Как рассчитать плиты перекрытия: Расчет железобетонной плиты перекрытия, опертой по контуру

Как рассчитать плиту перекрытия: основные этапы

При строительстве любого здания в обязательном порядке рассчитываются все его конструктивные элементы. Это позволит избежать ситуации, когда под воздействием неблагоприятных погодных условий строение разрушалось или становилось непригодным для последующей эксплуатации. Чтобы избежать подобной ситуации, надо рассчитать плиту перекрытия, соблюдая ряд правил и учитывая нагрузку, которой она будет подвергаться. В этом случае здание прослужит достаточно долго, сохраняя свои первоначальные характеристики.

Для чего нужно проводить расчет монолитного перекрытия?

При возведении здания используются вертикальные и горизонтальные элементы. Срок службы и надежность строения зависит не только от прочности стен. Горизонтальные элементы также воспринимают нагрузку, создаваемую конструкциями, располагающимися выше, и перенаправляют ее на фундамент дома.

Чтобы они смогли справиться с возлагаемой на них задачей, надо рассчитать плиту перекрытия, определив, на какое максимальное усилие может быть рассчитан данный элемент. Если этого не сделать, в процессе эксплуатации могут возникнуть серьезные трудности из-за того, что горизонтальный несущая площадка будет систематические подвергаться нагрузке, превышающей допустимую. Со временем в структуре начнут появляться трещины, которые неизбежно приведут к постепенному ослаблению бетонного основания и его последующему полному разрушению.

Если изначально правильно рассчитать плиту перекрытия, то получится предусмотреть некоторый запас прочности, который позволит предотвратить ее преждевременное ослабление и разрушение. В процессе расчета определяются габариты ЖБИ, сечение армирующих элементов в зависимости от усилия, которое будет восприниматься смонтированной бетонной конструкцией.

На чем основывается расчет ЖБИ конструкций?

Если надо рассчитать плиту перекрытия, можно воспользоваться калькулятором. Это позволит получить ориентировочные значения, которые могут несколько отличаться от реальных. Чтобы конструкция была рассчитана по всем правилам, проектные работы должны выполняться специалистами, имеющими подходящую квалификацию. В противном случае при определении искомых параметров могут возникнуть некоторые сложности.

При проведении расчетов:

• Определяются геометрические параметры формируемой горизонтальной поверхности. Зависят напрямую от конструктивных особенностей и дизайна возводимого строения.
• Выбирается марка бетона, который будет использоваться при заливке, и класс арматуры для армирования.
• Вычисляется сила, которой будет подвергаться горизонтальное основание в процессе эксплуатации. От этого напрямую зависит, удастся или нет рассчитать плиту перекрытия.
• Рассчитывается изгибающий момент, действующий в поперечном сечении.
• Подбирается арматура. Поперечные размеры должны быть подходящими, чтобы выдержать прикладываемую силу. В некоторых случаях предусматривается дополнительный запас для достижения желаемого результата.

Пошаговая инструкция расчета

Для тех, кто занимается строительством своими силами, надо узнать, как рассчитать толщину плиты перекрытия для дома. Для этого составляется схема будущего перекрытия. Оно представляет из себя монолитное ЖБИ, опирающееся на четыре несущие стены. Другими словами, опорные элементы располагаются по всему периметру.

Сам элемент достаточно редко имеет правильную форму. Многие строения отличаются вычурной конфигурацией, что создает трудности при составлении схемы. Многие не знают, как рассчитать плиту перекрытия, из-за сложностей при определении площади.

Для удобства расчета определяется нагрузка на метр плиты, а затем с использованием математических формул площадей высчитывается общая. Чтобы рассчитать монолитную плиту перекрытия, можно:

• Разделить цельную фигуру на простые.
• Рассчитать нагрузку для каждого полученного фрагмента.
• Сложить полученные значения для нахождения общего значения.

На втором этапе определяются геометрические параметры рассчитываемой конструкции. При этом оперируют двумя понятиями: физическая и проектная длина. Первая может иметь различное значение.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, в качестве несущего элемента при расчетах используют шарнирную безконсольную балку либо имеющую жесткую фиксацию на порах. Выбор схемы зависит от конструктивных особенностей возводимого строения. При этом безконсольный вариант встречается намного чаще, и, как правило, при выполнении расчетов предпочтение отдается именно ему.

Сначала рассчитывается один метр конструкции. Для этой цели используется специальная формула, в которой ширину обозначаются символом b, а толщину – h. В качестве примера можно взять фрагмент, у которого b=100 см, h=10 см.

На третьем этапе, чтобы рассчитать плиту перекрытия, надо определить нагрузку. Процедура существенно упрощается, если плита имеет квадратную форму либо известна нагрузка, которая будет действовать на конструкцию. Последняя делится на:

• Длительную. Она воздействует длительное время. Зависит от количества этажей в доме, установленной бытовой техники и мебели.
• Кратковременную. Носит периодический характер. Сюда относится строительной оборудование, которым пользуются в период возведения строения, временные предметы, устанавливаемые в комнатах.

Кроме периодичности действия нагрузка делится по характеру воздействия. Она может быть статической и динамической. Значение первой остается неизменной на протяжении длительного периода времени. Вторая меняет свое значение в большом диапазоне.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, надо знать характер прикладываемой нагрузки. Сосредоточенная в одном месте сила выражается в ньютонах или килограммах. Примером такого нагружения является тяжелый предмет, устанавливаемый на пол в помещении. Это может быть отопительный котел или холодильник. Распределенная сила измеряется в кг/м2. Но она концентрируется не в одной точке, а считается равномерно распределенной по поверхности. Для получения точно результата во внимание берется второй вариант с равномерным распределением приложенной силы.

При проведении расчетов учитывается, на какую стену опирается элемент. Опора может быть из кирпича, камня, бетона, пено-, газобетона либо шлакоблоков. Каждый вариант предполагает индивидуальный подход. Необходимо рассчитать плиту перекрытия не только с точки зрения ее нагружения, но и ее собственного веса. Особенно, если опорная система не имеет достаточную прочность. В таком случае само ЖБИ может выдержать прикладываемую нагрузку, но под ее весом разрушится опорная конструкция. Пристальное внимание должно уделяться стенам из пенобетона, газобетона, шлакоблоков, керамзитобетона. В таком случае надо убедиться, что не только горизонтальная опора сможет сохранить целостность под воздействием прикладываемой нагрузки, а вертикальные опоры останутся неизменным под весом ЖБИ и того, что на нем находится. Для жилого дома распределительная нагрузка равна q1=400 кг/м². Дополнительно прибавляется вес самой плиты и заливаемой стяжки. В сумме этого около 350 кг/м². Итоговое значение составляет 750 кг/м².

Обязательно находится изгибающее напряжение, зависящее от длины пролета и сконцентрированное в центре ЖБИ. Так, если длина пролета составляет 4 метра, изгибающая нагрузка достигнет 750 * (4)2 / 8 = 1500 кг/м. Данное значение свидетельствует о том, что на один метр приходится нагрузка около 1500 кг.

Далее, чтобы рассчитать плиту перекрытия, подбирают класс бетона, который будет использоваться при ее формовании. Отличительной особенностью монолитных конструкций из бетона по сравнению с изделиями из металла и дерева является порядок расчета. Он производится по поперечному сечению.

При этом следует учитывать, что бетон является неоднородным материалом. Его физико-механические свойства могут существенно отличаться. При одинаковых условиях изготовления образцов из одной и той же смеси предел текучести, прочности и ряд других характеристик могут существенно отличаться. Определенное влияние оказывает плотность конкретного замеса, количество добавленных компонентов, загрязненность, используемый способ уплотнения и ряд дополнительных технологических факторов.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, учитывают класс бетона и арматуры. Сопротивление бетона на сжатие может выбираться больше сопротивления арматуры. При таком подходе на растяжение работает именно армирующий пояс. Наибольшее распространение при заливки горизонтальных поверхностей в частных домах получили бетонные смеси М250-М350 (В20-В25). Для изготовления усиливающего каркаса используется арматура А400 или А500, имеющая оптимальный уровень технических характеристик.

На следующем шаге подбирается арматура. Этап заслуживает особо пристального внимания, так как разрушение горизонтального элемента начинается в тот момент, когда прикладываемая нагрузка достигнет предела текучести материала, из которого изготовлена арматура, либо прочности на растяжение. Решив рассчитать плиту перекрытия, следует учесть, что в большинстве случаев долговечность горизонтальной площадки зависит именно от нее. Если вдвое уменьшить прочность используемой в процессе формования смеси, несущая способность снизится до 82%. Подобное соотношение несложно найти, подставив значение в соответствующие формулы. Для обеспечения достаточной степени упрочнения ЖБИ в процессе формования армируются путем обвязки арматуры.

Чтобы рассчитать плиту перекрытия, надо определить, какой процент должен приходиться на продольные стержни, используемые для армирования поперечного профиля. При этом надо знать, какова площадь поперечного сечения каждого усиливающего элемента.

Для достижения желаемого результата используется преимущественно ребристая арматура. У нее поперечное сечение имеет форму какой-то геометрической фигуры: трапеции, прямоугольника, круга. В процессе расчета учитывается длина диагонали, а также возможность дополнительного армирования.

Возможно выполнения вычисления по контуру. В этом случае выбирается локальная область и производится ее последовательный расчет. На самом объекте рассчитать плиту перекрытия намного проще. Для этого берется замкнутый объект в форме круга, эллипса или прямоугольника.

Так, если выбранная область прямоугольной формы, отмечается первая точка в вершине угла, затем отмечается вторая и определяется вся площадь. В нормативных документах представлена информация о сопротивлении растяжению различной арматуры. Так, для А400 Rs=3600 кгс/см², что в переводе означает 355 МПа. Для бетона класса B20 оно составляет Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа. После подстановки соответствующих значений в формулы можно получить, что для усиления погонного метра надо подготовить пять стержней, у которых поперечное сечение равно 14 мм, а ячейка 200 мм. У такого сечения площадь составляет 7,69 см².

Для обеспечения надежности горизонтальной площадки и повышения ее сопротивляемости прогибу высоту элемента увеличивают до 130 – 140 мм. В таком случае поперечные размеры стержней будут составлять 16 мм, а количество останется неизменным.

Сумев рассчитать плиту перекрытия по выше представленному алгоритму, можно получить все сведения, необходимые для создания строительной конструкции. последняя будет не только отвечать все требованиям по геометрическим параметрам, но и сможет выдержать значительную эксплуатационную нагрузку. Возведенный с ее помощью дом сможет прослужить достаточно долго, сохраняя целостность под воздействием самых неблагоприятных антропогенных и природных факторов.

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.

• Классификация монолитных плит перекрытия
• Расчет параметров монолитной плиты перекрытия
  • Площадь рабочей арматуры
  • Погонная нагрузка на балку
  • Максимальный момент в сечении балки
  • Требуемый момент сопротивления

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.

Номера FF и FL — Плоскостность и ровность пола

F-числа предоставляют архитекторам и подрядчикам метод определения плоскостности и ровности бетонной плиты перекрытия. Они рассчитываются с использованием стандартов, изложенных в ASTM E1155, который представляет собой Стандартный метод испытаний для определения F _F  ровности пола и F _L  числа ровности пола . Американский институт бетона указывает приемлемые диапазоны плоскостности и ровности в ACI 302. 1, 9.0003 Руководство по устройству бетонных полов и плит . В архитектурных спецификациях будут указаны приемлемые номера FF и FL для проекта, поэтому архитекторы должны понимать ограничения установки бетонных плит.

• История ровности бетонного пола и ровности пола
• Выравнивание пола (F _L )
• Плоскостность пола (F _F )
• Классификация бетонных полов по плоскостности и ровности
• Приемлемые номера F _F и F _L в зависимости от использования
• Как определить плоскостность бетонного пола
• Дополнительное чтение

История плоскостности бетонного пола и ровности пола

Традиционно бетонные полы должны иметь отклонение менее 1/8 дюйма на 10 футов. Это было измерено путем укладки 10-футовой линейки на готовый пол и измерения самый большой зазор под линейкой. Этот метод работал достаточно хорошо в течение десятилетий. Однако этот метод также оказался ненадежным и подвержен ошибкам, поскольку никакие два человека никогда не получат одинаковые измерения. Кроме того, 1/8 «более 10- футов редко достигалось с помощью оборудования, доступного в прошлом.

С появлением многоярусных складов с узкими проходами в 1970-х годах стало важнее иметь более плоские бетонные полы, чем в прошлом. Более современные складские технологии, такие как домкраты с воздушными поддонами, и новые технологии, разработанные для телестудий, с тех пор создали потребность в еще более плоских полах. По мере развития технологий понадобились очень ровные и сверхплоские полы.

В 1979 году компания Allen Face разработала систему F-номеров, официально названную Система нумерации профилей Face Floor 9.0008, который позже был формализован в национальные стандарты ASTM E1155 и ACI. Позже он разработал щуп ^®  Floor Profiler и F-метр ^® , инструменты, необходимые для проведения более точных измерений, чем метод линейки.

Новые F-числа более точны, чем измерения, полученные с помощью поверочной линейки, поскольку профилировочные машины измеряют каждый фут в нескольких перпендикулярных направлениях при измерении ровности пола. Большие плиты требуют сотни измерений для достижения F _F  и F _L  – на каждые 1000 квадратных футов бетонной плиты выполняется 34 измерения. Собранные измерения затем вводятся в математическую формулу для получения общих F-чисел. Хотя вполне вероятно, что два человека получат разные измерения при использовании метода линейки, два человека, использующие современные измерительные устройства, должны получить очень похожие F-числа.

Уровень пола (F

_L )

F _L  цифры предоставляют информацию о ровности бетонного пола. Ровность показывает, насколько точно готовый пол соответствует предполагаемому уклону, указанному в проектной документации. Перепад высот измеряется через каждые 10 футов в течение 72 часов после укладки бетона, и эти измерения вводятся в расчет для определения ровности пола (F _л ). Более высокие числа F _L  указывают на более ровный этаж, а числа являются линейными, поэтому F _L  из 50 вдвое выше, чем F _L  из 25.

Важно отметить, что номера F _L  обычно применяются только к плитам, уложенным на уклон. Приподнятые бетонные плиты проблематичны, поскольку эти плиты, как правило, имеют выпуклость, встроенную в конструкцию, а плиты перекрытия обычно прогибаются после удаления опорной площадки. Поэтому номера F _L  указаны только для приподнятых плит, когда измерения проводятся до удаления берегов и опалубки, а плита не имеет выпуклости. В случае приподнятой плиты с выпуклостью F _L  Сначала должна быть размещена конструкционная плита (с отклонением до ее окончательной формы), а затем финишная плита, которая измеряется для ровности пола.

Плоскостность пола (F

_F )

F _F  числа показывают плоскостность пола или насколько близок к плоскому пол. Другими словами, плоскостность пола — это статистическое измерение волнистости или неровностей бетонного пола, которое учитывает амплитуду (высоту волн) и длину волны (горизонтальное расстояние между волнами). Перепад высот измеряется через каждый фут в течение 72 часов после укладки бетона, и формула определяет F _F  измерение. Как и в случае с F _L , размеры являются линейными, и более высокие числа представляют собой более плоский пол. Например, пол с размером F _F , равным 60, в два раза более ровный, чем пол с размером F _F , равным 30. Номера

F _F  можно брать для плит на уклоне, а также для приподнятых плит. Ровность пола, как правило, очень важна для помещений, где оборудование должно быть установлено идеально ровно — в таких помещениях, как телестудии, склады, в которых используются домкраты с воздушными поддонами, и в некоторых исследовательских лабораториях полы должны быть более плоскими, чем обычная бетонная плита.

Поскольку старый метод измерения заключался в измерении наибольшего дефекта вдоль 10-футовой линейки, полезно понять, как номера линейки переводятся в F _F . Кроме того, архитекторам и владельцам полезно визуализировать, насколько волнистыми или ухабистыми являются разные значения F _F  . Интересно, что большинство плит, размещенных за последние 50 лет, попадают в диапазон F _F  15 и F _F  35. Имейте в виду, что прямой корреляции между F _{F 9 нет.0005  номера и старые номера линейки, но эти значения дают общую оценку: 
F F  25  будет иметь один дефект 1/4 дюйма на 10 футах
F F  50 будет иметь один 1 Дефект /8″ на 10 футах
F F  100  будет иметь один дефект 1/16″ на 10 футах}

Классификация бетонных полов на основе плоскостности и ровности

Специалисты по бетону используют специальную терминологию для классификации плоскостности пола и ровность.Согласно ACI 117, бетонные полы с случайным движением классифицируются следующим образом.Имейте в виду, что ровность используется только для укладки плиты на уровне.

CLASSIFICATION	SPECIFIED OVERALL FLATNESS (SOF F )	SPECIFIED OVERALL LEVELNESS (SOF L )
Conventional	20	15
МЕДЕРАТИВНАЯ ПЛОТА	25	20
FLAT	35	25
Очень плоская0157	35
Super Flat	60	40

Сверхплоские полы требуют специальных навыков и оборудования и должны использоваться только для самых важных бетонных полов в специализированных телевизионных студиях, таких как телевизионные студии. Сверхплоские полы также могут иметь F _F  100 и F _L  50, но они предназначены для установок с определенным движением (одно направление движения), таких как узкопроходные склады, в отличие от полов со случайным движением. что охватывает стандарт ACI 117.

Приемлемо F

_F  и F _L  Номера в зависимости от использования

Архитекторы часто задаются вопросом: «Насколько плоскими должны быть бетонные полы в моем проекте?» На этот вопрос очень сложно ответить, и архитекторы иногда могут ошибаться слишком далеко из-за осторожности и указывать полы намного более плоскими, чем необходимо, что может увеличить стоимость проекта клиента. Хорошей новостью является то, что процедуры и оборудование значительно улучшились за последние 20 лет, и полы, как правило, стали намного более плоскими, чем они были без особых дополнительных затрат.

Согласно публикации Американского института бетона ACI-302.1, следующие значения F _F  и F _L являются приемлемыми в зависимости от перечисленных областей применения. Имейте в виду, что значения F _L  применимы только к плитам на одном уровне.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ	Площательность пола (F F )	. дом, парковка, участки под уложенную плитку	F F  20	F L  15
General office, light industrial, carpeted spaces	F F  25	F L  20
General warehouse floors, areas to received thin-set tile, laboratories	F F  30-35	F L  20-25
Warehouses with air-pallet use, ice rinks	F F  45	F L 35
Movie and Television Studios	F F > 50	F L > 50

Как Спецификация.

Исполнение

В рамках допусков программы будут предоставлены два набора значений: заданные общие значения (SOV) для F _F и F _L , а также минимальные локальные значения (MLV) для F _F и F _L .

Заданные общие значения  обеспечивают критерии для всего проекта через средние значения F _F  и F _L для всех бетонных полов в проекте.

Минимальные локальные значения  предоставить критерии минимально допустимого F _F  и F _L  значения для каждого участка бетона, уложенного (или для каждой «заливки») в проекте. Показания MLV могут быть записаны для отдельного этажа или несколько показаний MLV могут быть получены на большом этаже, состоящем из нескольких секций («отливок»). Критерии минимального локального значения часто будут ниже (менее плоские/уровневые), чем заданные общие значения, чтобы учесть допустимую погрешность во время укладки бетона.

Спецификации также определяют, когда и где следует проводить измерения – это часто достигается путем ссылки на ASTM E1155,  Стандартный метод испытаний для определения F _F  ровности пола и F _L Цифры ровности пола . Как правило, измерения следует проводить после того, как бетон будет готов принять пешеходное движение, но ASTM E1155 требует, чтобы испытания были завершены в течение 72 часов после укладки. Кроме того, испытания проводятся до того, как с плиты будет удалена подпорка.

Спецификации могут также указывать, как следует чинить полы, не соответствующие техническим требованиям. В общем, шлифовка пола только усугубит ситуацию. Наливные или самовыравнивающиеся составы могут помочь исправить полы, если бетон не будет подвергаться воздействию. Наихудшего сценария удаления несоответствующего пола и его замены обычно избегают из-за графика и финансовых последствий. Однако владелец может принять решение о получении финансовой компенсации от подрядчика, если он решит принять пол, не отвечающий требованиям. Архитекторы должны понимать F _F  и F _L  , чтобы они могли консультировать своих клиентов по уровню плоскостности, требуемому программой, а также чтобы они могли давать рекомендации по приемлемой фактической плоскостности и методам исправления, если это необходимо.

Дополнительная литература

У компании Face есть ответы на 40 наиболее часто задаваемых вопросов о F-числах, которые написаны для подрядчиков, но также полезны для архитекторов и проектировщиков, если вы хотите более подробно изучить F _F и F _L  числа.

Статья обновлена: 16 марта 2021 г.

Помогите сделать Archtoolbox лучше для всех. Если вы обнаружили ошибку или устаревшую информацию в этой статье (даже если это всего лишь незначительная опечатка), сообщите нам об этом.

Полезные инструменты для архитекторов и проектировщиков зданий

Как рассчитать толщину бетонной плиты?

Статья призвана ответить на вопрос « Как рассчитать толщину бетонной плиты?». Также будут обсуждаться факторы, влияющие на толщину бетона.

Как рассчитать толщину бетонной плиты?

• Определите желаемую толщину бетона.
• Рассчитайте площадь в квадратных футах, измерив длину и ширину области, которую нужно покрыть.
• Преобразование измерения в дюймах в измерение в футах.
• Чтобы рассчитать кубические футы, умножьте толщину в футах на площадь в квадратных футах.
• Кубический ярд равен кубическим футам, умноженным на 0,037

Как определить толщину бетонной плиты?

• Толщина плиты определяется потребностью в ее прогибе, за исключением плит, которые сильно нагружены, например плиты, несущие несколько метров грязи. Если прогибы рассчитаны и признаны приемлемыми, Кодекс ACI ограничивает толщину плиты.

• Толщина односторонних плит должна быть не менее L/20 для опорных плит; L/24 для плит с одним сплошным концом; L/28 для плит с двумя постоянными концами; и L/10 для консолей; где L — размах.

• Поскольку эти значения не относятся к зданиям, которые могут быть разрушены при значительном отклонении, их можно использовать.

• Использование изгиба и сдвига необходимо для определения толщины плиты не является общим. Если согласованность выбирается на основе требований к прогибу, ее все равно необходимо проверять на протяжении всего процесса проектирования.

• Используя требования к прогибу, рассчитайте пробные нагрузки с учетом расчетной толщины плиты.

• Метод коэффициента ACI может использоваться для вычисления моментов. Предполагая, что ожидается коэффициент армирования 0,01 или более, проверьте, приемлема ли выбранная вами толщина плиты.

Как я могу определить толщину моей бетонной плиты в двух направлениях?

Критерии прогиба и сдвига должны соответствовать толщине плиты в двух направлениях.

Толщина плиты часто выбирается, чтобы избежать чрезмерного прогиба во время эксплуатации. Расчет минимальной толщины плиты в двух направлениях, которая соответствует требованиям к прогибу, обеспечивается Кодексом ACI.

Плоские плиты, плоские плиты, плиты на балках и плиты с внутренними валами или без них могут использоваться с использованием этой технологии. Если вы хотите узнать больше о том, как рассчитать минимальную толщину плиты, перейдите сюда.

Очень важно выбрать плиту достаточной толщины как для внутренних, так и для внешних колонн. Нет никаких ограничений на использование ACI более тонких плит, когда расчетный прогиб находится в пределах допустимых значений.

• Коэффициент постоянной массы.

• Учитывать односторонний сдвиг

• Пробивной сдвиг с двухсторонней проверкой

Прочность плиты на сдвиг следует учитывать, если она меньше предельной нагрузки на сдвиг, действующей на нее. При необходимости следует использовать соответствующие методы.

Вся панель должна быть утолщена толстой плитой. С другой стороны, вес плиты может иметь противоположный эффект уменьшения силы сдвига.

Типичная толщина плиты составляет от четырех до шести дюймов. На толщину бетонной плиты влияет множество переменных.

Обычно бетонные плиты для жилых помещений имеют толщину от 4 до 6 дюймов. Все зависит от того, какой вес может выдержать плита, вашего бюджета и местных строительных норм. Например, то, что подходит для патио, может не подойти для дома или общественного моста.

Создание слишком толстой или слишком тонкой бетонной плиты может привести к финансовым и структурным проблемам. Есть несколько вещей, которые следует учитывать при создании бетонных плит, и в этой статье рассматриваются некоторые из них.

Какие факторы влияют на толщину бетонной плиты?

Вы должны помнить об этих соображениях при выборе бетонных плит.

Для больших весов часто требуются более огромные бетонные плиты. Под нагрузкой бетонная плита расколется, если сделать ее слишком тонкой. Тем не менее, вы также должны быть осторожны, чтобы не тратить слишком много денег на его строительство, следя за тем, чтобы он не был слишком толстым.

Для расчета толщины бетонной плиты, являющейся частью фундамента, необходимо также учитывать основания. Толщина бетонной плиты будет определяться видом грунта и зданием над ним.

Увеличенная толщина бетонной плиты может составлять от 8 до 12 дюймов. Чтобы разместить опоры, он будет иметь ширину до двух футов или более. Кроме того, полы должны быть не менее чем на 12 дюймов ниже линии промерзания в местах, где промерзание является проблемой.

Толщина бетонной плиты частично определяется местными строительными нормами. Местные органы власти могут адаптировать свои правила к местным условиям, даже если местные законы следуют международным нормам.

В результате то, что работает в Европе, может не сработать в США или Южной Америке. Также возможно, что то, что работает в одном штате, может быть незаконным в другом, в зависимости от законов этого штата.

Толщина бетонных плит также определяется местными строительными нормами в зависимости от типа конструкции, пролета плиты и толщины бетона.

Иными словами, в коммерческих и жилых помещениях будут бетонные перекрытия разной толщины. И плита в доме с подвалом может быть иной, чем плита в доме без подвала.

Убедитесь, что ваша бетонная плита имеет толщину не менее 3,5 дюймов, если вы хотите использовать ее в качестве прямой опоры на земле. Однако большинство жилых и коммерческих построек имеют бетонную плиту толщиной шесть дюймов. С другой стороны, плиты для патио обычно имеют ширину четыре дюйма.

В зависимости от вашего бюджета толщина бетонных плит может быть изменена. Обычно установка бетонной плиты стоит от 4 до 8 долларов за квадратный фут. И каждый кубический фут материалов стоит 4 доллара. Затраты будут варьироваться в зависимости от используемых компонентов, местоположения и площади покрытия.

Перспектива вложить больше денег в более толстую плиту может привлечь некоторых людей к минимизации затрат. Уменьшите толщину плиты, если хотите сэкономить на материальных затратах. Однако это было бы плохой идеей.

Толщину плиты можно уменьшить, не нарушая ее конструктивной целостности, если проект одобрит специалист по бетону.

Какой толщины бетонные стены?

От четырех до двенадцати дюймов — хороший диапазон толщины для сборных железобетонных стен, если они построены прочно. Изоляция должна быть встроена в тонкую стенку толщиной от 5 до 12 дюймов.

Стены из многослойного железобетона с изоляцией толщиной 1-4 дюйма также должны иметь толщину 5-12 дюймов.

Какой толщины бетонные стены в многоквартирных домах?

В результате получается стена толщиной около 714 дюймов. На нижних уровнях более высокого жилого комплекса могут потребоваться более крупные стойки (и более толстые стены), чтобы обеспечить структурную поддержку.

Степень изоляции R-13, эквивалентная толщине 312 дюймов, может быть разрешена некоторыми правительствами в более теплых регионах, что на два дюйма меньше, чем у R-21.

Какова типичная толщина стены жилого дома?

Жилые стены имеют типичную толщину два на четыре дюйма и номинальную ширину три с половиной дюйма и используются в большинстве внутренних стен.

Гипсокартон обычно имеет толщину 1/2 дюйма и покрывает обе стороны стены, образуя структуру толщиной 4 1/2 дюйма. В большинстве случаев дверные косяки фрезеруются на такую ​​толщину, чтобы края пуансонов были заподлицо с окружающими стенами.

Насколько тонкими должны быть бетонные стены?

Рекомендуется, чтобы бетонные стены имели толщину от 1,5 до 3 дюймов.

Внешний слой тонкостенных стеновых панелей обычно имеет толщину от 1,5 до 3 дюймов и изготавливается из бетона.

Какой толщины должен быть бетон?

Толщина бетона определяется весом и размерами каждой плиты. Здания всех видов — жилые и коммерческие — обычно имеют толщину перекрытия шесть дюймов (150 мм).

Для различных типов плит существует множество методов определения толщины плиты. Например, расчет толщины односторонней плиты намного проще, чем расчет толщины двусторонней плиты.

Неотъемлемой частью процесса проектирования является выбор и расчет толщины плит для различных типов плит.

Кроме того, продолжительность проектирования значительно сократилась бы, а толщина плиты была бы надежной и доступной, если бы применялась хорошая методика расчета толщины плиты.

Как определить толщину односторонней плиты?

При определении толщины односторонней плиты инженеры учитывают такие факторы, как прогиб, изгиб, сдвиг и даже огнестойкость при определении толщины плиты.

Какова минимальная толщина бетонной плиты?

Обычный диапазон от четырех до шести дюймов. Некоторые плиты могут иметь толщину до 20 дюймов.

Например, в обычном гараже бетонная плита должна иметь толщину не менее четырех дюймов, чтобы соответствовать требованиям строительных норм и правил. Рекомендуется сделать фундамент толщиной от шести до восьми дюймов, если на нем хранится или используется тяжелое оборудование.

С другой стороны, для жилых и коммерческих построек требуется бетонная плита толщиной шесть дюймов.

Бетонная плита толщиной два или три дюйма больше похожа на бетонную подушку. Плиты такого типа можно использовать только в регионах, которые не должны выдерживать большой вес. К таким местам относятся дорожки, навесы и патио.

Заключение

Вы можете использовать онлайн-калькуляторы толщины бетона для расчета толщины бетонных плит.

Чем прочнее плита, тем больше бетона, обычно толщиной 2 дюйма или более. Плита толщиной четыре дюйма является наиболее распространенной.

Часто задаваемые вопросы (FAQS): Как рассчитать толщину бетонной плиты?

Как рассчитать толщину бетонной плиты?

Толщина плиты определяется потребностью в ее прогибе, за исключением плит, которые сильно нагружены, например плиты, несущие несколько метров грязи. Если прогибы рассчитаны и признаны приемлемыми, Кодекс ACI ограничивает толщину плиты.

Какой толщины бетонные стены?

От четырех до двенадцати дюймов — хороший диапазон толщины для сборных железобетонных стен, если они построены прочно. Изоляция должна быть встроена в тонкую стенку толщиной от 5 до 12 дюймов. Стены из многослойного сборного железобетона с изоляцией толщиной 1-4 дюйма также должны иметь толщину 5-12 дюймов.

Какой толщины бетонные стены в многоквартирных домах?

В результате получается стена толщиной около 714 дюймов. На нижних уровнях более высокого жилого комплекса могут потребоваться более крупные стойки (и более толстые стены), чтобы обеспечить структурную поддержку.

Степень изоляции R-13, эквивалентная толщине 312 дюймов, может быть разрешена некоторыми правительствами в более теплых регионах, что на два дюйма меньше, чем у R-21.

Какова типичная толщина стены жилого дома?

Эти панели размером два на четыре имеют номинальную ширину три с половиной дюйма и используются в большинстве внутренних стен.

Гипсокартон обычно имеет толщину 1/2 дюйма и покрывает обе стороны стены, образуя структуру толщиной 4 1/2 дюйма. В большинстве случаев дверные косяки фрезеруются на такую ​​толщину, чтобы края пуансонов были заподлицо с окружающими стенами.