Несущая способность бетона: Прочность бетона в мпа таблица

Несущая способность плит перекрытия — О цементе инфо

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.

Особенности конструкций

Прежде чем купить железобетонную, рекомендуется выяснить несущую способность перекрытия и ее размеры. Изготавливаются данные изделия из тяжелого силикатного бетона либо легкого конструкционного бетона плотной структуры.

В зависимости от того, как армируются перекрытия, данные конструкции применяются в различных целях. К примеру, для возведения различных сооружений. От их схемы отпирания и веса зависит устойчивость объекта. В любом случае их формы и размеры определяются чертежами, разработанными для данных изделий.

Специалисты выделяют два класса перекрытий, которые отличаются между собой:

• по относительной толщине изделия;
• методом стыковки с несущими конструкциями возводимых объектов.

При производстве железобетонных изделий данного типа применяется бетон не меньше класса В15. Плита армируется обычным металлом или предварительно напряженной арматурой. Кроме несущей способности перекрытий, подобные железобетонные изделия обладают звукоизоляцией. Чтобы улучшить данные свойства и уменьшить вес, изделия делают с пустотами, включая легкий бетон с пористым наполнителем.

Классификация ЖБИ

Схема классификация методы определения концентрации пыли.

Специалисты выделяют несколько видов перекрытий:

1. Многопустотные либо пустотные – предназначены для отпирания по двум сторонам.
2. Ребристого либо корытного профиля – предназначены для перекрытий производственных и прочих промышленных объектов с учетом шага несущих изделий в 6 м.
3. Нарезные железобетонные.
4. Монолитные – заливаются по месту на ранее установленную опалубку, несущая способность которой должна составлять 500 кг/кв.м. Сверху производится армирование.

Из основных типов подобных конструкций различают:

• 1П – однослойные сплошные с толщиной в 120 мм;
• 2П – однослойные сплошные с толщиной в 160 мм;
• 1ПК – многопустотные с толщиной в 220 мм, с диаметром круглых пустот в 159 мм;
• 2ПК – многопустотные с толщиной в 220 мм, с диаметром круглых пустот в 140 мм;
• ПБ – многопустотные безопалубочного формования с толщиной в 220 мм.

Узнать несущую способность перекрытий можно с помощью маркировки. К примеру, ПК-72-15-8: первые буквы означают марку изделия, следующие две цифры – длину в дециметрах, следующие две цифры – ширину в дециметрах, последняя цифра – несущую способность перекрытия. С учетом марки данный показатель может быть представлен в сотнях кгс/кв. м (в данном случае 800 кг/кв. м).

Характеристики перекрытий

Схема формулы определения несущей способность.

Для пустотных ЖБИ конструкций характерны следующие качества:

• прочность;
• жесткость и отсутствие возможности прогибаться, в противном случае изделие потрескается и разломается;
• огнеустойчивость – пожар не должен повредить перекрытие;
• минимальный вес при сохранении всех; характеристик;
• теплозащита;
• звукоизоляция;
• водоизоляция;
• газоизоляция.

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.

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:

• бетономешалка;
• ведра;
• сварочный аппарат;
• болгарка;
• диск по камню;
• лопаты;
• уровень;
• мастерок;
• рулетка.

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.

Какой бетон использовать для фундамента: выбор марки, защита

Решая, какой бетон использовать для фундамента, необходимо, в первую очередь, обратить внимание на прочностные характеристики данного строительного материала. Ведь от этих параметров зависит несущая способность основания. Ну а что следует учесть во вторую и в третью очередь?

Эту информацию вы почерпнете из данной статьи, ориентированной на исполнителей и заказчиков процесса возведения монолитных фундаментов.

Какой бетон используют для заливки фундамента?

В процессе обустройства основания допускается использование нескольких сортов бетона: от марки М100 (прочность 7,5 МПа) до марки М700 (прочность 50 МПа).

Причем выбор конкретного сорта бетона зависит от трех факторов, а именно:

• От величины конструкционной нагрузки, определяющей несущую способность бетона.
• От предполагаемой влагостойкости, задаваемой глубиной залегания грунтовых вод.
• От конструкционных особенностей самого основания, определяемых архитектором проекта.

В итоге, бетоны марок М100 и М150 используют при закладке ленточных фундаментов на слабопучинистых  грунтах, при расчетной несущей способности до 130 кгс/см2. То есть, такой бетон можно использовать в процессе заливки среднезаглубленных и малозаглубленных оснований для деревянных и каркасных строений.

Бетоны марки М200 и М250 используют при обустройстве фундаментов с несущей способностью до 262 кгс/см2. Эти сорта бетонов используют для заливки буронабивных свай, заглубленных фундаментов ленточного типа и плитных оснований или подошв под столбы на пучинистых почвах. Хорошая несущая способность этих сортов фундамента позволяет задействовать данный строительный материал в процессе обустройства основания под кирпичный или блочный дом малоэтажного типа.

Бетоны марки М300 и М400 применяются в случае строительства подошв, заглубленных лент, буронабивных свайных конструкций с монолитным ростверком и плавающих плит. Несущая способность таких бетонов – до 393 кгс/см2. Поэтому данные сорта используются при строительстве заглубленных оснований под многоэтажные строения из кирпича, цементных блоков и железобетона.

Кроме того, начиная от марки М200 бетон можно использовать для заливки железобетонных конструкций под сборные основания – фундаментных блоков.

Как правильно выбрать марку бетона?

Прочные сорта этого бетона стоят намного дороже, чем относительно «легкие» строительные материалы. Поэтому подбирать тип раствора для заливки основания нужно  с большой осторожностью: ведь бетоны с недостаточной прочностью не выдержат эксплуатационных нагрузок, а более стойкие сорта раствора могут перегрузить строительную смету.

Поэтому при подборе бетона следует ориентироваться на два параметра:

• Общий вес конструкции (эксплуатационную нагрузку).
• Тип грунта.

Ну а влияния глубины залегания грунтовых вод, можно нивелировать путем обустройства надежной гидроизоляции фундамента.

Причем, защита бетона от грунтовых вод, в конечном итоге, обойдется дешевле, чем стоимость полноценно влагостойкого раствора.

Выбор марки по весу конструкции строения

Нагрузка на фундамент определяется исходя из суммарной массы всех конструкционных элементов строения. То есть, для определения максимальной нагрузки необходимо вычислить по известной плотности строительных материалов и израсходованному  объему вес всего строения.

Причем в упрощенной форме вес дома определяют по средней плотности квадратного метра стены, перекрытия и потолка, умноженной на число квадратных метров каждой части конструкции жилища. То есть, в самом начале необходимо определить квадратуру стен,  перемножив периметр и высоту фасада. Далее определяют квадратуру перекрытий – перемножая и удваивая (цокольная + чердачная часть конструкции)  длину и ширину фасада. И в самом конце определяют квадратуру кровли, перемножая ширину на длину ската и увеличивая полученный результат на число скатов крыши.

Далее в игру вступают справочные данные, согласно которым, например, один квадратный метр кирпичной стены имеет плотность в 270 кг, а «квадрат» каркасной конструкции весит всего 50 кг. То есть стены дома из кирпича, площадью 10х10 метров и высотой этажа в 3 метра, будут весить (10+10)х2х3х270= 32,4 тонны. Каркасное строение аналогичных размеров весит (10+10)х2х3х50= 6 тонн.

Однако, кроме нагрузки от стен существует еще и нагрузка от веса перекрытий (100-150 кг/м2) и нагрузка от веса кровли (40-50 кг/м2) и снежная нагрузка – до 200 кг/м2. В итоге на ростверк давит еще и 20 тонн перекрытия (10х10х2х100=20000) и 7 тонн кровли (10х7х2х50=7000) и ровно 21 тонна снежной массы (10х7х2х150=21000).

И при ширине ростверка фундамента в 50 сантиметров на опору будут давить 394кгс/см2 строения с кирпичной стеной (73400кгх9,8м/с:2000см2=393,96)или 264 кгс/см2 (54000кгх9,8м/с:2000см2=264) каркасной конструкции.

То есть под кирпичную стену необходим бетон марки М400 или даже М500, а каркасная стена довольствуется бетоном марки М250.

Подбор марки бетона по типу грунта

По грунту сорт бетона подбирается исходя из предполагаемого уровня сезонной деформации почвы (пучения). Причем на этот параметр влияет вещественный состав грунта участка.

Так состоящая из песчано-скальной массы почва относится к грунтам слабого пучения. Поэтому на таком участке можно отстроить основание из бетона марки М200. А вот для суглинка и глины данный сорт бетона не годится. Такая почва подвержена пучению более сильно, чем вышеупомянутый скально-песчаный вариант. Поэтому в данных условиях используется марка М300 или М400.

Кроме того, в расчетах следует принять во внимание еще и несущую способность самого грунта, но эта величина влияет скорее на площадь подошвы основания, чем на сорт бетона.

Как улучшить бетон для заливки?

Улучшать сам раствор практически невозможно, строители могут повлиять на теплостойкость и влагостойкость бетона. Причем с точки зрения оптимизации сметы выгодно именно второе улучшение – изменение влагостойкости основания.

Эта операция проводится путем внедрения в структуру основания гидрофобной прослойки. То есть, гидроизолирующий слой подводят под подошву, монтируя по дну котлована влагостойкую пленку еще до заливки самого основания. Ну а после заливки изолируют вертикальные поверхности (стенки) фундамента и покрывают рубероидом ростверк.

Альтернативный вариант — добавление сульфатостойкого элемента в бетон — позволяет отказаться от сложной процедуры обустройства гидроизоляции. Различные присадки, нивелирующие разрушительную силу содержащихся в воде окислов и сульфатов, вводятся в раствор еще на этапе его приготовления. В итоге, бетонный монолит может противостоять негативному влиянию грунтовых вод.

Рассматривая оба метода, следует заметить, что возведение гидроизоляции более хлопотная, но и менее затратная операция. А введение в раствор особых присадок сокращает и срок строительства основания и общую трудоемкость данной операции. Но присадки стоят денег, что, несомненно, отразится на смете строительства основания.

tech-soft.ru

Пакет программ для расчета и проектирования сталебетонных и сборно-монолитных железобетонных конструкций

Программа COBEM (composite beams)

Комбинированные балки по VTR и Eurocode 4

Программа позволяет произвести быстрый конструктивный расчет и оптимизацию балок. Полный объем проверок осуществляется по Eurocode 4. Расчет на противопожарную безопасность предусмотрен для всех систем комбинированных балок.

Программа COCOL (composite columns)

Комбинированные колонны по DIN 18806 и Eurocode 4

Программа позволяет произвести быстрый конструктивный расчет и оптимизацию комбинированных колонн различной формы. Проверки (эксплуатационная пригодность, несущая способность, надежность соединений) проводятся по DIN 18806 и Eurocode 4. Возможно проведение расчета на огнеупорность для всех систем.

Программа COSECB (composite section beams)

Сечения комбинированных балок по VTR и Eurocode 4

Программа позволяет определить все необходимые характеристики упругости сечения, а также несущую способность сечения (полностью пластичное и/или с ограничением деформации). На уровне сечения учитывается влияние ползучести и усадки, а также разрушения бетона для заданного временного периода напряжения. Предусмотрены проверки несущей способности сечения: упругая (соблюдение пластического растяжения), упруго-пластичная (соблюдение указанных ограничений по растяжению) или пластичная (использование предела текучести для всех частей сечения).
С помощью программы COSECB можно рассчитывать сечения балок:

Программа COWOP (composite web openings)

Проверка больших фрагментов стенок для комбинированных балок

Программа выводит для сечений значения имеющейся несущей способности по моментам и поперечным силам. Если несущая способность заданного сечения недостаточна, то указывается основная причина отказа (например: локальный отказ на сдвиг болтов с головками), что позволяет пользователю, основываясь на результатах расчета, целенаправленно оптимизировать сечение. Программу COWOP можно приобрести как отдельный модуль. Но особый интерес представляет использование программы совместно с программой COBEM, предназначенной для конструктивного расчета комбинированных многопролетных балок. Данные по фрагментам стенки и нагружениям, уже рассчитанные в позиции COBEM, можно передать в COWOP и провести для них проверку без ввода дополнительных данных, просто нажав на кнопку.

Прочность бетона на растяжение | СДС Строительная лаборатория

Помимо привычной прочности бетона на сжатие, используемой для определения класса и марки бетона, материал имеет еще одну характеристику прочности – на растяжение. Это прямо противоположная характеристика прочности на сжатие, показывающая способность смеси сохранять целостность при выполнении усилия на разрыв.

Выделяют несколько видов прочности бетона на растяжение:

• На растяжение при изгибе
• На осевое растяжение
• На растяжение при раскалывании

С практической точки зрения, прочность бетона на растяжение показывает способность изделия выдерживать различные деформационные нагрузки при сохранении неизменной геометрии конструкции. Кроме того, прочность бетона на растяжение показывает устойчивость материала к разрушительному воздействию перепадов температур, а также учитывается при расчёте несущих способностей конструкций, в первую очередь – балок.

Наибольшую значимость имеет прочность бетона на растяжение при строительстве бетонных дорожных покрытий, в частности – взлетно-посадочных полос на аэродромах, так как он этого параметра зависит несущая способность дорожного полотна. Для этих целей применяют тяжелые бетоны, на которые устанавливаются марки по прочности на растяжение.

Показатели прочности бетона на растяжение

Эти марки определяются в лабораторных условиях, аналогично маркам прочности на сжатие, но при других условиях эксперимента. Используют балки длиной 400 — 800 мм и сечением 100х100, 150х150 или 200х200 (т.е. размеры сечения должны быть в 4 раза меньше длины). Балка устанавливается на опору и к ней в двух точках прикладывается сила в третях пролета. В каждой из точки прикладывается равное усилие, равное 50% от суммарной нагрузки. Усилие наращивается до разрушения балки в точке изгиба. В результате, полученный показатель принимается за марку бетона на растяжение. На практике существуют марки от М5 до М50 по прочности на растяжение.

Важным показателем является соотношением прочности на сжатие и прочности на растяжение. Как правило, для большинства бетонных смесей прочность на сжатие значительно превосходит прочность на растяжение, но с повышением прочности бетона этот разрыв постепенно снижается. Также важно учитывать, что для разных составов бетона соотношение между прочностью на растяжение при изгибе и при осевом растяжении также существенно отличается.

Так как сам по себе бетон не является материалом, демонстрирующим высокие показатели по прочности на растяжение как при изгибе, так и при осевом растяжении, применяют армирование. Внедрение в бетонную конструкцию металлической арматуры обеспечивает повышение пластичности и упругости изделия, радикально повышая прочность на растяжение.

Строительная лаборатория «СДС» оказывает услуги предприятиям и частным лицам в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Понятие о предварительно напряженных железобетонных конструкциях

Основными достоинствами железобетона являются: высокая проч­ность, огнестойкость, долговечность, простота формообразования. Бетонная балка (рис. ниже), испытывающая при изгибе растяжение ниже нейтральной оси и сжатие выше нее, имеет низкую несущую способность вследствие слабого сопротивления бетона растяжению. При этом прочность бетона в сжатой зоне используется не полностью. В связи с этим неармированный бетон не рекомендуется применять в конструкциях, предназначенных для работы на изгиб или растяжение, так как размеры таких элементов были бы непомерно большими.

Бетонные конструкции применяют преимущественно при их работе на сжатие (стены, фундаменты, подпорные сооружения, ус­той и др.) и только иногда при работе на изгиб при малых растяги­вающих напряжениях, не превышающих предела прочности бето­на при растяжении.

Железобетонные конструкции, усиленные в растянутой зоне арматурой, обладают значительно более высокой несущей способ­ностью. Так, несущая способность железобетонной балки (рис. ниже) с уложенной внизу арматурой в 10-20 раз больше, чем несущая способность бетонной балки таких же размеров. При этом прочность бетона в сжатой зоне балки используется полностью.

Схемы работы элементов под нагрузкой

В качестве арматуры применяют стальные стержни, проволо­ки, прокатные профили, а также стекловолокно, синтетические ма­териалы, деревянные бруски, бамбуковые стволы.

Конструкции армируют не только при их работе на растяжение и изгиб, но и на сжатие (рис. выше). Поскольку сталь имеет высокое сопротивление растяжению и сжатию, включение ее в сжатые эле­менты значительно повышает их несущую способность. Совмест­ная работа таких различных по свойствам материалов, как бетон и сталь, обеспечивается следующими факторами:

1. сцеплением арматуры с бетоном, возникающим при твердении бетонной смеси; благодаря сцеплению оба материала деформи­руются совместно;
2. близкими по значению коэффициентами линейных температур­ных деформаций (для бетона 7·10^-6-10·10^-6 1/град, для стали 12·10^-6 1/град), что исключает появление начальных напряже­ний в материалах и проскальзывание арматуры в бетоне при изменениях температуры до 100 °С;
3. надежной защитой стали, заключенной в плотный бетон, от кор­розии, непосредственного действия огня и механических по­вреждений.

Особенностью железобетонных конструкций является возмож­ность образования трещин в растянутой зоне при действии внешних нагрузок. Раскрытие этих трещин во многих конструкциях в стадии эксплуатации невелико (0,1-0,4 мм) и не вызывает коррозии арма­туры или нарушения нормальной работы конструкции. Однако име­ются конструкции и сооружения, в которых по эксплуатационным условиям образование трещин недопустимо (например, напорные трубопроводы, лотки, резервуары и т. п.) или ширина раскрытия должна быть уменьшена. В этом случае те зоны элемента, в кото­рых под действием эксплуатационных нагрузок появляются растя­гивающие усилия, заранее (до приложения внешних нагрузок) под­вергают интенсивному обжатию путем предварительного натяже­ния арматуры. Такие конструкции называют предварительно напряженными. Предварительное обжатие конструкций выполня­ют в основном двумя способами: натяжением арматуры на упоры (до бетонирования) и на бетон (после бетонирования).

В первом случае перед бетонированием конструкции арматуру натягивают и закрепляют на упорах или торцах формы (рис. ниже). Затем бетонируют элемент. После приобретения бетоном необхо­димой прочности для восприятия сил предварительного обжатия (передаточная прочность) арматуру освобождают от упоров и она, стремясь укоротиться, сжимает бетон. Передача усилия на бетон происходит благодаря сцеплению между арматурой и бетоном, а также посредством специальных анкерных устройств, находящих­ся в бетоне конструкции, если сцепления недостаточно.

Во втором случае сначала изготовляют бетонный или слабоармированный элемент с каналами или пазами (рис. ниже). При дос­тижении бетоном требуемой передаточной прочности в каналы (пазы) заводят арматуру, натягивают ее с упором натяжного при­способления на торец элемента и заанкериваюг. Таким образом, бетон оказывается обжатым. Для создания сцепления арматуры с бетоном в каналы инъектируют цементный или цементно-песчаный раствор. Если напрягаемая арматура располагается на наружной поверхности элемента (кольцевая арматура трубопроводов, резер­вуаров и т. п.), то навивка ее с одновременным обжатием бетона производится специальными навивочными машинами. После натя­жения арматуры на поверхность элемента наносят торкретирова­нием защитный слой бетона. Натяжение арматуры может произво­диться механическим, электротермическим, комбинированным и физико-химическим способами.

Способы создания предварительного напряжения

а — натяжение на упоры; б — натяжение на бетон; I — натяжение арматуры и бетонирование элемента; II, IV — готовый элемент; III — элемент во время натяжения арматуры; 1 — упор; 2 — домкрат; 3 — анкер

При механическом способе арматуру натяг ивают гидравличес­кими или винтовыми домкратами, намоточными машинами и дру­гими механизмами. При электротермическом способе арматуру нагревают электрическим током до 300-350 °С, заводят в форму и закрепляют на упорах. В процессе остывания арматура укорачива­ется и получает предварительные растягивающие напряжения. Ком­бинированный способ натяжения сочетает электротермический и механический способы натяжения арматуры, осуществляемые од­новременно. При физико-химическом способе натяжение арматуры достигается в результате расширения бетона, приготовленного на специальном напрягающем цементе (НЦ), в процессе его гидро­термической обработки.

Арматура, заложенная в бетоне, препятствует увеличению его объема и растягивается, а в бетоне возникают сжимающие напря­жения. Натяжение арматуры на упоры производится механическим, электротермическим или комбинированным способами, а на бе­тон — только механическим способом.

Основное достоинство предварительно напряженных конструк­ций — высокая трещиностойкость. При загружении предварительно напряженного элемента внешней нагрузкой в бетоне растянутой зоны погашаются предварительно созданные сжимающие напряжения и только после этого возникают растягивающие напряжения. Чем выше прочность бетона и стали, тем большее предварительное обжатие можно создать в элементе.

Применение высокопрочных материалов позволяет сократить рас­ход арматуры на 30-70% по сравнению с ненапрягаемым железобето­ном. Расход бетона и масса конструкции при этом также снижаются. Кроме того, высокая трещиностойкость предварительно напряженных конструкций повышает их жесткость, водонепроницаемость, морозо­стойкость, сопротивление динамическим нагрузкам, долговечность.

К недостаткам предварительно напряженного железобетона следует отнести то, что процесс составляет значительную трудоем­кость изготовления конструкций. Помимо этого создается необхо­димость в использовании специального оборудования и рабочих высокой квалификации.

Напряженно-деформированные состояния предварительно на­пряженных элементов после образования трещин в бетоне растяну­той зоны сходны с элементами без предварительного напряжения.

Остаточная несущая способность и механизм разрушения ударных высокопрочных железобетонных балок сдвига

https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.105185Получить права и содержание — ударное поведение членов РК весьма ограничено.

Abstract

Проведены экспериментальные исследования по определению динамического отклика конструкции балок из высокопрочного железобетона (ЖБ) на воздействие ударов различной энергии. Остаточная несущая способность балок, подвергшихся воздействию, была измерена с помощью испытаний на статическое нагружение после оценки их реакции на динамическое воздействие. Учитывая сдвиговое поведение железобетонных балок, их размеры поперечного сечения и длина были установлены как 250 мм × 400 мм и 2800 мм соответственно.В испытаниях на удар использовались сбрасываемые с высоты 3 м грузы массой 240, 360 и 480 кг. Исследованы динамическая прочность, ускорение и режим деформации в зависимости от эффекта удара. После ударных испытаний были проведены испытания на квазистатический изгиб поврежденных ударом балок, и результаты были сравнены с результатами неповрежденной эталонной железобетонной балки. Остаточная прочность, жесткость и механизм разрушения были выбраны в качестве критериев сравнения для оценки экспериментальных результатов статических испытаний.Результаты динамических испытаний зависели от приложенной энергии удара и интенсивности повреждения образцов. Остаточная прочность и жесткость поврежденных ударом балок были ниже, чем у эталонного образца, особенно для балки, подвергшейся наибольшему удару. Кроме того, во время статических испытаний наблюдалось значительное снижение способности рассеивания энергии поврежденных ударом балок.

Ключевые слова

Удар

Высокопрочный бетон

Сдвиг

Железобетонная балка

Остаточная емкость

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

Просмотр полного текста

Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

%PDF-1.3
%
207 0 объект
>
эндообъект
217 0 объект
>поток
2011-11-17T08:24:23+05:002011-11-29T10:17:45-05:002011-11-29T10:17:45-05:00Adobe Acrobat 10.0 Подключаемый модуль захвата бумаги в приложении/pdfuuid:049d9a86-34bc -4d2e-be9a-5c12121e6918uuid:4a08f9ed-f402-47e3-8210-e6946c827d51

конечный поток
эндообъект
208 0 объект
>
эндообъект
209 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
1 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
7 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
13 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
19 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
25 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
31 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
37 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
43 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
49 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
55 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
61 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
67 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
73 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
79 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
85 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
91 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
97 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
103 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
109 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
115 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
121 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
127 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
133 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
139 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
145 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
151 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
157 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
163 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
169 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
175 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
181 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
187 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
193 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
199 0 объект
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/XObject>>>/Tabs/S/Type/Page>>
эндообъект
404 0 объект
>поток
HdMO@/agg |л)(bI−RX4}-acticalw2!u)+6Iq#`R%/(K
Ȗ CAB@ $7{25;|ʢ?KO~Z’EDZUkG3%Ph
9Z ДиСн!*Ах2Д2 *л

Как рассчитать несущую способность железобетонной плиты

Для расчета несущей способности железобетонной плиты необходимо принять во внимание определенные допущения.

Предположения:

1. Плита опирается на все края, т.е. с помощью балок.

2. Плита может выдерживать любую нагрузку, такую ​​как точечная нагрузка, U.D.L (равномерно распределенная нагрузка) и т. д.

3. Мы знаем детали чертежа плиты, как нет. Из стальных стержней и типа бетона.

4. Мы просто хотим знать теоретическую емкость плиты, которая не является фактической, в противном случае нам может потребоваться провести испытание плиты под нагрузкой, которое является разрушительным по своей природе.

Узнаем вместимость плиты.

Шаг 1 – Узнайте номер. Стержней и их размеров в одном метре пролета плиты в более коротком направлении.

Шаг 2 – Узнайте марку бетона.

Шаг 3 – Используя формулу IS 456, стр. 90, рассчитайте площадь стали, находящейся в состоянии растяжения, и толщину плиты, а затем найдите момент сопротивления плиты.

fck = Марка бетона.

fy = Марка стали.

B = Ширина балки.

d = Эффективная глубина луча.

xu = Глубина нейтральной оси (NA) от верха сечения балки.

xu,lim = предельная глубина нейтральной оси (NA) от вершины секции балки для уравновешенной секции.

Ast = Площадь стали.

Сила сжатия, C = 0,36fckBxu

Растягивающее усилие, T = 0,87fyAst

Рычаг, LA = d−0,42xuLA

Момент сопротивления, MOR = C×LA = T×LAMOR

МОР = 0.36fckBxu(d−0,42xu)

MOR = 0,87fyAst(d−0,42xu)

Выше приведены общие формулы для MOR.

Для неармированного профиля, xu

xu,lim зависит только от fy и d .

Шаг 4 — Зная момент сопротивления, вы можете узнать нагрузку на балку, так как вы знаете пролет балки, потому что,

Момент = сила × перпендикулярное расстояние.

Отсюда можно рассчитать прочность плиты, не ломая плиту.

Несущая способность — Проектирование зданий

В строительстве несущий элемент (иногда называемый «несущим» элементом), например несущая стена, является активной структурной частью здания. Как правило, он несет и передает стационарные или навязанные нагрузки вниз в фундамент. Несущие стены часто строят из высокопрочных материалов, таких как кирпич, блоки или бетон.

Несущая способность — это максимальная способность элемента конструкции или материала воспринимать нагрузку до того, как произойдет разрушение.Например, до наступления недопустимого изгиба.

Противоположностью несущему элементу конструкции является элемент, который не является несущим и несет только собственный вес, например, ненесущая перегородка. Как правило, эти элементы могут быть удалены или перемещены относительно легко, поскольку они не несут никакой нагрузки и поэтому не влияют на устойчивость конструкции. Тем не менее, некоторые элементы, которые обычно считаются ненесущими, например, облицовочные панели, могут испытывать воздействие динамических нагрузок, таких как ветровая нагрузка, которая может вызвать отклонение или нарушение всасывания.

В несущих конструкциях приложенные нагрузки (постоянные, приложенные и динамические) распределяются различными способами, в том числе через стены, колонны, балки, плиты и т. д. Строители больших готических соборов изобрели новый способ увеличения несущей способности наружных стен, которые в противном случае могли бы быть вытолкнуты наружу огромными боковыми силами, воздействующими на них сводами крыши. Проблема была решена добавлением аркбутанов, которые снимали нагрузки с внешних стен и передавали силы с крыши на землю.

На несущую способность элемента конструкции могут влиять:

• Размер – толстая стена может выдерживать более высокие нагрузки, чем более тонкая стена из аналогичного материала и конструкции. Высокая стена из бетонных блоков может быть более склонна к выпучиванию, чем стена, составляющая четверть ее высоты и сделанная из того же материала, конструкции и нагрузки.
• Плотность – плотные материалы, такие как камень и бетон, лучше сопротивляются разрушению под нагрузкой по сравнению с такими материалами, как газоблоки.
• Свойства материала, такие как плотность, прочность на сжатие, сопротивление силам сдвига, изгибу, вибрации и т.д.
• Конструктивный дизайн – благодаря своей форме. Например, фальцевая крыша может выдерживать более высокие нагрузки, чем простая плоская плита. Точно так же конструкция с диагональными связями будет иметь более высокую несущую способность (и, следовательно, будет более жесткой), чем идентичная конструкция без связей.
• Условия окружающей среды, такие как температура, огонь, мороз, влажность и т.д.

Несущая способность — Несущая способность фундамента — это максимальная нагрузка, которая может быть приложена к фундаменту до того, как произойдет его разрушение или неконтролируемая деформация.

Чтобы было ясно, не существует одной «несущей способности» для заливки. Несущая способность мелкозаглубленного фундамента, построенного на насыпи или в насыпи, может быть определена путем изучения конкретных параметров:

• размеры фундамента;
• глубина фундамента;
• толщина и прочность на сдвиг слоя заливки;
• природный грунт основания, если он присутствует в зоне влияния основания; и
• уровень грунтовых вод.

Проверка несущей способности грунта для неглубокого фундамента или штабеля контейнеров может быть легко выполнена и редко приводит к проблемам с несущей способностью, при условии, что толщина слоя наполнителя достаточно велика, чтобы предотвратить пробивной желоб или другие виды отказов.

Для временных условий во время строительства свежий материал наполнителя должен быть в состоянии поддерживать строительные машины и оборудование. Влажные связные грунты особенно склонны к быстрому размягчению и поэтому могут быть не в состоянии выдержать колесную или гусеничную технику, то есть участок легко превращается в трясину.Очень важно проверить транспортабельность свежей заливки.

Несущая способность может стать проблемой, когда грунт состоит из связного мелкозернистого материала.

В принципе можно использовать максимальную прочность на сдвиг в недренированном состоянии; хотя инженер-геотехник должен использовать свое «инженерное суждение», чтобы решить, когда использование переформованной недренированной прочности на сдвиг будет более подходящим. Это может произойти, когда почва сильно нарушена работами или движением транспорта.

Зональное нагрузочное тестирование

Прямым методом проверки несущей способности в полевых условиях является выполнение испытания на зонную нагрузку (ZLT), которое, по сути, является испытанием на большую плиту (PLT). В таком испытании фундамент с более реалистичными размерами (например, плита 3 м на 3 м) нагружается до проектной нагрузки или более, при этом отслеживается поведение осадки.

Фактический коэффициент безопасности по отношению к предельному состоянию можно проверить с помощью расширенных процедур нагрузки.Также возможен прогноз долгосрочного поведения путем экстраполяции осадки, измеренной в течение 24-часового или даже 48-часового интервала времени.

Когда используются тесты на зональную нагрузку, спецификации часто требуют, чтобы осадка под расчетной нагрузкой была ограничена определенной долговременной осадкой (например, 25 мм). Фактически это косвенная характеристика несущей способности, поскольку ограниченная осадка может быть гарантирована только при соблюдении несущей способности. В этом случае коэффициент запаса по несущей способности не указывается.

Модели для факторов безопасности

В случае выбора коэффициента запаса допустимые деформации определяются косвенно. Меньший запас прочности в принципе приводит к большим деформациям. Общий более высокий коэффициент безопасности против потери несущей способности обычно приводит к конструкции, в которой деформации остаются ограниченными общепринятыми допустимыми значениями. Однако, когда деформации менее важны, может быть приемлемым меньший коэффициент безопасности.

Модели

, известные как методы конечных элементов, используются для проверки несущей способности, но даже в этом случае трудно определить максимальную нагрузку, которая может быть приложена к фундаменту с заданными размерами. По сути, метод конечных элементов — это метод, в котором напряженно-деформированное поведение грунта моделируется максимально реалистично. Однако отказ происходит, если деформации становятся неконтролируемыми, и это невозможно смоделировать с помощью стандартного программного обеспечения для методов конечных элементов.

Обычно выбираются размеры и уровень фундамента и прикладывается расчетная нагрузка.Затем рассчитывается запас прочности до тех пор, пока деформации не станут нереально большими из-за нестабильности системы.

В качестве альтернативы, нагрузка на фундамент может быть увеличена до тех пор, пока не произойдет разрушение, при использовании фактических расчетных характеристик прочности на сдвиг для слоев грунта в модели.

Такой анализ отказов с использованием методов конечных элементов требует дополнительного внимания, поскольку в соответствии с применимыми стандартами для постоянных и временных нагрузок применяются разные коэффициенты нагрузки соответственно.

Как рассчитать несущую способность бетонного пола?

Как рассчитать несущую способность бетонного пола?

Шаг 1 – Узнайте номер. Стержней и их размеров в одном метре пролета плиты в более коротком направлении. Шаг 2 – Узнайте марку бетона. Шаг 3. Используя формулу IS 456, стр. 90, рассчитайте площадь стали, находящейся в состоянии растяжения, и толщину плиты, а затем найдите момент сопротивления плиты.

Как рассчитывается несущая способность?

Несущая способность является одним из методов измерения этой прочности. Исследователи могут рассчитать несущую способность почвы , определив предел контактного давления между почвой и размещенным на ней материалом .

Сколько весит 6 дюймов бетона?

Если подушка имеет другую толщину, вам нужно будет использовать инженерную таблицу или изучить некоторые сложные уравнения, чтобы рассчитать вес, который она может выдержать.Например, 6-дюймовая прокладка с прочностью на сжатие 700 фунтов на квадратный дюйм может выдержать 1105 фунтов на квадратный дюйм .

Какую нагрузку может выдержать крыша из железобетона?

Обычно крыши из железобетона в Индии рассчитаны на нагрузку 150 кг/кв. м , поэтому, если вы распределяете нагрузку на 6 кв.м или, скажем, на площадь 10 футов x 6 футов, вы можете разместить ее, расширив основание аквариума. И расположить его желательно над балкой.

Насколько прочна 2-дюймовая бетонная плита?

Насколько прочен 2 дюйма бетона? Обычный мешок из бетона, например, может иметь прочность на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм , исходя из толщины 2 дюйма после его отверждения в течение 28 дней.Другой бетон может иметь прочность на сжатие всего 550 фунтов на квадратный дюйм.

Какова несущая способность бетона?

грузоподъемность просто поддерживается бетонные плиты

960

Как рассчитать грузоподъемную емкость RCC SLAB?

Плита

может нести любую нагрузку, такую ​​как точечная нагрузка, UDL и т. д.Мы знаем детали чертежа плиты, как нет. Из стальных стержней и типа бетона. Мы просто хотим знать теоретическую емкость плиты, а не на самом деле, иначе нам может понадобиться провести испытание плиты под нагрузкой, которое по своей природе является разрушительным.

Как рассчитать несущую способность существующего здания?

Измерьте пролет балки. Оцените временную нагрузку на плиту в зависимости от функции здания. Например, используйте 2,4 кН/м 2 (50 фунтов на квадратный фут) для офисов в соответствии с таблицей 4-1 стандарта ASCE (ASCE/SEI 10-7).

Какова грузоподъемность бетонных плит?

рекламных ссылок. Несущая способность свободно опертых бетонных плит: Прикладываемые нагрузки варьируются от примерно 1,5 кН/м 2 (153 кг/м 2) в жилых зданиях до примерно 10 кН/м 2 (1053 кг/м 2) в тяжелых промышленных зонах. 500 кг/м 2 характерно для офисных, складских помещений и т.п.

Какой пример допустимой нагрузки на пол?

Допустимая нагрузка на пол — это общий максимальный вес, который рассчитан на поддержку пола на заданной площади. В США это выражается в фунтах на квадратный фут. Полы спроектированы таким образом, чтобы выдерживать максимальную статическую нагрузку и максимальную динамическую нагрузку, превышение которых невозможно без риска повреждения конструкции. Примеры.

⇐ Как лучше согнуть алюминий?

Сколько точек будет на электронной точечной диаграмме селена? ⇒

Похожие сообщения:

Метод расчета предельной несущей способности на продавливание несвязанной предварительно напряженной бетонной плиты

[1]
Кодекс проектирования бетонных конструкций (GB50010—2011), China Architecture and Building Press, (2002).

[2]
У. Альбрехт: Цементные и бетонные композиты, (2001).

[3]
Д.З. Янкелевский, О. Лейбовиц: Международный журнал механических наук, Vol. 41 (1999), стр. 1-15.

[4]
Д. Х. Цзян, Дж.Х. Шен: Журнал ASCE по проектированию конструкций, Vol. 112 (1986), стр. 2578-2591.

[5]
ME Criswell, NW Howkins: Сдвиг в железобетоне, ACI, Детройт (1974).

[6]
Ф. Ван, С. Ян: Журнал Шэньянского архитектурно-строительного университета, Vol. 3 (2004).

.