Гидростатическое давление бетона: Расчёт давления бетона на опалубку онлайн

Расчет давления бетона на стенки опалубки

При расчетах опалубки первостепенной задачей является определение нагрузки, которая будет оказываться на её комплекс. Получение расчетных данных происходит с учетом множества факторов, среди которых: вес комплектующих опалубки, вес бетонной смеси, масса армирующих элементов, а также суммарный вес лесов и рабочих, задействованных при заливке. Кроме того, для обеспечения устойчивости конструкции и расчета требуемого количества подпорных элементов необходимо вычислить показатель ветровой нагрузки. В целом нагрузку, испытываемую опалубкой подразделяют на вертикальную и горизонтальную.

Расчет максимального бокового давления бетона на стенки опалубки

где:

• Р — максимальное боковое давление бетонной смеси, кПа;
• γ  — объемная масса бетонной смеси, кг/м³;
• Н — высота уложенного слоя бетонной смеси, оказывающего давление на опалубку, м;
• ν — скорость бетонирования конструкции, м/ч;
• R, R₁ — соответственно радиусы действия внутреннего и наружного вибратора, м;
• K₁ — коэффициент, учитывающий влияние консистенции бетонной смеси: для жесткой и малоподвижной смеси с осадкой конуса 0-2 см — 0,8; для смесей с осадкой конуса 4-6 см — 1; для смесей с осадкой конуса 8-12 см — 1,2.
• K₂ — коэффициент для бетонных смесей с температурой: 5-7°С — 1,15; 12-17°С — 1; 28-32°С — 0,85.

Вертикальная нагрузка

Под данным понятием подразумевается суммарная нагрузка, оказываемая на опорные элементы вертикальных опалубочных систем со стороны конструкционных элементов, заливочной смеси и других рабочих факторов. К расчетным компонентам вертикальной нагрузки относят:

• Суммарный вес комплекса опалубочных элементов. Вес каждой комплектующей части указан в технической документации. При использовании опалубки из дерева масса высчитывается по константам, утвержденным в СНИП: 800 кг/куб.м. – для дерева лиственных пород, 600 кг/ куб.м. – для хвойных сортов древесины.
• Масса армирующих элементов. Указывается в проектных данных или вычисляется по константе для ж/б конструкций, равной 100 кг/м3 (при отсутствии точных данных).
• Нагрузка, оказываемая транспортом и живой рабочей силы. Номенклатурное значение данного показателя может отличаться для расчета конкретных элементов опалубки или их комплекса. В данном случае рассматриваются значения в 1,5 кПа и 2,5 кПа соответственно.
• Масса бетона — высчитывается по фактическому весу компонентов или с использованием номенклатурных данных, для бетонных смесей с щебнем или гравием (2500 кг/ куб.м.).

Горизонтальная нагрузка

К данному комплексу влияющих факторов относятся:

• нагрузка ветровая, чье значение высчитывается по СНиП 2.01.07-85;
• показатель давления бетона на стенки опалубки, для расчета которого применяется следующая формула:

Дб = мВ где,

• Дб – искомый показатель давления бетона кПа;
• м — объемная масса бетонной смеси, кг/м3;
• В — высота слоя бетона, м.

Горизонтальна нагрузка на боковую опалубку

Также к горизонтальным относят вибронагрузки, возникающие при уплотнении бетонной смеси специальными вибрационными инструментами.

Давление бетона на стенки опалубки и принятие решений

При определении показателя давления бетона выбор опалубочной системы значительно упрощается, ведь данный фактор является одним из основополагающих. При использовании деревянных опалубок приходилось учитывать показатель прогиба, в случае с металлическими системами, он не играет столь важной роли. Важные данные, касающиеся расчета опалубки, указаны в ГОСТР 52085-2003.

Профессиональные строители и инженеры рекомендуют оставлять запас прочности для любой опалубочной системы, учитывая сезонный фактор и изменяющиеся погодно-технические условия, возможные в процессе монтажа опалубки и застывания отливки. Идеальным решением, для осуществления расчетов с учетом всех имеющихся норм и правил, будет обращение в компанию, профессионально занимающуюся соответствующим видом деятельности.

Обращайтесь в специализированную компанию для проведения точных расчетов нагрузки бетона на стенки опалубки

09.11.2016

Зависимость давления бетона на стенки опалубки от толщины стены

Достаточно часто встречается ситуация, когда встает следующий вопрос на стройке: «У меня толщина стенки 1м, представляешь какое там давление на опалубку??? Это тебе не стенка 25см толщиной…»
Хотелось бы немного прояснить ситуацию:
Этим вопросом мы озадачивались в 6 классе средней школы, когда изучали закон Паскаля, который гласит:
«Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях» 
А свежеуложенный бетон при вибрировании – это и есть жидкость.
Гидростатическое давление внутри жидкости на любой глубине не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой определяется давление: P= ρgh.
Не имеет значения толщина бетоннируемой стены. Давление на опалубку стен будет зависеть только от высоты бетонируемой стены. Т.е. давление бетона на глубине, допустим, 2м на опалубку при толщине стены 1,0м и давление бетона на опалубку при толщине стены 0,25м будет одинаковым! Такое же давление создается на низ (дно) стены.
Приведём пример для наглядности.
Допустим имеем резервуар квадратной формы в плане 1×1м и высотой 10м. Какое давление оказывает вода на основание?
P= ρgh =1000*9.8*10=98кПа=98000Н/кв.метр
Масса воды в резервуаре?
m=(1х1х10)х1000=10000кг=10т
Сила с которой вода давит на дно резервуара? F=mg
F= mg=10000*9.8=98000Н=98кН
ВСЁ СХОДИТСЯ.

А если тот же резервуар, но размерами 0.5м х 1.0м х 10м?

P= ρgh =1000*9.8*10=98кПа=98000Н/кв.метр
m=(1х0.5х10)х1000=50000кг=5т
F=5000*9.8=49000Н=49кН
По Вашему тут косяк? – но ведь если через силу вычислить давление:
P’=F/S=49кН/0.5=98кПа
— такое же давление будет и в случае если резервуар имеет поперечное сечение 10х10см.

Наша задача про свежеуложенный бетон – точно такая же.

Допустимая нагрузка на опалубку: расчет давления

• Монтаж фундамента
  • Выбор типа
  • Из блоков
  • Ленточный
  • Плитный
  • Свайный
  • Столбчатый
• Устройство
  • Армирование
  • Гидроизоляция
  • После установки
  • Ремонт
  • Смеси и материалы
  • Устройство
  • Устройство опалубки
  • Утепление
• Цоколь
  • Какой выбрать
  • Отделка
  • Устройство
• Сваи
  • Виды
  • Инструмент
  • Работы
  • Устройство
• Расчет

Поиск

Фундаменты от А до Я.

• Монтаж фундамента
  • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
    

    Фундамент под металлообрабатывающий станок

    Устройство фундамента из блоков ФБС

    Заливка фундамента под дом

    Характеристики ленточного фундамента

• Устройство
  • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
    

    Устранение трещин в стенах фундамента

    Как армировать ростверк

    Необходимость устройства опалубки

    Как сделать гидроизоляцию цоколя

• Цоколь
  • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство
    

    Отделка фундамента камнем

    Выбор цокольной плитки для фасада

    Что такое цоколь

    Как закрыть винтовые сваи

• Сваи

Расчет давления бетона на стенки опалубки

Расчет давления бетона на стенки опалубки

При расчетах опалубки первостепенной задачей является определение нагрузки, которая будет оказываться на её комплекс. Получение расчетных данных происходит с учетом множества факторов, среди которых: вес комплектующих опалубки, вес бетонной смеси, масса армирующих элементов, а также суммарный вес лесов и рабочих, задействованных при заливке. Кроме того, для обеспечения устойчивости конструкции и расчета требуемого количества подпорных элементов необходимо вычислить показатель ветровой нагрузки. В целом нагрузку, испытываемую опалубкой подразделяют на вертикальную и горизонтальную.

Расчет максимального бокового давления бетона на стенки опалубки

• Р — максимальное боковое давление бетонной смеси, кПа,
• γ — объемная масса бетонной смеси, кг/м³,
• Н — высота уложенного слоя бетонной смеси, оказывающего давление на опалубку, м,
• ν — скорость бетонирования конструкции, м/ч,
• R, R₁ — соответственно радиусы действия внутреннего и наружного вибратора, м,
• K₁ — коэффициент, учитывающий влияние консистенции бетонной смеси: для жесткой и малоподвижной смеси с осадкой конуса 0-2 см — 0,8, для смесей с осадкой конуса 4-6 см — 1, для смесей с осадкой конуса 8-12 см — 1,2.
• K₂ — коэффициент для бетонных смесей с температурой: 5-7°С — 1,15, 12-17°С — 1, 28-32°С — 0,85.

Вертикальная нагрузка

Под данным понятием подразумевается суммарная нагрузка, оказываемая на опорные элементы вертикальных опалубочных систем со стороны конструкционных элементов, заливочной смеси и других рабочих факторов. К расчетным компонентам вертикальной нагрузки относят:

• Суммарный вес комплекса опалубочных элементов. Вес каждой комплектующей части указан в технической документации. При использовании опалубки из дерева масса высчитывается по константам, утвержденным в СНИП: 800 кг/куб.м. – для дерева лиственных пород, 600 кг/ куб.м. – для хвойных сортов древесины.
• Масса армирующих элементов. Указывается в проектных данных или вычисляется по константе для ж/б конструкций, равной 100 кг/м3 (при отсутствии точных данных).
• Нагрузка, оказываемая транспортом и живой рабочей силы. Номенклатурное значение данного показателя может отличаться для расчета конкретных элементов опалубки или их комплекса. В данном случае рассматриваются значения в 1,5 кПа и 2,5 кПа соответственно.
• Масса бетона — высчитывается по фактическому весу компонентов или с использованием номенклатурных данных, для бетонных смесей с щебнем или гравием (2500 кг/ куб.м.).

Горизонтальная нагрузка

К данному комплексу влияющих факторов относятся:

• нагрузка ветровая, чье значение высчитывается по СНиП 2.01.07-85,
• показатель давления бетона на стенки опалубки, для расчета которого применяется следующая формула:

Дб = мВ где,

• Дб – искомый показатель давления бетона кПа,
• м — объемная масса бетонной смеси, кг/м3,
• В — высота слоя бетона, м.

Горизонтальна нагрузка на боковую опалубку

Расчет давления бетона на стенки опалубки
Расчет давления бетона на стенки опалубки При расчетах опалубки первостепенной задачей является определение нагрузки, которая будет оказываться на её комплекс. Получение расчетных данных

Источник: opalubka-expert.ru

Как зависит Давление бетона на стенки опалубки от толщины стены

Достаточно часто встречается ситуация, когда встает следующий вопрос на стройке: «У меня толщина стенки 1м, представляешь какое там давление на опалубку. Это тебе не стенка 25см толщиной…»
Хотелось бы немного прояснить ситуацию:
Этим вопросом мы озадачивались в 6 классе средней школы, когда изучали закон Паскаля, который гласит:
«Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях»
А свежеуложенный бетон при вибрировании – это и есть жидкость.
Гидростатическое давление внутри жидкости на любой глубине не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой определяется давление: P= ρgh.
Не имеет значения толщина бетоннируемой стены. Давление на опалубку стен будет зависеть только от высоты бетонируемой стены. Т.е. давление бетона на глубине, допустим, 2м на опалубку при толщине стены 1,0м и давление бетона на опалубку при толщине стены 0,25м будет одинаковым! Такое же давление создается на низ (дно) стены.
Приведём пример для наглядности.
Допустим имеем резервуар квадратной формы в плане 1×1м и высотой 10м. Какое давление оказывает вода на основание?
P= ρgh =1000*9.8*10=98кПа=98000Н/кв.метр
Масса воды в резервуаре?
m=(1х1х10)х1000=10000кг=10т
Сила с которой вода давит на дно резервуара? F=mg
F= mg=10000*9.8=98000Н=98кН
ВСЁ СХОДИТСЯ.

А если тот же резервуар, но размерами 0.5м х 1.0м х 10м?

P= ρgh =1000*9.8*10=98кПа=98000Н/кв.метр
m=(1х0.5х10)х1000=50000кг=5т
F=5000*9.8=49000Н=49кН
По Вашему тут косяк? – но ведь если через силу вычислить давление:
P’=F/S=49кН/0.5=98кПа
– такое же давление будет и в случае если резервуар имеет поперечное сечение 10х10см.

Наша задача про свежеуложенный бетон – точно такая же.

Как зависит Давление бетона на стенки опалубки от толщины стены
Как зависит Давление бетона на стенки опалубки от толщины стены Достаточно часто встречается ситуация, когда встает следующий вопрос на стройке: «У меня толщина стенки 1м, представляешь какое там

Источник: kronosrent.com

Боковое давление бетона на опалубку.

Боковое давление может быть уподоблено гидростатическому давлению жидкости с объемным весом. Распространению давления ставится предел глубины, ограниченный слоем бетона, укладываемого в течение 4 час, так как предполагается, что дальше, вследствие уменьшения подвижности бетонной смеси, давление ее на этой точке стабилизируется.

Опыты инженера С. П. Степанова. Опыты производились в условиях строительства гидроузла при уплотнении бетонной смеси без вибрации. Степанов отмечает следующие явления: Приведенные не отражают полностью влияния всех перечисленных выше факторов на величину и характер давления и в настоящее время уже не могут удовлетворять требованиям проектирования опалубки массивных гидросооружений. Ни одна из этих не принимает во внимание явление остаточного давления, в то время как учет его позволяет сильно разгрузить опалубочную конструкцию в целом. С другой стороны, некоторые из показывают заниженные величины максимального давления в сравнении с теми, которые наблюдались при производстве опытов.

Рассматривая можно установить следующее. В первом случае величина давления является функцией объемного веса смеси и толщины ее слоя, ограничиваемого радиусом действия вибратора р. Составленные только для бетона определенного состава и консистенции, достаточно полно отражают характер давления смеси в условиях бетонирования гидротехнических массивов, но не отвечают полностью современным требованиям, будучи предназначены для смеси, уплотняемой вручную. Как результат наблюдений над колоннами малого сечения, естественно, не отражают многих особенностей, характерных для массивного бетона. Как следует из изложенного выше, в настоящее время еще нет рабочих, по которым можно было бы достаточно точно определять боковое давление бетонной смеси с учетом всех факторов, влияющих на его величину и характер. Задачей исследователей является восполнение этого пробела. ТУ предусматривают следующие нагрузки, учет которых обязателен при расчете опалубки. 1. Вертикальные. а) Собственный вес опалубки и поддерживающих конструкций должен определяться по чертежам, при объемном весе древесины 600 кг/м3.

Ввиду незначительной величины собственного веса опалубки гидротехнических массивов в сравнении-с нагрузками от бетона, его можно приближенно принимать. Расчетные комбинаций нагрузок следует назначать в соответствии с указаниями. При производстве бетонных работ в воде приведенный выше перечень нагрузок на опалубку изменяется и дополняется. При бетонировании под водой уменьшаются нагрузки от веса бетона, арматуры, опалубки, уменьшается и боковое давление бетона. В некоторых случаях приходится учитывать нагрузки от удара волны. Запас прочности несущих элементов опалубки (кроме инвентарной) может быть несколько снижен в сравнении с запасом, принимаемым при расчете постоянных и даже временных и вспомогательных сооружений. Проверка прогиба опалубки производится только на основную нагрузку (собственный вес опалубки и боковое давление или вес бетонной смеси). Максимальный прогиб опалубки наружных поверхностей бетона не должен превышать 7400 пролета рассчитываемого элемента. Максимальный прогиб опалубки межблочных граней, а также поверхностей бетона, скрытых обратной засыпкой или водой, принимается равным 1/250 пролета.

Боковое давление бетона на опалубку
Боковое давление бетона на опалубку. Боковое давление может быть уподоблено гидростатическому давлению жидкости с объемным весом. Распространению давления ставится предел глубины, ограниченный

Источник: uprava-mitino.ru

Расчет допустимой нагрузки на опалубку

При устройстве съёмной опалубки своими руками очень важно знать, как правильно рассчитывается нагрузка на опалубку. Совершенно точно выполнить расчет не может ни один специалист, но, тем не менее, попробуем разобраться в этом вопросе.

Какие факторы влияют на прочность опалубки

Следует учитывать, что слишком много факторов влияют на конструкцию щитового ограждения. Например:

• Расчет прочности материала для сооружения конструкции. Все знают, что не бывает абсолютно одинаковых досок. И их качество зависит от наличия сучков, степени просушки и прочее.
• Деревянный щит опалубки

Правильный расчет марки и свойств бетона. Бетон может иметь разную консистенцию. Это напрямую зависит от соотношения компонентов, которые в него входят. Также следует учитывать скорость заливки смеси, способ его трамбовки и армирования.

Также необходимо уделить внимание такому понятию, как прогиб опалубки. Он разный для определённых частей конструкции. Например, для верхней части, которая находится над уровнем земли, прогиб составляет не более 1/400 длины конструкции. Для нижней части – 1/250 этой длины. Конечно же, таких результатов достичь очень сложно. Поэтому лучше перестраховаться и использовать материал покрепче.

Лучше всего опалубку делать с определённым запасом прочности и ни в коем случае не надеяться на то, что может быть и выдержит.

Монолитный ленточный фундамент – очень ответственная конструкция. Поэтому расчет нагрузки опалубки основывается на определённых требованиях:

• Надёжность и способность выдержать динамические нагрузки.
• Простота в сборке и разборке деревянной конструкции.
• Отсутствие перегиба конструкции.
• Безопасность при выполнении работ.

Виды нагрузок на опалубку

Все нагрузки на опалубку определяет ГОСТР 52085-2003. Что же следует учитывать при расчете стенок и укреплений щитового ограждения для фундамента?

Заливка смеси в опалубку

В первую очередь вертикальные нагрузки:

• Непосредственно расчет веса самой опалубки и лесов. Вес одного кубометра лесоматериалов составляет: хвойные породы – 600 кг, лиственные – 800 кг, фанера – 1000 кг.
• Масса бетонной смеси. Один кубометр тяжёлого бетона весит 2500 кг.
• Вес арматуры – один кубометр составляет 100 кг.
• Нагрузки оборудования подачи смеси, её трамбовки считаются равными 2500 Па.

Следующие виды нагрузок, горизонтальные:

• Ветровые нагрузки определяет СНиП 2.01.07-85.
• По специальным формулам расчета определают давление свежего бетона.
• Нагрузки от механизма подачи бетона: если смесь выгружается по лоткам – 4000 Па, из ковша ёмкостью до 0,8 куб. м. – 4000 Па, свыше 0,8 куб. м. – 6000 Па, при подаче с помощью бетононасоса – 8000 Па.
• Нагрузка при трамбовке бетона – 4000 Па.

Основная нагрузка – это давление бетонной смеси. Так как первоначальный вид бетона – это жидкость, то он оказывает на стенки конструкции гидростатическое давление и зависит от высоты заливаемой смеси. В процессе схватывания бетона давление уменьшается. Таким образом, расчет нагрузки на стенки зависит от скорости схватывания смеси.

Как выбрать материал для опалубки

Следует следить за тем, чтобы поверхность внутри щитового ограждения была как можно ровнее. Особое внимание при выборе леса для щитового ограждения следует уделить его длине и толщине. Расчет длины зависит от размеров траншеи для фундамента. Щиты должны немного выступать за пределы границ фундамента. Так как бетон создаёт достаточно высокое давление на стенки деревянной конструкции, то доски выбирают такой толщины, при которой щиты способны выдержать эту нагрузку. Оптимальной шириной доски для монтажа оградительной конструкции считается – 25–50 мм.

Можно применять лесоматериалы и большей толщины, но, ни в коем случае, нельзя использовать тонкие доски. Конструкция может не выдержать, а исправлять погрешности при заливке фундамента, очень трудоёмкое и дорогое удовольствие.

Допустимые отклонения опалубки

Как и при любых других технологиях, в монтаже опалубки допускаются определённые отклонения, которые определяет СНиП Ш-15-76.

• Во время установки конструкции: отклонение от оси – 0,15 см, от оси отдельных щитовых конструкций – 1,1 длины пролёта.
• Отклонения от вертикали: по высоте одного метра допускается отклонение 0,5 см, по всей высоте до 2 см.
• Неровность опалубки на длину до двух метров – 0, 3 см.
• Отклонения разборных щитов по длине и ширине: до одного метра – 0,3 см, более одного метра – 0,4 см. По диагонали – 0,5 см.
• Отклонение кромки щита – 0,4 см.

К скрытым отклонениям относится уровень основания траншеи и качество его подготовки.

Снижение сцепления бетона с опалубкой

Проблемы могут возникнуть при разборке щитовой конструкции из-за сцепки бетона с используемым материалом. На силу сцепки влияют несколько факторов: усадка смеси, неровность и пористость материала. Бетон больше сцепляется с деревом и металлом, меньше с пластмассой. Для того чтобы уменьшить сцепку, необходимо учесть некоторые факторы для правильного расчета этой величины:

• Поверхность конструкции формируют из гладких материалов.
• После монтажа опалубки и перед заливкой бетона на внутреннюю поверхность конструкции наносят специальную смазку.

Использование смазок резко снижает величину сцепления смеси с опалубкой. Например, при обработке смазкой стальной опалубки сцепление с бетоном по истечении суток уменьшается в 4–5 раз.

Расчет допустимой нагрузки на опалубку
Перед заливкой важно сделать расчет давления бетона на стенки. Допустимая нагрузка на опалубку рассчитывается исходя из материала и толщины стенок.

Источник: fundamentaya.ru

Вопрос №27 — Как провести расчет давления бетона на опалубку?

Александр Баловский из Архангельска спрашивает:

Как правильно провести расчет давления бетона на опалубку? Какие параметры влияют на этот расчет, что нужно учесть?

Ответ нашего специалиста:

Рассчитывая опалубку, важно определить все параметры, влияющие на ее прочность и устойчивость. Расчетные данные получают, учитывая все факторы влияния, в числе которых вес:

• дополнительного оборудования,
• бетонной смеси,
• арматуры,
• лесов и укладчиков, выполняемых работы по заливке.

Для обеспечения прочности и надежности вычисляют и ветровое влияние на конструкцию.

Вычисление боковой нагрузки

Расчет этого значения зависит от способа уплотнения. Формула выглядит так: P = γH, P = γ(0,27 + 0,78)К₁К₂, если используются укладочные вибраторы. Если они внутренние, пределы использования формулы составляют:

• Н ≤ R,
• ν 4,5 в случае, если Н > 2 м.

Здесь Р – максимальное давление раствора в кПа, γ – объемно-весовые показатели бетонной заливки в кг/м 3 , Н – высота слоя материала в метрах, ν – скорость заливки материала, м/ч, R, R₁ – радиусы работы внутреннего и наружного вибратора в метрах. Если заливка малоподвижная, жесткая, с параметром осадки конуса от нуля до двух см, К₁ принимает значение 0,8. Если от 4 до 6 см – К₁=1. При осадке конуса от 8 до 12 см К₁ = 1,2.

К₂ зависит от температуры состава и принимает значение 1,15 при температуре от 5 до 7 о С, 1 при температуре от 12 до 17, 0,85 при диапазоне от 28 до 32 градусов по Цельсию.

Вертикальная и горизонтальная нагрузка

Это воздействие деталей конструкции и заливочной массы на вертикальную конструкцию. Вычисление зависит от:

• общего веса элементов сооружения,
• массы армирующих конструкций,
• числа рабочих и транспорта,
• объемно-весовых характеристик бетона.

Горизонтальная нагрузка включает ветровую, а также воздействие уложенного слоя на возделанные стенки. Чтобы провести этот расчет давления бетона на опалубку, следует умножить объемную массу укладываемого материала на высоту уложенного слоя. Полученное значение – в кПа. Воздействие воздушных потоков рассчитывается по СНиПам.

Определив указанные показатели, значительно проще выбрать опалубочную систему. Рекомендуется проводить расчеты, оставляя запас на прочность для любой выбранной системы – он поможет учесть фактор сезонности и изменение погодных условий во время монтажа и застывания растворе.

Вопрос №27 – Как провести расчет давления бетона на опалубку?
Расчет давления бетона на опалубку осуществляется по совокупности горизонтальной и вертикальной нагрузок, масс материалов и инструментов.

Источник: specnavigator.ru

Как рассчитать давление бетона на опалубку

Александр Баловский из Архангельска спрашивает:

Как правильно провести расчет давления бетона на опалубку? Какие параметры влияют на этот расчет, что нужно учесть?

Ответ нашего специалиста:

Рассчитывая опалубку, важно определить все параметры, влияющие на ее прочность и устойчивость. Расчетные данные получают, учитывая все факторы влияния, в числе которых вес:

• дополнительного оборудования;
• бетонной смеси;
• арматуры;
• лесов и укладчиков, выполняемых работы по заливке.

Для обеспечения прочности и надежности вычисляют и ветровое влияние на конструкцию.

Вычисление боковой нагрузки

Расчет этого значения зависит от способа уплотнения. Формула выглядит так: P = γH, P = γ(0,27 + 0,78)К₁К₂, если используются укладочные вибраторы. Если они внутренние, пределы использования формулы составляют:

Расчет и конструирование опалубки

• Н ≤ R;
• ν < 0,5;
• ν ≥ 0,5 в случае, если H ≥1 м.

Если укладка производится с помощью наружных вибраторов, пределы использования формулы такие:

• H ≤ 2R1
• ν < 4,5
• ν > 4,5 в случае, если Н > 2 м.

Здесь Р – максимальное давление раствора в кПа, γ – объемно-весовые показатели бетонной заливки в кг/м³, Н – высота слоя материала в метрах, ν – скорость заливки материала, м/ч, R, R₁ – радиусы работы внутреннего и наружного вибратора в метрах. Если заливка малоподвижная, жесткая, с параметром осадки конуса от нуля до двух см, К₁ принимает значение 0,8. Если от 4 до 6 см – К₁=1. При осадке конуса от 8 до 12 см К₁ = 1,2.

К₂ зависит от температуры состава и принимает значение 1,15 при температуре от 5 до 7 ^оС, 1 при температуре от 12 до 17, 0,85 при диапазоне от 28 до 32 градусов по Цельсию.

Расчет нагрузки на опалубку

Вертикальная и горизонтальная нагрузка

Это воздействие деталей конструкции и заливочной массы на вертикальную конструкцию. Вычисление зависит от:

• общего веса элементов сооружения;
• массы армирующих конструкций;
• числа рабочих и транспорта;
• объемно-весовых характеристик бетона.

Горизонтальная нагрузка включает ветровую, а также воздействие уложенного слоя на возделанные стенки. Чтобы провести этот расчет давления бетона на опалубку, следует умножить объемную массу укладываемого материала на высоту уложенного слоя. Полученное значение – в кПа. Воздействие воздушных потоков рассчитывается по СНиПам.

Определив указанные показатели, значительно проще выбрать опалубочную систему. Рекомендуется проводить расчеты, оставляя запас на прочность для любой выбранной системы – он поможет учесть фактор сезонности и изменение погодных условий во время монтажа и застывания растворе.

Видео: Как рассчитать бетон

Р II-76 Рекомендации по определению коэффициента фильтрации бетона при высоких гидростатических давлениях

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ

БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

ГОССТРОЯ СССР

НИИЖБ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЭФФИЦИЕНТА

ФИЛЬТРАЦИИ БЕТОНА ПРИ ВЫСОКИХ

ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЯХ

Р-II-76

НИИЖБ

Утверждены


директором НИИЖБ

6 мая 1976 г.

Москва
— 1977

Рекомендации содержат основные положения по методу
определения и расчета коэффициента фильтрации бетона при высоких
гидростатических давлениях.

Приведены требования к изготовлению образцов для испытания
на водопроницаемость при высоких гидростатических давлениях, показаны возможные
методы крепления образца для осуществления его герметизации при высоких
давлениях, указан подъем гидростатического давления, время выдержки давления на
каждой ступени и расчет коэффициента фильтрации.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических
работников научно-исследовательских институтов, а также заводских и
строительных лабораторий.

Получение высокоплотных бетонов, обладающих пониженной
водопроницаемостью, является одной из актуальных проблем современной технологии
бетона. Существующие стандарты по методам испытания бетонов на
водонепроницаемость по маркам (ГОСТ 4800-59) и
определения коэффициента фильтрации воды (ГОСТ 19426-74)
рассчитаны применительно к давлениям до 25 ати.

Применение в строительстве высокопрочных и высокоплотных
бетонов, предназначенных работать при более высоких гидростатических давлениях,
вызвало необходимость определения их характеристик от 25 до 250 ати. Для этого
требуется использование специальных гидравлических камер высокого давления для
испытания образцов.

Настоящие Рекомендации содержат основные положения по
определению коэффициента фильтрации бетона при высоких гидростатических
давлениях. Приведены способы крепления и герметизации образцов в специальных
гидравлических камерах, методика определения коэффициентов фильтрации бетона с
учетом влияния различных факторов при проведении испытаний: влажности бетона
перед испытанием, скорости подъема давления и др.

Применение рекомендуемых методов испытания бетона на
водопроницаемость (коэффициент фильтрации) даст возможность количественно
характеризовать бетоны, применяемые для железобетонных сборных или монолитных
конструкций и сооружений, которые должны обладать ограниченной проницаемостью
при высоких гидростатических давлениях.

Контроль плотности бетона по рекомендуемым методам должен
способствовать повышению срока службы бетонных и железобетонных конструкций,
работающих в условиях воздействия высоких гидростатических давлений.

Рекомендации разработаны Центральной лабораторией коррозии
НИИ бетона и железобетона Госстроя СССР (д-р техн. наук проф. Ф.М. Иванов,
канд. техн. наук Ю.А. Саввина, инж. М.К. Шаровар) при участии кандидатов техн.
наук Г.М. Синцова и В.Д. Вербицкого.

1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для определения
коэффициента фильтрации бетона при высоких гидростатических давлениях.

Рекомендации составлены в развитие ГОСТ 19426-74
«Бетоны. Метод определения коэффицие

Гидростатическое давление | Проектирование жилых зданий

При размещении подвалов, гаражей и шахт ниже уровня грунтовых вод требуется учитывать воздействия гидростатического подпора. Чтобы обеспечить сухие условия работ при их устройстве, необходимо использовать насосы и колодцы для временного понижения уровня грунтовых вод. Нет необходимости доказывать, что устройство таких сооружений весьма дорого и их следует, насколько это возможно, избегать.

Точно определить отметку верхнего уровня грунтовых вод очень сложно, так как он изменяется в зависимости от сезона, кроме того, при замере трудно отличить действительный уровень грунтовых вод от уровня случайных пластовых вод (вод, задержанных между грунтовыми пластами). Ввиду этого наивысшую «проектную» отметку уровня грунтовых вод обычно устанавливают с запасом.

Конструкции жилых домов повышенной этажности, запроектированных на фундаменте в виде плиты, обеспечивают восприятие значительных усилий от гидростатического подпора за счет собственного веса. Например, несущие конструкции 30-этажного дома с плитами перекрытий из тяжелого бетона толщиной 12,7 см создают давление на основание от собственного веса около 9,5 тс на 1 м2. Для преодоления такого давления требуется гидравлический напор высотой около 9 м. Вертикальная нагрузка от одной бетонной плиты перекрытия толщиной 12,7см равна 30 см гидростатического напора. Если нагрузка от несущих колонн воспринимается свайными фундаментами, требуется, чтобы плита пола самого нижнего этажа воспринимала усилия подпора между колоннами. Это может быть достигнуто путем конструирования плиты пола подвала с расчетом на восприятие соответствующего давления или путем устройства массивной бетонной плиты. Свайные фундаменты удовлетворительно служат «анкерами», препятствующими всплытию. В гаражах и других малонагруженных сооружениях необходимо возводить свайные фундаменты, специально рассчитанные на восприятие усилий подпора.

Вместо конструкций, воспринимающих подпор, иногда используются механические средства снижения гидростатического давления.

Расположение под полом и по периметру дренажных труб в сочетании с насосами, обеспечивающими понижение уровня вод, может оказаться более экономичным решением, хотя и не гарантирующим полной безопасности.

Конструктивные или механические способы борьбы с подпором — это решение только части проблем, возникающих при строительстве сооружений ниже уровня грунтовых вод. 

Водозащита — сложное и дорогостоящее мероприятие. Все стены и перекрытия, расположенные ниже уровня грунтовых вод, должны иметь водозащитное покрытие, а все стыки — водозащитный барьер. Чтобы обеспечить сохранность водозащитного покрытия, зачастую необходимо применять глиняную обмазку (слой) как основу для нанесения водозащиты перед бетонированием основной конструкции.

1 — гидроизоляционный слой; 2 — глиняный слой; 3 — водозащитный барьер и (или) не пропускающий воду стык; 4 — плотный бетон (В/Ц ≈ 0,45)

Автор: Eugene P. Holland / Юджин Холланд. Источник: «Housing». John Wiley & Sons. New York. 1976 / «Проектирование жилых зданий». Стройиздат. Москва. 1979

Что такое гидростатическое давление?

Гидростатическое давление — это термин, который часто используется, когда избыток влаги создает проблемы с бетонными плитами и соединенными системами полов. Однако это не такой общий термин, как часто думают представители отрасли.

Что такое гидростатическое давление?

В простейшем случае гидростатическое давление — это давление, создаваемое стоячей или стоячей («статической») водой («гидро»).Мы все слышали историю о маленьком голландском мальчике, который спас город от стоячей воды, когда в плотине возникла утечка. Такое же непрекращающееся давление может повлиять и на ваши бетонные стены и полы.

Хотя бетон является относительно твердым материалом в сухом состоянии, он технически не такой твердый, как нержавеющая сталь или мрамор. Не пропускает влагу.

По мере высыхания бетона водяной пар из исходной бетонной смеси выходит из плиты, образуя небольшие капиллярные сети.Эти пути остаются открытыми до тех пор, пока они не будут должным образом герметизированы, и могут быть путем наименьшего сопротивления, когда давление воды увеличивается на конкретную точку контакта. Хотя более новые высокопрочные бетоны могут выдерживать более высокие уровни давления, чем более старые смеси, они все же могут быть восприимчивыми, если образуются трещины или повышается гидростатическое давление.

Гидростатическое давление — это естественная сила, которая может перемещать камни, выгибать стены и вызывать разрушение вашего бетона, но она не объясняет все случаи проникновения воды в бетон.

Что вызывает гидростатическое давление?

Обычно это происходит на цокольных этажах или этажах ниже уровня грунтовых вод. Чем больше воды, тем большее давление у вас будет на дне водного зеркала. Думайте об этом как о плавании; когда вы ныряете глубже, вы чувствуете большее давление на уши. Как и при гидростатическом давлении, чем глубже фундамент и более влажные условия почвы, тем выше вероятность проблем, связанных с влажностью.

Чем не является гидростатическое давление

Гидростатическое давление — это термин, который часто используется в довольно общем смысле для объяснения любых проблем с влажностью, возникающих в бетонной плите, но чаще всего это не виноват.Несколько других источников влаги в равной степени могут быть ответственны за проникновение воды или проблемы с полом, связанные с влажностью.

Гидростатическое давление по своей природе не возникает в плитах выше уровня земли. Это происходит даже не на каждой плите ниже линии почвы. Чтобы бетонная плита подвергалась воздействию гидростатического давления, она должна находиться ниже уровня грунтовых вод на участке или выступать в естественный водный путь. Вода, как под землей, так и наверху, движется вниз под действием силы тяжести, и поэтому участки, врезанные в склон холма, подвергаются большему риску воздействия гидростатического давления на «сторону склона», если адекватные меры по перенаправлению воды (и последующие давление, которое может нарастать по мере накопления) не принимаются.Плохой дренаж может привести к скоплению воды на бетонном фундаменте, но, как правило, не увеличивает объем, вызывая проблемы, связанные с гидростатическим давлением.

Только определение правильного источника избыточной влаги сделает возможным надлежащее восстановление.

Другие возможности включают:

• Источники водоснабжения
  Спринклеры, водопровод, городские магистрали и другие водопроводные сети могут быть источником влаги в случае их поломки или разрушения соединения.Если это происходит в месте с плохим дренажем или очень плотной почвой, вода может долго контактировать с бетоном и увеличивать его внутреннюю влажность или относительную влажность (RH). Давление, создаваемое разрывом трубы, технически представляет собой тип гидравлического (или механического) давления.

• Неадекватная установка
  Очевидно, мы хотим верить, что каждый специалист по бетону и напольным покрытиям имеет полное образование в своей области и использует самые строгие стандарты, чтобы гарантировать правильное выполнение каждой работы.К сожалению, ежегодный высокий уровень затрат на поломку полов предполагает, что есть еще чему поучиться. Некоторые причины укладки, которые могут привести к избыточной влажности бетонной плиты, могут включать в себя пароизоляцию с недостаточным или плохим рейтингом «проницаемости», недостаточную оценку площадки или инженерно-геологические изыскания для выявления естественных источников воды, чрезмерное затирание, которое преждевременно герметизирует поверхность плиты, или поверхностные мембраны, нанесенные до того, как плита полностью высохнет.

• Неправильно высушенный бетон
  В случаях, когда поломка пола объясняется избыточной влажностью, важно убедиться, что плита была достаточно сухой перед укладкой пола.Установщики, намеревающиеся уложиться в срок строительства, или те, кто использует методы испытаний только на поверхности, такие как определение хлорида кальция, могут не иметь точных данных о содержании влаги, на которых можно было бы основывать свой выбор клея или материала для пола. Только испытание на относительную влажность может адекватно определить истинные условия влажности бетонной плиты и дать информацию как о графике, так и о решениях для пола.

В конечном итоге, если причиной является гидростатическое давление, единственный способ исправить это — устранить давление стоячей воды, что является важным мероприятием в любой ситуации.Однако точные и всесторонние испытания на влажность и оценка площадки могут указать истинный источник проникновения влаги в бетон, чтобы обеспечить надлежащие и долгосрочные меры.

Джейсон имеет более чем 20-летний опыт работы в сфере продаж и управления продажами в различных отраслях промышленности и успешно выпустил на рынок ряд продуктов, включая оригинальные испытания на влажность бетона Rapid RH®. В настоящее время он работает с Wagner Meters в качестве менеджера по продажам продукции Rapid RH®.

.

Настоящая опасность гидростатического давления

Бетон может стать проблемой, если мы не понимаем основных строительных терминов, связанных с его укладкой. Подрядчики также часто неправильно используют термин «гидростатическое давление» для описания опасности влаги. Высокий уровень относительной влажности (RH) и гидростатическое давление могут испортить пол. Однако подрядчики переоценивают и чрезмерно используют слова «гидростатическое давление» при обсуждении поломок полов.

Сила здания

Бетон начинает формироваться и укрепляться после смешивания цемента и других ингредиентов с водой. В результате отверждения получается пол, прочность которого определяется адекватной прочностью на сжатие, которая достигается со временем, что позволяет правильно протекать химической реакции, называемой гидратацией. Сушка позволяет парам влаги мигрировать на поверхность и испаряться из бетона. Наличие в здании условий, способствующих сушке, помогает ускорить процесс.

Определение гидростатического давления

Определение: гидростатическое давление — это давление, оказываемое жидкостью в состоянии покоя.

Когда бетонные плиты надлежащим образом устанавливаются ниже уровня грунтовых вод, давление на стены плиты увеличивается. Это давление, как и любое другое давление, может со временем накапливаться. В очень редких случаях гидростатическое давление действительно может пробить бетонную стену. Мысль вызывает в воображении захватывающие образы кажущегося непроницаемым бетонным основанием, которое взрывается, оставляя за собой затопленную бойню.В истинном виде это происходит гораздо реже, чем люди используют этот термин.

Относительная влажность в бетоне

Успешные строительные подрядчики признают огромную ценность качественной работы на каждом этапе установки. Бетон должен схватываться, ему нужно дышать. Монтажникам необходимо обеспечить завершение обоих разрозненных процессов, непрерывно измеряя уровни относительной влажности в плите до тех пор, пока плита не достигнет готового напольного покрытия, и / или рекомендации производителя клея для соответствующего уровня влажности.Если плита не высохнет должным образом и должным образом, это может привести к постоянным проблемам и поломке пола.

Существует простой и очень точный способ определить, достаточно ли сухая плита для укладки пола: цифровые влагомеры бетона от Wagner Meters. Интеллектуальные датчики Wagner Meters интеллектуальны не только потому, что они рентабельны, но и потому, что они специально разработаны как одноразовые датчики на месте — клиентам не нужно беспокоиться о проблемах калибровки, а документация становится проще простого с включенным NIST- прослеживаемый сертификат калибровки.Установщики размещают одноразовые калиброванные на заводе датчики внутри плиты на глубине 40 процентов. Затем с помощью простого ручного устройства, точного названия Easy Reader , можно регулярно проводить измерения относительной влажности на уровне датчика для мгновенной оценки того, насколько близко (или далеко) вы находитесь от высыхания плиты до подходящего уровень для укладки напольного покрытия. Rapid RH ^® — быстрый, точный и самый простой в соответствии с ASTM F2170.

Дополнительная литература:

Домашняя страница Ассоциации бетонных фондов Америки.

Видео: что делать, если гидростатическое давление приводит к утечке воды в ваш подвал.

«Влажность: относительное и сравнительное тестирование»

Джейсон имеет более чем 20-летний опыт продаж и управления продажами в различных отраслях промышленности и успешно выпустил на рынок ряд продуктов, включая оригинальные испытания на влажность бетона Rapid RH®. В настоящее время он работает с Wagner Meters в качестве менеджера по продажам продукции Rapid RH®.

.

Гидростатическое давление с формулой, определение ~ ChemistryGod

Гидростатическое давление изучается гидростатикой или статикой жидкости. Гидростатика — это изучение жидкости и ее поведения в состоянии покоя. Все мы хорошо знакомы с гравитацией сэра Исаака Ньютона. Именно гравитация тянет нас вниз, где бы мы ни прыгали. Гравитация всегда действует по направлению к центру Земли. Подобно нам, эта гравитация также действует на жидкости, находятся ли они в движении или в состоянии покоя. Таким образом, все жидкости испытывают силу тяжести, направленную вниз.Давление — это не что иное, как сила на единицу площади. Следовательно, существует давление, создаваемое силой тяжести, которое называется гидростатическим давлением. Гидростатическое давление изотропно по своей природе, что означает, что оно действует равномерно во всех направлениях.

Содержание

Определение гидростатического давления

Гидростатическое давление — это давление, оказываемое жидкостью в состоянии гидростатического равновесия на контактной поверхности под действием силы тяжести. Если жидкость находится в контейнере, давление на дно и стенки контейнера возникает из-за гидростатического давления.

Формула для гидростатического давления

Гидростатическое давление ( P ) жидкости на глубине ч плотности ρ при ускорении свободного падения г дается как:

Выведение

Рассмотрим закрытый контейнер, как в рисунок ниже заполнен жидкостью. Пусть P — гидростатическое давление на глубине h от верхней поверхности жидкости. Гидростатическое давление на глубине h происходит из-за давления, оказываемого флюидом над ним.

Закрытый контейнер, заполненный несжимаемой жидкостью

Давление определяется как сила ( F ) на единицу площади ( A ).

Здесь сила — это сила гравитации, которая равна массе ( м ) жидкости на глубине ч, раз, умноженной на ускорение свободного падения ( г ).

Плотность ( ρ ) — масса ( м ), деленная на объем ( V ).

Объем жидкости на глубине ч задается как:

Используя приведенное выше выражение, мы получаем

Вставка м = h A ρ в уравнении давления:

Из приведенного выше выражения ясно, что гидростатическое давление жидкости зависит от глубины h.По мере того, как мы углубляемся, давление увеличивается.

Приведенное выше выражение гидростатического давления действительно только для постоянной плотности и силы тяжести. При изменении плотности и силы тяжести по отношению к высоте вышеуказанное уравнение не выполняется.

Плотность сжимаемых жидкостей зависит от высоты. Для идеально несжимаемой жидкости плотность не зависит от высоты. Все газы сжимаемы. Жидкости также сжимаются под высоким давлением. Например, плотность морской воды в Марианской впадине (самой глубокой точке океана) больше, чем плотность на поверхности.Это сжатие морской воды происходит из-за увеличения гидростатического давления на дне.

Гидростатическое давление ( P (z) ) сжимаемой жидкости на высоте z и соответствующие плотность и гравитация ρ (z) и г (z) соответственно задаются как:

Отрицательный знак в приведенном выше выражении указывает на то, что давление уменьшается с увеличением высоты.

Пояснение

Иллюстрация 1: Гидростатическое давление для несжимаемых жидкостей

Рассмотрим открытый контейнер, заполненный несжимаемой жидкостью.Пусть всего H будет высотой контейнера, h — глубиной, а z — высотой.

Открытый контейнер, заполненный несжимаемой жидкостью

Для несжимаемых жидкостей гидростатическое давление задается как:

Общее давление P _T представляет собой сложение гидростатического давления ( P ) и атмосферного давления. давление ( P _атм ).

Теперь связь между давлением и глубиной ( h ) или высотой ( z ) носит линейный характер.График ниже объясняет то же самое.

Зависимость полного давления от вертикального расстояния

Иллюстрация 2: Гидростатическое давление не зависит от формы контейнера

Гидростатическое давление жидкости не зависит от формы емкости, в которой хранится жидкость. Из формулы гидростатического давления мы можем заключить, что гидростатическое давление зависит только от глубины или высоты, плотности жидкости и силы тяжести. Следовательно, во всех сосудах ниже гидростатическое давление одинаково на одной глубине.

Гидростатическое давление не зависит от формы емкости.

Рисунок 3: Гидростатическое давление по глубине

Гидростатическое давление линейно увеличивается с глубиной. На схеме ниже контейнер имеет три форсунки, расположенные на разной глубине. Как видно на диаграмме, струя воды, выходящая из самого нижнего сопла, достигает наибольшего расстояния. Это можно объяснить гидростатическим давлением, которое является самым высоким для самого нижнего сопла. Точно так же для форсунки, расположенной вверху, струя воды почти не движется по сравнению с другими.

Гидростатическое давление увеличивается с глубиной.

Иллюстрация 4: Гидростатическое давление в теле

Гидростатическое давление существует и в нашем теле. Кровь представляет собой жидкость, поэтому она также оказывает гидростатическое давление. Существует два типа гидростатического давления: один, при котором кровь оказывает давление на стенку капилляра, и другой, при котором интерстициальная жидкость оказывает давление на стенку капилляра. Помимо гидростатического давления, существуют также другие давления, такие как осмотическое давление, гидравлическое давление.Эти давления управляют обменом жидкости через стенку капилляра.

Гидростатическое давление в капилляре

Как мы уже говорили, гидростатическое статическое давление увеличивается с глубиной. У стоящего человека артериальное давление в стопах на 62–65 мм рт. Ст. Больше, чем в руках.

Иллюстрация 5: Атмосфера Земли

Атмосфера Земли — классический пример гидростатического давления. Атмосфера состоит из молекул газа. Он простирается более чем на 90 км в пространстве над уровнем моря.Атмосферу можно рассматривать как столб воздуха над нами, как столб воды. Этот столб воздуха также оказывает на нас давление из-за своего веса. Это давление мы назвали атмосферным давлением. На уровне моря среднее значение атмосферного давления составляет 1 атм. По мере продвижения вверх плотность воздуха уменьшается, а также уменьшается длина столба воздуха. Таким образом, с увеличением высоты атмосферное давление снижается. Человек в Нью-Йорке и кто-то на вершине Эвереста испытают значительную разницу в атмосферном давлении.

Гидростатическое давление уменьшается с высотой.

Пример

Рассмотрим два водяных столба высотой по 6 м каждый. Диаметр первой колонны 1 м, второй — 2 м. Обе колонны открыты в атмосферу. Рассчитайте общее давление внизу каждой колонки и убедитесь, что давление не зависит от диаметра колонки.

Для первой колонны полное давление ( P _T ) внизу складывается из гидростатического давления ( P ) и атмосферного давления ( P _атм ).

Приняв атмосферное давление за 1 бар (10 ⁵ Па),

Аналогично для второй колонки

Мы можем заключить, что гидростатическое давление и общее давление не зависят от диаметра столбец.

Связанные статьи

.

Что такое гидростатическое давление — давление жидкости и глубина

Что такое гидростатическое давление — давление жидкости и глубина

Воздух вокруг нас на уровне моря давит на нас со скоростью ~ 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Мы не чувствуем этого давления, поскольку жидкости в нашем теле выталкиваются наружу с той же силой. Но если вы уплывете в океан всего на несколько футов, вы начнете замечать изменения. Вы начнете ощущать увеличение давления на барабанные перепонки.Это происходит из-за увеличения гидростатического давления, которое представляет собой силу, действующую на единицу площади со стороны жидкости на объект. Чем глубже вы погрузитесь в море, тем сильнее будет давление на вас. На каждые 33 фута (10,06 метра), когда вы спускаетесь, давление увеличивается на 14,5 фунтов на квадратный дюйм (1 бар).

Гидростатическое давление — это давление, которое оказывает жидкость, находящаяся в равновесии в данной точке внутри жидкости, из-за силы тяжести. Гидростатическое давление увеличивается пропорционально глубине, измеряемой от поверхности, из-за увеличения веса жидкости, действующей сверху вниз.

Если жидкость находится внутри контейнера, то можно измерить глубину объекта, помещенного в эту жидкость. Чем глубже объект помещен в жидкость, тем большее давление он испытывает. Это потому, что вес жидкости находится над ним. Чем плотнее жидкость над ним, тем большее давление оказывается на погружаемый объект из-за веса жидкости.

Выведем формулу для давления на объект, погруженный в жидкость:

От, что такое давление: Давление = Сила / Площадь

Из, что такое Сила: Сила = масса x ускорение = m x g (ускорение свободного падения)

Итак: Давление = F / A = мг / A

Из того, что такое плотность: плотность = масса / объем; Масса = Плотность x Объем

Теперь у нас есть давление = (плотность x объем x ускорение) / площадь.

Давление только за счет жидкости (т.е.е. манометрическое давление) на заданной глубине зависит только от плотности жидкости, ускорения свободного падения и расстояния под поверхностью жидкости.

Статическое давление жидкости на заданной глубине не зависит от общей массы, площади поверхности или геометрии контейнера. P = r * g * h Давление = (плотность жидкости) x (ускорение свободного падения) x (высота) См. Более подробные сведения о статическом давлении жидкости на кафедре физики Университета штата Джорджия.

Если контейнер открыт для вышеупомянутой атмосферы, необходимо добавить добавленное атмосферное давление, если нужно найти полное давление на объект. Давление на заданной глубине в статической жидкости является результатом веса жидкости, действующей на единицу площади на этой глубине плюс любого давления, действующего на поверхность жидкости.

Ptotal = Атмосфера + Жидкость

Ptotal = Атмосфера + (r * g * h)

Пример :
Найдите давление на аквалангиста, находящегося на 10 метров ниже поверхности океана.Предположим стандартные атмосферные условия. Используйте плотность морской воды = 1,03 X 103 кг / м3 и атмосферное давление 1,01 x 105 Н / м 2.

Решение :

Pfluid = rgh = (1,03 x10 3 кг / м3) (9,8 м / с2) (10 м) = 1,09 x 105 Н / м 2.
Ptotal = Атмосфера + Pfluid = (1,01 x 105) + (1,09 x 105) Па = 2,10 x 105 Па (Паскали)

Литература и литература

Статическое давление жидкости

Давление жидкости и глубина Урок K-12 от НАСА

.