Главное меню

Несущая способность плит перекрытия


Несущая способность плит перекрытия

Железобетонные плиты перекрытий представляют собой унифицированные строительные элементы, которые широко используются при сооружении зданий и сооружений промышленного, гражданского, специального и прочего назначения. В большинстве случаев изделия находят применение для возведения перекрытий между этажами, представляя собой железобетонные панели. Плиты перекрытия выполняют одну из ключевых функций здания, являясь связующим элементом сооружения, который обеспечивает целостность, прочность и устойчивость здания. Спрос на железобетонные панели с каждым годом продолжает расти, демонстрируя устойчивую тенденцию использования элементов перекрытия в современном строительстве. При этом долговечность строения и его надежность во многом зависят от правильности расчета и выбора железобетонных изделий, использующихся в виде перекрытий. Одной из основных характеристик панелей является несущая способность изделия, которая определяет величину допустимой нагрузки, воздействующую на изделие в рабочем номинальном режиме. Ошибки в расчетах могут повлечь за собой снижение прочности перекрытий, быстрый износ, сокращение периода службы изделий, а также полное разрушение зданий и гибель людей.

Особенности конструкции плит

Перед приобретением плит перекрытий необходимо определить проектную несущую способность и размеры изделий, выбирая ЖБИ по расчетным параметрам. Производство панелей перекрытий осуществляется на основе легкого конструкционного бетона плотной структуры, а также тяжелого силикатного бетона.

Конструкция изделий предусматривает усиление в виде армирования, которые выполнено в виде арматурных каркасов из стрежней классов А1 и А3. В зависимости от вида и схемы армирования плитные элементы могут применять для различных целей. При этом устойчивость и прочность сооружении будет зависеть от вида моделей плит, их конструкции, схемы опирания, несущей способности. Изделия с завода изготовителя различаются меду собой по методу стыковки с прочими несущими конструкциями и относительной толщине.

В процессе изготовления ЖБИ задействуется бетон с классом не менее В15. При этом для прочности плита может армироваться как обычным, так и заранее напряженным металлом. Конструктивно панели могут быть как сплошными, так и с наличием внутренних технологических пустот.

Классификация плит перекрытия

В зависимости особенностей конструктивного исполнения, ЖБИ разделяются на несколько видов, среди которых:

При этом различают следующие виды элементов:

Параметры и свойства плит

Выполняя функцию перекрытий плиты должны соответствовать целому ряду высоких технических характеристик, которые определяют целесообразность их применения. Среди них:

Маркировка плит

Информация модели плиты перекрытия, ее конструкционных особенностях приводится для каждого изделия в маркировке, которая представлена в виде комбинации из букв и цифр. Первые буквы обозначает марку ЖБИ, после чего приводятся последовательно данные о длине и ширине панели, которая указывается дециметрах. Последняя цифра в маркировке отражает несущую способность, которая приводится в сотнях килограмм на квадратный метр.

Помимо этого в маркировке может приводиться информация о виде рабочей арматуры нижней зоны, наличии монтажных петель, а также наличии выборок бетона в верхнем поясе.

Таким образом, обозначение ПК-72-15-8 присваивается многопустотным изделиям длиной 7200 мм и шириной 1500 мм и несущей способностью 800 кг/м2.

Виды нагрузок

В процессе эксплуатации плиты перекрытия испытывают ряд нагрузок, которые суммируются и воздействуют на изделие. Среди них:

По характеру воздействия нагрузки разделяются на распределенные равномерным образом по всей площади и точечные, воздействующие в определенном секторе.

Определение несущей способности

Несущая способность плит перекрытия определяет их возможность длительно в процессе эксплуатации выдерживать и работать с динамическими, а также статическими нагрузками. Расчет всех значений осуществляется с точки зрения безопасной эксплуатации зданий и сооружений, повышенной степени их надежности При проектировании сооружений принимаются в равно распределенные нагрузки, которые отражаются в величинах в виде килограмм на квадратный метр. Нагрузка рассчитывается исходя из собственной массы плиты, которая приводится в технической документации. После определяется суммарный вес конструкций, которые теоретически могут располагаться на этаже, включая стяжку, покрытие пола, мебель, оборудование, технику, прочие объекты. В учет берутся и динамические факторы присутствия и перемещения людей или животных в предполагаемом количестве. При сборе нагрузок необходимо производить расчет производится с учетом коэффициентов кратковременной и длительной нагрузки, надежности по ответственности здания. Полное нормативное значение нагрузки, которая формируется от людей и мебели для строительства недвижимости в виде жилого фонда для квартир жилых сооружений насчитывает 1,5 кПа или 1,5 кН/м2.

На ребристые железобетонные изделия, выполняющие функции перекрытий расчет нагрузки осуществляется согласно действующих строительных норм и правил.

При строительстве жилых зданий нормативное значение средней нагрузки составляет около 100-200 килограмм на квадратный метр. При этом в проектной документации закладываются и принимаются к установке плиты перекрытия с индексом несущей способности – «8», способные выдерживать до 800 кг/м2. Благодаря этому, создается запас прочности зданий, которые обладают высокой степенью безопасности и надежности. Помимо этого, такое решение позволяет производить при необходимости монтаж участков монолитных плит, имеющих большую массу.

Установка пустотелых, ребристых или монолитных плит аргументируется необходимостью, которая исходит из расчетов нагрузки. При этом берется в учет стоимость изделий и себестоимость зданий и сооружений. В том случае, если стандартная типовая плита из легкого бетона удовлетворяет нагрузочным требованиям, появляется возможность сэкономить на фундаменте, используя железобетонные изделия с меньшим показателем веса. Применение монолитных плит может быть продиктовано крайней необходимостью, поскольку конструкция изделий предполагает не только максимальную прочность, но и наибольшую массу.

В большинстве современных типовых строений используются панельные многопустотные плиты перекрытий, которые позволяют обеспечить должный уровень комфорта проживания в области гидро и термоизоляции, звуконепроницаемости, позволяя добиться высокой степени прочности и надежности зданий и сооружений. Помимо этого круглые пустоты удается использовать для прокладки всех необходимых коммуникаций внутри объекта в виде электропроводки, других необходимых линий связи.

Прогибы плит перекрытий и особенности монтажа

В ряде случаев изделия в виде плит перекрытий могут иметь прогиб как в одну, так и в другую сторону. При этом в соответствии с регламентом требований нормативной документации СНиП 2.01.07-85 в части нагрузок и их воздействия, прогиб, составляющий менее 1/150 часть от общей длины плиты, не считается браком. Таким образом, величина допустимого прогиба в частном случае для плиты перекрытия марки ПБ 90-12 насчитывает 60 мм.

Как правило, обратный прогиб является следствием разделения плиты и снижения ее расчетной несущей способности. Учитывая особенность структуры плиты, где армируется нижняя часть изделия, может наблюдаться увеличение прогиба из-за снижения прочности. Применение таких плит является ограниченным и может повлечь за собой негативные последствия и стать причиной преждевременного износа конструкций, их частичного или полного разрушения. Монтаж плит с допустимой величиной прогиба должен производиться с учетом выполнения требования по опиранию элементов перекрытия. В зависимости от конструкции плиты могут опираться на две, три и четыре стороны.

В ходе строительства монтаж плит перекрытий реализуется с опорой только на несущие конструкции. Все прочие стены и перегородки возводятся после установки основных элементов. При этом перегородки должны быть ниже опорных узлов как минимум на 10 мм. В ходе строительства необходимо учитывать геометрию плит и наличие их прогиба, благодаря которому перекрытия могут касаться перегородок и оказывать на них механическое воздействие. Чтобы не допускать подобных ситуаций при строительстве внутренних стен замеры производятся индивидуально. Резка плит по ширине не допускается. При сооружении массивных конструкций несущая способность плит может быть повышена за счет заполнения строительным раствором технологических пустот.

Для подъема и перемещения плит необходимо использовать предусмотренные для этой цели монтажные петли, конструктивно расположенные в точках высокой механической жесткости.

Правила хранения плит перекрытий

С целью недопущения снижения величины проектного значения прочности плит перекрытия, в период до их установки и монтажа, необходимо неукоснительно соблюдать правила хранения и правильного складирования железобетонных изделий:

При соблюдении правил хранения изделия смогут сохранить проектные характеристики и работать после установки на расчетных нагрузках, соответствующих заявленным производителями параметрам.

Нагрузка на плиты перекрытия: примеры расчета, максимально допустимые

Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.

Нагрузка на пустотную пелиту перекрытия

Виды пустотных панелей перекрытия

Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.

Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:

В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:

Виды плит и конструкция перекрытия

Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:

По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.

Круглопустотная продукция отличается также габаритами:

По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.

Основные характеристики пустотных панелей перекрытий

Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия

Главные моменты:

Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.

Как маркируются плиты пустотные

Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.

Маркировка пустотных плит перекрытия

По нему определяется следующая информация:

Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.

На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:

При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Плиты перекрытия с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

К преимуществам изделий также относятся:

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытия

Имеются также и недостатки:

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.
Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8

Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:

  1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м2.
  2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
  3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
  4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м2.
  5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
  6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий

Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Плиты перекрытия – это современный строительный материал, который используется при возведении частных домов и многоэтажных объектов.

Главным предназначением такой конструкции является каркасная основа любого здания.

При выполнений расчетов несущей способности определяется способом отдельных конструкций здания, способом идентификаций и обследования такие как: колонны, перекрытия, фундамент.

Без применения пустотных плит перекрытия не обходится практически ни одно строительство объектов разного назначения.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 514
Источник: http://o-cemente.info/montazh-izdelij-iz-betona/nesushhaya-sposobnost-plit-perekrytiya.html

Разновидности конструкций

При производстве конструкций для перекрытий предварительно напряженную арматуру подвергают сжимающей напряженности в пунктах, где будет осуществляться самое большое растяжение. По прохождению данной обработки преднапряженные круглопустотные конструкции становятся более прочными, устойчивыми. Характеристика таких приспособлений содержит обозначение «предварительно напряженная плита».

Стандартные габариты круглопустотных плит толщиной 0,22 м (ПК, ПБ, НВ) и 0,16 м (ПНО) характеризуются длиной 980-8990 мм, что в маркировке фиксируется как 10-90. Дистанция между соседствующими габаритами – 10-20 сантиметров. Ширина полноразмерного товара составляет 990 (10), 1190 (12), 1490 (15) миллиметров. Чтобы потребителю не приходилось резать изделия, применяются элементы добора, ширина которых составляет 500 (5), 600 (6), 800 (8), 900 (9), 940 (9) миллиметров.

ПБ характеризуются длиной до 12 метров. Если данный показатель составляет более 9 метров, то толщина должна соответствовать 22 сантиметрам или же несущая способность плиты будет меньше. Изделия серии НВК, НВКУ, 4НВК могут характеризоваться габаритами, которые не подходят к стандартным. Расстояние между пустотами плит назначается с использованием параметров оборудования, что используется на заводе. Согласно ГОСТ дистанция должна составлять меньше, чем следующие показатели:

Оптимальным количеством пустот в данной конструкции считается 6 штук.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 3227
Источник: https://stroy-podskazka.ru/perekrytiya/vse-o-pustotnyh-plitah/

Достоинства и недостатки

Когда возводится сооружение, хочется сэкономить не одни лишь финансы, но и свое время, при этом сохраняя качество конструкции. Для того чтобы сооружение было надежным и безопасным, не стоит экономить на материалах. Оптимальный вариант плит перекрытия – пустотелые конструкции, которые характеризуются следующими достоинствами:

Если сравнивать полнотелые плиты и пустотелые, то вторые имеют такие преимущества:

Недостатков пустотелые конструкции перекрытий практически не имеют, но к минусам все же можно отнести следующие особенности:

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 1979
Источник: https://stroy-podskazka.ru/perekrytiya/vse-o-pustotnyh-plitah/

Особенности сооружения

Схема таблицы несущей способности плит перекрытия по технологии ТИСЭ.

Монолитные плиты перекрытия заливаются по месту строительства объекта. В этих целях используется различный материал. Если в качестве опалубки несъемного типа применяется профнастил, тогда необходимо учесть, что он должен выдерживать вес жидкого бетона. Существует несколько типов этого материала. Наибольшей несущей способностью обладает то перекрытие, при заливке которого использовался профнастил Н марки.

Для хорошего сцепления данного материала на нем рекомендуется сделать специальные насечки. В таком случае бетон и профнастил будут взаимодействовать совместно. Для этого также потребуется приварить к профнастилу вертикальные анкеры. Для увеличения несущей прочности перекрытия при заливке бетона профнастил подпирается в нескольких местах.

Для этого потребуются следующие инструменты:

Плиты перекрытия можно соорудить на основе монолитных железобетонных балок. Их можно купить в готовом виде либо изготовить своими руками. Чтобы несущая способность таких плит была высокой, потребуется армировать балки минимум четырьмя прутьями с диаметром в 12-14 мм. Закрывать их следует слоем бетона более 2-х см.

Устройства ИЗС-10Ц для определения расчета несущей способности плит перекрытия.

Дешевле будет использовать в этих целях деревянные балки. Такая конструкция легче монтируется, однако допустимые нагрузки должны быть небольшими. При этом величина опоры балки на стену должна превышать 12 см. Концы данных изделий потребуется опереть на стену и обернуть их пленкой, рубероидом либо толем. Балки рекомендуется пропитать антисептиком, а между ними уложить утеплитель.

Более дорогим перекрытием считаются монолитные плиты по металлическим балкам. Такая конструкция позволяет перекрывать значительные пролеты. Металлические балки в этом случае должны быть представлены в виде двутавров, рельсов или швеллеров. Между ними укладывается несколько арматурин и заливаются монолитные участки бетонным раствором. Так как один такой пролет равняется одному метру, толщина перекрытия получается меньше, чем у чистой монолитной конструкции. Однако несущая ее способность намного выше, чем у аналогичного изделия, залитого по деревянным балкам.

Что касается железобетонных перекрытий, то они применяются в домах из камня, бетона либо кирпича. Главной особенностью такой конструкции является ее высокая несущая способность. Данные плиты нуждаются в дополнительном утеплении и звукоизоляции. При производстве сборной железобетонной плиты производитель учитывает несущую ее способность. Если же конструкция изготавливается самостоятельно, тогда присутствие архитектора и соблюдение всех норм и требований – обязательные условия выполнения подобных работ.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2839
Источник: http://o-cemente.info/montazh-izdelij-iz-betona/nesushhaya-sposobnost-plit-perekrytiya.html

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Плиты перекрытия с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

К преимуществам изделий также относятся:

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытия

Имеются также и недостатки:

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.

Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8

Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:

  1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м2.
  2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
  3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
  4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м2.
  5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
  6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 3875
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Прогибы плит перекрытий

Иногда покупатели сталкиваются с ситуацией, когда железобетонные плиты перекрытий имеют разный прогиб, в том числе и в обратную сторону. Следует знать, что согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» прогиб свыше 1/150 части длины изделия не является браком. Так для наиболее проблемной ПБ 90-12 допустимая величина прогиба составляет аж 6 см.

Обратный прогиб чаще всего образуется при отпиле последней плиты перекрытия РџР‘ на стенде, когда ее длина значительно меньше диапазона длин, для которого стенд изначально готовился. Для более длинных плит дается большее натяжение и т.к. основное армирование идет по нижней поверхности плиты, при отпиле короткой плиты эта избыточная сила сжатия как бы выгибает плиту.

Чтобы избежать данной ситуации покупателям следует внимательно осматривать изделия перед приобретением. Как правило, железобетонную плиту с большим прогибом не сложно заметить в стопке других пустотных плит. Следует признать, что эти случаи все-таки редки и у хороших производителей практически не встречаются.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 1081
Источник: https://www.jbi-invest.ru/?index=stati&page=plity-perekrytij-pustotnye

Характеристики перекрытий

Схема формулы определения несущей способность.

Для пустотных ЖБИ конструкций характерны следующие качества:

Любые перекрытия должны обладать должной несущей способностью, за счет которой они могут выдерживать допустимые нагрузки . К примеру, для пустотных изделий характерна различная форма пустот, ширина и длина. Различают также плиты круглых пустот и вытянутые вверх. Армирование таких конструкций осуществляется в нижней их части, между пустотами и от нее зависят прочностные свойства изделия. Реже армирование осуществляется в верхней части пустотных плит с помощью металлической сетки. Таким образом увеличивается прочность верхней ее поверхности. Рассчитывать нагрузку перекрытия необходимо при проектировании. Этот показатель зависит от геометрических параметров изделия и колеблется в пределах 800-1450 кгс/кв.м.

Если плиты смонтированы так, что они не опираются на две стороны, тогда арматура не сможет выполнять своих функций. Что касается несущей способности перекрытий, то в данном случае этот показатель будет незначительным. Нельзя опирать плиты и по третьей стороне, так как нарушается их работа и снижаются прочностные свойства.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1451
Источник: https://floor-quality.ru/types-of-reinforced-concrete-slabs-carrying-capacity-of-floor-slabs/

Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий

Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 434
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 637
Источник: https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya

Плиты для частного строительства

Для частного строительства применяют пустотные плиты перекрытия, которые бывают нескольких видов:

Плиты различаются в технологии производства согласно ГОСТ 9561-91 и некоторых функциональных особенностях.

Купить плиты перекрытия Вы можете, обратившись в компанию «Товарищи»

Технологические особенности

Плиты ПК идут с шагом в 30 см по длине и имеют технологические пустоты.

Пустоты позволяют улучшить шумо, вибро и теплоизоляцию, а также облегчают изделие. Технологические отверстия используют для прокладки коммуникаций.

Плюсы: проверенная и отработанная годами технология, относительно низкая стоимость.

Плюсы: плиты ПБ имеют белее ровную и гладкую поверхность.

Внешне они отличаются тем, что они тоньше на 8 см от плит ПК и ПБ.

Плюсы: вес меньше чем у плит ПК и ПБ, что снижает нагрузку на несущие стены.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1266
Источник: https://floor-quality.ru/types-of-reinforced-concrete-slabs-carrying-capacity-of-floor-slabs/

Правила монтажа

Для осуществления надежного монтажа пустотных плит перекрытия стоит точно соблюдать все правила. В случае если площадь опоры недостаточна, могут деформироваться стены, а в ситуации с излишком площади возможно увеличение теплопроводности. При установке плит данного вида стоит брать во внимание максимальную глубину опоры:

В данном процессе стоит учитывать, что глубина заделки панели в стене не должно быть более чем 16 см для легкого блочного и кирпичного здания, а также 12 см для конструкции из бетона и железобетона.

До того как начать установку плит, окраинные пустоты необходимо заделать легкой смесью из бетона на глубину 0,12 метра.

Категорически не рекомендуется осуществлять монтаж плит без использования раствора. На рабочей поверхности укладывается слой раствора не меньше чем в 2 миллиметра. Благодаря данному мероприятию нагрузка на стену передается равномерно. Обустраивая плиты на хрупкую стену, необходимо сделать процедуру армирования, благодаря которой не будет выгибания блоков. Для того чтобы уменьшить теплопроводность плит перекрытия, стоит снаружи утеплить конструкцию.

Покупая пустотные панели перекрытий, стоит обращать внимание на их качество, внешний вид и наличие сертификатов, так как от них будет зависеть безопасность. Использование пустотных плит обеспечивает небольшую нагрузку на весь периметр сооружения, гарантирует высокую прочность и надежность сооружения.

Этот вид конструкций способствует меньшей осадке здания, нежели при использовании полнотелых вариантов, к тому же цена на них приемлемая.

О том, как правильно уложить плиты перекрытия, вы можете узнать из видео ниже.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 2454
Источник: https://stroy-podskazka.ru/perekrytiya/vse-o-pustotnyh-plitah/

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 19757
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:
  1. https://stroy-podskazka.ru/perekrytiya/vse-o-pustotnyh-plitah/: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 7660 (39%)
  2. https://pobetony.expert/raschet/nagruzka-na-plitu-perekrytiya: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4946 (25%)
  3. https://www.jbi-invest.ru/?index=stati&page=plity-perekrytij-pustotnye: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 1081 (5%)
  4. http://o-cemente.info/montazh-izdelij-iz-betona/nesushhaya-sposobnost-plit-perekrytiya.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3353 (17%)
  5. https://floor-quality.ru/types-of-reinforced-concrete-slabs-carrying-capacity-of-floor-slabs/: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2717 (14%)

Расчет монолитной плиты перекрытия

Невзирая на высокий ассортимент готовых плит, железобетонные монолитные плиты не утратили своей актуальности, продолжая пользоваться спросом. Особенно актуальным их применение является при строительстве малоэтажной загородной недвижимости, которой характерна индивидуальная планировка с различным размером комнат или в тех случаях, когда для строительства не используются подъемные краны. Такой вариант возведения зданий позволит сэкономить средства на доставке материалов и сократить затраты на монтаж. При этом возрастет время на осуществление подготовительных работ, которые будут связаны с возведением опалубки. Впрочем, этот факт не отпугивает застройщиков, которые не видят трудности в покупке бетона и арматуры. Гораздо сложнее произвести правильный расчет плит перекрытий, определить марку необходимого бетона, вид арматуры, значение действующей нагрузки и прочие связанные с прочностью и надежностью характеристики.


Принцип расчета

Монолитная плита перекрытия представляет собой один из компонентов каркаса здания, который воспринимает на себя вертикальные нагрузки, вступая одновременно в качестве элемента жесткости всей конструкции. Расчет параметров железобетонных конструкций осуществляется в соответствии с регламентом строительных норм и правил СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003. Процесс ручного расчета конструкций представляет собой ряд этапов, в ходе которых производится подбор таких параметров, как класс бетона и арматуры, поперечного сечения, достаточного для того чтобы избежать разрушения при воздействии максимальных сил нагрузки. В случае использования ПЭВМ находят применение специализированные программные комплексы.

Как показывает практика применения железобетонных плит перекрытия, для упрощения задачи можно пренебречь сложными вычислениями таких величин, как расчет на раскрытие трещин и деформацию, сил кручения и поперечных сил, а также продавливания и местного сжатия. При обычном строительстве в этом нет необходимости, сосредоточив свое внимание на вычислении изгибающего момента, действующего на поперечное сечение.

Характеристики монолитной плиты

Реальная длина плиты может отличаться от расчетного значения пролета, которым принято считать расстояние между стенами, выступающими в виде опор. Стены выполняют функцию поддержки плиты. Таким образом, пролет – это размер помещения в длину и в ширину. Для его измерения можно использовать простую рулетку, с помощью которой можно измерить расстояние между стенами. При этом реальное значение длины монолитной плиты должно быть обязательно больше. В качестве опор для плиты выступают стены, материалом для которых может послужить распространенный кирпич или шлакоблок, камень, керамзитобетон, газо- или пенобетон. Необходимо учитывать прочность стен, которые должны выдерживать массу плиты. В случае с камнем, шлакоблоком и кирпичом можно не сомневаться в несущей способности, тогда как пенобетонные конструкции должны быть рассчитаны на определенную массу. Для примера произведем расчет однопролетной схемы перекрытия с опорой на две стены, расстояние между которыми составляет 5000 мм.

Геометрические размеры толщины и ширины плиты задаются. Как правило, наиболее часто в загородном строительстве применяют плиты толщиной 0,1 м с условной шириной равной одному метру. Принимаем за основу конструкцию с армированием плиты перекрытия при помощи арматуры марки А400 при заливке бетона В20. В дальнейшем плита при расчете рассматривается как балка.

Выбор типа опоры

Во время расчета плита перекрытия может по-разному опираться на несущие стены, в зависимости от типа использованного при их возведении материала. Различают следующие варианты опоры:

Вид опоры определяет принцип расчета. Рассмотрим пример расчета для наиболее распространенного вида конструкции плиты перекрытия с шарнирно-опертой балкой бесконсольного типа.


Определение нагрузки

В процессе строительства, а впоследствии при эксплуатации на балку воздействую различные виды нагрузок. При расчете нас интересуют, прежде всего, динамические и статистические нагрузки, возникающие вследствие передвижения или давления сил временного характера, вызванного перемещением людей, транспорта, работы механизмов и постоянные составляющие, обусловленные массой строительных элементов. При проведении расчета, для получения необходимого запаса прочности, можно пренебречь разницей между данными видами нагрузок.

По характеру нагрузки дифференцируются на:

При расчете плиты перекрытия достаточно ориентироваться на равномерные нагрузки. Для сосредоточенной нагрузки усилия измеряются в ньютонах, килограммах (кг), либо килограммсилах (кгс).


В случае с равным распределением актуально апеллировать данными о нагрузке, воздействующей на метр. Для жилых домов параметр равнораспределенной нагрузки составляет в среднем 400 Н/м2. При толщине плиты в 10 см ее масса создаст нагрузку около 250 кг/м2, а с учетом стяжки или использовании керамической плитки она может возрасти до 350 кг/м2. Таким образом, нагрузка рассчитывается с коэффициентом запаса в 20%, составляя:

Q = (400+250+100)*1.2 = 900 Н/м

Данная величина нагрузочной способности обеспечит прочность при различных вариациях статических и динамических нагрузок. При наличии лестниц или бетонных маршей опирающихся на плиту перекрытия, необходимо брать в расчет их массу и не упускать из виду динамическую нагрузку во время эксплуатации. Проектировка загородных домов должна предусматривать инсталляцию крупных объектов на плите, например, каминов, масса которых может варьироваться от 1 до 3 тонн. Для обеспечения прочности в таких случаях используется местное усиление – армирование или предусматривается отдельная балка.

Расчет изгибающего момента

Для бесконсольного типа балки при наличии равномерно распределенной нагрузки, которая сосредоточена на опорах шарнирного вида показатель максимально изгибающего момента определяется по формуле:

Мmax = (Q * L²) / 8, где

L – длина балки.

При расчете имеем:

Мmax = (900*5²) / 8 = 225 кг/м.


Основания для расчета

Для бетонных плит перекрытий сопротивление материала растяжению практически равно нулю. Такой вывод можно сделать на основании анализа и сопоставления нагрузок на растяжение, которые испытывает арматура и бетон. Разница между этими данными составляет три порядка, что свидетельствует о том, что всю нагрузку берет на себя арматурный каркас. С нагрузками на сжатие ситуация обстоит иначе: силы равномерно распределяются вдоль вектора силы. Как следствие, сопротивление на сжатие принимаем равным расчетному значению.

Для выбора арматуры необходимо определить значение по формуле:

ER = 0,8/ 1+RS/700 , где

RS – расчетное значение сопротивления арматуры, МПа.

Имея значение данные о расстоянии между нижней частью балки и центром окружности, сформированной плоскостью поперечного сечения арматуры, ее марку выбирают исходя из таблицы.


Правильный подбор арматуры обеспечит надежное сцепление с бетоном, которое гарантирует предел прочности без деформаций и растрескиваний. При этом максимальное растягивающее усилие арматуры не должно превышать полученное расчетным путем значение.

При армировании на один погонный метр, как правило, уходит не менее чем пять стержней, которые располагаются равномерно на одинаковых расстояниях. Точное число стержней зависит от нагрузки и определяется по СНиП 52-01-2003. Формируется каркас чаще всего из нескольких слоев стержней, которые могут иметь различное сечение. Сетка скрепляется заранее хомутами или фиксируется при помощи сварки. В качестве элементов армирования чаще всего применяется ненапрягаемая арматура Ат-IIIС и Ат-IVС с наличием термического упрочнения.


Таким образом, расчет железобетонной конструкции плиты перекрытия включает в себя следующие стадии:


Расчетная часть строительного проекта для любого здания является необходимой документаций, которая содержит информацию о размерах архитектурного объекта, его особенностях, технологии возведении. При этом именно на основе проекта составляется строительная расходная ведомость, в которую включаются необходимые для возведения здания материалы, определяются трудозатраты. А основе расчета осуществляется планирование материалов, этапов выполнения строительных работ, их объемов и сроков. Прочность и надежность здания во многом зависят от правильности расчетов, качества используемых материалов и соблюдения технологии строительства на каждом из отдельно взятых этапов.

Преимущества применения плит перекрытий

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


Какие воздействуют нагрузки на плиту перекрытия пустотную?

Для устройства горизонтальных ограждающих и несущих конструкций при возведении зданий различного назначения в подавляющем числе случаев используются многопустотные ЖБИ. Нагрузка на плиту перекрытия является ключевым параметром. Она определяется в процессе разработки проектно-технической документации. Одновременно с этим особое значение имеет точность расчетов, поскольку в противном случае долговечность и надежность возводимого объекта будет снижена.

 

 

Виды и особенности пустотных плит

Многопустотные ЖБИ для горизонтальных ограждающих и несущих конструкций по технологии производства бывают такого типа:

По толщине ЖБИ подразделяются на такие разновидности:

Друг от друга плиты ПК и ПБ отличаются такими аспектами:

 

Особенности и преимущества изделий

К преимуществам использования пустотных железобетонных плит относительно монолитных перекрытий можно отнести следующее:

 

Из минусов можно отметить необходимость в использовании грузоподъемной техники, нуждающейся в свободном подъезде к месту, где проводятся монтажные работы. Перед монтажом плит на стены из материалов низкой плотности (пеноблок, газосиликат и т.д.) потребуется сооружение армопояса, располагаемого по периметру несущих стен «коробки».

При выборе многопустотных ЖБИ для сооружения горизонтальных ограждающих и несущих конструкций важно учитывать то, что нагрузки на плиту перекрытия собираются с учетом требований СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85»).

 

Расшифровка маркировок

Маркировка ЖБИ включает в себя обозначение из букв и цифр, позволяющее определить разновидность плиты, ее габариты, а также несущую способность. В некоторых случаях марка включает в себя информацию о применяемом для изготовления бетоне, наличии монтажных петель, особенностях армирующего каркаса. Требования к маркировке регламентируются государственным стандартом.

 

В качестве примера рассмотрим расшифровку плит марки ПК 63-12-8:

 

Какие виды нагрузок оказывают воздействие на изделие?

Нагрузки на горизонтальные несущие конструкции формируются за счет массы отделочных и строительных материалов, а также вследствие внешних воздействий (снег, ветер и т.д.). Сбор воздействующих нагрузок является важной процедурой в рамках проектирования домов.

На перекрытие оказывают воздействие две основные разновидности нагрузок:

 

 

Как произвести расчет предельной нагрузки?

Максимально возможную нагрузку на плиту перекрытия можно легко рассчитать. Для этого в качестве примера выбрано изделие марки ПБ 65-12-8, вес которого составляет 2,5 т:

Проведенный выше расчет пустотной плиты продемонстрировал, что запас прочности составляет 179 кг/м2 и изделие может быть применено в конкретном случае.

Сегодня в интернете можно без труда найти сайты с калькуляторами расчета нагрузки на плиту перекрытия. При этом важно учитывать, что он просто помогает автоматически вычислять запас прочности – то есть в любом случае необходимо вводить вид применяемого железобетонного изделия и вес располагаемых на нем материалов, конструкций, предметов и мебели.

 

Точечная нагрузка: точный расчет

Правила СНиП и строительные нормы регламентируют, что сосредоточенная в одной точке максимальная статическая нагрузка на плиту перекрытия определяется с учетом коэффициента запаса 1,3. Подразумевается, что при применении изделия с несущей способность 800 кг/м2 предельно возможное значение будет составлять 800×1,3=1040 кг/м2.

 

Если в одной точке прилагаются временные (динамические) нагрузки, в расчете максимального значения  используется коэффициент запаса 1,5 – 800×1,5= 1200 кг/м2. В видео ниже продемонстрирован процесс испытаний плиты нагрузкой до того, как она была разрушена:

 

Нагрузки при ремонтах старых квартир

В данном случае необходимые расчеты осуществить куда сложнее, поскольку используемые плиты уже были подвержены физическому износу. Для размещения в старом здании тяжелой мебели, оборудования и прочих предметов предварительно нужно определить нагрузку, которую покрытие способно будет выдержать.

При определении допустимых нагрузок должны быть учтены следующие факторы:

Самостоятельно произвести оценку всех описанных выше параметров без профессиональных навыков и соответствующего оборудования не удастся, поэтому обращение за помощью к квалифицированным специалистам станет наиболее оптимальным вариантом.

 

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

Расчет нагрузочной способности на примере плиты марки ПБ 45-12-8 весом 1710 кг осуществляется в следующей последовательности:

Высчитывание фактической нагрузки осуществляется путем деления полученного значения запаса прочности на площадь плиты – 1260/5,4=234 кг/м2, что в пределах нормативного показателя 800 кг/м2.

 

 

Требования к нагрузкам по СНиП

СП 20.13330.2016 («Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85») регламентирует технические требования по назначению нагрузок и воздействий при возведении и реконструкции зданий различного назначения. Свод правил включает в себя все нужные для расчетов коэффициенты и значения:

  1. Временные нагрузки. К данной категории относятся все объекты, которые могут двигаться и переставляться (люди, техника, мебель и т.д.). Нормативные значения равномерно-распределенных нагрузок такого типа представлены в таблице 8.3 (СП 20.13330.2016). Так, например, для квартир жилых зданий принято значение 150 кг/м2.
  2. Расчетные нагрузки.  Определение производится с учетом соответствующих коэффициентов надежности. Для осуществления расчета равномерно-распределенных временных нагрузок подбор коэффициента осуществляется с учетом пункта 8.2.2 СП 20.13330.2016.
  3. Нормативные нагрузки от веса перегородок.  Согласно пункту 8.2.2 значение должно быть как минимум 50 кг/м2.

С учетом отмеченных выше коэффициентов осуществляются расчеты нагрузок на пустотные плиты перекрытия, примеры которых уже были ранее рассмотрены в данной статье.

 

Если вам необходимо заказать плиты перекрытия, то следует обратиться в IS GROUP. Мы готовы предоставить различные конструкции, в любой регион страны. У нас вы сможете найти различные дорожные плиты, аэродромные плиты блоки ФБС, СВАИ, плиты перекрытия и многие другие плиты ЖБИ. Доставка осуществляется железнодорожным транспортом. Если в вашем городе нет компании, которая может обеспечить вас строительными материалами, то обязательно обратитесь к нам по телефону 8 (800) 300-66-56.

Пустотные плиты перекрытия - нагрузка, прогибы, отличие ПК от ПБ

Многопустотные ЖБ плиты производятся в соответствии с нормами ГОСТ 9561-91 и применимы в качестве перекрытий в строительстве зданий жилого и административного назначения. В сравнении с полнотелыми, востребованными преимущественно в строительстве особо важных или промышленных объектов плитами, изделия пустотного типа обладают меньшим весом и существенно меньшей стоимостью при отличных показателях надежности и практичности.

Каждый проект подразумевает использование определенной разновидности плит перекрытий, ключевыми параметрами в выборе которых является несущая способность и показатели прогиба.

Расчет нагрузок

Верхняя и нижняя поверхность каждой пустотной плиты предназначена соответственно для формирования напольной и потолочной конструкций перекрытий и рассчитана на определенную статическую весовую нагрузку. К этому типу нагрузки относятся все напольные (стены, перегородки, колонны, мебель, габаритные предметы декора) и подвесные (потолочные панели и другие отделочные материалы, люстры и светильники, карнизы) элементы интерьера. Как конструкционный элемент, плита перекрытия рассчитана также на динамические нагрузки – их создают люди, домашние питомцы.

Нагрузка на плиты перекрытия также может быть точечной (например, мебельный гарнитур, тренажер, если речь идет о напольном покрытии, и светильник, детские качели и боксерская груша применительно к потолку) или распределенной (стяжка пола, подвесной потолок и т.д.).

Стандартный, применимый для всех типов нагрузок расчет, выглядит следующим образом на 1 кв.м. перекрытия:

Одной из ключевых особенностей пустотных полит перекрытий является способность к равномерному распределению давящей весовой нагрузки благодаря эксплуатационным характеристикам используемого в процессе их изготовления бетона (М300 и М400) и стали (АIII или АIV) – вес распределяется на большую, чем при непосредственном контакте, площадь.

Прогибы

Прогиб ЖБ плиты, допустимый показатель которого согласно строительным нормам может достигать 6 см, в ряде случаев не считается браком (в соответствии со СНиП 2.01.07-85) и возникает в процессе производства, монтажа или интенсивной эксплуатации плиты перекрытия.

Если прогиб не классифицируется как производственный брак, причинами его возникновения могут стать:

В случае обнаружения прогиба плиты в процессе ее эксплуатации мы настоятельно рекомендуем сразу же принять меры по усилению перекрытия.

Отличия ПК от ПБ

Плиты перекрытий ПК и ПБ обладают схожими функциональными характеристиками и являются одинаково востребованными в современном строительстве. Ключевым отличием изделия является технология их изготовления – ПК изделия (круглопустотные) производятся из армированного железобетона с использованием специализированной формы, а ПБ пустотелые – на безопалубочной вибрационной линии с последующим разрезанием плит под необходимый, в том числе нестандартный, размер.

Несущая способность

Введение

Строительные нагрузки передаются колоннами, несущими стенами или другим несущим элементом фундамента. А фундамент - это нижняя часть конструкции, которая передает нагрузки на нижележащий грунт, не вызывая сдвигового разрушения грунта или чрезмерного поселок. Таким образом, слово фундамент относится к грунту под конструкцией как а также любые промежуточные нагрузки член.

Если почва у поверхности имеет достаточную несущую способность, чтобы выдерживать структурные нагрузки, это возможно использовать основание, такое как опора или плот. Если почва возле поверхность не способна выдерживать нагрузки конструкции, сваи или опоры используется для передачи нагрузок на грунт, лежащий на большей глубине, способной поддерживая такие нагрузки.

В фундаменты подразделяются на мелкие и глубокие в соответствии с глубина строительства.

Подшипник Вместимость и устойчивость фундаментов

Способность почвы к выдерживать нагрузку от структурного фундамента без нарушения сдвига известная как его несущая способность .

Стабильность фундамента зависит от:

  1. Несущая способность грунт под фундамент.
  2. Осадка почвы под фундамент.

Таким образом, есть два условия независимой устойчивости, которые должны выполняться, так как сдвиг сопротивление грунта обеспечивает несущую способность и уплотнение свойства определяют поселение.

Подшипник Вместимость

Поддерживающая способность почвы относится к как его несущая способность.Его можно определить как наибольшую интенсивность давление, которое конструкция может оказывать на почву, не вызывая разрушение почвы при сдвиге или чрезмерная осадка. Считайте, что опора установлена на глубине D ниже поверхности земли давление покрывающих пород в основании опора q o = γD . Давление полное

у основания фундамента из-за от собственного веса опоры, веса надстройки и из-за вес грунта над основанием известен как общее давление интенсивность.Разница в интенсивностях общего давления после конструкция конструкции и исходное давление покрывающих пород известно как чистое давление .

Максимальная несущая способность грунта можно определить аналитическими методами (т.е. теории) и полевых испытаний, или приблизительные значения могут быть взяты из Строительные нормы и правила, основанные на опыте.

Максимум Несущая способность q u

Максимальная несущая способность q u определяется как наименьшее интенсивность брутто давления, которая может вызвать разрушение опоры при сдвиге грунт непосредственно под фундаментом и рядом с ним.

Три были идентифицированы различные виды отказов, которые показаны на На фиг.1 они хорошо описаны применительно к ленточному фундаменту

В случае из общих разрывов при сдвиге , сформированы поверхности сплошного разрушения между краями подошвы и поверхностью земли, как показано на рис.2. По мере увеличения давления до значения q u состояние пластического равновесия достигается первоначально в почве вокруг края основания постепенно расширяются вниз и наружу.В конечном итоге состояние пластического равновесия полностью развивается во всем почва над поверхностями разрушения. Пучкование поверхности земли происходит на обе стороны основания, хотя окончательное движение скольжения произойдет только с одной стороны, что сопровождается наклоном опоры. Этот режим отказа типичен для грунтов с низкой сжимаемостью (т.е. плотных или жестких грунтов) и Расчетная кривая давления имеет общий вид, показанный на рис.2, предельная несущая способность четко определена.

В режиме местного сдвига авария наблюдается значительное сжатие грунта под подошвой и лишь частичное развитие состояния пластического равновесия. В Поверхности разрушения поэтому не достигают поверхности земли и только незначительно происходит вспучивание. Опрокидывания фундамента не ожидается. Местный сдвиг разрушение связано с грунтами высокой сжимаемости и, как указано на рис.2, характеризуется наличием относительно крупных населенных пунктов. (что было бы неприемлемо на практике) и тот факт, что окончательный несущая способность четко не определена.

Происходит отказ от сдвига при штамповке при сжатии грунта под подошвой, сопровождающемся стрижка в вертикальном направлении по краям основания. Там есть отсутствие выпуклости поверхности земли от краев и наклона опора.Относительно крупные населенные пункты также характерны для этого режима. и снова предельная несущая способность точно не определена. Пробивные ножницы разрушение также произойдет в грунте с низкой сжимаемостью, если фундамент находится на значительной глубине. Как правило, режим отказа зависит от сжимаемость грунта и глубину фундамента относительно его широта.

Чистая предельная несущая способность q nu

Чистая предельная опора мощность - это минимальная интенсивность чистого давления, вызывающая разрушение при сдвиге почва.

q nu = q u - q o

q u = q nu + q o

Чистая безопасная несущая способность q n с

Чистая безопасная несущая способность представляет собой чистую предельную несущую способность, деленную на желаемый коэффициент безопасности Ф.

Сейф Несущая способность q с

Безопасная несущая способность составляет максимальное давление, которое почва может безопасно выдержать без риска сдвига неудача.

Допустимая несущая способность

Допустимая несущая способность максимальное давление, которое считается безопасным как в отношении сдвига провал и расчет.

Когда термин несущая способность используется без какого-либо префикса, его можно понять как относящийся к окончательной несущая способность.

ТЕОРИИ НАГРУЗКИ ПОДШИПНИКОВ

В широком смысле Существует два подхода к анализу устойчивости фундаментов. В первый из них известен как традиционный подход, который генерирует из работа Кулона (1977).Это основано на предположении определенного форма поверхности восхищения. Другой подход, вытекающий из работы Ранкина (1857 г.) и Коттера (1903 г.) основывается на предположении одновременное разрушение в каждой точке определенной зоны грунтового массива. Этот здесь называется подходом теории пластичности. Однако обнаружено, что быть достаточно хорошим согласием между двумя подходами

Теория несущей способности Терзаги

Допущения : На основе теории Прандтля (1920) пластического разрушения металла при жестком пуансоны Терзаги вывел общее уравнение несущей способности.Все почвы покрывается в этом методе двумя случаями, которые обозначаются как общий сдвиг и местные разрушения сдвига. Общий сдвиг - это случай, когда испытание на нагрузку кривая для рассматриваемой почвы переходит в идеально вертикальную конечное состояние при относительно небольшом осадке, как показано кривой 1 на Рис 3. Местный сдвиг - это случай, когда осадки относительно большие и нет определенного вертикального предела кривой, как на кривой 2 в Рис.3. (Почва рыхлая

относительно общего сдвига отказ). При анализе были сделаны следующие допущения.

  1. Фундамент непрерывный.
  2. Вес почвы над базовый уровень фундамента заменяется эквивалентной надбавкой (рис.4), где - удельный вес грунта.
  3. Сопротивление сдвигу грунт выше уровня основания фундамента не принимается во внимание.
  4. Основание фундамента грубый.
  5. Поверхность разрушения состоит из прямой переменного тока и логарифмической спирали постоянного тока или cg .
  6. Почвенный клин abc под основанием опоры находится в упругом состоянии и перемещается вместе с опора.
  7. базовый угол клина abc равно.
  8. Принцип pf суперпозиция действительна.

Приложение нагрузки (рис.4) имеет тенденцию вдавливать клин почвы abc в грунт с боковым смещением зон II (зоны радиального сдвига) и зоны III (плоские зоны сдвига). Движение этого клина почвы вниз сопротивляется пассивному давлению почвы и сцеплению, действующему вдоль поверхности клиньев ac , bc как он движется.Учитывая равновесие клина abc , Терзаги представил следующее выражение несущей способности для общего сдвига сбой:

где

знак равно связывает пассивное давление почвы в зоны II и III по размеру основания и углу разрушения зона I (рис.4). Ценности определяются с помощью φ -круг или логарифмическая спираль.

Предлагается, чтобы окончательный Несущая способность для условий локального разрушения при сдвиге может быть вычислена на основе следующие параметры почвы

Таблица 1 Несущая способность Коэффициенты для общих условий сдвига

и условия местного сдвига

ж

N c

q

N г

N ' c

' q

N ' г

0

5.7

1.0

0,0

5,7

1.0

0.0

5

7,3

1,6

0,5

6.7

1,4

0,2

10

9,6

2.7

1,2

8,0

1,9

0,5

15

12.9

4,4

2,5

9,7

2,7

0.9

20

17,7

7,4

5,0

11.8

3,9

1,7

25

25,1

12.7

9,7

14,8

5,6

3,2

30

37.2

22,5

19,7

19,0

8,3

5.7

34

52,6

36,5

35,0

23.7

11,7

9,0

35

57,8

41.4

42,4

25,2

12,6

10,1

40

95.7

81,3

100,4

34,9

20,5

18.8

45

172,3

173,3

297,5

51.2

35,1

37,7

48

258,3

287.9

780.1

66,8

50,5

60,4

50

347.6

415.1

1153,2

81,3

65,6

87.1

Факторы формы

Уравнение 1 - подшипник уравнение емкости для длинномерного ленточного фундамента. Его также можно использовать для прямоугольное основание с длиной L, равной или превышающей 5-кратную ширину B т.е. Терзаги рекомендовал использовать уравнение 1 для круглые и квадратные опоры со следующими модификациями.

Для круглой опоры

Для насыщенной глины можно принять равным нулю, а значит:

За несвязные почвы ( c = 0,0 )

Ограничения:

(я) Прочность почвы на сдвиг выше базовый уровень опоры пренебрегали.

(ii) Эта теория дает консервативные значения для опор глубиной больше нуля.

(iii) Подразделение несущей способности Задача в двух типах сдвига является произвольной, поскольку два случая не могут охватить широкий спектр условия.

Теория несущей способности Мейерхофа.

Допущения : Несущая способность фундаментов мелкого заложения был получен Мейерхофом (1951) с учетом учитывать сопротивление почвы сдвигу над уровнем основания основания. Он предположил, что механизм отказа похож на механизм Терзаги, но распространяется вплоть до поверхность земли, как показано на рис. 6.

Следующие предположения являются Сделано в анализе:

1. Основа непрерывный

2. В Поверхность разрушения состоит из прямой и логарифмической спирали.

3. В грунтовый клин ABC под основанием фундамента находится в упругом состоянии.

4. В действует принцип наложения.

Мейерхоф расширил предыдущий анализ пластического равновесия для от поверхностного ленточного фундамента до мелкого и глубокого фундамента.в Механизм выхода из строя показан на фиг.6. по две основные зоны с каждой стороны центральной зоны, ABC, зоны радиального сдвига BCD и зоны смешанного сдвига BDEF. Учитывается сопротивление грунта сдвигу выше уровня фундамента. в этом анализе. Несущая способность фундаментов мелкого заложения с черновой баз выражается как:

где N c, q и Nγ являются общие коэффициенты несущей способности, которые зависят от глубины и формы фундамента а также шероховатость и угол внутреннего трения.

Для расчета коэффициентов несущей способности угол наклона эквивалентной свободной поверхности и должны быть определены напряжения и действующие на эту поверхность. Мейерхоф вычислил значения

q а также Nγ для разных углов а также . Эти значения для неглубокого ленточного фундамента показаны на Рис.7. Общее решение, данное уравнением. 5 слишком утомительно для рутины применение.Чтобы упростить решение и избежать оценки эквивалентные напряжения свободной поверхности, коэффициенты несущей способности суммируются давать:

Для несвязных грунтов несущая способность ленточного фундамента дана по

куда N γq смотря как как на γ , так и на № q , первое важнее на больших глубинах, последнее более важно на небольшой глубине.Ценности N γq зависит от коэффициента давления грунта К S . Ценности N γq для двух значений (30 o и 40 o ) показаны на рисунке 8 и Рис. 9.

Для прямоугольных, квадратных и круглых фундаментов, Meyerhof изменил коэффициенты несущей способности полосы. N C , N q и Nγ умножив их на эмпирический коэффициент формы λ .Ценности λ для различных значений глубина, соотношение ширины и показано на рис.10.

Ограничения:

Несущая способность, рассчитанная по теории Мейерхофа, равна оказалось выше, чем наблюдаемая несущая способность в песках при больших глубины.

Несущая способность Skemptnn (1951) для глин

Скемптон (1951) рекомендовал следующие коэффициенты формы и глубины, а также значения Н, для поверхности на основе глин.

(i) Опоры поверхности (D = 0)

N C ≈ 5 для ленточного фундамента

N C ≈ 6 для квадратного или круглого фундамента

(ii) На глубине D

(iii) В любом глубина, для прямоугольной опоры,

Подшипник Бринча Хансена Теория емкости

Теория, чем-то похожая на синдром Терзаги был предложен Хансеном (1961).

Максимальная несущая способность согласно этой теории дается

Ценности коэффициентов несущей способности, а также приблизительные значения формы, глубины и коэффициенты наклона приведены в таблицах 2. и 3. Таблица 3 предоставляет уравнения для коэффициентов глубины, формы и наклона для использования в уравнении 9. за более точные вычисления

ТАБЛИЦА 2 Несущая способность Факторы

N C , N q и Nγ для использования в Уравнение9

φ С q
0 5,14 1,00 0,00
5 6,48 1.57 0,09
10 8,34 2,47 0,47
15 10,97 3,94 1,42
20 14,83 6.40 3,54
25 20,72 10,66 8,11
30 30,14 18,40 18.08
35 46,13 33.29 40,69
40 75,32 64,18 95,41
45 133,89 134,85 240,85
50 266.89 318,96 681,84

Стол 3 Факторы формы, наклона и глубины

для использования в уравнении Хансена Eq. 9

Египетский свод правил механики грунтов и фундаментостроения (шесть издание 2001 г.)

На основе вышеупомянутый анализ, Египетский свод правил механики грунтов и Компания Foundation Engineering предложила общее уравнение несущей способности.Это уравнение включает в себя факторы, наиболее влияющие на расчет несущая способность.

Для вертикальной центрической нагрузки.

В предельная несущая способность определяется по следующей формуле:

.

Что такое SBC почвы?

Первое испытание, которое необходимо провести перед строительством, - это безопасная несущая способность грунта . Это предварительный тест, который необходимо провести перед строительством любого сооружения .

Рекомендуется испытать безопасную несущую способность грунта во всех точках опоры .

Самый важный момент в этой статье

Что такое SBC of Soil?

Испытание на безопасную несущую способность грунта проводится для проверки способности грунта выдерживать нагрузки. Рассмотрим небольшой пластиковый стул.

Маленький пластиковый стул , предназначенный для детей, выдерживает нагрузку 10 кг. . Допустим, если сел взрослый, стул сломается.

Такой же случай применяется для почвы. Если к почве прикладывается нагрузка более , чем ее сопротивление, почва начинает сдвигаться или разрушаться, что приводит к оседанию.

Для обеспечения безопасности конструкции безопасная несущая способность рассчитывается на поле в различных точках, и соответственно производится выбор опоры.

Максимальная нагрузка на единицу площади, которую почва может выдержать без смещения или осадки, называется «безопасной емкостью почвы».

Также прочтите: Что такое капельное орошение | Преимущества капельного орошения | Виды орошения | Система капельного орошения

Безопасная несущая способность

Безопасная нагрузка, принимаемая на почву для расчетных целей, называется безопасной несущей способностью почвы. Безопасная несущая способность грунта может быть определена как несущая способность грунта , разделенная на число, обычно на постоянные и называемые коэффициентами безопасности.

Коэффициент запаса прочности зависит от типа конструкции и характера почвы. Обычно коэффициент безопасности от 2 до 4 используется для разных целей.

Таким образом, если конечная нагрузка на грунт составляет 6 тонн / м2, а его коэффициент запаса прочности равен 3: рабочие или проектные нагрузки, которые необходимо приложить к этому грунту, будут 6/3 = 2 тонны / м2.

Грунты и их несущая способность

Грунты, на которых опирается конструкция, можно разделить на три категории:

  • Твердые грунты: Эти почвы обычно имеют каменистую природу, несжимаемую и несжимаемую. выдерживает достаточно хорошие нагрузки.Примеры - твердая скала, му-ром и каменистая почва.
  • Мягкие грунты: Это аллювиальные грунты, сжимаемые под нагрузкой. Они могут нести много грузов. Обыкновенная глина и обыкновенные почвы являются примерами этого.
  • Распространение почвы: Эти почвы являются сжимаемыми в замкнутом пространстве и не могут распространяться. Эти почвы при загрузке распространяются в стороны. Примеры этого типа грунта - песок и гравий.

Также прочтите: Что такое плинтус | Что такое защита цоколя | Назначение защиты цоколя

Безопасные значения несущей способности для различных грунтов

Способность грунта выдерживать нагрузок от фундамента называется несущей способностью грунта .Общее давление в основании фундамента , при котором грунт разрушается, называется предельной несущей способностью .

При рассмотрении различных условий разрушения предельная несущая способность делится на определенный коэффициент безопасности, и полученное значение называется безопасной несущей способностью грунта .

Перед проектированием фундамента необходимо знать несущую способность грунта. Его можно определить с помощью различных полевых испытаний.

Однако существуют стандартные значения безопасной несущей способности, доступные для различных типов грунтов, и эти значения могут быть использованы как , когда данные испытаний ограничены или требуется быстрое строительство.

Значения безопасной несущей способности для различных почв

Ниже приведены значения безопасной несущей способности для различных типов почв.

2
Sl. No. Тип грунта SBC Kn / м 2

Породы

1 Породы слоистые128, известняк, и т. Д. м 2
2 Твердые породы, такие как гранитная ловушка, диорит и т. д. 3240 кн / м 2
3 Остаточные отложения битых горных пород и твердых сланцев, цементированный материал 880 кн / м 2
4 Мягкие породы 440 кн / Мягкие породы м 2

Связные грунты

1 Влажная смесь глины, песка и глины, которая может быть вдавлена ​​давлением большим пальцем руки 150 кн / м 2
Черная хлопчатобумажная почва / экспансивная глина (насыщенность 50%) в сухом состоянии 130-160 кн / м 2
3 Мягкая зубчатая глина с умеренным давлением большим пальцем 100 кн / м 2
4 Мягкий сланец, твердая или твердая глина в глубоком слое, в сухом состоянии 440 кн / м 2
5 Средняя глина, легко разрезаемая миниатюрной миниатюрой 245 кн / м 2
6 Очень мягкая глина, которую можно пробить на несколько сантиметров 50 кн / м 2

Грунт с меньшей когезией

4

1 Компактная смесь гравия / песка и гравия с хорошей устойчивостью к проникновению инструмента 440 кн / м 2
2 Плотный и сухой крупнозернистый песок 440 кн / м 2
3 Сухой песок средней плотности 245 кн / м 2
4 Смесь насыпного гравия или песка в сухом состоянии 245 кн / м 2
Мелкий песок и ил (состоящий из сухих кусков) 150 кн / м 2
6 Рыхлый и сухой мелкий песок 100 кн / м 2

Также прочтите: Вальмовая крыша против двускатной крыши | Что такое двускатная крыша | Что такое шатровая крыша

Методы определения несущей способности грунта

Существует множество методов определения несущей способности грунта .Очень простой метод определения несущей способности выглядит следующим образом:

Выкопайте колодец размером 2 м x 2 м и необходимой глубиной. Выравнивают дно колодца, просто распределяя грунт вручную. Его нельзя уплотнять.

В центре этого углубления поместите стальную пластину размером 60 x 60 x 5 см. Направляйтесь к штифтам на одинаковом расстоянии от стальной пластины, как показано на рисунке.

На стальной плите возведите стену размером 40 см на 40 см из кирпича, каменных блоков или бетона - почти на 50 см над уровнем земли.

Отличие: уровни между верхом штырей и стеной заметны неровным уровнем. Теперь аккуратно поместите опоры на стену, создав деревянную платформу.

Груз может состоять из мешков с песком, балок или R.S.J. Подшипники увеличены на адекватную величину. Обычно 0’5 тонн в интервале от 20 до 30 минут.

Перед увеличением каждого подшипника наблюдается разница в уровнях между штифтами и верхом стены.Учтите, что разница в уровнях будет! Оставайтесь постоянными, пока почва не уступит место.

По мере увеличения разницы подъем подшипника необходимо останавливать. Несущая способность грунта будет равна общей несущей способности, разделенной на площадь стального листа.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Предлагаемое чтение -

.

Несущая способность грунта - Диаграмма давления подшипника

Опоры не только обеспечивают ровную платформу для форм или кладки, но и распределяют вес дома, чтобы почва могла выдержать нагрузку. Нагрузка распространяется внутри самого основания под углом примерно 45 градусов, а затем распространяется в почве под более крутым углом, больше похожим на 60 градусов от горизонтали.

По мере того, как нагрузка под опорой распространяется, давление на почву уменьшается. Грунт непосредственно под основанием принимает наибольшую нагрузку, поэтому его следует тщательно утрамбовать.

Найдите ближайших подрядчиков по ремонту плит и фундаментов, которые помогут с вашими опорами.

Поскольку нагрузка распределяется, давление на почву наибольшее прямо под основанием. К тому времени, когда мы опускаемся ниже основания на расстояние, равное ширине основания, удельное давление на грунт упало примерно наполовину. Спуститесь еще раз на ту же дистанцию, и давление упадет на две трети. Так что почва прямо под основанием является наиболее критичной и, как правило, наиболее подверженной злоупотреблениям.

Когда мы выкапываем опоры, зубья ковша взбалтывают почву и подмешивают в нее воздух, уменьшая ее плотность. Также в траншею может попасть грунт с насыпи. Рыхлый грунт имеет гораздо меньшую несущую способность, чем исходный.

Вот почему так важно уплотнять дно траншеи. Используйте уплотнитель с виброплитой для песчаных или гравийных почв и уплотнитель с прыгающим домкратом для ила или глины (дополнительные сведения об оборудовании для уплотнения см. В этом руководстве по грунтовому основанию и основанию).Если вы не уплотняете эту почву, вы можете получить 1/2 дюйма заселения всего на первых 6 дюймах почвы.

Если вы копаете слишком глубоко и заменяете почву для восстановления качества, вы добавляете обратно почву, которая расширилась на 50%. Под нагрузкой он снова уплотняется и вызывает оседание. Поэтому, когда вы заменяете материал в траншее, тщательно утрамбуйте его или используйте крупный гравий. Гравий размером полтора дюйма или больше фактически самоуплотняется, когда вы его кладете. Под весом деревянного дома он не осядет в значительной степени.

Узнайте, как перекрывать мягкие участки почвы.

График несущей способности грунта

Класс материалов Несущее давление
(фунтов на квадратный фут)
Кристаллическая коренная порода 12 000
Осадочные породы 6 000
Песчаный гравий или гравий 5 000
.

Подложки и основания для бетонных плит

Хорошо уплотненное земляное полотно защищает конструкцию от грязи и обеспечивает равномерную поддержку плиты. Липпинкотт и Джейкобс

То, что находится под вашей бетонной плитой, имеет решающее значение для успешной работы. Это ничем не отличается от фундамента здания. Плита на земле (или плита на уровне земли) по определению не должна быть самонесущей. «Система поддержки грунта» под ним служит для поддержки плиты.

ЧТО ТАКОЕ ПОДБАЗА / ПОДГРУППА?

Терминология, используемая для систем поддержки грунта, к сожалению, не полностью согласована, поэтому давайте следовать определениям Американского института бетона, начиная снизу:

  • Земляное полотно - это естественный грунт (или улучшенный грунт), обычно утрамбованный.
  • Основание - это слой гравия поверх земляного полотна
  • Основание (или слой основания) - это слой материала наверху основания и непосредственно под плитой

Найдите подрядчиков по изготовлению плит и фундаментов рядом со мной

Уплотненное основание защищает рабочих от грязи.Сеть энергоэффективных зданий

Единственный слой, который абсолютно необходим, - это земляное полотно - вы должны иметь грунт, чтобы положить на него плиту поверх. Если естественная почва относительно чистая и плотная, то можно положить на нее плиту без дополнительных слоев. Проблема заключается в том, что почва может плохо дренироваться, и она может быть грязной во время строительства, если намокнет, она может плохо уплотняться и может быть трудно получить ровную поверхность и получить надлежащий уровень. Как правило, верхний слой земляного полотна должен иметь уклон плюс-минус 1.5 дюймов от указанной отметки.

Основание и базовое поле, или то и другое, дают несколько хороших результатов. Чем толще основание, тем большую нагрузку может выдержать плита, поэтому, если на плиту будут лежать тяжелые нагрузки, такие как грузовики или вилочные погрузчики, проектировщик, вероятно, укажет толстое основание. Нижнее основание также может действовать как разрыв капилляров, предотвращая попадание воды из уровня грунтовых вод в плиту. Материал основания обычно представляет собой достаточно дешевый гравий без большого количества мелких частиц.

.

Расчет безопасной несущей способности почвы на месте | Разжижение | Значения SBC

Расчет безопасной несущей способности почвы на месте | Значения SBC для различных почв

Кришна 22 августа 2017 г. СТРУКТУРА

Безопасная несущая способность почвы: -

Первое испытание, которое следует провести перед строительством, - это безопасная несущая способность почвы. Это предварительная проверка, которую нужно провести перед строительством любого сооружения.Рекомендуется проверять безопасную несущую способность грунта во всех точках опоры.

Что такое безопасная несущая способность почвы?

Испытание безопасной несущей способности грунта в полевых условиях проводится для проверки способности грунта выдерживать нагрузки. Давайте рассмотрим пример небольшого пластикового стула. Этот маленький пластиковый стул предназначен для детей и может выдерживать нагрузку до 10 кг. Допустим, если на него сел взрослый, то стул сломается. Тот же случай применяется к почве. Если к почве прилагается большая нагрузка, чем ее сопротивление, почва начинает смещаться или разрушаться, что приводит к оседанию.Для обеспечения безопасности конструкции безопасная несущая способность грунта рассчитывается на поле в различных точках, и соответственно выбирается опора.

Максимальная нагрузка на единицу площади, которую почва может нести без смещения или оседания, обозначается как «Безопасная несущая способность почвы».

Формула безопасной несущей способности грунта: -

.

Экспериментальное исследование поведения при изгибе гранитных каменных плит с приповерхностными стержнями из углепластика и сталью с винтовой резьбой

Экспериментальное исследование, изучающее поведение каменных плит, укрепленных в креплении с помощью техники приповерхностного монтажа (NSM) с использованием сталей с резьбой и представлены стержни из полимера, армированного углеродным волокном (CFRP). В общей сложности десять полномасштабных каменных плит были испытаны под четырехточечной изгибающей нагрузкой, чтобы исследовать влияние размера канавки, соотношений армирования и армирующих материалов на характеристики изгиба каменных плит.Результаты испытаний включали характеристики разрушения, текучесть и предельную нагрузку, прогиб в середине пролета и растрескивание каменных плит. Результаты испытаний показывают, что с увеличением высоты и ширины канавки растрескивающая нагрузка и средний прогиб уменьшаются на 6,4% –14,18%; однако разрушающая нагрузка и средний прогиб увеличиваются на 4,7–41,2%. Растрескивающая нагрузка, разрушающая нагрузка и смещение при разрушении каменных плит из сталей NSM с резьбой увеличились на 10,9%, 167% и 617%, соответственно, при максимальном коэффициенте усиления 0.629% по контрольной плите без стержней NSM. Между тем, с увеличением отношений армирования, режим разрушения трансформируется из хрупкого разрушения в вязкое разрушение. Результаты расчета прочности согласуются с результатами экспериментов. Наконец, можно сделать вывод, что стержни из углепластика NSM более эффективны, чем стали NSM с резьбой для винтовой резьбы, с точки зрения повышения прочности на изгиб при тех же коэффициентах усиления.

1. Введение

Метод упрочнения стержней, монтируемых на поверхности (NSM), включает закрепление стержней в канавках, вырезанных в бетонном покрытии укрепляемого элемента конструкции.Этот метод предлагает много преимуществ по сравнению с внешним соединением стержневой арматуры, например, повышенную способность сцепления из-за большей площади склеиваемой поверхности и защиту от внешних повреждений из-за внешних ударов, поскольку стержень встроен в бетонное покрытие. Стали с резьбой, монтируемой на поверхности (NSM), и стержни из углепластика в настоящее время становятся перспективным методом, широко используемым для увеличения прочности на изгиб и сдвиг дефектных RC-элементов [1, 2] и были распространены на стены из неармированной кирпичной кладки (URM) [3] , деревянные балки [4] и бамбуковые балки [5] для увеличения прочности на сдвиг и изгиб.Вышеупомянутые исследования направлены на компоненты; для конструкций были исследованы железобетонные каркасы, усиленные стержнями NSM, и было отмечено, что железобетонные каркасы, усиленные стержнями NSM, имеют более высокий предел прочности. [6].

Между тем, первое практическое использование сталей NSM с резьбой для усиления железобетонных конструкций относится к началу 1950-х годов [7], а также были представлены применения стержней из нержавеющей стали NSM для усиления мостов арочных конструкций из каменной кладки [8] ].Механизмы соединения и испытания на разрыв между бетонными конструкциями и NSM FRP были подробно исследованы [9–11]; Циклическая реакция на нагрузку RC-балок, усиленных на сдвиг стержнями из стеклопластика с использованием метода NSM, была исследована, и был разработан эффективный метод конечных элементов для моделирования циклической реакции RC-балок [12]. Между тем, метод NSM был объединен с внешней арматурой [13]; было представлено новое предложение Т-образного профиля из углепластика [14]; и пластичное усиление с использованием композитных систем с внешним соединением и поверхностным монтажом [15].Нелинейное моделирование методом конечных элементов RC-балок, усиленных стержнями из FRP NSM [16], было разработано для прогнозирования отклика RC-балок. Подробный обзор существующих исследований был предоставлен [17–19] в NSM FRP арматуры Предварительно напряженная арматура NSM и метод проектирования [20].

Подобно бетону, каменной кладке или другим элементам в качестве квазихрупкого материала, подход NSM со сталью и стержнями из углепластика редко применялся к хрупким элементам, таким как гранитные каменные плиты, для исследования их поведения при изгибе.Таким образом, необходимо изучить поведение при изгибе каменных плит из стали NSM и стержней из стеклопластика и сравнить их недостатки и преимущества.

Гранитные каменные плиты в качестве перекрытий зданий обычно используются в Европе и в сельских зданиях на юго-востоке Китая (рис. 1). Его превосходные характеристики включают местный материал, высокую прочность на сжатие, коррозионную стойкость, устойчивость к погодным условиям и стойкость к тайфунам. Однако плиты из гранитного камня как хрупкий материал легко ломаются при ударах и вибрации, особенно при землетрясении; таким образом, как способность к изгибу, так и пластичность очень низки и очень легко стать причиной несчастных случаев и материального ущерба.Очевидно, что способность к изгибу плит из гранитного камня в первую очередь определяется размерами сечения и естественными дефектами каменного материала. Во многих странах стандарты проектирования строительных конструкций [21] и нормы [22] запрещают использование плит из чистого гранитного камня в качестве несущих элементов. Для повышения способности к изгибу и пластичности гранитных каменных плит были использованы стали NSM с резьбовой резьбой и стержни из углепластика путем нарезания канавок на растянутой поверхности каменных плит с целью улучшения изгибной способности.

Основная причина использования сталей с винтовой резьбой и стержней из углепластика заключается в том, что стальные стержни с резьбой и стержни из углепластика могут увеличить площадь соединения и усилие сцепления, чтобы избежать разрушения соскальзывания и разрушения соединения.Между тем, стали с резьбой и стержни из углепластика имели достаточную длину заделки в каменной плите, чтобы полностью использовать их предел прочности на разрыв.

В этой статье каменные плиты, усиленные композитной техникой NSM, и их характеристики на изгиб были исследованы путем воздействия на каменную плиту четырехточечной изгибающей нагрузки. Всего было испытано десять полномасштабных каменных плит (одна контрольная плита, шесть плит, усиленных сталью с резьбой NSM, и три плиты, усиленные стержнями из углепластика).Параметры исследования включают размер канавок, коэффициенты армирования и армирующие материалы. Данные нагрузки, прогиба и деформации были проанализированы, чтобы понять поведение при растрескивании и режим разрушения каменных плит. Результаты испытаний показали, что стали NSM с резьбой и стержнями из углепластика значительно улучшили способность к изгибу.

2. Материалы и методы

В этом разделе была представлена ​​подробная информация о материалах, включая каменный материал, высокопрочную эпоксидную смолу, стали для винтовой резьбы и стержни из углепластика.Каменный материал - белый гранит Цюаньчжоу.

2.1. Свойства материала
2.1.1. Прочность на одноосное сжатие кубического блока из гранитного камня

В общей сложности шесть образцов гранитных кубических блоков размером 70 мм × 70 мм были испытаны на гидравлической испытательной машине 2000 кН в соответствии с правилами проектирования каменных конструкций [23]. Режим разрушения показан на рисунке 2. Результаты показаны в таблице 1. Значения прочности на одноосное сжатие имели определенную дискретизацию.Максимальная дискретизация составила 39,7%.



Этикетки с образцами Размер образца Разрушающая нагрузка (кН) Прочность на одноосное сжатие (МПа) Среднее значение (МПа)

1 70 мм × 70 мм 742,1 155,8 126,5 ± 18,7
2 556,4 113.6
3 690,3 142,9
4 652,2 137,0
5 559,8 115,9
6 447,2 93,9
2.1.2. Прочность на растяжение цилиндров из гранитного камня

Для измерения прочности каменных материалов на раскалывание были испытаны не менее трех цилиндров [22].Было принято среднее значение по всем образцам. Всего шесть образцов, диаметр и высота которых составляли 50 мм, были испытаны на гидравлической испытательной машине 300 кН в соответствии с Британским институтом стандартов [24]. Режим отказа показан на рисунке 3. Результаты показаны в таблице 2. Значения прочности на разрыв при растяжении имели некоторую дискретизацию. Максимальная дискретность составила 22,4%.


Количество образцов Размеры образца ( D × H / мм) Нагрузка на разрыв (кН) Прочность на растяжение (МПа) Среднее значение ( МПа)

1 50 мм × 50 мм 38.4 9,98 8,94 ± 0,79
2 37,2 9,67
3 36,7 9,54
4 31,9 8,12
5 8,57
6 29,8 7,74

2.1.3. Кривая напряжения-деформации для цилиндра из гранитного камня

Шесть цилиндров из гранитного камня диаметром 50 мм и высотой 100 мм были испытаны на гидравлической испытательной машине 2000 кН для получения кривой напряжения-деформации.Осевое направление и поперечное направление в середине боковой поверхности образца склеивали отдельно тензорезистор электрического сопротивления, измерительная длина которого составляла 100 мм, для измерения осевой деформации и поперечной деформации датчиком силы 1000 кН. Результаты испытаний показали, что данные только четырех образцов были эффективными, а данные двух других образцов были неэффективными. Кривые напряжение-деформация для четырех образцов показаны на рисунке 4, а режим разрушения - на рисунке 5.



Модуль упругости и коэффициент Пуассона согласно ASTM C469 [25] показаны в таблице 3.


Этикетки с образцами Размер образца D × H / мм Предел прочности при сжатии (кН) Модуль упругости (ГПа) Коэффициент Пуассона (МПа) Пиковая осевая деформация () Поперечная пиковая деформация ()

1 50 мм × 100 мм 92,0 50,0 0.45 1806 −852
2 103,6 58,3 0,45 1705 −790
3 93,7 53,0 0,36 1773 −644
4 116,9 63,9 0,34 1702 −594
Среднее значение 101,6 ± 8,7 56,3 ± 4,8 0,40 ± 0.05 1747 ± 43 −720 ± 101

Все цилиндры из гранитного камня при одноосной сжимающей нагрузке следовали линейно-упругому поведению вплоть до разрушения (Рисунок 4) и испытали разрушение Пуассона ( Рисунок 5).

2.1.4. Свойства высокопрочной эпоксидной смолы

Прочность высокопрочной эпоксидной смолы была обеспечена Nanjing Mankate Science & Technology Co., Ltd., как показано в таблице

.

Смотрите также