zsmk-neft.ru

Какой вес выдерживает плита перекрытия: Какие воздействуют нагрузки на плиту перекрытия пустотную?

18.07.2021
/
By
/
0 Comment

Содержание

Какие воздействуют нагрузки на плиту перекрытия пустотную?

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

 

 

Виды и особенности пустотных плит

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

  • ПК – характеризуется применением опалубочного метода формования, при котором заливка бетона осуществляется в специальные формы, имеющие стандартные размеры.
  • ПБ – применяется методика непрерывного безопалубочного формования, при котором получается плита-полуфабрикат большой длины, разрезаемая на элементы заданных габаритов после того, как бетон наберет необходимую прочность.

По толщине ЖБИ подразделяются на такие разновидности:

  • Стандартные — ПК и ПБ с толщиной 220 мм.
  • Облегченные ПНО (производство осуществляется по опалубочной технологии), 1,6ПБ и 3,1ПБ (производятся по современному безопалубочному методу) с толщиной 160 мм.

Друг от друга плиты ПК и ПБ отличаются такими аспектами:

  • Внутреннее армирование – благодаря конструкции армирующего каркаса в изготовленных безопалубочным методом изделиях оказывает возможным резание их под углом от 0 до 180°. Однако лучше всего, если данная процедура будет осуществляться в заводских условиях. Противопоказано разрезание ПК, так как это может стать причиной нарушения несущей способности плиты.
  • Конфигурация продольных технологических отверстий – выполненные по опалубочной технологии изделия характеризуются большими и круглыми пустотами, что делает возможным прокладку инженерных коммуникаций внутри них (например, канализационных стояков).
  • Качество поверхности – благодаря новой технологии изготовления плиты ПБ обладают идеальной геометрией и более качественной поверхностью без сколов и наплывов. Кроме того, можно позволяет сэкономить на последующих отделочных работах.

 

Особенности и преимущества изделий

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

  • Небольшой вес, благодаря чему сводится к минимуму нагрузка на фундамент и стены.
  • Минимальная трудоемкость и быстрый монтаж – укладка осуществляется с привлечением автокрана в течение считанных часов. Заделка щелей и обкладка пустот также осуществляется довольно быстро.
  • Низкая стоимость, обусловленная отсутствием необходимости в аренде или покупки дополнительного инструмента и оснастки (арматура, опалубка, вибрационное оборудование и т.д.).
  • Дополнительная теплоизоляция и звукоизоляция –содержащийся в технологических пустотах воздух способствует снижению уровня проникающего извне шума и уменьшению потерь тепла.
  • Широкий спектр плит по типоразмерам – ПБ выпускаются длиной 1,6-10,8 м, а ПК от 1,6-7,2 м.

 

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

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

 

Расшифровка маркировок

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

Требования к маркировке регламентируются государственным стандартом.

 

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

  • ПК – круглопустотная плита с толщиной 220 мм, произведенная по технологии опалубочного формования.
  • 63 – длина в дециметрах (6300 мм).
  • 12 – ширина в дециметрах (1200 мм).
  • 8 – предельно возможная нагрузка в кПа (800 кг/м2).

 

Какие виды нагрузок оказывают воздействие на изделие?

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

На перекрытие оказывают воздействие две основные разновидности нагрузок:

  • Постоянные – оказывают воздействие в течение всего эксплуатационного срока (масса всех расположенных выше строительных конструкций, инженерного оборудования и коммуникаций, отделочных материалов).
  • Временные – обусловлены определенными воздействиями (ветровые, снеговые, нагрузки от перемещения предметов или людей в здании).

 

 

Как произвести расчет предельной нагрузки?

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

  • Первым делом требуется определение площади изделия – 6,5×1,2=7,8 м2.
  • Затем вычисляется нагрузка от веса изделия на единицу площади – 2,5/7,8=0,321 т/м2 (321 кг/м2).
  • От максимальной нагрузки отнимается нагрузка от веса плиты – 0,8-0,321=0,479 т/м2 (479 кг/м2).
  • Определяется нагрузка от строительных конструкций, стяжки пола, отделки и т.д. – в случае жилых домов берется величина с запасом 300 кг/м2.
  • От расчетного значения вычитается принятая величина – 479-300=179 кг/м
    2    .

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

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

 

Точечная нагрузка: точный расчет

Правила СНиП и строительные нормы регламентируют, что сосредоточенная в одной точке максимальная статическая нагрузка на плиту перекрытия определяется с учетом коэффициента запаса 1,3. Подразумевается, что при применении изделия с несущей способность 800 кг/м

2 предельно возможное значение будет составлять 800×1,3=1040 кг/м2.

 

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

 

Нагрузки при ремонтах старых квартир

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

При определении допустимых нагрузок должны быть учтены следующие факторы:

  • Нагрузочная способность стен.
  • Состояние армирующего каркаса плиты перекрытия.
  • Состояние горизонтальной несущей конструкции.

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

 

Способ пересчета нагрузок на квадратный метр

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

  • Высчитывание площади – 4,5×1,2=5,4 м2.
  • Определение максимальной загрузочной способности – 5,4×0,8=4,32 т.
  • Вычитание массы изделия – 4,32-1,71=2,61 т.
  • Вычисление массы покрытия, стяжки пола и перегородок – обычно она находится в пределах 250 кг/м2.
  • Расчет нагрузки на перекрытие от веса располагающихся на нем конструкций – 5,4*0,25=1,35 т.
  • Определение запаса прочности – 2,61-1,35=1,26 т.

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

 

 

Требования к нагрузкам по СНиП

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

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

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

 

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

Какой вес выдерживает плита перекрытия


Какую нагрузку выдерживает плита перекрытия

Оглавление: [скрыть ]

Во время строительства очень важно правильно рассчитать, какую нагрузку сможет выдержать плита перекрытия. Дело в том, что именно она обеспечивает жесткость строения, поэтому в данном случае речь идет, прежде всего, о безопасности всего строительства и людей, его осуществляющих.

Перекрытия состоят из верхней, нижней и конструктивной частей. Последняя передает на опоры свой вес. Таким образом, такой фактор, как расчет допустимой нагрузки, является очень важным.

Что касается нижней части перекрытия, то она делается из штукатурки, плиточных материалов или разного рода обшивок. Верхняя часть представляет собой конструкции полов и выравнивающие стяжки. Они обеспечивают звукоизоляцию и теплоизоляцию. Монолитные и сборные плиты служат для сборки конструктивной части перекрытия. В основном, такие плиты делаются из железобетона, однако, кроме того, может применяться и преднапряженный бетон, допустимо использование керамических вкладышей.

Монолитное перекрытие можно сделать своими руками.

Расчеты для любых строительных конструкций делаются, в первую очередь, для того, чтобы конструкции впоследствии не разрушились. Если расчет оказался неправильным, то очень скоро по стенам поползут трещины. А чем это может в самом скором времени кончится, объяснять нет необходимости.

Нагрузки на плиту рассчитываются по двум категориям: динамической и статической. К последней относятся все те предметы, которые лежат, висят или прибиты к плите. А те объекты, которые могут бегать, падать и прыгать #8211 это уже динамические нагрузки.

Для того чтобы все точно рассчитать, вам понадобятся:

  • калькулятор
  • длинная линейка
  • строительный уровень
  • рулетка.

Учитывая то обстоятельство, что динамические нагрузки могут распределяться равномерно и неравномерно, они не принимаются в расчет для обычного жилого дома.

Основные факторы

Параметры плиты: L #8211 длина B #8211 ширина H #8211 высота.

Если речь идет о расчетах нагрузок на пустотную плиту перекрытия. то тут все зависит от ее величины. В среднем же она выдерживает от 800 до 1450 кг на один квадратный см. Пустотная стандартная плита имеет толщину 200 мм, однако следует учитывать, что есть плиты толщиной в 150 мм. Кроме того, надо при этом учитывать, что такие плиты достаточно хрупкие и не стоит проводить эксперименты на предмет того, какой вес они могут выдержать.

При расчетах необходимо учитывать приблизительный вес мебели и других предметов, которые находятся в квартире, а также вес проживающих в ней людей. Нужно отметить, что каждый производитель плит определяет нагрузку по-разному, здесь сущетсвуют свои нюансы. В среднем, она составляет от 400 до 700 кг на один квадратный м.

Укладка плит перекрытия: 1 #8211 плита, 2 #8211 ящик с раствором, 3 #8211 лопата, 4 #8211 ящик с инструментом, 5 #8211 лом

Для того чтобы с максимальной точностью выяснить, какую нагрузку могут выдержать перекрытия, надо принять во внимание следующие данные. Если речь идет о стандартном жилом здании, то нагрузка будет следующей: от людей, то есть полезная, #8211 составит 200 кг на один квадратный м, от перегородок #8211 150 кг на 1 квадратный м, от пола #8211 100-150 кг на один квадратный м. Не трудно посчитать, что в среднем на плиты будет оказываться следующее давление #8211 500 кг на один квадратный м.

Тем не менее, вышеприведенные расчеты носят сугубо усредненный характер, так как все расчеты необходимо производить отдельно в каждом конкретном случае. Так, прежде чем рассчитать, какую нагрузку выдержат плиты перекрытия, надо принять во внимание такой фактор, как все характеристики плит, которые, как правило, указываются при покупке. Не рекомендуется превышать лимит, так как в этом случае все может кончиться очень плачевно, произойдет деформация, а возможно, что перекрытие окончательно сломается.

Дополнительные данные

При расчета перекрытий нужно определить класс бетона и арматуры.

Однако, если знать все технические характеристики перекрытия и хотя бы приблизительный вес, который будет нагружать их, то произвести расчеты не представляется очень сложной задачей. Надо учитывать, что существует несколько классификаций нагрузок.

Так, первый тип зависит от того, какова продолжительность нагрузок. То есть нужно исходить из того, что они могут быть постоянными и временными. К постоянным относят: вес мебели, людей, бытовой техники и иных предметов, постоянно находящихся в квартире. Сюда надо также отнести и вес несущей конструкции, грунта и горного давления. Что касается временных нагрузок, то сюда относят те, которые возникают при строительстве здания, хранении и перевозке различных конструкций.

Есть и особые нагрузки, которые подразумевают сейсмическое или взрывное воздействие, а также измененную структуру грунта. К кратковременным относят #8211 от оборудования, когда осуществляется строительство дома, а еще гололедные и ветряные (то есть климатические). При расчете максимальной нагрузки надо учитывать длительные нагрузки, к ним относятся такие, как:

Замерзание воды во внутренних полостях плиты перекрытия: 1- образование льда 2- трещины 3- железобетонный пояс жесткости 4 -стенка в полкирпича 5- бетонная стяжка 6 #8211 покрытие пола.

  • вес временных перегородок в доме
  • вес оборудования, которое предназначено для стационарной работы (сюда относятся конвейеры, аппараты, твердые и жидкостные тела, которые входят в состав такого оборудования)
  • давление твердых тел, жидкостей и газов в трубопроводах
  • вес стеллажного оборудования, которое располагается на складах, зернохранилищах, холодильниках и в прочих помещениях
  • вес отложенной пыли (это тоже является важным фактором, многие это не принимают во внимание, что совершенно недопустимо)
  • разные осадки: снег, дождь, град (обязательно должны учитываться при расчетах на плиты перекрытия).

Полезные рекомендации

Для увеличения несущей способности перекрытия применяют армирование.

При расчете нагрузки на плиты различного производственного оборудования нужно учитывать то, какова нормативная нагрузка (здесь стоит учитывать в том числе и вес трубопроводов). Если речь идет о нестандартном оборудовании, то следует руководствоваться паспортными данными от заводов-производителей такого оборудования. Нужно учитывать при расчетах и вес конвейеров, изоляции, аппаратов. В большинстве случаев производитель указывает, какую нагрузку может выдержать плита перекрытия.

При строительстве нужно учитывать то обстоятельство, что плиту перекрытия перегружать нельзя, она выдержит только тот вес, который получен при расчетах. Есть такие строители, которые пренебрегают результатами подобных расчетов, нагружая плиту сверх нормы. В результате этого происходят неприятные, а нередко и трагичные инциденты, поэтому поговорка #8220 Семь раз отмерь, один раз отрежь#8221 в этом плане является, как нельзя более актуальной.

Какую нагрузку обычно выдерживает плита перекрытия

  • Основные характеризующие моменты
  • Как рассчитать нагрузку правильно
  • Расчет точечной нагрузки
  • Несколько дополнительных сведений
  • Несколько полезных рекомендаций

Отделочный материал выбирается по принципу, какую нагрузку выдерживает плита перекрытия. Этот показатель будет влиять на обустройство крыши здания. В основном, когда строится любое здание или объект, в первую очередь соблюдается жесткость каркаса, его устойчивость. Все эти характеристики напрямую зависят от прочности создаваемого перекрытия.

Виды плит и конструкция перекрытия.

Основные характеризующие моменты

Установка плиты перекрытия на несущую конструкцию кровли позволяет заниматься возведением многоэтажных домов. Чтобы правильно выполнить проект здания, необходимо точно знать, какое давление выдержит выбранная плита перекрытия. Необходимо хорошо разбираться в разнообразии плит.

Чертеж пустотной плиты перекрытия.

Прежде чем приступать к возведению многоэтажного здания, необходимо провести расчет нагрузки. От будущего веса будет зависеть подбор конструкции здания, от нагрузки зависит, какую нужно устанавливать плиту.

На производстве выпускается два вида плит:

  • полнотелые
  • пустотные.

Полнотелые системы отличаются большой массой, они стоят очень дорого. Такая конструкция применяется в строительстве серьезных объектов, которые относятся к социально значимым.

При строительстве жилых домов в основном используется пустотная плита. Надо сказать, что основные технические параметры такой плиты соответствуют всем стандартам строительства жилого помещения:

Плиту отличает:

  • высокая надежность
  • малый вес.

Важнейшим преимуществом этих изделий можно назвать низкую стоимость. Это дало возможность применять такую систему намного чаще, если сравнивать ее с другими.

Для расчета перекрытия учитывается местонахождение пустот. Они располагаются таким образом, чтобы несущие характеристики изделия не были нарушены. Пустоты влияют также на звукоизоляцию помещения, его теплоизоляционные свойства.

Плита изготавливается самых разных размеров. Ее длина может достигать максимально 9,7 м при максимальной ширине #8211 3,5 м.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия.

При строительстве зданий чаще всего применяются конструкции с габаритами 6 х1,5 м. Этот размер считается стандартным и наиболее востребованным. Данную систему применяют для возведения:

  • высотных зданий
  • многоэтажек
  • коттеджей.

Так как вес данных плит не очень высок, их легко монтировать, для чего применяется пятитонный кран.

Как рассчитать нагрузку правильно

Строительство любого дома не может обойтись без правильного расчета нагрузки, которую способна удержать плита перекрытия. От нее зависит жесткость всего здания. Поэтому данные расчеты #8211 это залог безопасного строительства, это гарантия безопасности жизни людей.

В каждом доме перекрытия имеют две конструктивные части:

Схема нагрузок на перекрытие.

Верхняя часть передает нагрузку нижней конструкции. Поэтому очень важно точно рассчитать допустимую величину.

В основном расчет любой строительной конструкции просто необходим, чтобы впоследствии не произошло разрушение здания. В случае ошибочного расчета стены очень быстро начнут трескаться. Здание быстро развалится.

Расчет нагрузки плиты делается в двух категориях:

  • динамический
  • статический.

Статический расчет учитывает все предметы, которые осуществляют нагрузку на плиту. Все движущиеся объекты несут динамическую величину.

Чтобы выполнить расчет, необходимо иметь:

  • калькулятор
  • рулетку
  • уровень.

От размера плиты зависит ее устойчивость к различным нагрузкам.

Для определения нагрузки, которую способна выдержать будущая плита перекрытия, предварительно делается подробный чертеж. Учитывается площадь дома и все, что может создавать нагрузку. К данным элементам относятся:

  • перегородки
  • утепления
  • цементные стяжки
  • напольное покрытие.

Основная опорная система кровли находится в торцах плиты. Когда изготавливаются плиты, армирование располагается так, чтобы максимальная нагрузка приходилась именно на торцы.

Центр плиты не должен воспринимать нагрузку, она не закладывается при расчете конструкции.

Нормативные, расчетные нагрузки и коэффициент надежности.

Поэтому середина конструкции не выдержит, даже если она будет усилена капитальными стенами.

Чтобы понять, как делается расчет, возьмем для примера конструкцию типа «ПК-50-15-8». Согласно ГОСТу 9561-91, масса данной системы равна 2850 кг.

  1. Сначала рассчитывается площадь всей несущей поверхности: 5 м × 1,5 м = 7,5 кв.м.
  2. Затем рассчитывается вес, который может удержать плита: 7,5 кв. м × 800 кг/кв.см= 6000 кг.
  3. После этого определяется масса: 6000 кг #8211 2850 кг = 3150 кг.

На последнем шаге подсчитывается, сколько останется от нагрузки после проведения утепления, укладки стяжки и обшивки полов. Профессионалы стараются брать напольное покрытие, чтобы оно и стяжка не превышали 150 кг/кв.см.

Затем 7,5 кв. м умножается на значение 150 кг/кв.см, в результате получается 1125 кг. От массы плиты, равной 3150 кг, отнимается 1125 кг, получается 3000 кг. Таким образом, 1 кв. м может выдержать 300 кг/кв. см.

Вернуться к оглавлению

Расчет точечной нагрузки

Данный параметр должен выполняться очень грамотно и расчетливо. Если нагрузка будет приходиться в одну точку, то это будет сильно влиять на срок службы перекрытия.

Справочники по строительству приводят формулу:

800 кг/кв.см × 2 = 1600 кг.

Следовательно, одна индивидуальная точка способна выдержать 1600 кг.

Однако при более точном расчете необходимо учесть коэффициент надежности. Его значение для жилого здания берется 1,3. В результате:

800 кг/кв.см × 1,3 = 1040 кг.

Но, даже имея данный безопасный размер, желательно точечную нагрузку располагать рядом с несущей конструкцией.

Вернуться к оглавлению

Несколько дополнительных сведений

Характеристики железобетонных плит перекрытий

Конечно, если известны все технические параметры перекрытия, ориентировочная масса, которая будет основной нагрузкой, выполнить нужные расчеты достаточно легко. При этом необходимо учесть существование нескольких разновидностей нагрузок.

В первую очередь, это продолжительность нагрузки. Она может существовать в виде:

  • постоянной
  • временной.

Под временными нагрузками понимаются те, которые появляются при строительстве самых разных конструкций.

К особым нагрузкам относится сейсмическое воздействие, возможное изменение свойств грунта.

Кратковременные нагрузки возникают от оборудования, применяемого при строительстве здания, при атмосферном воздействии. Когда делается расчет самой большой нагрузки, необходимо учесть и длительные нагрузки. Они составляют большую группу, к ним можно отнести:

  • замерзание воды
  • появление льда
  • возникновение трещин
  • линию жесткости
  • кирпичную стенку:
  • цементную стяжку
  • покрытие напольной поверхности
  • массу перегородок
  • массу оборудования для выполнения стационарной работы, это могут быть конвейерные установки, различные аппараты, твердые или жидкообразные тела
  • вес стеллажей, находящихся на складе или в другом помещении
  • массу скопившейся пыли, этот фактор часто игнорируют, однако его необходимо обязательно принимать к сведению, это также лишний вес
  • атмосферные осадки.

Несколько полезных рекомендаций

Чтобы усилить несущую способность плит перекрытия, специально делается армирование.

Когда проводится расчет нагрузки, которая создается массой самого разного производственного оборудования, требуется учитывать существующую нормативную нагрузку. Сюда входит и масса проложенных трубопроводов.

При расчете учитывается также вес конвейеров, аппаратов и изоляции. Чаще всего производитель плиты сопровождает изделие паспортом, где указывается допустимая нагрузка плиты перекрытия.

Источники:

П-образные плиты перекрытия: размеры, характеристики

П-образные плиты перекрытия (их еще называют ребристыми, так как в них есть ребро жесткости) сегодня активно используются в строительстве наряду с другими видами ЖБИ. Плиты П-образные демонстрируют прекрасные характеристики и небольшой вес, используются в прокладке водопроводов, теплосетей, возведении производственных зданий, объектов частного домостроения.

В соответствии с назначением плиты и требованиями покупателей производители выпускают на рынок самые разные виды ребристых перекрытий – тех или иных размеров, конструкционных особенностей. Вес и размер плиты перекрытия П-образной зависят от класса арматуры и марки бетона, а также указанных в ГОСТе параметров.

Стандартная плита обладает таким размерами (длина и ширина): 1.5 х 6, 3 х 12, 3 х 6. Высота ребер составляет 30-40 сантиметров, вес находится в диапазоне от 1370 до 2400 килограммов.

Особенности

П-образная плита перекрытия производится в формате цельного бетонного монолита с арматурой внутри и вспомогательным продольным элементом, который призван выполнять функцию балки, работающей на изгиб.

Для минимизации воздействия поперечной нагрузки в конструкции используют поперечные ребра. Благодаря объединению двух материалов (бетон и металл) удается достичь максимальной прочности и компенсировать, перераспределить, воспринять разные типы нагрузок.

Разные задачи предполагают использование разных типов плит. Так, в индивидуальном строительстве чаще всего используют сплошные, плоские либо пустотные плиты, в возведении промышленных зданий актуальны ребристые.

Процесс изготовления плит простой: в специальной металлической форме собирают каркас из стальной арматуры, монтажных петель, потом заливают приготовленную по правилам (чтобы добиться максимальной прочности) бетонную смесь. Далее раствор вибрируется и подвергается температурно-влажностной обработке, в течение 4 недель сохнет и набирает прочность.

Особенность конструкций описываемого типа – наличие ребер, которые обычно располагаются в одном/двух направлениях по плоской поверхности. Благодаря П-образной форме удается добиться максимальной прочности при воздействии изгибающей нагрузки, но значительно уменьшить вес. Правда, неровная форма ограничивает использование изделия – в частном строительстве плиты выбирают только для обустройства подвалов и чердаков, часто – гаражей.

Основное условие в процессе работы – соблюдение шага несущей стены, не превышающего 6 метров. Вся конструкция перекрытия рассчитывается заранее, вручную либо по специальной программе. Если говорить о производстве в промышленных масштабах, то плиты могут быть сделаны из бетона разного типа – тяжелого, легкого, силикатного.

Расшифровка маркировки

П-образные плиты перекрытия характеристики (вес, размер, нагрузки и т.д.) предполагают разные. Поэтому до покупки нужно все тщательно просчитать, а в процессе выбора изделий обращать внимание на маркировку с основными данными.

Что включает маркировка П-образной плиты:
  • Обозначения в виде цифр и букв, которые расшифровывают вес и размеры
  • Характеристики арматуры (тип, класс)
  • Коэффициент несущей способности
  • Тип и марка бетона
  • Дополнительные характеристики и свойства (если есть)

Так, если на изделии указана такая информация 2П1 – 3, Ат – VI П-1, то это говорит о следующем. Первые три обозначения (2П1) указывают на типоразмер панели. Тройка говорит о разделении элементов перекрытия в соответствии с несущей способностью. Потом идет расшифровка класса арматуры (напряженной предварительно). Символ П – использовался легкий бетон, Т – тяжелый.

Последний символ обозначает конструктивные особенности панели: 1 – в плите есть дополнительные закладные, 2 – в боковых ребрах есть технологические отверстия по 21 сантиметру, 3 – есть отверстия величиной 21 и 70 сантиметров.

Монтаж

В процессе монтажа панелей необходимо придерживаться некоторых правил. Для укладки П-образных плит используют автомобильный/башенный подъемный кран. Если из плит создаются межэтажные перекрытия, обязательно нужно позаботиться про технику, способную поднимать железобетонные изделия нужных габаритов на указанную высоту.

В Москве и регионах найти фирмы, предоставляющие в аренду такой спецтранспорт, не составит труда. Крепление плит осуществляется благодаря наличию петель для монтажных/такелажных работ.

Процесс установки перекрытия:
  • Нанесение слоя свежего бетонного раствора на торцы/поверхности, куда планируется крепить плиты.
  • Панель с помощью четырех строп аккуратно навешивается на крюк горизонтально и дальше поднимается на нужную высоту.
  • Плита выравнивается в пространстве, осуществляется установка ее на место. Все работы проводятся быстро, чтобы цемент застыть не успел.
  • Панели обязательно нужно укладывать ровно, щель выдерживается максимум 7 сантиметров, потом заливается раствором, что обеспечивает гладкость поверхности перекрытия.
  • Все монтажные петли плит, расположенных рядом, скрепляются надежным стальным прутом, обязательно присоединяются к стене дома анкерами.

Монтируя плиты таким образом, удается получить плоскую ровную поверхность перекрытия. Если нужно убрать ненужную часть плиты (сделать в ней отверстие под люк либо укоротить по размерам), делают это с использованием обыкновенной болгарки и дисков по металлу/бетону, лома.

Размеры

Все П-образные плиты перекрытия размеры предполагают из трех основных параметров: это толщина, длина, ширина. Согласно стандартам и нормативам, высота плиты должна быть равна 22 сантиметрам. В некоторых случаях по спецзаказу предприятия производят изделия с меньшей толщиной, равной 16 сантиметрам. Разница в этих двух типах плит заключается в диаметре технологических отверстий и уровне шумовой изоляции.

Длина плиты покрытия ребристой (ПКЖ) может варьироваться в достаточно ощутимых пределах – 2-12 метров. Обычно при проектировании зданий применяют перекрытия длиной 3.6-7.2 метра. Если же нужны плиты меньшего либо большего размера, необходимо делать специальный заказ на заводе.

Ширина плиты может быть равна 1 метру, 1.2, 1.5, 1.8. Очень редко можно найти квадратные плиты, которые всегда предполагают более высокую стоимость. Часто в проект вносят несущие элементы, обладающие стандартной шириной – 1 метр.

Стандартные размеры плит по ГОСТу: 3 х 12, 3 х 6, 3 х 18, 1.5 х 6. В зависимости от габаритов меняются и вес, способность выдерживать те или иные нагрузки. Обычно в строительстве используют плиты весом 770-820 кг/м3, для конструкций с большой нагрузкой актуальны тяжелые плиты (2500 кг/м3).

Нагрузка

До покупки плит обязательно нужно просчитать все нагрузки, которые будут на них воздействовать. Расчеты дают возможность правильно и точно определить, какая нагрузка для выбранной плиты будет оптимальной, а какую она не выдержит. Материал закупают в соответствии с характеристиками в расчетах и сопровождающей изделие документации.

Нагрузка на П-образную плиту может быть равномерной/неравномерной, временной/постоянной. В расчетах учитывают равномерную нагрузку, измеряя ее в кг/м3.

Лучше всего данный этап работ доверить профессионалам, так как учесть все нюансы и верно все рассчитать без специальных знаний и навыков достаточно сложно.

Предъявляемые требования

Все П-образные плиты до поступления в продажу обязательно проходят проверку качества. Тем не менее, при выборе изделия желательно иметь представление о том, какими должны быть плиты, на что обратить внимание и какие характеристики учесть.

Требования, которые предъявляются к готовым П-образным плитам:
  • Точное соответствие размерам параметрам, указанным в ГОСТе для данного типа ребристых панелей
  • Соответствие всем указанным в документации стандартам жесткости, прочности, стойкости к морозу, появлению трещин и т.д. (определяются в процессе испытаний)
  • Наличие монтажных и закладных петель, которые выполняются из стали указанного стандарта, четко определенного диаметра (все металлические элементы в обязательном порядке покрываются антикоррозийными составами, формы для заливки точно соответствуют стандартам)
  • Отсутствие каких-либо дефектов, видимых повреждений (сколов, трещин и т.д.) на поверхности плиты

Качество бетона

В процессе производства П-образных плит используют правильно приготовленный бетон, к которому также предъявляются определенные требования. Так, легкий бетон должен демонстрировать плотность в диапазоне 1800-2000 кг/м3 и указанную пористость, тяжелый бетон может иметь плотность в диапазоне 2200-2500 кг/м3.

Отпуск натяжения арматуры выполняется только после того, как бетон достиг нужного уровня прочности (данный параметр обязательно прописывается в проекте). Все компоненты для замеса бетона должны соответствовать установленным в ГОСТе параметрам.

Если П-образные плиты планируется применять на объектах с наличием агрессивной газовой среды, весь процесс производства регламентирует проектная документация, разработанная специально для конструкции на данной территории.

Качество арматуры

Каркас упрочнения в железобетонной конструкции, а также петли должны быть выполнены из высококачественных материалов. К арматуре выдвигаются определенные требования, благодаря соблюдению которых удается добиться нужных показателей прочности и жесткости всей конструкции.

Требования по качеству арматуры внутри плиты и петель:
  • В П-образных плитах допускается использовать арматуру из сталей, указанных в проектной документации
  • Размеры и форма петель, закладных обязательно соответствуют ГОСТам, чертежам конструкции, особенностям эксплуатации, требуемым свойствам
  • Натяжение арматуры выполняют электромеханическим/механическим методами
  • Коэффициент напряжения в каркасе после натяжения отклоняться от установленного в проекте может максимум на 10%

Правильные расчеты и высококачественные изделия – залог того, что построенная из П-образных плит конструкция получится надежной, прочной, способной выдерживать установленные нагрузки и обеспечить длительный срок эксплуатации здания.

Какие плиты перекрытия лучше для дома. Расчет допустимой нагрузки. Расшифровка маркировочных данных

Какие плиты перекрытия лучше для дома. Расчет допустимой нагрузки. Расшифровка маркировочных данных

Плиты перекрытия — недорогой, удобный и незаменимый, во многих случаях, стройматериал. С их укладкой можно завершить строительство гаража, отделить подвал от основного корпуса здания, вывести этажи или использовать, как часть общей конструкции крыши. Как и другой подобный строительный материал из железобетона, применяемый в разных сферах строительства и укладки подземных газовых магистралей, у плит перекрытия есть несколько своих разновидностей. Они отличаются по нескольким параметрам, имеющим свои характеристики.

Применение плит перекрытия в монтажных работах

Обширная сфера применения плит перекрытия вполне объяснима — это отличный материал для типового строительства, для скоростного возведения торговых площадей, сооружения промышленных предприятий и других объектов. Изредка используются и для частного домовладения, например, для укладки на фундамент поверх подвального или цокольного уровня. Они отлично подходят для быстрого возведения блочных, каменных и кирпичных строений, при крупнопанельном монтаже, а также для основания под дома быстрой сборки из древесины.


Также существуют нестандартные разновидности плит перекрытия, например, шатровые — нередко отливают для перекрытия по всему размеру помещения в виде купола или пирамидальной формы. Однако их себестоимость может в разы превышать стоимость стандартных плит, а размеры зависят от архитектурного проекта.

Основные преимущества стройматериала

1. Благодаря системе перекрещивающихся балок и армированию с заполнением бетона, такие железобетонные конструкции способны выдерживать довольно внушительную нагрузку.

2. Сегодня плиты делают из высокопрочного бетона по новейшим технологиям — для получения высококачественного материала. Например, они нашли широкое использование в зоне сейсмической активности.

3. Пустотелый строительный материал имеет отличные теплоизоляционные свойства, он морозоустойчив и способствует противопожарной безопасности.

4. При грамотном монтаже стандартизированный стройматериал обеспечивает водонепроницаемость в здании и выполняет другие изоляционные задачи. Например, препятствует проникновению, шума, пара, газа в другие части строения.

5. Плиты перекрытия способны обеспечить абсолютную горизонтальность поверхностей, особенно при грамотной корректировке опор.

6. Материал отличается прочностью и долговечностью, не требует дополнительного ухода и облегчает отделку финишными покрытиями, становясь основой.

7. Некоторые пустотные разновидности содержат пористые материалы для дополнительной морозоустойчивости или противодействия перепадам температур.


Разновидности плит перекрытия

Универсальный стройматериал выпускается разного размера, но у всех них есть общее — их форма. Плиты выпускаются 2-х видов — полнотелые и пустотелые.

1. Полнотелая монолитная плита перекрытия не имеет внутренних пустот, используются на нижних этажах и в строительстве производственных площадей. Этот строительный материал имеет 3 подвида:

  • безбалочные плиты, монолитный гладкий материал для потолков;
  • кессонные плиты, которые напоминают ячеечную сетку из одинаковых балок с небольшим слоем бетона, применяемые для промышленного строительства;
  • наибольшую нагрузку выдерживают плиты перекрытия ребристые, например, в основании при высотном строительстве.

Изготовление монолитной плиты перекрытия — довольно простой процесс, который нередко производится по месту монтажа. Каркас из арматуры загружается в горизонтальную опалубку, после чего заливается бетоном. Размеры таких плит могут варьироваться.


Основные технических параметры и маркировка изделий

Важный фактор для расчетов в архитектуре и монтаже соблюдение требований по стандартизации выпуска плит перекрытия. Они должны соответствовать ГОСТу не только по габаритам, но и по прочности, трещиностойкости, жесткости и другим параметрам, чтобы выдерживать проектную нагрузку.

По ГОСТу плиты перекрытия размеры имеют разные, но обязательно имеют свои стандарты. Это удобно для проектирования строений и их монтажа.

Буквы — марка изделия, 2 цифры — длина измеряемая в дециметрах, следующие цифры — ширина также в дециметрах, последняя цифра в маркировке обозначает ее общую расчетную нагрузку, без учета самого веса плиты перекрытия, то есть ее несущую способность в конструкции перекрытий. Например, при маркировке ПК 53-12-8т это значит, что плита круглопустотная, то есть параллельные отверстия в ней имеют цилиндрическую форму. Ее габариты, длина и ширина указаны в дециметрах, а т — означает, что она сделана из плотного бетона М200.

Стандартная толщина плиты перекрытия железобетонной — порядка 220 мм, но есть облегченный вариант, на 16 мм. Этот стройматериал также имеет важный показатель — третья категория трещиностойкости, то есть, в их эксплуатации допустимо возникновение трещин, но это не может влиять на основные несущие характеристики строения. Некоторые плиты выпус

Равно, меньше и больше символов

Помимо знакомого знака равенства (=), он также очень полезен, чтобы показать, не равно ли что-то (≠) больше чем (>) или меньше (<)

Это важные знаки, которые нужно знать :

=

Когда два значения равны
, мы используйте знак «равно»

 пример: 2 + 2 = 4
≠

Когда два значения определенно не равны
, мы используйте знак «не равно»

 пример: 2 + 2 ≠ 9
<

Когда одно значение меньше другого
, мы используйте знак «меньше»

 пример: 3 <5
>

Когда одно значение больше другого
, мы используйте знак «больше»

 пример: 9> 6

меньше и больше

Знаки «меньше» и «больше» выглядят как буква «V» на своей стороне, не так ли?

Чтобы запомнить, в какую сторону идут знаки «<» и «>», просто запомните:

«Маленький» конец всегда указывает на меньшее число, например:

Символ больше: БОЛЬШОЙ> маленький

Пример:

10> 5

«10 больше 5″

Или наоборот:

5 <10

«5 — меньше 10″

Вы видите, как символ «указывает» на меньшее значение?

… Или равно …

Иногда мы знаем, что значение меньше, но также может быть равно !

Например, кувшин вмещает до 4 чашек воды.

Так сколько в нем воды?

Это может быть 4 чашки или меньше 4 чашек: Итак, пока мы не измеряем, все, что мы можем сказать, это «меньше или равно » 4 чашки.

Чтобы показать этот , мы добавляем дополнительную строку внизу символа «меньше чем» или «больше чем», например:

Знак «меньше или равно »:

 ≤

Знак «больше или равно »:

 ≥

Все символы

Вот краткое изложение всех символов:

Символ

слов

Пример использования

=

равно

1 + 1 = 2

≠

не равно

1 + 1 ≠ 1

>

больше

5> 2

<

менее

7 <9

≥

больше или равно

шариков ≥ 1

≤

меньше или равно

собак ≤ 3

Зачем они нужны?

Потому что есть вещи, которые мы не знаем точно…

… но все же может сказать что-то о .

Итак, у нас есть способы сказать то, что мы знаем (что может быть полезно!)

Пример: у Джона было 10 шариков, но он потерял несколько. Сколько у него сейчас?

Ответ: У него должно быть меньше 10:

Шарики < 10

Если у Джона все еще есть шарики, мы также можем сказать, что у него больше нуля шариков:

Шарики > 0

Но если бы мы думали, что Джон мог бы потерять всех своих шариков, мы бы сказали

Шарики ≥ 0

Другими словами, количество шариков больше или равно нулю.

Объединение

Иногда мы можем сказать две (или более) вещи в одной строке:

Пример: Бекки начинает с 10 долларов, что-то покупает и говорит: «У меня тоже есть сдача». Сколько она потратила?

Ответ: Что-то больше 0 и меньше 10 долларов (но НЕ 0 или 10 долларов):

«На что тратит Бекки»> 0 долл. США
«На что тратит Бекки» <10 долл. США

Это можно записать одной строкой:

$ 0 <"Сколько тратит Бекки" <10 $

Это говорит о том, что 0 долларов меньше, чем «То, что Бекки тратит» (другими словами, «То, что Бекки тратит» больше 0 долларов), а то, что Бекки тратит, также меньше 10 долларов.

Обратите внимание, что «>» перевернулось на «<", когда мы ставим перед , сколько тратит Бекки. Всегда проверяйте малый конец указывает на малое значение .

Смена сторон

Мы видели в предыдущем примере th

Какую часть океана мы исследовали?

Автор Oishimaya Sen Nag 27 августа 2018 года в Environment

Большая часть океана не исследована.

6. Какая часть океана еще не исследована?

Несмотря на то, что люди исследовали и нанесли на карту большие части планеты Марс и Луны в космическом пространстве, до сих пор исследована лишь небольшая часть Мирового океана.Говорят, что людям удалось исследовать только около 5% дна океана. Остальные 95% океана до сих пор остаются загадкой. Почему исследование морских глубин является такой сложной задачей, которую некоторые эксперты считают более сложной, чем исследование космических объектов? Фактически, больше людей ступили на поверхность Луны, чем нырнули в глубины Марианской впадины в Тихом океане, одной из самых глубоких частей Мирового океана.

5.Почему так важно исследование океанов?

Океаны занимают 70% общей площади поверхности Земли и более 90% жизненного пространства на планете. Фактически, все виды наземной фауны являются исключением в мире океанических существ. Океаны влияют на климат и погодные явления на суше, и большое количество океанической флоры и фауны являются важными источниками пищи для людей. Океаны позволяют перемещаться между континентами и странами мира, и около половины населения мира проживает в прибрежной зоне.Таким образом, понимание Мирового океана чрезвычайно важно для нас. Изменения в океанах Земли будут напрямую влиять на нашу жизнь на суше, и поэтому нам необходимо обнаруживать такие изменения как можно раньше. Помимо расширения наших знаний об океанах для нашей безопасности и экономических выгод, исследование дна океана также будет утолить любознательный человеческий разум и нашу жажду познания неизведанного.

4.Тайны глубокого моря

Ученые и исследователи считают, что в глубинах Мирового океана еще предстоит разгадать множество загадок. Например, в океане находятся огромные подводные водопады, высота которых часто превышает высоту водопада Анхель высотой 3212 футов, самого высокого водопада на Земле. Кроме того, на дне океана есть озера с глубиной более 300 футов. Считается, что эти озера являются хозяевами видов, которых нет ни в какой другой части океана.Морское дно также сильно волнисто в ряде мест с горными хребтами и долинами. Подсчитано, что на морском дне есть долины, более глубокие, чем в Гранд-Каньоне. Существует также невероятное разнообразие морских существ, которые еще предстоит обнаружить и классифицировать. Самое удивительное в морской жизни — это невероятное биоразнообразие, которое демонстрирует океаническая экосистема. Об этом свидетельствует тот факт, что 297 новых видов морских существ были обнаружены на единственной колонне вулканической породы в океане.

3.Проблемы, возникающие при исследовании глубоководных морей

Исследование морских глубин — это очень сложная деятельность, требующая сложного оборудования, больших бюджетов, смелого и опытного персонала и разрешений от правительств на национальном и международном уровнях.

Глубоководные водолазы сталкиваются с рядом угроз, таких как неблагоприятные физиологические последствия высокого давления воды, угрозы со стороны странных и опасных морских существ, выход из строя водолазного оборудования и т. Д.Температуры на дне океана также сильно различаются. В определенном месте может быть почти замерзание, в то время как присутствие гидротермальных источников в других местах может поднять температуру океана до 400 градусов по Цельсию. Видимость часто плохая на больших глубинах океана, преобладает кромешная тьма. Такие качества морских глубин подвергают экстремальному стрессу как дайверов, так и глубоководные аппараты. Даже небольшая трещина в корпусе подводного аппарата может привести к тому, что он расколется, как бумажный стаканчик, на большой глубине в океане.

2. Какая часть океана исследована до сих пор?

Некоторые эксперты считают, что утверждение о том, что только 5% дна океана было нанесено на карту, а 95% дна не нанесено на карту, не совсем верно.Фактически, все дно океана было нанесено на карту с максимальным разрешением примерно 5 км, что означает, что были нанесены на карту все элементы дна океана, размер которых превышает 5 км. Однако верно то, что полное и подробное картирование дна океана все еще отсутствует. В случае Венеры 98% поверхности планеты нанесено на карту с разрешением около 100 метров. Однако только от 10% до 15% дна океана было нанесено на карту с этим разрешением.

В отличие от объектов суши, которые наносятся на карту с помощью радара, передаваемого со спутников, океанское дно необходимо измерять другими способами.Океанская вода блокирует радиоволны, что делает измерения неточными. Однако можно измерить высоту морской поверхности с помощью спутников. Используя сложные математические вычисления, если можно вычесть изменения высоты поверхности океана из-за волн и приливов, можно точно измерить падения и неровности поверхности океана, на которые влияют ландшафты на дне океана. Например, в местах с большими горами на морском дне небольшое увеличение местной силы тяжести из-за массы горы будет притягивать морскую воду, образуя небольшой бугорок над объектом.Это увеличит высоту поверхности моря в таких местах.

1.Технологии будущего для исследования океанов

В настоящее время необходим переход от спутниковой технологии к гидролокационному обнаружению для более детального картирования дна океана. Современные системы обнаружения сонаров могут создавать карты дна океана с разрешением около 100 метров. С помощью этой технологии было нанесено на карту от 10% до 15% дна океана. Однако, чтобы обнаруживать объекты и особенности на морском дне с еще большим разрешением, гидролокатор должен выполнять обнаружение с более близкого расстояния к морскому дну.В этом отношении могут быть полезны подводные аппараты или буксируемые инструменты.

Глубина Марианской впадины 7 миль — что там внизу?

Где-то между Гавайями и Филиппинами, недалеко от небольшого острова Гуам, далеко под поверхностью воды находится Марианская впадина, самое глубокое место в океане.Что там внизу?

Насколько глубока Марианская впадина?

Траншея расположена как вмятина в форме полумесяца на дне Тихого океана, ее длина составляет более 1500 миль, средняя ширина — около 43 миль, а глубина — почти 7 миль (или чуть менее 36 201 футов). На этой глубине вес всей этой воды выше делает давление в траншее примерно в 1000 раз выше, чем, скажем, в Майами или Нью-Йорке. Напольные вентиляционные отверстия выделяют пузырьки жидкой серы и двуокиси углерода.Температура чуть выше нуля, и все тонет во тьме.

Для сравнения: большая часть океанской жизни обитает на глубине более 660 футов. Атомные подводные лодки парят на высоте около 850 футов под поверхностью, путешествуя через океанские воды. Китов обычно не видно ниже 8 200 футов. Место настоящей (хотя и вымышленной) любви Джека и Роуз, затонувший Титаник, можно найти на высоте 12 467 футов.

Согласно National Geographic, если бы вы поместили Эверест на дно Марианской впадины, его пик все равно находился бы примерно на 7000 футов ниже уровня моря.

Ближе к южной оконечности Марианской впадины находится Глубина Челленджера. Он находится на 36 070 футов ниже уровня моря, что делает его наиболее удаленным от поверхности воды и самой глубокой частью желоба.

Если бы вы поместили гору Эверест на дно Марианской впадины, ее пик все равно находился бы примерно на 7000 футов ниже уровня моря.

В то время как количество людей, поднявшихся на вершину Эвереста, наивысшей точки на Земле, исчисляется тысячами, только 3 дайвера когда-либо исследовали Глубину Челленджера.Первая экспедиция состоялась в 1960 году, когда Жак Пикар и лейтенант ВМС Дон Уолш достигли Глубины Челленджера на подводном аппарате ВМС США. Они смогли провести там всего 20 минут из-за экстремального давления, и их прибытие подняло слишком много пыли с морского дна, чтобы они могли сделать какие-либо фотографии.

Следующий посетитель прибыл более 50 лет спустя в 2012 году, когда кинорежиссер и фанат научной фантастики Джеймс Кэмерон соло нырнул в Глубину Челленджера на подводной лодке, которую он сконструировал сам.Кэмерон смогла провести там три часа. И, конечно же, он снял видео и сделал много фотографий — в конце концов, он же голливудский режиссер.

Однако экстремальное давление сказалось на его оборудовании. Батареи разряжены, сонар вышел из строя, а некоторые двигатели его судна вышли из строя, что затруднило маневрирование.

Почему мы исследуем траншею?

Наши ограниченные знания о Марианской впадине означают, что мы исследовали космическое пространство дальше, чем глубины океана.И точно так же, как наши усилия по исследованию космоса движимы вопросом «Есть ли там жизнь?» таким было наше желание исследовать траншею.

Ваши кости буквально растворились бы на такой глубине.

До 1960 года морские биологи скептически относились к тому, что в таких экстремальных условиях может жить что угодно. Некоторые до сих пор считают, что позвоночные животные не выжили бы при таком высоком давлении, потому что кальций может существовать только в растворе. Это означает, что ваши кости буквально растворятся на такой глубине.

Но даже во время своего короткого визита Пиккард и Уолш сообщили о признаках жизни, в том числе о том, что, по их словам, выглядело как камбала. (Хотя некоторые ученые позже утверждали, что это, должно быть, был морской огурец). В своей экспедиции Джеймс Кэмерон описал дно Челленджера как «очень лунное», то есть довольно бесплодное, когда оно ожило. Но его исследования выявили новые виды бактерий и некоторых мелких беспозвоночных, которые могли зарабатывать себе жизнь даже в самом глубоком месте Траншеи.

На немного меньших глубинах (думаю, очень, очень глубоко вместо очень, очень, очень глубоких) экспедиции обнаружили разнообразие океанических существ, которые сделали остальную часть Желоба своим домом. В 2015 году исследователь Okeanos Explorer, возглавляемый Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), обнаружил крошечного, почти полупрозрачного осьминога, которому, похоже, не хватает способностей к изменению цвета других осьминогов, «губки размером с минивэн» и призрачная белая рыба, которую описывают как мини-версию Фалькора, большого белого дракона из Бесконечной истории.

Понимание того, как жизнь может выжить в таких экстремальных условиях, может помочь нам понять, как жизнь могла возникнуть на Земле, когда наша планета была более горячей и более изменчивой, чем сегодня. Исследователи также надеются, что микроорганизмы, обнаруженные на такой глубине, могут найти применение в биомедицине. Недавно ученые отметили, что некоторые из этих уникальных бактерий в Траншеи, по всей видимости, питаются маслами.

Как образовалась Марианская впадина?

Марианская впадина не одинока: здесь есть целая сеть глубоких желобов, пробивающихся по дну океана.Они являются результатом столкновения двух тектонических плит. Когда две каменные плиты, составляющие поверхность Земли, перемещаются и врезаются друг в друга, одна плита может быть зажата под другой, образуя траншею.

Ранее в этом году поступило третье заявление об обнаружении пластикового пакета в траншее, на этот раз от дайвера, исследующего глубину до 35 849 футов.

В 2009 году тогдашний президент Джордж Буш установил Национальный морской памятник Марианской впадины, в результате чего был создан памятник U.Охраняемая зона С. над большей частью желоба. США обладают юрисдикцией над большей частью траншеи, потому что она находится ближе всего к Гуаму, территории США. Теперь для посещения требуются разрешения на исследования, но это не остановило медленный поток пластиковых отходов, которые теперь проникли даже в самые глубокие глубины океана. Ранее в этом году поступило третье заявление об обнаружении полиэтиленового пакета в траншее, на этот раз от дайвера, исследующего глубину до 35 849 футов. Вздох.

Какой вес может выдержать пол? Инженер-строитель объясняет.

Сколько веса может выдержать пол?

Это общий вопрос, который задают менеджеры предприятия, когда думают о новой файловой системе или добавлении тяжелого оборудования.

Может ли пол вашего офиса справиться с добавлением большой системы хранения документов?

Например, правильно спроектированный офисный пол может выдерживать 50 фунтов на квадратный фут. Это может показаться легким, но это 50 фунтов на каждый квадратный фут площади пола.

Это не означает, что лайнсмен весом 300 фунтов, стоящий на одной ноге, проваливается через пол.

Равномерную номинальную нагрузку на балку можно легко перевести в эквивалентную максимальную точечную нагрузку.

Например, балка перекрытия с шагом 16 дюймов, которая может выдерживать 53 фунта на погонный фут, будет преобразована в одноточечную нагрузку 318 фунтов в ее центре.

Расположение и конфигурация тяжелых грузов следует рассматривать в индивидуальном порядке. При особо высоких нагрузках рекомендуется обратиться к инженеру-строителю для исследования размеров и компоновки каркаса пола.

Могут быть работоспособные решения, которые не потребуют дорогостоящих изменений конструкции. Эти решения могут включать: Распределение тяжелой нагрузки более чем на одну балку перекрытия. Стратегическое размещение груза ближе к концу балки.

Тем не менее, рекомендуется провести тщательную оценку концевых соединений. Ограничение нагрузки на оставшиеся участки пола.  Еще одно соображение, о котором следует помнить, — это влияние большой нагрузки на дополнительный прогиб.

Даже при том, что дополнительное отклонение может быть в пределах нормы, необходимо также учитывать впечатление устойчивости пассажиров.Понимание конструктивных ограничений напольных систем — лишь один из способов, которыми ADS Engineering может помочь при оценке существующих зданий. Чтобы узнать о других способах использования ADS, посетите наш веб-сайт по адресу https://alleghenydesign.com/structural-engineering

.

Спасибо за чтение!
~ Дэйв

Написано Дэвидом Симпсоном, P.E., SECB, MBA, президентом, главным инженером

Дэвид Симпсон имеет более 30 лет опыта в проектировании конструкций и управлении проектами для промышленных, коммерческих, институциональных и ядерных / химических объектов, использующих сталь, бетон, кирпич и дерево.Его достижения включают управление проектированием и строительством медицинских учреждений, гостиниц, школ, торговых центров, авиационных ангаров, многочисленных торговых объектов и выполнение ряда судебно-технических заданий. Он имеет профессиональную регистрацию в округе Колумбия, Мэриленде, Огайо, Пенсильвании, Южной Каролине, Вирджинии и Западной Вирджинии. Симпсон окончил Технологический институт Западной Вирджинии со степенью бакалавра в области гражданского строительства и MBA Университета Западной Вирджинии.

Как рассчитать, какой вес может нести корпус?

Формула вычисления емкости

Привет, ребята, я часто читаю ваши темы, и это одна из тех, на которые я мог бы пролить свет.

Существует техническая формула для расчета грузоподъемности гидроцикла, но вам нужно знать некоторые технические цифры, прежде чем вы сможете рассчитывать.

Макс.нагрузка M = (0,75 X V X 1000 — Вт)

M = Макс.нагрузка
V = Объем (в кубических метрах) полной плавучести лодки
W = Общий вес (в килограммах) лодки, включая все аксессуары

Проблема с этой формулой заключается в том, что это произвольный коэффициент 0,75, который, как считается, представляет собой массу тела.В этом примере 0,75 означает 75 кг (165 фунтов).

Но я не считаю эту формулу достаточно точной, чтобы точно предсказать доступный надводный борт плота или пакрафта. Я обычно устанавливаю наши проектные мощности на 50% подводных корпусов. Таким образом, лодка с 14-дюймовыми трубами утонет на 7 дюймов, чтобы определить ее «максимальную вместимость». Лодка с 22-дюймовыми трубами будет опускаться до 11 дюймов, чтобы достичь своей «максимальной вместимости». Приведенная выше формула не работает, если вы не замените 0,75 на 0,55 (55 кг = 121,25 фунта).

Пример: Моя новая лодка (Корк),

11 футов в длину
44 дюйма в ширину
14-дюймовые трубы для 107 см (центральные секции труб)
Трубы 22 дюйма для 107 см (носовая и кормовая секции)
2-дюймовый пол
вес = 39 фунтов (17.8 кг)
емкость = 1200 фунтов
Общий объем (кубические метры) = 1,026 м3

Технический персонал для формулы:

Если бы формула из учебника была правильной, эта лодка имела бы грузоподъемность 1650 фунтов. Однако правило 7-дюймовой свободной доски требует, чтобы формула слегка изгибалась, чтобы обеспечить точный эффект безопасной тяги при максимальной нагрузке:

0,55 X 1,026 X 1000 — 17,8 = 546,13 кг (1204 фунта)

Любой может сразу оценить субъективность математических предсказаний «вместимости», поскольку, в конце концов, ваш максимальный объем определяет речной характер, а не сама лодка!

Ура

Ларри Бартлетт

муравьев могут подниматься в 5000 раз больше собственного веса

В журнале Journal of Biomechanics исследователи сообщают, что шейный сустав обычного американского полевого муравья может выдерживать давление, в 5000 раз превышающее его вес.

«Муравьи — впечатляющие механические системы — действительно поразительные», — сказал Карлос Кастро, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в Университете штата Огайо. «Перед тем как мы начали, мы сделали несколько консервативную оценку, что они могут выдержать в 1000 раз больше своего веса, а оказалось, что это намного больше».

Инженеры изучают, могут ли подобные шарниры позволить будущим роботам имитировать способность муравья поднимать тяжести на земле и в космосе.

Другие исследователи долгое время наблюдали за муравьями в поле и предположили, что они могут поднимать вес, в сто раз превышающий их собственный вес, судя по полезной нагрузке в виде листьев или добычи, которые они несли.Кастро и его коллеги использовали другой подход.

Муравьев разобрали.

«Как и в любой другой инженерной системе, если вы хотите понять, как что-то работает, вы разбираете это», — сказал он. «В данном случае это может показаться жестоким, но сначала мы сделали им наркоз».

Инженеры исследовали муравья из кургана Аллегейни (Formica exsectoides), как если бы это было устройство, которое они хотели реконструировать: они протестировали его движущиеся части и материалы, из которых он сделан.

Они выбрали именно этот вид, потому что он обычен в восточной части Соединенных Штатов и может быть легко получен из университетского насекомого. Это обычный полевой муравей, который не особо известен своей подъемной способностью.

Они изучали муравьев с помощью электронной микроскопии и просвечивали их рентгеновскими лучами с помощью аппаратов микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Они поместили муравьев в холодильник, чтобы обезболить их, затем склеили их лицом вниз в специально разработанной центрифуге, чтобы измерить силу, необходимую для деформации шеи и, в конечном итоге, отрыва головы от тела.

Центрифуга работала по тому же принципу, что и обычный карнавальный аттракцион под названием «ротор». В роторе вращается круглая комната, пока центробежная сила не прижимает людей к стене, и пол не выпадает. В случае с муравьями их головы были приклеены к полу центрифуги, так что, когда она вращалась, тела муравьев тянули наружу, пока их шеи не разорвались.

Центрифуга вращалась со скоростью до сотен оборотов в секунду, каждое увеличение скорости оказывало на муравья все большую внешнюю силу.При силе, превышающей вес тела муравья в 350 раз, шейный сустав начал вытягиваться, а тело удлинялось. Шеи муравьев разрывались с силой, в 3 400–5 000 раз превышающей средний вес тела.

Micro-CT сканирование выявило структуру мягких тканей шеи и ее связь с твердым экзоскелетом головы и тела. Электронно-микроскопические изображения показали, что каждая часть сустава голова-шея-грудь была покрыта разной текстурой со структурами, которые выглядели как неровности или волоски, выходящие из разных мест.

«Другие насекомые имеют похожие микромасштабные структуры, и мы думаем, что они могут играть какую-то механическую роль», — сказал Кастро. «Они могут регулировать способ соединения мягких тканей и твердого экзоскелета, чтобы минимизировать стресс и оптимизировать механическую функцию. Они могут создавать трение или прижимать одну движущуюся часть к другой ».

Еще одна ключевая особенность дизайна — это граница раздела между мягким материалом шеи и твердым материалом головы.Такие переходы обычно создают большие концентрации напряжений, но у муравьев есть ступенчатый и постепенный переход между материалами, который дает улучшенные характеристики — еще одна конструктивная особенность, которая может оказаться полезной в искусственных конструкциях.

«Теперь, когда мы понимаем пределы того, что может выдержать этот конкретный муравей и как он ведет себя механически, когда несет груз, мы хотим понять, как он движется. Как он держит голову? Что меняется, когда муравей разносит грузы в разные стороны? »

В один прекрасный день это исследование может привести к появлению роботов микроразмеров, сочетающих мягкие и твердые части, как тело муравья.Сегодня большая часть работы в робототехнике связана со сборкой небольших автономных устройств, которые могут работать вместе.

Но, как пояснил Кастро, возникнет трудная проблема, если исследователи попытаются создать больших роботов на основе той же конструкции.

Муравьи сверхсильны в малых масштабах, потому что их тела очень легкие. Внутри жесткого экзоскелета их мускулам не нужно обеспечивать особую поддержку, поэтому они могут использовать всю свою силу для подъема других предметов. Люди, напротив, несут сравнительно тяжелые грузы из-за своего веса.Поскольку наши мышцы поддерживают вес нашего тела, у нас не остается столько сил, чтобы поднимать другие предметы.

Однако в человеческом масштабе муравьев побеждают основы физики. Их вес увеличивается с увеличением их общего объема (размеры в кубе), в то время как сила их мускулов увеличивается только с увеличением площади поверхности (размеры в квадрате). Таким образом, муравей размером с человека, если бы он существовал за пределами фильма ужасов, вероятно, не смог бы так успешно переносить экстремальные нагрузки в человеческом масштабе.

Большой робот, основанный на этой конструкции, мог бы перевозить и буксировать грузы в условиях микрогравитации, поэтому вполне возможно, что однажды мы сможем использовать гигантских роботов-муравьев в космосе, «или, по крайней мере, что-то, вдохновленное муравьями», — сказал Кастро. .

Тем временем инженеры внимательно изучат мышцы муравья, возможно, используя магнитно-резонансную томографию. Компьютерное моделирование также поможет ответить на вопрос о том, как масштабировать аналогичные конструкции.

Связанные

.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *