Как рассчитать арматуру для монолитного перекрытия: Расчет арматуры для плиты перекрытия

Содержание

Как рассчитать арматуру на монолитную плиту

Информация по назначению калькулятора.

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

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

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

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

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

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

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

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

Общие сведения по результатам расчетов.

  • Периметр плиты — Длина всех сторон фундамента
  • Площадь подошвы плиты — Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.
  • Площадь боковой поверхности — Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.
  • Объем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • Минимальный диаметр стержней арматурной сетки — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.
  • Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры — Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.
  • Размер ячейки сетки — Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.
  • Величина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

Необходимый расчёт арматуры на монолитную плиту.

kak-rasschitat-armaturu-na-monolitnuyu-plituКак рассчитать арматуру на монолитную плиту.

Производится расчет арматуры для фундаментной плиты в соответствии с нормативами СНиП 52-01 от 2003 года. Основными задачами при проектировании являются: выбор сечения стержней, хомутов, изготовление схемы армирования каждого пояса, определение количества в метрах, перевод в единицы веса для покупки на стройрынке.

Для чего нужен армопояс?

На фундаментную плиту действуют преимущественно растягивающие нагрузки от веса здания, мебели, жильцов, ветра, снега. Однако присутствуют и сжимающие усилия. Бетон работает исключительно на сжатие, причем подобным нагрузкам этот материал противостоять не может. Поэтому в нижней части плиты у подошвы помещают арматурную сетку, компенсирующую сжатие. В верхней части уложена вторая сетка, воспринимающая усилия растяжения.

kak-rasschitat-armaturu-na-monolitnuyu-plitu-2Как рассчитать арматуру на монолитную плиту.

Порядок расчета арматуры.

Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.

Расчет арматуры начинается с определения толщины плиты:

  • длина пролета делится на 20 – 25
  • добавляется 1% погрешности
  • получается высота конструкции

kak-rasschitat-kolichestvo-armatury-dlya-monolitnoy-plityКак рассчитать количество арматуры для монолитной плиты.

Например, для стандартных 6 м пролетов толщина конструкции составляет 30 см. Армируют плиту исключительно горячекатаной арматурой класса А2 и выше. Хомуты, вертикальные перемычки допускается изготавливать из прутков класса А1 диаметром 6 – 8 мм.

Определение сечений.

Расчет арматуры по сечению зависит от прочности бетона (класс В10 – В25), арматуры (класс А240 – А500, В500) на сжатие. Чаще используется бетон В25, арматура А500, имеющие расчетное сопротивление 11,5 МПа, 435 МПа, соответственно. Опирание по контуру в кирпичных коттеджах (четыре несущих стены по периметру) встречается редко. Поэтому используется расчет статической конструкции со средними опорами, план нижнего уровня. Конфигурация верхнего, мансардного этажа обычно совпадает с ним.

  • фундамент имеется под проемами
  • нагрузки распределяются равномерно
  • сопротивление грунта минимально возможное 1 кг/м2

kak-rasschitat-armaturu-dlya-monolitnoy-plity-2Как рассчитать арматуру для монолитной плиты.

Последнее допущение позволяет перестраховаться при незначительном увеличении сметы строительства, не заказывать геологию, топографию, определять грунты на глаз. При сборе нагрузок достаточно производят расчет нагрузки от плиты – объемный вес ж/б (2500 кг/м 2 ) умножается на высоту плиты, коэффициент надежности (1,2). Аналогичным образом добавляются нагрузки от всех конструкций (полы, стропила, кровля, перекрытия, снеговая, ветровая).

Схема армирования.

При наличии внутренних стен нагрузки распределяются неравномерно, расчет арматуры производится по нескольким сечениям плиты. Вычисления могут производиться по нескольким методикам с примерно одинаковым результатом (новый СНиП, способ ж/б балки, по моменту сопротивления), изменится высота расположения сетки армопояса.

После чего корректируется принятая на начальном этапе толщина плиты для экономии бетона. После сверки с таблицами СНиП вычисляются необходимые площади сечения, количество прутков, диаметр арматуры. Затем этот параметр унифицируется с учетом коэффициента армирования в зонах опор. При значительных габаритах плиты реальная экономия металлопроката достигает 27% за счет отсутствия нижней сетки в ее центральной части

Расчет количества.

Арматура обычно продается весом, у каждого продавца имеется таблица перевода длины прутка в массу и наоборот. Если произвести вычисления заранее, можно проконтролировать эти цифры при покупке. Производится расчет количества арматуры по схеме:

  • вычисление количества продольных стержней – из длины короткой стены необходимо отнять два защитных слоя по 2 см, разделить цифру на шаг сетки, отнять еще единицу
  • подсчет количества поперечных стержней – аналогично предыдущему способу, только с размером длиной стены

Далее необходимо учесть наращивание прутков по длине:

  • стандартный размер арматуры 6 м либо 12 м
  • доставить на объект легче 6 м прутки
  • если длина стен больше этого размера, потребуется нарастить цельный стержень обрезком
  • минимальный нахлест по СНиП 60 диаметров (например, 60 см для 10 мм арматуры)

kak-pravilno-rasschitat-armaturu-dlya-monolitnoy-plityКак правильно рассчитать арматуру для монолитной плиты.

Останется сложить длину всех прутков, нахлестов, чтобы получить общий погонаж «рифленки». Для хомутов используется гладкая арматура, куски которой изгибаются в пространственные конструкции сложной формы. Подсчитать длину заготовки можно сложением всех сторон.

Для каждого стыка потребуется 30 см кусок вязальной проволоки. Их количество можно вычислить перемножением продольных прутков на поперечные. Если в проект заложена «шведская», чашеобразная плита, расход арматуры автоматически увеличится:

  • в каждом ребре жесткости проходят 4 продольных прутка (возможно с нахлестом)
  • они связываются квадратными хомутами через каждые 30 – 60 см
  • ребра обязательны по периметру
  • могут добавляться параллельно короткой стене через 3 м

На последнем этапе расчет арматуры заключается в переводе единиц измерения. Зная массу погонного метра, можно вычислить общий вес каждого сортимента металлопроката для плитного фундамента коттеджа.

Корректировка конструкции ж/б плиты.

Если заменить дорогостоящий плитный фундамент ленточным невозможно по ряду объективных причин, можно постараться снизить бюджет строительства. Например, при толщине 30 см крупногабаритные конструкции сложно залить даже при регулярном приеме смеси из миксеров. Выходом часто становится подбетонка:

  • при толщине 5 – 7 см она не требует армирования
  • заливается в один прием
  • выравнивает основание
  • защищает гидроизоляцию от порывов щебнем
  • снижает толщину защитного слоя (нижнего) на 20 – 35 мм
  • использует тощий бетон

kak-rasschitat-armaturu-dlya-monolitnoy-plityКак рассчитать арматуру для монолитной плиты.

Однако в этом случае сечение стержней верхнего слоя придется пересчитать. Для несимметричных плит (внутренняя стена смещена относительно центра конструкции) производится расчет по большему значению длины пролета, как для симметричных. Запас прочности повысится при незначительном повышении сметы.

Подобным способом можно рассчитывать арматуру для плитных фундаментов любой сложности. Кроме того, существует ПО для проектировщиков, делающих это с высокой точностью.

Монолитный плитный фундамент.

Монолитная фундаментная плита представляет собой ни что иное как плиту из бетона, имеющую плоскую или же ребристую форму, содержащую внутри арматурное укрепление, которое называется армированием. Такой тип фундамента применим чаще всего на слабых размываемых грунтах под строительство не очень тяжелых строений или же при возведении тяжелых печей и каминов, а также под тяжелое стационарное оборудование.

Данный калькулятор позволяет рассчитать для монолитного сплошного фундамента:

  • Объем бетона для заливки плиты.
  • Необходимое количество материалов для приготовления бетона.
  • Количество доски, необходимое для устройства опалубки.
  • Ориентировочную стоимость всех стройматериалов.
  • Армирование фундаментной плиты зависит от геологических условий и проекта.

Калькулятор материалов для монолитной фундаментной плиты

Онлайн калькулятор для расчета приблизительной стоимости и необходимого количества материалов для монолитной фундаментной плиты.

Основные достоинства монолитного плитного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • способность противостоять смещению и вспучиванию грунта;
  • простота конструкции;
  • хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам;
  • возможность строительства цокольного этажа, защищённого от талых вод;

Основные достоинства монолитного плитного фундамента:

  • высокая несущая способность;
  • способность противостоять смещению и вспучиванию грунта;
  • простота конструкции;
  • хорошая способность противостоять грунтовым и талым (поверхностным) водам;
  • возможность строительства цокольного этажа, защищённого от талых вод;

Плитный фундамент хорош в том случае, когда строительство ведется на песчаных подушках или сильно сжимаемых, пучинистых грунтах. Благодаря тому, что монолитная плита покрывает всю площадь здания, для такого фундамента не опасны смещения грунта.

Плитный фундамент — разновидность мелкозаглубленного ленточного — представляет собой либо монолитную плиту либо железобетонную решетку под всю площадь здания. Такой фундамент используется для возведения коттеджа (особенно из ячеистых бетонных блоков), На тяжелых пучинистых, насыпных и слабонесущих грунтах возможно устройство так называемых плавающих фундаментов из сплошных или решетчатых монолитных железобетонных плит.

Недостаток плитного сплошного фундамента:

  • недостатков у монолитной плиты, за исключением её высокой затратности — нет.

Монолитный сплошной фундамент, особенно заглубленный может составить от 30 до 50% стоимости коробки дома. Если же плитный фундамент мелкозаглубленный, то затраты на бетон и арматуру компенсируются простотой сооружения, если-же плитный фундамент заглубленный, то помимо большой массы бетона придется завезти значительное количество песка и щебня для сооружения подушки и обратной засыпки, аренда техники для сооружения котлована и другие расходы зачастую превышают разумную пропорцию (20 % общей стоимости коробки).

 

Рекомендация: Это всего лишь обзорная статья о том как рассчитать арматуру для плитного фундамента. Для общего развития ее нужно прочитать. Но если вы не хотите получить массу проблем и потерять деньги, то лучше привлечь специалиста и проконтролировать его.

Как рассчитать количество бетона и арматуры для монолитного железобетонного перекрытия и определить количество комплектующих для опалубки перекрытия

Вы строите дом, подписываете акты выполненных работ и вам нужно иметь понятие о том, как выполнить работы по устройству монолитного перекрытия. Вы хотите знать, как правильно рассчитать нужное количество материалов, как выполнить армирование, какие приемы устройства опалубки перекрытий существуют. Прочитайте нашу статью, и многое станет гораздо понятней. Кроме того, из статьи вы узнаете ориентировочную стоимость работ и материалов при устройстве перекрытия.

 

Расчет количества материалов при устройстве монолитного перекрытия?

Вне зависимости от того, какой способ монтажа опалубки перекрытия вы хотите применить, в итоге вам важно получить качественно выполненное перекрытие и четкое соблюдение размеров.

Давайте на примере рассмотрим, как рассчитать количество материалов для монолитного перекрытия. Допустим, надо залить монолитное перекрытие в доме, который имеет прямоугольную форму. Внутри дома имеется несущая стена толщиной 300 мм, которая делит помещение на две комнаты размерами 6х4 и 6х3. Высота от пола до низа монолитного перекрытия 2,75 м. Толщина перекрытия – 200 мм

Сколько бетона нужно для бетонирования монолитного перекрытия

Площадь монолитного перекрытия с учетом опирания на стены на 300мм равна:

S=(6+0,3+0,3)*(7+0,3+0,3+0,3)=52,14 м2

Объем бетона, при толщине монолитного перекрытия 200 мм равен:

V=52,14*0,2=10,43 м3

Масса монолитного перекрытия

М=10,43*2500=26075 кг=24,08 тонны, где 2500 – удельный вес железобетона (кг/м3)

 

Сколько нужно арматуры для армирования монолитного перекрытия

Монолитное перекрытие армируется каркасом из двух одинаковых сеток из стержней арматуры A3 Ø12 с шагом 200мм.

Определим сколько в одной сетке продольных стержней: делим ширину перекрытия на шаг стержней:

Nпрод=6000/200=30шт.

Определим длину в одной сетке продольных стержней:

Lпрод=Nпрод * A=30*7,3=248,2=219 м

Определим сколько попоречных стержней в одной сетке, для этого длину перекрытия разделим на шаг 180

Nпопер=7300/200=36,5 = 37 шт.

Определим длину поперечных стержней в сетке:

Lпопер=Nпопер  * B = 37*6=222 м

Определим общую длину стержней арматуры в одной сетке:

Lс= Lпрод + Lпопер=219+222=441м

Определяем общую длину арматуры в каркасе нашего перекрытия:

Lобщ=Lс*2=441*2=882 м

У нас получается:

 на 1 м2 перекрытия идет  Lобщ/S=882/52,14=16,92 пог.м.

На 1 м3 перекрытия идетLобщ/V=882/10,43=84,56 пог.м.

 

Расчет количества комплектующих для опалубки перекрытий

Как посчитать количество листов фанеры для опалубки перекрытия

Чтобы поверхность монолитного перекрытия получилась ровной для опалубки перекрытия лучше всего использовать ламинированную фанеру. Она очень прочная, не трескается и не расслаивается при намокании и отлично пилится.

Чтобы уменьшить отходы при распиловке и подгонке фанеры  для начала посчитаем количество целых листов фанеры размером 1200 * 3000 мм (площадь листа 3,6 кв.м.). Учитываем, что у нас в доме два помещения с размерами 6*3 и 6*4

N = Sпом/Sлиста=6*4/3,6 +6*3/3,6=11,7 листов

Таким образом, нам нужно 11 целых листов ламинированной фанеры, размером 1,2*3м

Для зашивки оставшихся незакрытых фанерой мест можно использовать обрезки фанеры, доску или обычную более дешевую фанеру.

Как посчитать количество балок БДК для опалубки перекрытий

Сборная опалубка перекрытий на телескопических стойках включает в свой состав  продольные и поперечные балки. Чтобы принять верный шаг балок воспользуйтесь таблицей «Таблица для определения допустимых расстояний между основными и второстепенными стойками, главными балками, второстепенными балками при монтаже опалубки перекрытий с использованием фанеры толщиной 18 мм»

 Для того, чтобы определить количество продольных балок БДК нужно ширину помещения разделить на шаг балок. Учитывая размер нашего помещения, принимает шаг продольных балок 1,5 метра, тогда для двух помещений получится:

N1прод = 4 / 1,5 = 3

N2прод= 3 / 1,5 = 2

Итого, в первом помещении четыре линии продольных балок , во втором помещении три линии продольных балок. Итого это 7 линий  умножаем на длину помещений 6 получается 42 метра балки БДК. Значит всего нам нужно 14 балок по 3,3 м (0,3 м для нахлеста) .

Чтобы определить количество поперечных балок надо ширину помещения разделить на шаг балок. При толщине нашего монолитного перекрытия шаг балок должен быть 500 мм.  Делим длину помещения (6м) на шаг балок (0,5м) получается, что нам нужно 13 линий балок. Для помещения шириной 3 метра нам нужно 26 балок БДК длиной 1,8 м. Для помещения шириной 4 метра будем использовать 26 балок по 2,4 метра.

Как посчитать количество телескопических стоек

Телескопические стойки устанавливаются под продольные балки, еще их называют главными балками. Шаг мы определим из таблицы и примем его 1500 мм. Мы уже знаем, что для наших помещений надо 7 линий продольных балок БДК, умножаем на длину помещения (6 метров) и делим это количество на шаг между стойками. Получаем:

Nстоек =7*6/1,5=28 шт. телескопических стоек.

Для каждой телескопической стойки нужна одна унивилка, ещё её называют короной, на 28 стоек надо 28 унивилок.

Тренога ставится под стойки, расположенные по углам и через одну стойку, то есть на 28 стоек нам понадобиться 14 треног.

Высоту телескопической стойки подбираем в зависимости от высоты нашего помещения. Для нашего помещения высотой 2,75 метра оптимальной будет телескопическая стойка СД 3,1, её рабочий диапазон 1,7-3,1 метра.

 

Расчет арматуры для плиты перекрытия: сравнение вариантов армирования

Наиболее известным железобетонным продуктом в постройке является плита перекрытия. При помощи подобных продуктов изготавливается механизм перекрытий корпусов и зданий квартирного и не квартирного назначения. Прочное начало установочного процесса гарантируется из-за расчета армирования посредством протяжки арматуры. В целях этого, для того чтобы совершить вычисление арматуры для плиты перекрытия, нужны сведения о масштабах и предполагаемом применении данного товара.

Крепкая основа конструкции перекрытия обеспечивается за счет ее армирования путем протяжки арматуры.

Основные нюансы, возникающие про работе в данной области согласно армированию:

Толщина плиты принимается в соотношении 1:30 к величине пролета.

  1. Толщина плиты перекрытия берется в балансе 1:30 к величине просвета. К примеру: в случае если промежуток среди несущими системами (стенками, колоннами) равен или больше 6 м, в таком случае полнота единого продукта будет 200 мм.
  2. В зависимости от вычисленных нагрузок на плиты, с целью армирования плиты перекрытия, используется железная обстановка сечением с 8 вплоть до 14 мм. Однако если соблюдены следующие условия:
  • толщина продукта менее 150 мм, вероятна однослойная прокладка обостряющих компонентов;
  • больше 150 мм – прокат помещается в 2 ряда: в нижний и верхний.

Армирование выполняется сетками, которые состоят из прутьев одного и того же разреза с величиной ячеек равной 150 х 150 мм либо 200 х 200, фасции соединяются трикотажной проволокой.

Дополнительное упрочнение, расчет пролета

Дополнительное упрочнение единичных усиленных мест (областей высокой перегрузкой и наличия отверстий) выполняется единичными железными прутьями протяженностью с 400 – 1500 мм, в зависимости от нагрузок и длины пролетов:

  • нижняя часть сетки – посреди плиты;
  • верхняя часть – располагается на опорах.

Используемый прокат влияет на рельеф перекрытия, фасции вмещаются в 2-ух либо 1 направленностях. Превосходством ажурного увеличения является вероятность сокращения толщины отделанного продукта близ одних и тех же площадей.

Опорная арматура предохраняет плиту от растрескивания в пристенных местах.

Расчет плиты арматуры для плиты перекрытия должен быть выполнен с абсолютной точностью, так как именно от этого процесса будет зависеть надежность всей конструкции в целом. Некоторый эксперты в сфере расчета арматуры для плиты перекрытия утверждают, что расчет должен быть составлен уникально практически для каждого случая, так как различны множество факторов, в том числе и размеры самой плиты.

Стоит учесть, что металлопрокат будет оказывать огромное влияние на несущую способность перекрытия. А преимуществом используемой сетки, является сокращение толщины всей конструкции в целом, но это после всех выполненных “черновых работ”.

В абсолютно любой постройки лучшим гарантом качества выполнения работы, будет правильный и точный расчет арматуры для плиты перекрытия. И при выполнении самого расчета, необходимо соблюсти все нормы технологического прогресса, многие из которых указаны выше.

Вернуться к оглавлению

Расчет точных данных

Итак, для того чтобы произвести правильный расчет арматуры для плиты перекрытия, необходимо оттолкнуться от начальных данных, так как для каждого здания они уникальны и поэтому гораздо легче сравнивать и выводить точные данные размера, толщины, высоты, материала, класса материала и другие показатели относительно постройки.

Точный расчет арматуры для плиты перекрытия, исходная информация:

Компоненты армирования плиты перекрытия.

  1.  Размеры постройки (первоначальный этап) плана 6х6 метров с учетом поперечных стен, показатели которой не должны равняться более 3 м.
  2.  Вычисленная толщина плитки перекрытия равна 160 мм.
  3.  Точная высота всего сечения перекрытия с учетом стальной арматуры равна – h0 = 14 cm2.
  4.  Если брать арматуру, выполненную из углепластика, то данные равны – h0 = 14 cm2.
  5.  Материал конструкции бетона марки В20 расчеты равны:
  6.  Rb = 117 кг/см 2, Rbin = 14.3 кг/ см 2 Eb = 3.1*10 ‘5 kg/cm.
  7.  Стальная арматура имеет класс – А-500С.
  8.  Rs = 4500 kg/cm2, E2 = 5.5*10 ‘5 kg/cm.
  9.  Арматура из стеклопластика имеет класс АКП-СП, то данные равны:
  10.  Rs = 12 000 kg/cm2, E = 5.5*10 ‘5 kg/cm.

Вернуться к оглавлению

Сборка нагрузочных конструкций, их расчет

№п.п. Тип конструкций Формулы для точного расчета Данные нагрузок кг/м²
2-й этаж. Отсутствуют данные
1. Плита (160) g = 0.16m * 2.7 m/м ‘2 = 0.432 m/м ‘2 432 1.1 475
2. Ц.-п. стяжки равны (30) g = 0.03*1.8 m/м ‘2 = 0.054 m/м ‘2 54 1.1 60
3. Керамические плитки Отсутствуют данные 27 1.1 30
4. Показатели веса Снип = 2,01 0,7 – 85* 50 1,3 65
5. Нагрузки, полезный тип Снип = 2,01 0,7 – 85* 150 1,3 200
6. Вывод данных Отсутствуют данные 830

Вернуться к оглавлению

Расчет арматур для плиты перекрытия при деформации с использованием стальной арматуры

Вернуться к оглавлению

a. Подборка сечения, данные расчета

Определение максимальных данных по формуле:

M = g*l2/8 = 0.83 мн / m * (3m)2/ 8 = 0.93 тн * m

Определение коэффициента, где =1(м) по формуле:

A0 = M*y/ b*h02R6*y62 = 93 000 kg/cm * 0.95/ 100 cm*13cm2 * 117 kg/cm = 0.045, n=0.0975

Показатели площади сечения, где арматура имеет класс А-500С по формуле:

A2 = M*y/n*h0*R2 = 93 000 kg/cm * 0.95/ 0.975*13 cm* 4500 kg/cm2 = 1.55 cm2

Принимаются основные данные в нижней части всего армирования: Ø8 A-500С с учетом шага 200 (As=2.51см2)

Вернуться к оглавлению

b. Расчет арматуры для плиты перекрытия при прогибе

Наличие постоянной нагрузки на само перекрытие равное – 0.63 тн/м².

Наличие временной нагрузки на перекрытие – 0.2 тн/м².

Максимальные показатели данных длительных нагрузок на перекрытие:

Mdl = g*ll2/8 = 0.63mh/m*3m2/8 = 0.71 mh * M.

Максимальные показатели данных временных нагрузок на перекрытие
Mxp = g*l2/8 = 0.2 mh/m*3m2 / 8 = 0.22*m.

Армирование плит в зависимости от опирания

Коэффициент, который учитывает тип нагрузки и схему загружения S=5/48 – для балки, имеющей постоянные равномерные данные нагрузок y = y = 0.

Проектирование различных бетонных и железных конструкций из тяжелого материала.

Коэффициент для определения равен – k1, k2, k3.

Mn = f2/b*h0 * Ea/Eb = 2.51 cm2/100 cm * 13 cm * 2*10 ‘6 kg/cm / 3.1*10 ‘5 kg/cm2 = 0.012.

k1 = 0.64, k1 = 0.43, k2 = 0.10.

Неровности оси при одновременных действиях постоянных, длительных и не длительных нагрузок, которые вычисляются по формуле:
1/p = 1/Ea*Fa*H02 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролета составляют:
f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10’-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.27 cm.
f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm.
Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

Данные условия выполнены при принятом армировании, где (Ø8 A-500С с шагом 200).
Расчет арматуры для плиты перекрытия при деформации с использованием стеклопластиковой арматуры (АКП-СП).

Нагрузка на плитку и расчетные данные являются аналогичными.

Расчеты производится по деформациям для некоторых вариантов армирования.

Начальные данные, а также характеристика материалов представлена в исходных данных.

Вернуться к оглавлению

Расчет данных АКП-СП

Вернуться к оглавлению

c. При арматуре АКП-СП Ø 14, с шагом равным 200

A2 = 7.69 cm2.

Данные коэффициентов для точного определения данных k1pr * k2pr * k3pr.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098.

K 1rp = 0.664, k1 = 0.043, k2 = 0.10.

Кривые данные оси при одновременных действиях, постоянных, длительных, коротких нагрузок.

1/p = 1/Ea*Fa*h3 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют:
f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.29 cm.
f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm.
Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

Условия выполнены, принятые армирования вычислены верно (Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 200

Вернуться к оглавлению

d. Для арматур класса АКП-СП Ø 10, шагом равным 100

Продольный разрез плиты.

A2 = 7.86 cm2.

Данные коэффициентов равны – Kpr * k1 * k2.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098.

K 1rp = 0.664, k1 = 0.043, k2 = 0.10.

Данные кривизны оси пир постоянных, длительных, коротких нагрузок.

1/p = 1/Ea*Fa*h3 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют:

f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.29 cm.
f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm.
Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm – условия выполнены, принятые армирования вычислены верно (Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 100).

Вернуться к оглавлению

e. Для арматуры класса АКП-СПØ 8, с учетом шага равным 100, расчет

Данные вычисляются по формуле:

A2 = 5.05 cm2.

Коэффициенты для точных определений – k1*k2*k3.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098.

K 1rp = 0.664, k1 = 0.043, k2 = 0.10.

Кривизны оси пир одновременных действиях постоянных и длительных (и не длительных) нагрузок разного характера. Вычисляют по формуле:

1/p = 1/Ea*Fa*h3 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 0.00021 1/cm = 21*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют:

f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 2 cm.
f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm.
Fm = 2 cm = f = 1.5 cm.

Все условия выполнены с использованием армирования, где (Ø8 АКП-СП с учетом шага равным 200).

Вернуться к оглавлению

Вывод

1. Армирования плиты межэтажных перекрытий с пролетом, который не превышает 3 метров с использованием стальных арматур, тогда данные будут составлять Ø8 A-500С с учетом шагом равным 200.
2. Армирования плиты с учетом различных пролетов и использовании арматуры, выполненной из стеклопластика, то данные могут быть нескольких вариантов:

  • Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 200;
  • Ø10 АКП-СП с учетом шага равным 100.

3. Если использовать в качестве армирования сетки, материал которой Ø8 АКП-СП и даже с             учетом шага равным 100, то максимальные данные прогибы плиты будут составлять больше           всех  существующих приделов, что не желательно.

Вернуться к оглавлению

Сравнение вариантов армирования, вывод расчета

Тип арматуры Расчет диаметра. Показатели шага Учетные данные AS Данные прогиба (см) Данные предельного прогиба (см)
А-500С 8 200 2.51 1.27 1.5
АКП-СП 14 200 7.69 1.29
10 100 7.86 1.30
8 100 5.05 2.00

Сравнительный этап “расчет плиты арматуры” довольно-таки прост. Ведь вы наверняка заметили, что формулы, использующиеся при выводе точных данных расчета, похоже и практически одинаковы во многих случаях.Данная методика вычисления принимается уже достаточно давно и не только в строительных тематиках, но и в продвижении статистики экономики и для более быстрого и точного расчета различных бухгалтерских данных.

Если рассматривать сравнение двух, совершенно различных типах арматуры, как показатель на функциональность, то расчет покажет, что АКП-СП в несколько раз превосходит своего соперника.Перед человеком открыто огромное количество возможностей, с использованием данного продукта. Однако это расчет показывает, что хоть и многочисленные возможности у А-500С, но качество выполнения работ скорее отличается в положительную сторону, что не наблюдается у АКП-СП.

Вернуться к оглавлению

Вычисление расчета нагрузки, показатели АКП-СП и А-500, сравнение

Нагрузка. При вычислении точного расчета нагрузки для АКП-СП, мы использовали формулу: A2 = 7.86 cm2. А для А-500 аналогичную, так как показатели были похожими: A2 =1.55 cm2. Единственным различием в данной формуле, – являются показатели данных размера. АКП-СП имеет немного больший размер, чем А-500, в соответствии при вычислении АКП-СП получают аналогичный результат: M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098, но при вычитывании коэффициентов получаем: М = 7,69, округлив = 7,7 cm. Поэтому при вычитывании коэффициентов у арматуры АКП-СП получают различные результаты: 1,3; 2; 1,29.

Также для вычисления более точного расчета в сфере показателей данных шагов, результаты которых округлены и сходны, применяли формулу для вычисления точного расчета. Формула является длиной, поэтому если не смотреть на результаты относительно сравнения, то запишем следующим образом: f = 1/p * S*L2. Интересно то, что данная формула использовалась для расчета данных при АКП-СП и А-500 одновременно.

Это показывает, что расчет имеет практически одинаковые значения, но разница образуется при коэффициенте L2, которая не имеет заметные отличия. Например, у А-500 данные равны 300, то уже АКП-СП имеет различия, так как показатели могут равняться 200, 150 и т.д.

Сравнения подобных продуктов никогда не может быть абсолютно точным, так как погрешности точно не выведены, а для рассмотрения наиболее точного расчета можно использовать методику коэффициентов, значения которых будут равны диаметру и длине товаров. Также за k1, k2, k3 можно брать показатели: 7,86, 2, 7,69, потому что в данном случае не имеет значения коэффициент k3, а самым значимым будет являться k1, ведь именно данный показатель используется для расчета самых различных данных в сфере сравнения АКП-СП и А-500.

Не стоит останавливаться только на АКП-СП, хоть он и является самым распространенным в строительном применении, но расчет А-500 не широк, хоть и продукт востребован. Это напрашивается на вывод:

  • для наиболее узких целей в строительной тематик стоит использовать продукт А-500, показатели которого не широки, но практически идеализированы многими компаниями. Товар имеет высокие показатели шага арматуры, но обратно невысокие данные прогиба;
  • АКП-СП следует использовать в наиболее крупном производстве и большой компании, которая будет иметь средства для покупки данного товара. АКП-СП является наиболее производимым и востребованным сегодня в сфере арматуры плит. Используется для множеств целей, имеют которые подобный характер, что и в нашем случае. Рекомендован производителями многих компаний и строительных организаций.

Следовательно, эксперты рекомендуют вам АКП-СП, так как мощнее показатели, а мелкие компании предпочитают А-500. И поэтому в зависимости от того, на сколько велика компания и имеет средств для приобретения товара, и будет зависеть продуктивность от продукта. Ведь стоит учитывать множество факторов, такие как, например, опыт в данной сфере. Сроки выполнения работы тоже повлияют на продуктивность выбранного вами товара.

Как вы уже и догадались, АКП-СП имеет большую стоимость, чем А-500. Фактически только преимущества для большой компании представляет АКП-СП, а ведь производители данного продукта изначально хотели издать данный товар для не больших целей, но некоторые компании, немного позже, подхватили данную идею и стали выпускать для более широкого применения, ведь и показатели можно у одного и того же прибора снять разные, если использовать АКП-СП:

  • одновременно показатели данных AS достигают как почти 8, так и 5, что и показывает на применении больших и менее больших целей;
  • еще одним преимуществом АКП-СП является наличие небольших шагов, которые могут не достигать и 200, а являться 100. Это важное отличие между А-500 и АКП-СП, так как А-500 не допустимы показатели шагов в размере, например, 100. Делают уникальным продукт и еще более необходимым в строительстве данные показатели.

Композитную арматуру используют в согласовании с условиями предназначенной документации с целью системо-строений и зданий разного назначения:

1. Арматура специализирована с целью употребления в индустриально-цивильном, качественном строительстве.
2. Использование в бетонированных системах строений и зданий разного назначения.
3. С целью применения в элементарных и сложных бетонах (армопенобетон, плиты перекрытия, в плитах покрытия, вадиных фундаментах).
4. В расслоенной кладке красновато-коричневых строений.
5. В свойстве дюбелей с целью крепления внешней термоизоляции стенок строений.
6. В свойстве сеток и стержней в системах.
7. В свойстве упругих взаимосвязей трехслойных неподвижных стенок строений и построек цивильного, промышленного и сельскохозяйственного возведения, подсоединяющих опорный покров, покрытый слоем крепкого утеплителя.

Также необходимо учитывать следующие особенности:

  1. Применение около берег-укреплении.
  2. Мореходные и при-портовые постройки.
  3. Дренаж, агролесомелиорация и водоотвод.
  4. Путевое основание и огораживания.
  5. Компоненты инфраструктуры хим производств.
  6. Продукты из бетонов с пред-напряженным и не напряженным армированием (осветительные опоры, опоры ЛЭП, изолирующие траверсы ЛЭП; путевые и тротуарные плиты, неблагопристойные плиты, поребрики, столбики и опоры; жд шпалы; усложненные изделия в целях коллекторов, трубопроводных и трассопроводных (теплоцентрали, проводные каналы) общественных конструкций.
  7. При возведение жилищ со снимаемой опалубки.
  8. Перспективно с целью формирования сейсмо-устойчивых корпусов и зданий.

Использование неметаллической арматуры повышает период работы систем в 2-3 раза согласно сопоставлению с использованием, тем более при действии на них враждебных слоев, в том числе и хлористые соли, щелочи и кислоты.

Армирование монолитной плиты: расчет, вязка, расход арматуры

Армирование монолитной плиты перекрытия – обязательный технологический процесс. Арматура в составе бетонной конструкции принимает на себя нагрузку, повышает прочностные характеристики элемента.

foto 1foto 1

Что нужно знать об армировании перекрытия

Здания со сложной архитектурой имеют в плане нестандартную форму, далёкую от квадрата. Заводские пустотные плиты перекрытия в этих условиях заменяют на монолитные конструкции. Монолитные перекрытия хорошо связывают в систему остальные несущие элементы здания, передают нагрузку стенам и фундаменту.

Армированием называется принцип совместного использования двух материалов для укрепления прочности. Общая работа монолитного бетона и металла позволяет устраивать прочные конструкции сложной формы, большого размера.

Преимущества армирования плиты перекрытия

Армирование повышает способность конструктивного элемента воспринимать нагрузки, выдерживая деформации больше расчётных значений. Суммарная нагрузка на квадратный метр перекрытия частного дома, учитывая временную и постоянную, составляет 400-450 кг.

Перекрытие работает на излом. При этом верхняя часть плиты перекрытия сжата, а нижняя, наоборот, растянута. Бетон легко переносит сжимающие деформации, нагрузку на растяжение принимает металлическая арматура.

foto 1foto 1Важно!

Без армирующего каркаса в нижней части плиты происходит разрушение конструкции.

foto 2foto 2

Технология заливки армированных монолитных плит не требует использования строительных машин при монтаже, перевозке. Все работы производятся на месте строительства, подходят для самостоятельного выполнения.

foto 2foto 2

В частном доме с длиной пролёта до 6 м и опиранием плиты на стены по контуру рекомендованным считается размер ячейки сетки 20 х 20 см. Диаметр сечения нижней сетки принимают 12 мм, верхней сетки –10 мм.

Что представляет собой армирование монолитной плиты перекрытия

Армирование конструкции проводится установкой внутри стен/бортиков опалубки перекрытия арматурных прутов и сеток перед заполнением формы бетоном. Арматура укладывается прямо на опалубку согласно проекту.

Общий принцип армирования плиты:

  • металлические пруты вязальной проволокой увязываются в сетки;
  • формируют каркас по стенам. Перекрытие будет опираться на несущую стену, этот размер называют площадью опирания, определяется толщиной, материалом стены;
  • нижняя сетка приподнимается от плоскости опалубки на 25-30 мм фиксаторами;
  • верхняя сетка располагается относительно уровня бетона, отступая 25-30 мм;
  • в месте примыкания плиты к стенам добавляется опорная арматура.

foto 3foto 3

Опорная арматура нужна для предотвращения растрескивания бетона. Опорную площадь плиты перекрытия принимают согласно проекту, но не менее 80 мм.

Расстояние от края опалубки до сеток отступают для формирования защитного слоя из бетона. Сталь без защитного слоя под воздействием воздуха и влаги подвергается коррозии.

В местах с ослабленным сечением, большим количеством отверстий для прокладки инженерных коммуникаций, каркас усиливают. Для этого закладывают несколько дополнительных прямых прутов длиной 0,4-1,5 м.

Как самостоятельно произвести армирование бетонной плиты перекрытия

Армирование бетона – несложная работа для самостоятельного выполнения.  Опираясь на данные проекта, подбирают сечение, длину и необходимое количество арматуры, мягкой вязальной проволоки. Соединение сваркой не применяют. Сварной шов не имеет необходимой пластичности, может быть поврёжден вибрацией при уплотнении бетона.

Фиксаторы для подъёма сетки над опалубкой можно сделать самостоятельно из обрезков арматуры.

Какую арматуру закладывают

foto 4foto 4Диаметр стержней зависит от принятой расчётной нагрузки, просчитывается во время стадии проектирования здания.

Диаметр арматуры, применяемой в частной индивидуальной застройке, обычно составляет 8-14 мм.

Рифлёное периодическое сечение стальных прутов повышает прочность изделия, хорошо сцепляется с застывающей бетонной смесью.

foto 4foto 4Обратите внимание

Класс арматуры, предназначенной для строительства зданий и сооружений – АШ.

Расход арматуры

При покупке арматура измеряется в единицах веса – килограммах, тоннах. Подсчитывая расход арматуры, стороны перекрытия делят на шаг сетки и добавляют один стержень. Умножая количество в два раза, получают общее количество прутов разной длины, расположенных по длине, ширине перекрытия.

Зная эти величины, легко подсчитывается погонаж арматурных стержней. Умножив общую длину на удельный вес погонного метра прута, получают вес всех элементов. Обычно расход арматуры прописывается проектом строения.

Правила вязки

Для вязки арматурного каркаса применяют отожжёную стальную проволоку в небольших бухтах, ее заранее нарезают отрезками длиной 10 -20 см для более удобной работы, также будет необходим крючок для вязки проволоки.

Как правильно вязать – последовательность действий:

  • отрезок проволоки протягивается под пересечением стержней;
  • концы проволоки загибаются вверх;
  • поворотом крючка в получившейся петле создаётся скрутка в несколько оборотов.

foto 6foto 6Длину арматурных прутов выбирают по размеру плиты.

Если избежать стыков невозможно, соединение стержней устраивается перехлёстом 40 – 70 см (в зависимости от толщины прута) в шахматном порядке.

Армирование бетонного элемента повышает прочность, жёсткость, долговечность конструкции для монолитного частного дома.

Знаете что-нибудь новое? Поделитесь, пожалуйста, информацией!

Полезные видео

На видео ниже – армирование плиты перекрытия монолитного коттеджа, шаг вязки, монолитные каркасы и прочее, смотрим:


Посмотрите пример армирования плиты перекрытия:

Как рассчитать монолитное перекрытие: типы перекрытий, расчет прочности

Многоэтажные здания в наше время проектируются с использованием габаритных унифицированных схем, причем основным типом перекрытий являются сборные перекрытия. Применение монолитных плит необходимо тогда, когда по каким-нибудь причинам необходимо отступить от унифицированных габаритных схем. К примеру, если по архитектурным или технологическим требованиям предусматриваются особенные характеристики здания (высота этажей, величина нагрузки, сложность очертаний в плане).

Подобные перекрытия отличаются гораздо большей жесткостью.

В сфере проектирования многоэтажных сооружений сложилось мнение о неиндустриальности монолитных железобетонных плит.

Однако с применением щитовой инвентарной опалубки и при надлежащей механизации работы монолитное перекрытие становится индустриальным и требует меньших денежных вложений (экономия электроэнергии).

Их достоинство заключается в большей жесткости в отличие от унифицированных конструкций (причиной тому является прочная связь элементов плиты), вследствие этого монолитные плиты зачастую являются более экономичными (из-за отсутствия сварных стыков и меньшего расхода материала). Главным минусом такого перекрытия является сложность работ в холодное время года.

Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или одолеть самому?

Не вызывает сомнений, что оптимальным вариантом строительства монолитной плиты является его проведение в полном соответствии с планом. Расчет конструкции, который проводится специалистами, имеет некоторые преимущества:

Схема монолитного армированного перекрытия: назначение элементов конструкции.

  1. Монолитное перекрытие имеет требуемую несущую способность.
  2. Количество и сортамент арматуры, толщина и марка бетонного перекрытия, которые применяются в конструкции по расчету профессионалов, считаются оптимальными, что дает возможность обойти ненужный избыток материалов и чрезмерные затраты труда.
  3. Разработанная специалистами программа строительства разрешает опереть монолитную плиту не только на стены, но также и на отдельно взятые колонны, что во много раз расширяет свободу планировки дома. Причем армирование конструкции в местах его соприкосновения с колоннами во многом отличается от армирования обыкновенного перекрытия, поскольку в таких участках нужно устанавливать вспомогательные стержни арматуры усиления.
  4. В проекте произведен четкий расчет всех объемов работ, что значительно помогает облегчить устройство конструкции тогда, когда с целью выполнения работ вы решите обратиться в строительную компанию или к частной бригаде.

Но что делать в том случае, если вы по какой-то причине не можете обратиться к подобного рода специалистам? Попробовать самостоятельно рассчитать устройство и армирование перекрытия? Конечно, вы можете предпринять такую попытку, но вряд ли сможете осуществить задуманное без наличия специального образования и навыков. Плюс к тому, при таких попытках от осознания того факта, что постичь такой расчет «в бравой кавалерийской атаке» не получается, многие поддаются панике и унынию.

Но не нужно отчаиваться, ведь вы строите свой собственный дом, а не торгово-развлекательный центра с помещениями размером 12 на 24 м, поэтому для устройства перекрытий в частном доме можно прибегнуть к стандартному решению. А за консультацией к специалистам вам стоит обращаться в тех случаях, если вы решите сделать ваше жилище с рядом из монолитных колонн и несущего перекрытия, или же в том случае, когда пролет перекрытия будет превышать 7 м.

Ребристые монолитные плиты являются системой перекрестных балок – основных и второстепенных, – которые соединяются монолитно между собой и поверху объединяющей их плитой.

Вернуться к оглавлению

Типы монолитных перекрытий

Балки и ригели, элементы балочного перекрытия, становятся одним целым с монолитной конструкцией.

Выделяют балочные и безбалочные системы плит. Балочный тип характеризуется наличием ригелей, которые располагаются либо поперек строения, либо крест-накрест. Безбалочное монолитное перекрытие не имеет выступающих ребер. Как показывает практика, целесообразней всего применять поперечное расположение ригелей. Но все-таки окончательный вариант зависит от назначения возводимого монолитного перекрытия, направлением в помещениях технологических потоков, характером размещения нагрузок, методом устройства жесткости каркаса, можно разместить крупногабаритное оборудование на ригелях конструкции непосредственно, на отдельный ригель нагрузка снижается. При устройстве монолитной конструкции балки и ригели становятся одним целым с плитами.

У безбалочного типа монолитного перекрытия отсутствуют выступающие ребра ригелей. Вместо них выступают участки плит 0,2-0,3 от места, где находится пролет. Им отведена роль плитных плоских ригелей, которые работают между колоннами в пролет по схеме балок. Из-за этого исключается устройство отверстий и проемов в участках междуколонных плит монолитного перекрытия, в этом качестве может применяться срединная часть монолитной плиты. Принимаются монолитные конструкции толщиной, которая примерно равна 1/32 самого большого пролета, и если пролет не превышает 6 м, проще изготавливать плиты монолитного перекрытия плоскими.

Вернуться к оглавлению

Ребристые монолитные перекрытия

Плиты перекрытия в данной конструкции опираются на главные и второстепенные балки.

Монолитные ребристые конструкции, у которых есть балочные плиты, состоят из главных балок , второстепенных балок и плиты, которая объединяется с балками в монолитное одно целое. Основные балки имеют упор на колонны и могут располагаться в поперечном или же продольном направлении. Принимается пролет основных балок в границах от 6 до 8 м. Высота главных балок принимается равной 1/8-1/15 величины, которой обладает пролет, а ширина – ½ значения высоты. У второстепенных балок монолитной конструкции пролет равен 5-7 м, и устанавливается шаг второстепенных балок от 1,5 до 3 м. От назначения монолитного перекрытия зависит значение толщины плиты, но оно должно быть не менее 60 мм. Если предусматриваются значительные нагрузки, то толщину плиты можно увеличить до 120 мм.

Плиты перекрытия работают в коротком направлении, опираясь при этом на главные и второстепенные балки. Во время сооружения ребристое монолитное перекрытие требует немалых затрат материала и рабочей силы, по этой причине зачастую их заменяют монолитным перекрытием по профнастилу.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами, которые упираются по контуру, состоят из равной высоты балок, которые в перпендикулярных направлениях опираются на колонны, и из плит, связанных монолитно с балками. Принимается пролет балок величиной в границах от 4 до 6 м. В зависимости от назначения конструкции, ее размеров и нагрузки, принимается толщина плит. Она находится в пределах от 60 до 160 мм. Если сетка колонн одинакова, конструкции с плитами, которые опираются по контуру, могут стать менее экономичными, нежели монолитное перекрытие с балочными плитами.

Вернуться к оглавлению

Безбалочный тип монолитного перекрытия

В основе безбалочной монолитной конструкции лежит сплошная плита, которая опирается на колонны. В таком типе перекрытия по сравнению с ребристым типом упрощается устройство опалубки. Можно придавать разнообразные архитектурные формы монолитным капителям. Толщина плиты принимается в пределах от 1/30 до 1/35 большего пролета. Безбалочные перекрытия дают возможность использовать объем перекрытия и являются экономически выгодней, если пролет не более 6 м с квадратной сеткой колонн и равномерно распределенными тяжелыми нагрузками на монолитное перекрытие. Безбалочный тип монолитного перекрытия более востребован в промышленном и жилом строительстве в случае устройства гладкого потолка.

Вернуться к оглавлению

Возведение монолитного перекрытия по профнастилу

Проектируя монолитное перекрытие по профнастилу, нужно соблюдать правила и требования СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Монолитные плиты по профнастилу используются при строительстве многоэтажных общественных и производственных зданий с широким диапазоном нагрузок, если пролет и шаги конструкций нестандартны, большом количестве отверстий и проемов, во время реконструкции построек и возведения рабочих площадок. Плиты монолитного перекрытия, имеющие один пролет, с внешней арматурой в форме стального профилированного настила, открытой снизу, обладают огнестойкостью в пределах 30 мин, неразрезные плиты конструкции, у которых имеется не один пролет, с расположенной по всей длине пролета верхней арматурой – 45 мин и больше.

Для многоэтажных зданий с широким диапазоном нагрузки используются монолитные перекрытия по профнастилу.

Используемый в качестве арматуры перекрытия профнастил должен иметь защитное покрытие (оцинковку или любое другое), которое сможет обеспечить ему стойкость к коррозионным процессам. Для устройства монолитного перекрытия, которое выполняется по профнастилу, возможно применение тяжелых бетонов на мелкозернистом или обычном заполнителе, а их класс по прочности на сжатие должен быть не ниже В15. Стальные прогоны делаются сварными из прокатной листовой или профильной стали или же из прокатных двутавров.

В основе такого перекрытия лежит монолитная железобетонная плита, которая бетонируется по профнастилу и применяется в роли внешней арматуры после набора бетоном необходимой прочности. Перекрытие может опираться на железобетонные либо стальные прогоны, а также на бетонные или кирпичные стены. Пролет плиты выбирается в диапазоне от 1,5 до 6 м. Возможен больший пролет при возведении временных опор на время бетонирования и набора прочности. Профилированные листы следует стыковать по длине впритык на прогонах, без нахлестки. По ширине профнастил стыкуется с помощью нахлестки боковых граней. В целях местного или общего усиления монолитного перекрытия производится установка вспомогательной арматуры в форме отдельных стержней, сеток и каркасов.

Толщина бетона поверх профнастила не должна быть менее 30 мм, а если в конструкции пола отсутствует бетонная стяжка, то толщина должна быть не менее 50 мм.

Толщина бетонной полки монолитной плиты над профилированными листами определяется через расчет деформации и прочности, а также следуя технико-экономическим соображениям. Ее значение не должно быть меньше 30 мм, а в случае отсутствия бетонной стяжки в конструкциях пола – не меньше 50 мм. Листы профнастила направляют широкими гофрами вниз. Если поперек настила размер отверстия не превышает значение в 500 мм, тогда необходимо усиление монолитной конструкции в виде установки в примыкающие к отверстию гофры продольных стержней арматуры, которые заводятся за оси прогонов, или же в форме поперечных стержней, которые будут окаймлять отверстие, заводя их на два-три гофра за пределы подрезки с каждой стороны. Если величина отверстия поперек гофр профнастила превышает 500 мм, то необходимо предусматривать в конструкции перекрытия по контуру отверстия вспомогательные компоненты балочной клетки, которые переносят нагрузку с ослабленного участка с отверстием на прогоны.

На этапе возведения стальной профнастил является несущей конструкцией. Осуществляя расчет, узнают его жесткость и прочность как для тонкостенного стального изгибаемого элемента, который работает на нагрузку от своей массы настила, массы бетона и монтажных нагрузок, которые включают в себя массу рабочих и оборудования в процессе строительства монолитного перекрытия. Во время эксплуатации несущей конструкцией выступает монолитная железобетонная плита перекрытия, в которой профилированные листы применяются в качестве внешней рабочей арматуры.

Вернуться к оглавлению

Опора монолитного перекрытия по профнастилу

В зависимости от схемы расчета, при опоре монолитной плиты можно использовать не одно решение. В строениях, стены которых состоят из монолитного железобетона или кирпича, плиты с последующим замоноличиванием опорного участка опираются на стены. На опоре устраивается закладная деталь в форме металлического уголка, к ней дюбелями крепится профнастил.

Вернуться к оглавлению

Программа армирования монолитного перекрытия

Этап армирования монолитных перекрытий является весьма ответственным при возведении дома. От правильности его выполнения зависит не только несущая способность постройки, но и ее стоимость.

Армирование монолитного перекрытия производится в два слоя. Как основания применяются стержни арматуры А-500С 10 мм диаметром, которая кладется с шагом в 200 мм как в верхнем, так и нижнем слое. При помощи вязальной проволоки 1,2-1,5 мм диаметром стержни арматуры соединяются в сетки; они легко связываются друг с другом при помощи специального крючка. Арматурная сетка должна не доходить своими торцами до вертикальной опалубки по плоскости перекрытия на расстояние 20-25 мм.

Схема армированного монолитного перекрытия

Сделать две основные арматурные сетки – только часть дела. Следующей стадией будет выполнение армирования плиты, то есть размещение сеток на требуемое расстояние по высоте. Отталкиваясь от того, что арматурная сетка должна защищаться слоем бетона 20 мм толщиной, по вертикали расстояние между слоями арматуры должно быть 105-125 мм. Для этого делаются специальные фиксаторы из арматуры диаметром 10 мм. Опорные нижние части и верхняя горизонтальная полка фиксатора имеют длину по 350 мм. Расчет длины вертикальных частей делают в зависимости от толщины перекрытия, так что они составляют от 105 до 125 мм.

Сделать такие фиксаторы из арматуры, как и другие детали армирования монолитного перекрытия, нетрудно при помощи гибочного приспособления, которое можно сделать самостоятельно. Размещаются фиксаторы разделения верхнего и нижнего слоя арматуры с шагом 1×1 м, каждый новый ряд в шахматном порядке от предыдущего. Причем фиксатор устанавливается под углом 10-15 градусов по отношению к главным стержням арматурного каркаса.

Вернуться к оглавлению

Расчет прочности монолитной плиты перекрытия

Произвести расчет перекрытия поможет специальная компьютерная программа, но она не может учитывать абсолютно всех нюансов, таких как характеристики арматуры и бетона. В любом случае требуется непосредственное участие проектировщика. Если не произвести для монолитного перекрытия профессиональный расчет, оно рискует быть недостаточно прочным или непомерно затратным.

Однако если вы решили взять все в свои руки и не обращаться к специалистам, то ниже можете ознакомиться с тем, как правильно рассчитать монолитное перекрытие.

Как правило, прочностный расчет монолитного перекрытия сводится к сопоставлению двух факторов:

Для того чтобы рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия лучше всего обратиться за помощью к профессионалам или специальным программам.

  1. Нагрузок, которые действуют в плите.
  2. Прочности армированных сечений плиты.

Первое значение должно быть меньше второго.

Разберемся сперва, как рассчитать нагрузку на монолитное перекрытие.

Имеем следующие постоянные:

Собственный вес пола, толщина которого 50-100 мм (стяжка, к примеру) – 2,2 т/м2 × 1,2 = 2,64 т/м3 (если пол 50 мм – 110 кг/м3).

Свой вес с комплектом надежности по нагрузке 205 т/м3 × 1,2 = 2,75 т/м3 (если плита 200 мм – 550 кг/м3).

Приведем перегородки из кирпича к площади перекрытия. Вес одного погонного метра перегородки, высота которой 3 м: 0,12м × 1,2 × 1,8 т/м3 × 3 м = 0,78 т/м. При шаге перегородок, к примеру, 4 м получается приблизительно 0,78/4 = 0,2 т/м2, получим вес перегородок, равный 300 кг/м2.

Расчет временной нагрузки: 150 × 1,3 = 195 кг/м2.

Расчет полной (максимальный уровень) нагрузки выглядит так: 550+110+300+195=1150 кг/м2.

Таким образом, для эскизных расчетов примем нагрузку, равную 1,2 т/м2.

Далее необходим расчет моментных усилий в сечениях перекрытия. Моментных – потому что на 95% изгибающие моменты определяют армирование изгибных плит. Какие сечение испытывают нагрузку? Участок центра плиты (середина пролета).

Изгибающие моменты в квадратной плите в каждом направлении А и В приблизительно могут быть вычислены как Mа=Mb = ql^2/23. Можно рассчитать несколько значений для частных случаев:

Плита в плане 4 × 4 м – Mа=Mb = 0,8 т/м.

Плита в плане 5 × 5 м – Mа=Mb = 1,3 т/м.

Плита в плане 6 × 6 м – Mа=Mb = 1,9 т/м.

классификация, формулы для расчетов, расчет плиты перекрытия

Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

  • монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
  • благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
  • экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
  • все необходимые материалы есть в свободной продаже;
  • нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
  • отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
  • материал не горит и не подвержен гниению;
  • такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

  • собственный вес перекрытия;
  • временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м2. Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м2.

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м2.

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м2.

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

  • расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
  • арматура класса А400С;
  • расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

М = q*L 2 2/11. М=695*2,52/11=395 кг/м.

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m <a r. Параметр a r нормативный и равен 0,440 для указанных материалов.

am=M/(Rb*b*h02), где

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

am=395/(77000*6*0,0452)=0,042.

0,042>0,440.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м2 =2,45см2.

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см2.

Погонная нагрузка на балку

695*2,5=1737,5 кг/м.

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Мр=q*L2/8.

Мр=1737,5*6,42/8=8896 кг/м.

Требуемый момент сопротивления

Wтр=Мр/(1,12*R).

Wтр=8896/(1,12*21)=378 см3.

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см3 и инерцией I=5010 см4.

Прочность балки проверяется таким образом:

R=Mp/1,12*Wtp

R=8896/(1,12*378)=21.

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

Расчет арматуры на монолитную плиту перекрытия: ее расхода и диаметра

Очень часто для усиления того или иного монолитного строения или литья используется арматура. По определению, арматура — это различного рода стержни и профили, состоящие из металлических конструкций любых типов металла.

В строительстве этот термин звучит достаточно часто, так как вопрос об усилении строящейся конструкции стоит достаточно жестко и остро. В основном арматура используется как средство для связи бетонного раствора и его сцепки между литыми профилями здания или сооружения.

Зачем нужен каркас из арматуры?

Подобный тип строительного элемента позволяет значительно увеличить нагрузку на единицу площади поверхности. Как правило, в подобных конструкциях используется металл относительно мягкой плотности, такой как железный стержень, швеллер и иные заготовки.

Но случается, что для усиления конструкции применяют и более плотный и тяжелый материал, к примеру, уголок или иные прокатные металлы. По своим физическим и строительным характеристикам, такие усиленные бетонные конструкции имеют ряд классификации, основа которых состоит в классе прочности железобетона.

Так выделяются следующие классы железобетонных конструкций:

  1. Конструкция горячего качения.
  2. Произведенные бетонные сооружения с применением термической и химической обработки.
  3. Прочненная.
  4. Термически прочненная конструкция.

От данных классификация и ряда прочностей зависят те или иные характеристики, возлагаемые на громадную прочность и устойчивость железобетонных конструкций в строительстве. Для любого строительного материала отличительной характеристикой является ГОСТ, по которому производители железобетонных элементов конструкции выкатывают материал.

Именно по данному стандарту регламентируется применение того или иного типа или класса прочности арматуры в бетонном растворе. В основном их использование неразрывно связано с понятием железобетонного материала.

Как правило, железобетонный элемент, будь то плита или блок, состоит из некоторого каркаса — металлической арматуры, на которой находится оболочкой бетонного раствора. Как правило, вопрос о применении того или иного типа арматуры, является достаточно актуальным, а зачастую, вовсе постоянным среди строителей и инженеров.

Связь таких двух специальностей достаточно проста. Каждому из них хочется, чтобы сооружение, построенное ими, стояло как можно дольше и крепче. К тому же на то имеются свои законодательные и нормативные акты, установленные государственным стандартом строительства. Для усиления строящейся конструкции используется арматурные железные заготовки различных прочностей и толщин.

Применение арматуры в строительных целях

Арматура – материал, который наиболее часто применяется в строительных целях. 

Этот элемент считается наиболее удобны и оптимальным среди аналогичных связывающих систем, производимых с подобными размерами.

Примечательно и то, что арматура с таким определенным достаточно легко поддается гнутию и сама по себе имеет низкую массу.

Но при связывании между собой, арматура образует достаточную прочность и твердость, необходимую для удержания многотонных конструкций.

Мало того, для строительства и возведения стен в коттеджах и частных домах, по стандарту должен использоваться армированный фундамент, который усилен арматурой. В таком варианте используется ленточный вид фундамента, который также предусматривает установку металлических конструкций под заливку бетонным раствором.

Чтобы грамотно подсчитать стоимость необходимого количества арматуры с определенным диаметром, необходимо знать ее вес на длине в один метр. Но подобные расчеты необходимы лишь тогда, когда строение не имеет планировки в установленном порядке, или же происходит процесс замены армированного фундамента на более качественный слой железобетона.

Все основные характеристики всех сооружений обязательно записываются в документации на строительство объекта.

Правила выбора арматуры

Для точности проведения строительных работ, а также для правильного выбора арматуры, необходимо знать ее вес и остальные параметры. Узнать вес достаточно просто, для этого нужно сложить общий вес всех стержней, используемых для строительства и разделить сумму на количество погонных метров.

Но погонные метры имеют различную ценовую характеристику, которая также связана с параметрами арматуры, в частности — диаметром. Для этого необходимо воспользоваться расчетной таблицей арматурных параметров, в которой указано, что арматура с определенными параметрами имеет определенную длину одного метра.

Очевидно, что для расчетов стоимости, необходимо знать все параметры данного типа арматуры, которые связаны с погонным метром. Так, в одной тонне арматурных стержней имеется более километра арматуры.

Расход арматуры при армировании

Для того, чтобы произвести расчет массы используемой арматуры, необходимо знать некоторые минимальные параметры данной железобетонной конструкции, а это:

  1. Длина.
  2. Ширина.
  3. Диаметр арматуры.

Для точного подсчета необходимо умножить общую длину используемой арматуры на ее погонный метр. Также, не трудно рассчитать и себестоимость арматуры. Для этого нужно знать цену за один метр длины арматуры определенного диаметра.

Кстати говоря, для удобства расчетов, лучше всего воспользоваться специальной таблицей арматурных данных, которые имеются в любом специализированном строительном магазине.

В этих таблицах указаны соотношения длины, ширины и плотности каждого арматурного материала, а также их удельный вес, рассчитанный на один кубический метр. При покупке небольшого количества арматуры, ее вес указывается в килограммах. Но если покупка происходит в более высоких массовых показателях, то для обозначения веса используют тонны.

В любом случае, если знать цену на 1 метр арматуры определенного диаметра, можно будет легко рассчитать стоимость денежных затрат на общую длину арматуры.

Расчет на примере плиты 8х8

Имеются некоторые общепринятые рамки и меры подсчитывания расхода арматуры на определенном промежутке объема бетона. 

Для удобства и наглядного пособия расчета, стоит показать эту процедуру на примере плиты размером 8*8 метров.

Как правило, чтобы возвести монолитную плиту такого параметра, необходимо применять определенный диаметр арматурного стержня.

В данном случае, для плиты с длиной 8 метров и шириной 8 метров идеально подойдет арматурный стержень с диаметром в 10 миллиметров.

Раскладывать арматурную сетку необходимо в строго определенном интервале. В нашем случае, самым оптимальным расстоянием будет интервал в 200 миллиметров. Для такой процедуры длина всей плиты делится на длину шага в метровом эквиваленте и к этому значению прибавляется еще один стержень.

Выглядит этот расчет таким образом:

8/ 0,2 + 1 = 41 стержень.

Чтобы получить вид стержней в сетку, необходимо положить такое же количество арматуры перпендикулярно данному. В таком случае, их количество удваивается и будет равно 82 стержням.

Важно помнить о том, что при укладке сетки на монолитную плиту, следует соблюдать и следующий параметр: укладка сетки на монолит происходит с двух сторон, а это значит, что арматура должна быть выложена как снизу, так и сверху плиты.

В таком случае, для получения качественной и прочной плиты 8*8 метров, нужно 82 стержня умножить на 2. В итоге получаем 164 арматуры.

Стоит помнить, что длина обычного традиционного стержня арматуры равна 6 метрам.

Поэтому, нетрудно подсчитать общую длину всех стержней, для этого необходимо 184 * 6 = 984 метра.

Но на этом расчет использованной арматуры не заканчивается, ведь необходимо сделать некую связь между слоями сеток арматуры, а для этого укладывается несколько перпендикулярных слоев.

Чтобы рассчитать количество стержней в таком слое необходимо 41*41=1681 стержень.

Толщина плиты также играет немаловажную роль в использовании арматуры. Так, при толщине в 20 см, необходимое число арматуры будет равно 168,1 стержень. Дело в том, что при такой толщине, необходима длина стержня в 10 сантиметров, а это значит, нужно 1681 : 0,1 = 168,1.

В итоге, суммировав все данные, получаем:

984 метра * 168,1 метр = 1152,1 метр.

Цифровые параметры могут меняться, в зависимости от выбранного параметра будущей монолитной плиты.

Анализ продольного изгиба железобетонных куполов — таблица Excel

Теория устойчивости, использованная в таблице:

Все расчеты в этой таблице производятся в соответствии с теорией из книги Л. Коллара и Э. Дулацки «Устойчивость гильз для инженеров».

Первый фактор, который учитывают Коллар и Дулацска, состоит в том, что материалы оболочек эластичны не более чем до определенного предела; после этого они становятся пластичными («физическая нелинейность»). Из-за сложности проблем продольного изгиба оболочки было сделано лишь несколько попыток теоретически оценить эффекты пластического поведения.Следовательно, они используют простой приближенный метод, который корректирует результаты теории упругой устойчивости, принимая во внимание эффекты пластического поведения материала.

Ползучесть материалов также существенно снижает критическую нагрузку на оболочки. В связи с трудностями, аналогичными тем, которые связаны с пластичностью, они учитывают это лишь приблизительно.

Трещины, возникающие в бетоне, значительно снижают жесткость железобетонных оболочек по сравнению с участком без трещин, поэтому они также снижают интенсивность критической нагрузки.Коллар и Дулацка показывают, как можно учесть этот эффект жесткости трещин (вместе с эффектом жесткости арматуры).

Также кратко рассматривается экспериментальное определение критической нагрузки.

Наконец, исследуются все обстоятельства (поведение оболочки после потери устойчивости и т. Д.), Определяющие подходящую величину коэффициента запаса прочности.

Деформационные свойства материала железобетонных оболочек, которые необходимы для анализа продольного изгиба, нельзя определить так же просто, как для других материалов, потому что деформация зависит от трещин, арматуры и ползучести бетона, так что она становится нелинейной функцией нагрузки.

В целом железобетон отличается от упругого однородного материала по следующим параметрам:

  1. Зона сжатого бетона сползает;
  2. Бетон и арматура обладают упругопластическими свойствами;
  3. Зона растяжения трещин в бетоне, жесткость поперечного сечения падает, а положение, количество и качество арматуры играет важную роль.

О таблице:

Эту таблицу можно использовать как в английских единицах, так и в единицах СИ.

Ввод:

Я выделил синим цветом ячейки, требующие ввода. Их:

  • Количество слоев арматуры
  • Отношение эксцентриситета сжимающей силы, относящейся к начальному дефекту, к начальной амплитуде дефекта, c.

Примечание: c всегда будет 0,67 для куполов.

  • Переменная a. Эта переменная отражает влияние точности метода эрекции.

Используйте a = 1 для железобетонных оболочек с жесткой опалубкой, а для раздвижной опалубки можно взять a = 6.

Выход:

Коэффициент безопасности k выделен желтым цветом в конце таблицы.

Примечание. Критические нагрузки нескольких возведенных крупных железобетонных куполов были определены в книге Коллара и Дулацской. Данные показали, что большинство конструкций имеют коэффициент запаса прочности больше двух.Два купола показали коэффициент безопасности несколько ниже, чем два, а один показал коэффициент безопасности ниже одного. Эта последняя структура фактически рухнула. В целом, по их утверждению, коэффициент запаса прочности от 2,5 до 3,5 представляется реалистичным для оболочек с уменьшающейся несущей способностью после продольного изгиба.

Ссылка на электронную таблицу:

Щелкните ссылку ниже, и вы сможете загрузить электронную таблицу. Я написал электронную таблицу в Open Office, но связанная версия сохранена в формате Excel.Его можно открыть в любой программе.

АНАЛИЗ ИЗВЕРСТИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КУПОК — Таблица Excel, Нанетт Саут Кларк

Примечание. Это интеллектуальная собственность Nanette South Clark, которой бесплатно делятся. Обращайтесь к этой таблице с должным уважением.

Точность результатов, полученных с использованием этой таблицы, никоим образом не гарантируется.

Пожалуйста, проверьте все расчеты.Если вы обнаружите ошибку или у вас есть предложения по улучшению, напишите мне по адресу [email protected] Спасибо!

.

Как создаются монолитные купола — несколько фактов о современном строительстве

Building with monolithic dome

Иглу демонстрирует два наиболее важных преимущества таких конструкций, а именно их высокую прочность и отличные изоляционные свойства. Монолитные купола своей долговечностью в основном обязаны естественной прочности арки, а хорошая изоляция обеспечивается минимальной поверхностью сферического сечения.

Первым современным монолитным куполом стал каток, построенный в Прово (штат Юта, США) в 1963 году. Четыре года спустя он был перестроен и превращен в рынок. В таком виде первое монолитное сооружение функционировало до тех пор, пока не было снесено в 2006 году. В Польше наиболее узнаваемым купольным сооружением является так называемый «Космический город», в котором находится штаб-квартира Radio RMF FM.

В настоящее время монолитные купола используются в различных архитектурных проектах, как жилых, так и промышленных и служебных.Благодаря прочной конструкции монолитные конструкции могут использоваться в качестве складов в цементной, минеральной, энергетической, сельскохозяйственной и горнодобывающей промышленности. Они также часто используются в качестве так называемых зданий, ограничивающих радиацию на атомных электростанциях, благодаря своей структурной целостности.

Этапы возведения монолитного купола

Современные монолитные купола в основном строятся по методу, разработанному в США тремя братьями: Дэвидом, Барри и Рэнди Саутом. Первый купол был построен в Шелли в Айдахо в апреле 1976 года.Строительство монолитных куполов этим методом основано на нескольких этапах, выполняемых в строго определенном порядке.

Первый этап — подготовка площадки под строительство. Для этого делается кольцевой бетонный фундамент, армированный стальной арматурой. Выложенные за пределы фундамента бруски служат для связи конструкции с дальнейшим усилением конструкции. Это создает монолит с высокой конструкционной прочностью.

Второй этап строительства монолитного купола — это фиксация пневматического воздуха для образования кольца с последующей прокачкой воздуха до достижения нужной формы.

На следующем этапе в игру вступают полиуретаны. Внутри купола нанесен слой пенополиуритана , который после затвердевания действует как изоляция для всей конструкции и обеспечивает дальнейшее усиление. На этом этапе вы можете использовать, среди прочего, готовые полиуретановые системы , доступные в предложении группы PCC, которые позволяют производить высококачественные изоляционные покрытия . Примером таких продуктов являются серии Ekoprodur и Crossin ®. Изоляционные полиуретановые системы обеспечивают отличную тепло- и звукоизоляцию благодаря полужесткому пеноматериалу и жесткому пенопласту . Эти типы изоляции имеют очень широкий спектр применения. Применяются для фундаментов, полов, внутренних и внешних стен, крыш и чердаков. Благодаря использованию продуктов Crossin® можно добиться отличных коэффициентов теплопроводности. В дополнение к готовым полиуретановым системам , портфель продуктов группы PCC также включает полуфабрикаты, такие как полиэфирполиолы Rokopol® , антипирены (серия Roflam ), а также используемые компатибилизаторы и эмульгаторы. производить монтажные пены OCF высокого качества.Все эти химические продукты широко используются в современном строительстве.

Четвертый этап строительства монолитных куполов — это сборка стальных арматурных стержней на ранее нанесенный пенополиуретан с использованием специально разработанной системы венцов. Маленькие купола требуют брусков небольшого диаметра с большим интервалом. Для более крупных конструкций необходимо использовать более толстые стержни, расположенные на меньших расстояниях.

Последний этап возведения монолитных куполов заключается в напылении бетона на арматуру, сделанную на предыдущем этапе.Этот слой обычно не превышает 8 см и полностью покрывает стальные стержни, создавая тонкостенный монолитный каркас. После высыхания бетон образует чрезвычайно жесткую и прочную конструкцию. Для улучшения свойств напыляемого бетона часто используются специальные модифицирующие добавки, такие как, например, продукты серии Rofluid ( M, H, P, T ). Добавки в бетон этого типа используются как очень эффективные замедлители схватывания бетона , замедляющие схватывание бетонной смеси.Кроме того, благодаря своей химической структуре и низкому содержанию хлоридов Rofluids не вызывают коррозию стальной арматуры.

Преимущества и недостатки монолитных куполов

Монолитные купола обладают рядом преимуществ. Прежде всего, они отличаются отличными несущими и изоляционными свойствами, в первую очередь благодаря своей форме. Их уникальный дизайн дает им возможность противостоять даже самым серьезным стихийным бедствиям, таким как штормы, торнадо и даже землетрясения.Поэтому монолитные здания особенно популярны в регионах мира, наиболее подверженных стихийным бедствиям.

Отсутствие необходимости установки несущих стен в монолитных конструкциях позволяет удобно расположить планировку помещений. К тому же, благодаря уникальному дизайну, нет необходимости в крыше. Это приводит к значительному снижению инвестиционных затрат, а также к экономии времени строительства. Большая экономия достигается также за счет использования меньшего количества строительных материалов, чем при стандартном строительстве.

Одним из недостатков и трудностей, возникающих при строительстве монолитных куполов, является необходимость привлечения опытных специалистов со специализированным оборудованием. Это может повлечь за собой относительно высокую стоимость выполнения такой конструкции. Кроме того, криволинейные поверхности внутри купола требуют корректировки всего дизайна интерьера и меблировки. Для оптимального использования поверхностей, особенно труднодоступных частей, обычно необходимо изготавливать мебель на заказ.Первоначальный внешний вид этого типа зданий также может быть недостатком, особенно в районах с традиционными зданиями, где монолитные купола были бы слишком самобытными.

.

Как разбить монолит на микросервисы

Миграция монолитной системы в экосистему
микросервисы — это эпическое путешествие. Те, кто отправляются в это путешествие
есть стремления, такие как увеличение масштабов работы, ускорение
темпы изменений и избежание высокой стоимости изменений.
Они хотят увеличить количество команд, позволяя им приносить пользу
параллельно и независимо друг от друга. Они хотят быстро экспериментировать
с основными возможностями своего бизнеса и быстрее приносить пользу.Они также хотят избежать высоких затрат, связанных с внесением изменений в свои
существующие монолитные системы.

Определение того, какие возможности развязать, когда и как выполнять постепенную миграцию
некоторые из архитектурных проблем разложения монолита на
экосистема микросервисов. В этой статье я поделюсь несколькими
методы, которые могут помочь командам разработчиков — разработчикам, архитекторам, техническим менеджерам — сделать эти
решения по разложению в пути.

Чтобы прояснить методы, я использую многоуровневую онлайн-торговлю.
заявление. Это приложение тесно связывает взаимодействие с пользователем, бизнес-логику и
слой данных. Я выбрал этот пример потому, что его архитектура
имеет характеристики монолитных приложений, которые запускают многие компании, и
его технологический стек достаточно современен, чтобы оправдать декомпозицию вместо
полная перезапись и замена.

Путеводитель

Перед тем, как погрузиться в гид, важно знать, что есть
высокие общие затраты, связанные с разложением существующей системы на
микросервисы, и может потребоваться много итераций.Это нужно разработчикам
и архитекторов, чтобы внимательно оценить, насколько разложение существующего
монолит — это верный путь, а сами микросервисы
правильный пункт назначения.
Разобравшись с этим, давайте рассмотрим руководство.

Разминка с простой и довольно независимой возможностью

Для запуска пути микросервисов требуется минимальный уровень
готовность к эксплуатации. Требуется доступ к развертыванию по запросу.
окружающей среды, строительство новых видов трубопроводов непрерывной доставки в
самостоятельно создавать, тестировать и развертывать исполняемые службы, а
возможность защиты, отладки и мониторинга распределенной архитектуры.Зрелость операционной готовности требуется, строим ли мы
услуги с нуля или декомпозиция существующей системы.
Подробнее об этой оперативной готовности см. Статью Мартина Фаулера о
Предварительные требования к микросервисам.
Хорошая новость заключается в том, что после статьи Мартина технология для работы
Архитектура микросервисов быстро развивалась.
Это включает в себя создание Service Mesh, специального
уровень инфраструктуры для быстрой, надежной и безопасной сети микросервисов,
системы оркестровки контейнеров для
обеспечить более высокий уровень абстракции инфраструктуры развертывания и
эволюция систем непрерывной доставки, таких как GoCD
для создания, тестирования и развертывания микросервисов как контейнеров.

Я предлагаю разработчикам и эксплуатационным группам создать
базовая инфраструктура, конвейеры непрерывной доставки и управление API
система с первой и второй службой, которую они разлагают или строят
новый. Начните с возможностей, которые в значительной степени отделены от
монолит, они не требуют изменений во многих клиентских приложениях
которые в настоящее время используют монолит и, возможно, не нуждаются в данных
магазин. На данный момент команды по доставке оптимизируют свою
подходы к доставке, повышение квалификации членов команды и построение минимума
инфраструктура, необходимая для предоставления независимо развертываемых безопасных сервисов
которые предоставляют API самообслуживания.Например, для интернет-магазина
приложения, первая услуга может быть «аутентификацией конечного пользователя»
сервис, который монолит может вызывать для аутентификации конечных пользователей, и
второй услугой может быть услуга «Профиль клиента», фасад
сервис, обеспечивающий лучший обзор клиентов для новых клиентских приложений.

Сначала я рекомендовал разделить простые пограничные службы.
Затем мы применяем другой подход к возможностям разделения, глубоко встроенным в
монолитная система.Я советую сначала сделать пограничные сервисы, потому что
В начале пути самый большой риск для команды доставки — неспособность управлять
микросервисы правильно. Так что лучше использовать пограничные службы, чтобы
практиковать операционные предпосылки
им нужно. Как только они это решат, они могут обратиться к
ключевая проблема раскола монолита.

Рисунок 2: Разогрев с помощью простой функции, которая имеет
небольшой радиус изменения для повышения оперативной готовности

Минимизировать зависимость обратно к монолиту

В качестве основополагающего принципа команды доставки должны минимизировать зависимости
вновь образованных микросервисов в монолит.Основное преимущество
микросервисы должны иметь быстрый и независимый цикл выпуска. Имея
зависимости от монолита — данные, логика, API — связывает сервис
к циклу выпуска монолита, запрещая это преимущество.
Часто основная мотивация отхода от
монолит — это высокая стоимость и медленные темпы изменения заблокированных возможностей
в нем, поэтому мы хотим постепенно двигаться в направлении, которое разделяет
эти основные возможности за счет удаления зависимостей от монолита.Если
команды следуют этому руководству по мере того, как они расширяют свои возможности
вместо этого они находят зависимости в обратном направлении,
от монолита до сервисов.
Это желаемое направление зависимости, поскольку оно не замедляет
снижение темпов изменения новых услуг.

Рассмотрим в розничной онлайн-системе, где «купить» и «рекламные акции»
основные возможности. «Покупка» использует «промоакции» в процессе оформления заказа.
предлагать клиентам лучшие предложения, на которые они имеют право,
учитывая предметы, которые они покупают.Если нам нужно решить
какую из этих двух возможностей разделить дальше, я предлагаю начать с
разделение сначала «рекламных акций», а затем «покупки».
Потому что в этом порядке мы сводим зависимости обратно к монолиту.
В этом порядке «покупка» сначала остается заблокированной в монолите с зависимостью от новых
Микросервис «промоакции».

Следующие рекомендации предлагают другие способы определения порядка, в котором разработчики разделяют службы. Это означает
что они не всегда могут избежать зависимости от монолита.В тех случаях, когда новая служба завершается обратным вызовом монолита, я предлагаю предоставить новый API из
монолит, и доступ к API через антикоррупционный уровень в
новая услуга по предотвращению утечки концепций монолита.
Стремитесь определить API, отражающий четко определенные
концепции и структуры предметной области, даже если внутренняя часть монолита
реализация могла быть иначе. В этом неудачном случае команды доставки будут
несение стоимости и сложности замены монолита, тестирования
и выпуск новых услуг вместе с выпуском монолита.

Рисунок 3. Разделение службы, которая
не требует предварительной зависимости от монолита и минимизирует изменения
к монолиту

Разделение липких способностей в начале

Я предполагаю, что на данный момент командам по доставке удобно создавать
микросервисы и готовы атаковать «липкие» проблемы. Однако они могут найти
сами ограничены возможностями, которые они могут развязать в следующий раз
без зависимости обратно к монолиту.Основная причина этого —
часто негерметичная, нечетко определенная возможность внутри монолита
как концепцию предметной области, причем многие возможности монолита зависят от
Это. Чтобы иметь возможность прогрессировать, разработчикам необходимо определить липкие
возможности, разбейте ее на четко определенные концепции предметной области, а затем
преобразовать эти концепции предметной области в отдельные службы.

Например, в веб-монолите понятие «(веб) сеанс»
один из наиболее распространенных факторов связи.В примере онлайн-торговли
сеанс часто является контейнером для многих атрибутов, начиная от пользователя
предпочтения по разным границам домена, такие как доставка
и платежные предпочтения, к намерениям и взаимодействиям пользователей
например, недавно посещенные страницы, выбранные продукты и список желаний. Если только
мы занимаемся разделением, деконструкцией и реификацией текущего понятия
«Сессия», мы будем бороться, чтобы отделить многие из будущих возможностей
поскольку они будут связаны с монолитом через протекающий сеанс
концепции.Я также не рекомендую создавать «сеансовую» службу.
за пределами монолита, так как это приведет к аналогичному плотному
связь, существующая в настоящее время в процессе монолита, только хуже,
вне процесса и по сети.

Разработчики могут постепенно извлекать микросервисы из липкой возможности,
одна услуга за раз. Например, сначала выполните рефакторинг «список желаний клиентов» и извлеките
это в новую услугу, а затем рефакторинг «платежные предпочтения клиентов» в
еще один микросервис и повторяю.

Рис. 4: Определите концепцию наибольшего сцепления и
разделить, деконструировать и преобразовать в конкретные доменные службы

Используйте инструменты анализа зависимостей и структурного кода, такие как
Structure101 для выявления наиболее
возможности сопряжения и ограничения в монолите.

Разделение по вертикали и ранний выпуск данных

Основным фактором, обеспечивающим развязку монолита, является
иметь возможность выпустить их самостоятельно.Это первое
принцип должен руководить каждым решением, которое разработчики принимают относительно того, как выполнять
развязка. Монолитная система часто состоит из тесно интегрированных
слои или даже несколько систем, которые необходимо выпускать вместе и
имеют хрупкие взаимозависимости. Например, в системе онлайн-торговли
монолит, состоящий из одного или нескольких клиентов, обращающихся в режиме онлайн
приложения для покупок, серверная система, реализующая многие
возможности с централизованно интегрированным хранилищем данных для сохранения состояния.

Большинство попыток развязки начинаются с извлечения лица, обращенного к пользователю.
компоненты и несколько фасадных сервисов для предоставления удобных для разработчиков API
для современных пользовательских интерфейсов, в то время как данные остаются заблокированными в одной схеме и
система хранения. Хотя этот подход дает некоторые быстрые результаты, например, изменение
пользовательский интерфейс чаще, когда речь идет об основных возможностях, команды доставки могут только
двигаться так же быстро, как и самая медленная часть, монолит и его монолитные данные
магазин.Проще говоря, без разделения данных архитектура не
микросервисы. Хранение всех данных в одном хранилище данных противоречит
Децентрализованное управление данными
характеристика микросервисов.

Стратегия состоит в том, чтобы расширить возможности вертикально, разделить
основные возможности со своими данными и перенаправить весь интерфейс
приложения к новым API.

Наличие нескольких приложений, которые пишут и читают из централизованно совместно используемого
данные являются основным препятствием для разделения данных вместе со службой.Команды доставки должны включить стратегию миграции данных, которая подходит их
среда в зависимости от того, могут ли они перенаправлять и переносить
все считывающие / записывающие данные одновременно или нет. Stripe’s
четырехэтапная стратегия миграции данных
подходит для многих сред
которые требуют постепенного переноса приложений, которые интегрируются через базу данных,
в то время как все изменяемые системы должны работать непрерывно.

Рисунок 5: Возможность развязки с данными
в микросервис, открывающий новый интерфейс, измените и перенаправьте
потребители к новому API

Избегайте антипаттерна только развязки фасадов, только развязки
бэкэнд-сервис и никогда не разделять данные.

Разделите то, что важно для бизнеса, и то, что часто меняется

Возможности развязки от монолита затруднены. Я слышал
Нил Форд использует аналогию
тщательная хирургия органов.В розничном онлайн-приложении извлечение
возможность включает в себя тщательное извлечение данных, логики,
пользовательские компоненты и перенаправление их на новую службу.
Поскольку это нетривиальный объем работы, разработчикам необходимо
постоянно оценивать стоимость развязки по сравнению с преимуществами
что они получают, например идет быстрее или растет в масштабах. Например, если
Задача групп доставки — ускорить внесение изменений в существующие возможности
заблокированы в монолите, тогда они должны идентифицировать возможность, которая изменяется
самому достать.Разделите части кода, которые постоянно подвергаются
меняются и получают много любви от разработчиков и
что заставляет их больше всего быстро приносить пользу. Команды доставки могут проанализировать код
фиксировать шаблоны, чтобы узнать, что исторически изменилось больше всего, и
наложите это на дорожную карту продукта и портфолио, чтобы
понять наиболее желаемые возможности, которые будут привлекать внимание
в ближайшее время. Им нужно поговорить с бизнес-менеджерами и менеджерами по продукту, чтобы понять
дифференцирующие способности, которые действительно важны для них.

Например, в розничной онлайн-системе «персонализация клиента»
возможность, которая требует множества экспериментов, чтобы обеспечить
лучший опыт для клиента и хороший кандидат для развязки.
Это способность, которая очень важна для бизнеса, опыта работы с клиентами,
и часто изменяется.

Рисунок 6. Определение и разделение возможностей, которые
важнее всего: создает наибольшую ценность для бизнеса и клиентов, в то время как
меняется регулярно.

Используйте анализ социального кода
такие инструменты, как CodeScene, чтобы найти наиболее
живые компоненты. Обязательно отфильтруйте сигнал от шума, если
система сборки касается или автоматически генерирует код при каждой фиксации.
Наложите часто изменяемый код на план предстоящих изменений продукта и
найти пересечение, чтобы разъединить.

Возможность разъединения

, а не код

Когда разработчики хотят извлечь сервис из существующей системы, они
есть два способа сделать это: извлечь код или переписать.

Часто по умолчанию извлечение службы или декомпозиция монолита
представленный как случай повторного использования существующей реализации как есть и
извлечение в отдельный сервис. Отчасти потому, что у нас есть
когнитивная предвзятость в отношении кода, который мы разрабатываем и пишем. Труд
строительство, каким бы болезненным ни был процесс или несовершенным результатом,
заставить нас полюбить это. Это на самом деле известно как
ИКЕА Эффект.
К сожалению, эта предвзятость сдерживает усилия по разложению монолита.Это заставляет разработчиков и, что более важно, технических менеджеров
игнорировать высокую стоимость и низкую ценность извлечения и повторного использования кода.

В качестве альтернативы группы доставки имеют возможность переписать возможности и
отказ от старого кода. Перезапись дает им возможность вернуться к
бизнес-возможности, начните разговор с бизнесом, чтобы
упростить унаследованный процесс и оспорить старое предположение и
ограничения, встроенные в систему с течением времени.Он также обеспечивает
возможность обновления технологий, внедрение новой услуги с
язык программирования и стек технологий, наиболее подходящий для
эта конкретная услуга.

Например, в системе розничной торговли «ценообразование и продвижение»
Возможности — это интеллектуально сложный фрагмент кода. Это позволяет
динамическая настройка и применение правил ценообразования и продвижения,
предоставление скидок и предложений на основе множества параметров, таких как
поведение клиентов, лояльность, наборы продуктов и т. д.

Эта возможность, возможно, является хорошим кандидатом для повторного использования и
добыча. Напротив, «профиль клиента» — это простой
Возможность CRUD
который в основном состоит из шаблонного кода для сериализации, обработки
хранилище и конфигурацию, следовательно, это хороший кандидат для перезаписи и
уходить в отставку.

По моему опыту, в большинстве сценариев декомпозиции команды
Лучше переписать возможность как новую услугу и убрать старую
код.Это с учетом высокой стоимости и низкой ценности повторного использования из-за
причины, такие как ниже:

  • Существует большое количество шаблонного кода, который имеет дело с
    зависимости от среды, такие как доступ к конфигурации приложения
    во время выполнения, доступ к хранилищам данных, кеширование и построение со старыми
    рамки. Большую часть этого шаблонного кода необходимо переписать. Новый
    инфраструктура для размещения микросервиса сильно отличается от десятилетий
    старая среда выполнения приложения и потребует совсем другого типа
    шаблонный код.
  • Весьма вероятно, что существующие возможности построены не вокруг
    четкие концепции предметной области. Это приводит к передаче или хранению данных
    структуры, которые не отражают новые модели предметной области и требуют
    переживает большую реструктуризацию.
  • Долгоживущий устаревший код, прошедший множество итераций
    изменение может иметь высокую токсичность кода
    уровень и низкое значение для повторного использования.

Если возможности не актуальны, согласовать с
четкая концепция домена и высокая интеллектуальная собственность, я сильно
рекомендую переписать и удалить старый код.

Рисунок 7: Повторное использование и извлечение кода высокого значения с помощью
низкая токсичность, перезапись и исключение кода с низким значением с высокой
токсичность

Используйте инструменты анализа токсичности кода, такие как
CheckStyle для принятия решений
переписать против повторного использования.

Go Macro Сначала, затем Micro

Поиск границ домена в унаследованном монолите — это одновременно
искусство и наука. Как правило, применение дизайна на основе предметной области
методы для поиска ограниченных контекстов
определение границ микросервисов — хорошее место для начала.Признаюсь, слишком часто я вижу чрезмерное исправление от большого монолита к действительно
небольшие сервисы, действительно маленькие сервисы, дизайн которых вдохновлен и мотивирован
существующим нормализованным представлением данных.
Такой подход к определению границ обслуживания почти всегда приводит к
Кембрийский взрыв большого числа
анемичных сервисов для ресурсов CRUD.
Для многих новичков в микросервисах
архитектуры, это создает среду с высоким трением, которая в конечном итоге
не проходит проверку независимого выпуска и выполнения услуг.Это
создает распределенную систему, которую трудно отлаживать, распределенную систему
это нарушает границы транзакций и, следовательно, трудно
сохранять согласованность, система, которая слишком сложна для эксплуатации
зрелость организации. Хотя есть
некоторые эвристики о том, как
«Микро» должно быть микросервисом: размер команды, время
переписать сервис, сколько поведения он должен инкапсулировать и т. д. Мой совет
что размер зависит от того, сколько услуг обслуживает группа доставки и эксплуатации.
может самостоятельно выпустить,
контролировать и работать.Начните с более крупных сервисов вокруг логического домена
концепции, и разбить сервис на несколько сервисов, когда команды
готов к эксплуатации.

Например, в процессе разъединения розничной системы разработчики могут начать
с помощью одной услуги «покупка», которая включает в себя как содержание «покупки»
сумка », а также возможность покупки сумки для покупок, т. е.« выписка ».
Поскольку их способность формировать небольшие команды и выпускать большее количество сервисов
растет, тогда они могут отделить «сумку для покупок» от «выписки» на
отдельная услуга.

Рисунок 8: Разделение макросервисов вокруг расширенного домена
концепции и, когда будут готовы, разбивка услуг на меньшую область
концепции

Используйте модель зрелости Ричардсона L3
и гиперссылки, чтобы в будущем можно было разделить услуги без ущерба для вызывающих абонентов,
т.е. вызывающий абонент узнает, как оформить заказ, но не знает заранее.

Переход по ступеням атомной эволюции

Идея растворить старый монолит в воздухе путем разделения
превратить его в красиво оформленные микросервисы — это своего рода миф и
возможно, нежелательно.Любой опытный инженер может поделиться историями о наследии
попытки миграции и модернизации, которые были спланированы и инициированы
чрезмерный оптимизм в отношении полного завершения, и в лучшем случае от него отказались на хорошем
достаточно момента во времени. От долгосрочных планов таких начинаний отказываются
из-за изменения условий макроса: у программы заканчиваются деньги,
организация сосредотачивается на чем-то другом или на лидерстве в поддержке
из него уходит. Так что эта реальность должна быть построена на том, как команды подходят к
путь от монолита к микросервисам.Я называю этот подход миграцией в
атомарные шаги эволюции архитектуры », где каждый шаг
миграция должна приблизить архитектуру к ее целевому состоянию. Каждый
единицей эволюции может быть маленький шаг или большой скачок, но она атомарна,
либо завершается, либо возвращается. Это особенно важно, поскольку мы
применяя итеративный и поэтапный подход к улучшению общего
услуги по архитектуре и развязке. Каждое приращение должно оставлять нас в
лучшее место с точки зрения архитектурной цели.Используя
эволюционная архитектура
метафора фитнес-функции, фитнес-функция архитектуры после каждого
атомарный шаг миграции должен дать значение, более близкое к
цель архитектуры.

Позвольте мне проиллюстрировать это на примере. Представьте себе
цель микросервисной архитектуры — увеличить скорость разработчиков
изменение всей системы для обеспечения ценности. Команда решает
выделить аутентификацию конечного пользователя в отдельную службу на основе
OAuth 2.0 протокол. Эта услуга предназначена для замены того, как
существующее (старой архитектуры) клиентское приложение аутентифицирует конец
пользователя, а также микросервисы новой архитектуры проверяют конечного пользователя.
Назовем этот шаг в эволюции «Введение службы аутентификации».
Один из способов представить новую услугу — выполнить следующие действия.
первый:

(1) Создайте службу Auth, реализующую протокол OAuth 2.0.

(2) Добавить новый путь аутентификации в серверной части монолита для вызова
Сервис аутентификации для аутентификации конечного пользователя, от имени которого он
обработка запроса.

Если команда остановится здесь и перейдет к созданию какой-либо другой службы или
особенность, они оставляют общую архитектуру в состоянии повышенной
энтропия. В этом состоянии есть два способа аутентификации пользователя: новый OAuth
2.0 и путь на основе пароля / сеанса старого клиента. На это
указывают на то, что команды на самом деле дальше от их общей цели
меняется быстрее. Любой новый разработчик кода монолита должен иметь дело
с двумя путями кода, повышенная когнитивная нагрузка понимания кода,
и более медленный процесс его изменения и тестирования.

Вместо этого команда может включить следующие шаги в нашу атомарную единицу
эволюция:

(3) Заменить старый пароль клиента / аутентификацию на основе сеанса на
OAuth 2.0 путь

(4) Удалите старый путь кода аутентификации из монолита

На данный момент мы можем утверждать, что команды подошли ближе к цели
архитектура.

Рисунок 9: Развитие архитектуры в сторону
микросервисы с атомарными шагами эволюции архитектуры, где после
на каждом этапе общая архитектура улучшается к своей цели даже
хотя изменения промежуточного кода могут увести его еще дальше от его
фитнес-цель

Атомная единица разложения монолита включает:

  • отделить новую услугу
  • Перенаправить всех потребителей на новую услугу
  • Удалите старый путь кода в монолите.

Анти-шаблон: разделите новую услугу, используйте для новых потребителей
и никогда не удаляй старых.

Я часто обнаруживаю, что команды завершают миграцию возможностей из монолита
и претендовать на победу, как только новая способность будет построена без
отказавшись от старого пути кода, анти-шаблон, описанный выше. Главный
Причинами этого являются (а) акцент на краткосрочные выгоды от внедрения
новые возможности и (б) общий объем усилий, необходимых для выхода на пенсию
старые реализации, сталкиваясь с конкурирующими приоритетами построения
новые особенности.Чтобы поступать правильно, нужно стремиться к
сделать атомные шаги как можно меньше.

Переходя на такой подход, мы можем сократить путь до более коротких
поездки. Мы можем безопасно остановиться, воскресить и пережить это долгое путешествие, уничтожив монолит.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*