. Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.
Вернуться к оглавлению
Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия
Для того чтобы армировать плиту, есть возможность использовать 7 стержней, которые имеют диаметр 12 мм с шагом 140 мм. Есть и другой вариант — 10 стержней, которые имеют диаметр 10 мм и шаг 100 мм.
Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:
y = 3600 * 7.69 / (117 * 100) = 2.366 см.
E = 2.366 / 8 = 0.29575. Данное значение меньше, чем граничное 0.531 согласно формулам и таблице, помимо того, оно меньше рекомендуемого 0.531/1.5 = 0.354, то есть удовлетворяет всем имеющимся требованиям.
117 * 100 * 2.366 (8 — 0.5 * 2.366) = 188709 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 36
3600 * 7.69 (8 — 0.5 * 2.366) = 188721 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле.
Устройство пола поверх монолитной армированной плиты перекрытия
Все необходимые требования таким образом соблюдаются.
В случае, если класс бетона будет увеличен до B25, арматуры при этом будет необходимо меньшее количество, потому как для B25 Rb = 148 кгс/см кв. (14.5 МПа).
am = 1800 / (1 * 0.08^2 * 1480000) = 0.19003.
As = 148 * 100 * 10 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.19)) / 3600 = 6.99 кв.см.
Таким образом, для того, чтобы армировать 1 п.м имеющейся плиты перекрытия, все равно понадобится использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм либо продолжать подбирать сечение.
Стоит сделать вывод, что сами расчеты достаточно просты, помимо того, они не займут большое количество времени. Однако при этом формулы понятнее не становятся. Совершенно любую железобетонную конструкцию теоретически можно рассчитать, исходя из классических, то есть предельно простых и наглядных формул.
Вернуться к оглавлению
Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет
Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:
- усилий, которые действуют в плитах;
- прочностью армированных ее сечений.
Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.
Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.
Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.
Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:
- Плита в плане 6х6 м — Mx = My = 1.9тм.
- Плита в плане 5х5 м — Mx = My = 1.3тм.
- Плита в плане 4х4 м — Mx = My = 0.8тм.
При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.
1popotolku.ru
Расчет монолитного железобетонного перекрытия — ТехЛиб
В настоящее время многоэтажные здания проектируются с применением унифицированных габаритных схем и основным типом перекрытий при этом являются сборные перекрытия. Монолитные перекрытия применяются в тех случаях, когда по каким-либо соображениям приходится отступать от унифицированных габаритных схем.
Например, когда по технологическим или архитектурным требованиям предусмотрены особые параметры здания (нагрузка, высота этажей, сложное очертание в плане).
В практике проектирования многоэтажных зданий сложилось мнение, что монолитные железобетонные перекрытия неиндустриальны. Однако при надлежащей механизации работ и при применении инвентарной щитовой опалубки монолитные перекрытия являются индустриальными и требуют меньших затрат (электроэнергии).
Достоинством их является то, что они обладают большей жесткостью по сравнению со сборными перекрытиями (за счет монолитной связи элементов перекрытия), а благодаря этому они часто оказываются более экономичными (за счет меньшего расхода материалов и отсутствия сварных стыков). Недостатком их является то, что производство работ в зимнее время усложняется.
Монолитные ребристые перекрытия представляют собой систему перекрестных балок – главных и второстепенных, монолитно соединенных между собой и объединяющей их по верху плитой.
Максимальный изгибающий момент плиты опирающейся на две стены находится по ее центру:
Чтобы устранить возможность образования эффекта пластического шарнира, соотношение ξ сжатой зоны бетона к расстоянию от центра тяжести арматуры до верха балки h0, ξ=у/ho не должно превышать предельное значение ξR.
Где Rs —расчетное сопротивление арматуры, Мпа.
Граничные значения относительной высоты сжатой зоны бетона
Если расчеты проводятся недостаточно квалифицированными проектировщиками (грубо говоря — не профессионалами) с целью предостережения, рекомендуется занижать значение сжатой зоны ξR в 1.5 раза.
Если ξ ≤ ξR или же в сжатой зоне отсутствует арматура, для проверки прочности бетона используется следующая формула:
Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой:
Определение высоты сжатой зоны бетона при отсутствии в ней арматуры:
Для определения сечения арматуры нужно определить коэффициент am:
Если аm < aR тогда необходимость арматуры в сжатой зоне отпадает.
В случае отсутствия арматуры в сжатой зоне, сечение арматуры в растянутой зоне определяется по формуле:
Выбираем наиболее нагруженное междуэтажное перекрытие, максимальная временная нагрузка составляет 6 кн/м2.
Расчетные изгибающие моменты в сечениях балки определяем с учетом их перераспределения за счет проявления пластических деформаций по формулам:
Определение расчетных данных
Мmax=1,616 кН×м
Мmin=1,246 кН×м
По СНиП определяем: монолитные плиты армируются сварными сетками, выполненными из арматурной проволоки Вр-1 с
Монолитные ребристые перекрытия изготовляют из тяжелого бетона естественного твердения класса В15 – В25. Принимаем класс бетона В20 с Rв=11,5МПа
По СНиП находим xR=0,590
Задаемся шириной
По таблицам СНиП определяем: 
Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента
H0тр = M/(Rв*b*A0) = 1,616/(0,139*1*11,5*1000) = 0,03,18 м
H = H0тр + a = 3,18 + 1,5 = 4,68 см
Назначаем h кратную 1см Þ h = 5 см.
Подбор сечений продольной арматуры
В средних пролетах и на средних опорах, так как там максимальные моменты
h0=h-a=5-1,5=3,5 см
h=0,9387
x=0,1225
м2
h=0,93
x=0,1225
м2
Подбор арматуры:
Армирование – непрерывное рулонными сетками в направлении балок. Принимаем для участка между главными балками шириной 5,2-0,3=4,9 м
Для части перекрытия с плитами, окаймленными по 4 сторонам, принимаем основные сетки С-1 марки 
с поперечной арматурой 10 d 5 — Аs=1,96 см2
As=1,35-1,05=0,2
В первом пролете и над первой промежуточной опорой необходимо уложить дополнительные сетки C-2 марки 
С продольной рабочей арматурой 4Æ3 – Аs=0,28 см2
Расчет балки:
Рассчитываем три балки: L1=5,4 м,L1=4,4 м, L1=2,7 м
Расчетная схема второстепенной балки: балка, опертая по двум концам
L1=5,4 м
кН/м
кН`м
кН
Расчетные данные: 
Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III d 10мм и более.
2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,45м.
Проверка: В=(0,3¸0,5)h. Условие выполняется.
Чтобы перейти к дальнейшему расчету, нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
Принимаем b¢f =1,95м.
От действия положительного изгибающего момента балка рассчитывается как элемент таврового профиля.
Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов
1) Расчетные данные: М1=84,9 кН
gв2 =0,9 RВ =13,05 МПа
xR =0,652 RS =365 МПа
Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.
2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона: 
Определяем коэффициент А0
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
Так как ширина полки: 10 <b<30 мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой по 2 или 4 стержня.
Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по 
.
По результатам подбора получилось следующее:
Для каркаса К-1: A-III AS (4 d 14)=6,16 см2
Верхняя арматура в каркасе К-1 ставится конструктивно при пролете до 6 м — d 10мм, при большем пролете — Æ12мм. В нашем случае AS=(2 Æ 10) = 1,57 см2.
Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению.
1) Расчетные данные: Qmax=62,9кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 Мпа, jв2=2, jв3=0,6.
Определяем количество и Æ поперечной арматуры: n=2, dw³1/4 dmax
учитываем влияние сжатых полок, φf=0
учитываем влияние продольных сил, φn=0
Считаем промежуточное значение М
кн м
Назначаем шаг поперечной арматуры:
h=450 мм, то S=150 мм
Определяем интенсивность армирования:
В любом случае принимают: 
q1 – условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
принимаем с=1,4
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем коэффициент с0:
Принимаем с0=0,68м
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой.
Делаем проверку прочности
Условие выполняется, поставленной поперечной арматуры достаточно. Поперечная арматура Æ6мм с шагом S=150 мм
Расчет балки:
Рассчитываем три балки: L1=5,4 м,L1=4,4 м, L1=2,7 м
Расчетная схема второстепенной балки: балка, опертая по двум концам
L1=4,4 м
кН/м
кН`м
кН
Расчетные данные: 
Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III d 10мм и более.
2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,4м.
|
|
|
Чтобы перейти к дальнейшему расчету, нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
Принимаем b¢f =1,56м.
От действия положительного изгибающего момента балка рассчитывается как элемент таврового профиля.
Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов
1) Расчетные данные: М1=56,39 кН
gв2 =0,9 RВ =13,05 МПа
xR =0,57 RS =365 МПа
Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.
2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона: 
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
Так как ширина полки: 10 =b мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой 2 стержня.
Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по 
.
По результатам подбора получилось следующее:
Для каркаса К-1: A-III AS (2 Æ 18)=5,09 см2
Верхняя арматура в каркасе К-1 ставится конструктивно при пролете до 6 м — d 10мм, при большем пролете — Æ12мм. В нашем случае AS=(2 d 10) = 1,57 см2.
Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению.
1) Расчетные данные: Qmax=51,26кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 Мпа, jв2=2, jв3=0,6. Определяем количество и d поперечной арматуры: n=2, dw³1/4 dmax
учитываем влияние сжатых полок, φf=0
учитываем влияние продольных сил, φn=0
Считаем промежуточное значение М
кн м
Назначаем шаг поперечной арматуры:
h=400<450 мм, то S≤150≈140 мм
Определяем интенсивность армирования:
В любом случае принимают: 
q1 – условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
Условие выполняется.
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем коэффициент с0:
Принимаем с0=0,49м
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой.
Делаем проверку прочности
Условие выполняется Þ поставленной поперечной арматуры достаточно. Поперечная арматура Æ6мм с шагом S=140 мм
Расчет балки:
Рассчитываем три балки: L1=5,4 м,L1=4,4 м, L1=2,7 м
Расчетная схема второстепенной балки: балка, опертая по двум концам
L1=2,7 м
кН/м
кН`м
кН
Расчетные данные: 
Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III Æ10мм и более.
2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,3м.
Чтобы перейти к дальнейшему расчету, нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
Принимаем b¢f =1м.
От действия положительного изгибающего момента балка рассчитывается как элемент таврового профиля.
Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов.
1) Расчетные данные: М1=56,39 кН
gв2 =0,9 RВ =13,05 МПа
xR =0,57 RS =365 МПа
Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.
2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона: 
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
Так как ширина полки: 10 =b мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой 2 стержня.
Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по 
.
По результатам подбора получилось следующее:
Для каркаса К-1: A-III AS (2 d 10)=1,57 см2
Верхняя арматура в каркасе К-1 ставится конструктивно при пролете до 6 м — d 10мм, при большем пролете — d 12мм. В нашем случае AS=(2 d 10) = 1,57 см2.
Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению
1) Расчетные данные: Qmax=16кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 МПа, jв2=2, jв3=0,6. Определяем количество и Æ поперечной арматуры: n=2, dw³1/4 dmax
учитываем влияние сжатых полок, φf=0
учитываем влияние продольных сил, φn=0
Считаем промежуточное значение М
кн м
Назначаем шаг поперечной арматуры:
h=300<450 мм, то S=100 мм
Определяем интенсивность армирования:
В любом случае принимают: 
q1 – условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
Условие выполняется.
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем коэффициент с0:
Принимаем с0=0,42м
Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой.
Делаем проверку прочности
Условие выполняется Þ поставленной поперечной арматуры достаточно. Поперечная арматура Æ6мм с шагом S=100 мм
Так как ширина полки: 10 =b мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой 2 стержня.
tehlib.com
Устройство бетонных полов: расчет, толщина, СНиП, технология
Полы из бетона хорошо зарекомендовали себя в помещениях с большими нагрузками (склады, гаражи). Хотя технология изготовления является непростой, их можно изготавливать самостоятельно. В данной статье будет подробно рассмотрено устройство бетонных полов и их особенности.
На фото – схема бетонного пола
Общие сведения
Как и на любые изделия, существует и СНиП на бетонные полы, которые должны соответствовать определенным нормам и стандартам, основываясь на такие характеристики, как:
- срок службы;
- уровень устойчивости к воздействию агрессивной среды;
- нагрузка на бетонный пол должна соответствовать указанной в проекте.
Исполнительная съемка бетонного пола проводится с помощью лазерного нивелира
Получению поверхности, который будет идеально соответствовать всем вышеперечисленным требованиям, предшествуют два основных требования:
- Все используемые материалы должны быть хорошего качества.
- Во время процесса изготовления бетона необходимо тщательно соблюдать технологию.
Основные этапы
Технология устройства бетонных полов включает в себя четыре основных стадии:
- Подготовительные работы с основанием;
- Укладка бетонной смеси в стяжку;
- Последующая обработка поверхности;
- Процесс нарезки швов и их герметизация.
Стоит отметить, что укладка пола вполне возможна не только на уже существующее основание, но и на землю. Но расчет бетонного пола в этом случае, хотя и подразумевает существенную экономию средств, является достаточно энергозатратным. Кроме того, эффективность такого способа проявляется только в достаточно сухих местах.
Совет: при укладке бетонного пола на грунтовое основание необходимо обустроить дренаж. Это поможет избавиться от излишков влаги, а также обезопасить стяжку от дальнейших повреждений.
Как проводятся бетонные работы по бетонным полам
Укладка по грунту
Поэтому перед изготовлением бетонного покрытия по грунту, сначала необходимо уложить подушку в виде слоя песка либо щебенки, чтобы снизить влияние грунта, а также избавиться от возможных промерзаний и влияния грунтовых вод.
Поскольку такой пол будет иметь многослойную структуру, давайте представим ее компоненты.
Конечно, инструкция будет примерной, каждый может выполнять обустройство по-своему, в зависимости от ситуации:
- Сделайте на дне плотное основание.
- Насыпьте сверху слой речного песка.
- Сделайте слой из керамзита или щебенки.
- Проведите гидроизоляционную работу с помощью полиэтиленовых пленок.
- Сделайте черновую бетонную стяжку.
- Накройте ее пароизоляционным материалом.
- Положите сверху «бутерброда» утеплитель.
- Сделайте чистовую армированную стяжку.
Изготовления пола из бетона на грунте
Подготовка оснований
| Старое бетонное |
|
| Грунт | В данном случае процесс будет немного сложнее:
|
Совет: увеличение плотности песка достигается таким образом — возьмите его на четверть больше необходимого, смочите его, тщательно утрамбовывайте, пока не будет достигнута необходимая толщина.
Гидроизоляция
Она выполняет сразу две важные функции:
- Не позволяет грунтовым водам попадать в бетонную стяжку.
- Препятствует впитыванию влаги от стяжки основанием.
Для ее изготовления используется рулонные материалы, полимерные мембраны или же толстые слои полиэтилена. Не забывайте, что гидроизоляционный слой должен быть уложен внахлест. Напуск на стены должен составлять не менее 150-200 мм, а для склеивания стыков лучше всего использовать скотч.
Совет: при заказе работ в строительной организации, за основу расчета можно взять ЕНиР на бетонные полы .
Работы по гидроизоляции рулонным материалом
Укладка чернового бетонного основания
Данный слой будет выступать в качестве основания для гидроизоляции. Для изготовления черновой стяжки используется «тощий» бетон, в котором применяется щебенка с размером фракций от 5 до 20 мм. Поскольку к процессу ее укладки не предъявляются какие-либо особые требования, данный процесс проходит легко.
Совет: толщина бетонного пола в данном случае должна превышать 40 мм, а максимальный перепад в горизонтальной плоскости должен составлять не более 4 мм.
Сверху черновой стяжки необходимо уложить слой, который будет обеспечивать пароизоляцию. Наиболее подходящим материалом для этого являются мембраны битумно-полимерного типа.
Черновое основание
После этого обычно проводят утепление пола, однако перед началом работ необходимо убедиться, насколько данный процесс будет важным, а также какие материалы будут для него наиболее подходящими. Помните, что они должны обладать водоотталкивающими свойствами.
В противном случае вам необходимо будет существенно усилить гидроизоляционный слой. Одним из наиболее распространенных вариантов является слой пенопласта особой плотности и качества, цена которого выше обычного, или экструдированного пенополистирола.
Совет: расчет толщины бетонного пола напрямую зависит от поверхности, на которую он заливается.
Укладка финишного основания
Данный процесс также состоит из нескольких этапов:
| Армирование | В данном случае вполне подойдет дорожная сетка. Однако если пол будет подвергаться существенным нагрузкам, наиболее оптимальным вариантом будет каркас из металлических диаметром не менее 8 мм. |
| Заливка смеси | Бетонная смесь должна заливаться равномерно и достаточно быстро, поэтому лучше воспользоваться спецтехникой. |
| Установка маяков | Чаще всего между маяковыми рейками соблюдается расстояние в 2 метра, это позволяет опирать на них концы правила. |
| Заливка пола | Проводится на 15 мм выше установленных маяков. |
| Уплотнение | Лучший вариант – использование вибратора, с последующим выравниванием поверхности. |
Финишное полимерное основание
Финишная обработка
По завершению последнего этапа необходимо немного подождать, пока бетон обретет достаточную прочность. На время технологического перерыва влияет температура окружающей среды, а также влажность воздуха. В зависимости от этих условий, время может колебаться в пределах от 3 до 7 часов.
Затирочные работы машинами
Когда глубина следа на поверхности не превышает 2-3 мм необходимо провести ее первичную (грубую) затирку с помощью дисков или затирочных машин. Окончательная (финишная) затирка проводится при глубине следа на поверхности 1 мм.
Совет: если вам необходимо добиться еще большей прочности пола, используйте топпинг.Это специальная смесь, состоящая из цемента и добавок, которая втирается в бетон.
Нарезка швов
Не секрет, что бетон, используемый в стяжках, является достаточно хрупким материалом, и может подвергнуться растрескиванию. Для предотвращения данного процесса и осуществляется нарезка деформационных швов.
Всего выделяются такие их виды:
- Изоляционные, которые используются в тех местах, где происходит соприкосновение разных поверхностей, например, пола и стен, пола и колонн. Главная задача – воспрепятствование передаче вибраций.
- Усадочные, применяются для снятия напряжений при высыхании и усадке пола.
- Конструкционные, используют для разделения бетонов, уложенных в разное время.
Нарезка швов должна осуществляться сразу же после набора бетоном определенной прочности, но до появления на поверхности трещин. Для разметки используется мел, а порядок работы определяется последовательностью укладки бетона.
Нарезка швов алмазным диском
При этом подобные швы должны заходить примерно на треть глуби стяжки. Для облегчения ухода за ними и укрепления краев используется герметизация.
В завершении хотелось бы сказать, что укладывать бетонный пол можно и своими руками. Главное – внимательно отнестись ко всем нюансам, а также к деталям процесса. В результате вы получите прочный, ровный, теплый пол, который сможет справляться с существенными нагрузками.
Вывод
В данной статье было рассмотрено подробно устройство бетонных полов на грунте и на старой бетонной стяжке. Данные принципы могут применяться также и на других основанием, с соблюдением определенных нюансов. Фактически работы не отличаются особой сложностью, но требуют соблюдения инструкции и больших физических затрат, облегчить которые сможет только современная техника. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.
masterabetona.ru
Расчет монолитной железобетонной плиты перекрытия
Железобетонное монолитное перекрытие по-прежнему пользуется широкой популярностью, несмотря на то что на данный момент на строительном рынке представлено огромное множество готовых плит. Особенно, если ваш дом имеет неповторимую планировку (комнаты имеют различные размеры) или строительство не подразумевает наличие подъемных кранов. В данном случае устройство железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно снизить расходы на материалы и их доставку, более того, на их монтаж.
Схема размеров плиты перекрытия.
При этом на подготовительные работы уйдет большее количество времени, особенно на устройство опалубки. Но людей, которые планируют делать перекрытия, отпугивает совсем не этот факт, ведь сделать хорошую опалубку, купить бетон и арматуру – это не проблема. Намного сложнее определить марку бетона и арматуры, которые понадобятся в конкретном случае, и рассчитать объем необходимых материалов.
Расчет монолитной железобетонной плиты
Расчет любого строительного объекта, в том числе и плиты перекрытия, состоит из этапов.
В эти этапы входит подбор геометрических параметров поперечного сечения, класс арматуры и бетона. Это необходимо для того, чтобы плита в дальнейшем не разрушилась при максимальных нагрузках. Более того, для произведения работ понадобится чертеж, который будет включать все этапы строительства, материалы, которые понадобятся в процессе работы. Для того чтобы составить грамотный чертеж, необходимо не только произвести верный расчет, но и правильно сконструировать перекрытие и само здание. Иными словами, чертеж необходим как для правильных расчетов, так и для обозначения фронта работ.
I этап. Расчетное определение длины плиты
Схема железобетонной плиты перекрытия: B – Ширина, L – Длина, H – Высота.
Ребристая плита может иметь различную длину, однако расчетная длина (пролет балки или плиты перекрытия) – совершенно другое дело. Пролетом называется расстояние между стенами несущего типа. Иными словами, это ширина или длина помещения. Вследствие этого вычислить пролет, который имеет ребристая плита, достаточно просто, ведь это расстояние можно измерить при помощи рулетки или других подручных средств. Ребристая монолитная плита в реальности имеет большую длину перекрытия, так как она будет опираться на стены, выложенные из шлакоблока, керамзитобетона, кирпича, камня, пено- или газобетона. Если несущая стена выложена из материалов с недостаточной прочностью, к примеру, из керамзитобетона, пенобетона или газобетона, то следует рассчитать нагрузки на остальные стены.
В примере будет рассматриваться расчет однопролетного монолитного перекрытия, которое опирается на 2 несущие стены.Возьмем значение расчетной длины монолитного перекрытия, равное 4 м.
II этап. Определение параметров плиты, класса бетона и арматуры
Данные параметры неизвестны, однако их можно задать, чтобы было из чего считать. Пусть ребристая плита имеет высоту 10 см и ширину 100 см. То есть это плита железобетонного перекрытия. Соответственно, полученные результаты нужно применить для оставшихся сантиметров ширины монолитного перекрытия.
Итак,высота равно 10 см, ширина – 100 см, арматура класса А400, бетон класса В20.
III этап. Определение опор
Опоры определяются в зависимости от ширины монолита, материала и от веса несущих стен. Монолит может выступать в качестве шарнирно опертой бесконсольной балки, шарнирно опертой консольной балки, балки с жесткими защемлениями на опорах. Самым распространенным вариантом является шарнирно опертые бесконсольной балки.
IV этап. Монолитная ребристая плита перекрытия: расчет нагрузки
Схема укладки железобетонной плиты перекрытия.
Нагрузка может быть самой разнообразной: постоянной, временной, равномерно и неравномерно распределенной, сосредоточенной и так далее. Однако ограничимся только равномерно распределенной нагрузкой, ведь она является наиболее распространенной. Измеряется равномерная нагрузка в кг/м2.
В основном ребристая плита перекрытия в жилом доме рассчитается на нагрузку 400 кг/м2. При высоте железобетонного перекрытия 10 см его вес даст еще 250 кг/м2 нагрузки, а стяжка и напольное покрытие могут добавить до 100 кг/м2. Данная нагрузка учитывает все сочетания возможных нагрузок на перекрытие в жилом доме. Но никто не запрещает производить расчет конструкции на более высокие нагрузки, однако в примере можно взять это значение, но для перестраховки умножить на коэффициент надежности, равный 1,2.
Иными словами, равномерно распределенная нагрузка будет равна (400+250+100)*1,2=900 кг/м2.
Ребристая плита имеет ширину 100 см, поэтому полученный результат будет рассматриваться в качестве плоской нагрузки, которая действует на перекрытие по оси У и измеряется в кг/м2.
V этап. Расчет изгибающего момента, который действует на поперечное сечение балки
Расчет производится таким образом:
Максимальный изгибающий момент равен распределенной нагрузке в квадрате, разделенной на 8.
То есть, максимальная нагрузка равна=(900 х 42)/8=1800 кг/м2.
VI этап. Расчетные предпосылки
Правильный расчет железобетонной конструкции и элементов основывается на таких расчетных предпосылках:
Схема монтажа плит перекрытия.
- бетон имеет сопротивление растяжению, равное 0;
- бетон имеет сопротивление сжатию. Оно равномерно распределено по зоне сжатия. Этот показатель не должен быть больше расчетного сопротивления;
- максимальное растягивающее напряжение арматуры должно быть не больше расчетного.
Иными словами, расчет железобетонной конструкции подразумевает такие этапы:
- Компоновка схемы перекрытий, то есть чертеж (составление общей схемы). Для многоэтажных зданий принимаются расстояния между колоннами, кратные 300 см и равные 6-12 м. Высота этажей должна быть кратна 60 см и равна 3,6-7,2 м. Для того чтобы обеспечить более автоматический расчет, применяются готовые таблицы и формулы.
- Конструирование и расчет монолита. Конструирование подразумевает подробный чертеж, его наличие или составление. Чертеж можно спроектировать самостоятельно или доверить это дело специалистам. Если же вы хотите сделать все своими руками, то и чертеж лучше делать самостоятельно. Далее идет расчет элементов перекрытия: ребристая поверхность, второстепенная и главная балки рассчитываются отдельно. Расчет производится по строительным нормам и стандартам. Класс бетона на сжатие по прочности при проектировании принимается согласно имеющихся таблиц и норм. Ребристая плита должна соответствовать условиям эксплуатации сооружения. Монолит и балки проектируются из бетона, имеющего один класс. А класс арматуры выбирают в основном S500 и S400.
- Расчеты второстепенной балки или ригеля. При вычислении нагрузок конструкции ребристая поверхность рассматривается в разрезе. Размер ребра второстепенной балки определяется в зависимости от пролета.
- Конструирование и расчет железобетонной колонны. В монолитных конструкциях сжатые элементы, в том числе и ребристая поверхность, рассчитываются в качестве внецентренно сжатых. Конечно, для этого вам также потребуется чертеж, в котором будет все предельно ясно расписано. Если чертеж составлен грамотно и правильно, то трудностей возникнуть не должно.
- Вычисление центрального железобетонного монолитного фундамента. Фундамент – это подземная конструкция, которая предназначена для передачи нагрузки от здания на грунт, вернее на почвенное основание. Чертеж должен отображать не только конструкцию здания и железобетонных перекрытий, но и строение фундамента. Чертеж должен быть составлен с учетом несущей способности основания, а это зависит от этажности сооружаемого здания.
Схема установки монолитной плиты перекрытия.
Именно поэтому, прежде чем приступить к строительству, необходимо все грамотно спланировать, спроектировать и произвести все расчеты. Причем не только вычислить нагрузку железобетонного перекрытия на здание, стены и фундамент, но и количество строительных материалов, которые понадобятся в процессе работы.Следовательно, к данному вопросу нужно подойти тщательно, внимательно и обосновано.
Конечно, с первого взгляда кажется, что осуществить все расчеты невозможно, однако не все так сложно. При обнаружении каких-то неточностей, не нужно искать ошибку, лучше все считать заново, так как в поисках ошибки можно запутаться, процесс может затянуться еще на неопределенное количество времени.
После расчета всех нагрузок можно приступать к вычислению количества материала. Сколько арматуры и бетона понадобится для железобетона, в каких пропорциях замешивать раствор и др. На чертежах у вас будут отражены необходимые размеры, в соответствии с которыми следует производить вычисления. Потом можно будет приступать к покупке материала и строительству. Закупать материал и оборудование необходимо в специализированных магазинах и базах. Компетентные продавцы дадут вам исчерпывающую консультацию при возникновении вопросов. Также необходимо обращать внимание на информацию, которая содержится на этикетке. Это поможет избежать ненужных возвратов.
Перед тем как приступить к подготовке площадки для строительства, нужно еще раз проверить все расчеты, так как корректировка их в ходе работы может быть финансово невыгодна.
o-cemente.info
