Výpočet tloušťky základové desky – princip a online kalkulátor

Většina návštěvníků našich stránek nejsou specialisté v oblasti architektury a designu. Náš průměrný návštěvník chce pro svůj budoucí domov získat pevnou, spolehlivou a odolnou podlahu. Terminologie stavebních předpisů a předpisů (SNiP) je často značně vzdálená obecně uznávaným představám o odolných podlahách. Aby bylo možné „normativní“ zatížení ze základního dokumentu tzv SP 20.13330.2011 Zatížení a nárazy přeměněna na odolnou podlahu, je nutné vzít v úvahu řadu vlastností konstrukce podlahy, zavést do pevnostního výpočtu „koeficient nevědomosti“ a „koeficient náhodnosti“. Pro ruské vývojáře je relevantní další koeficient, který nemá obdobu ani ve většině cizích jazyků. Tohle je ten notoricky známý Rus MOŽNÁ.

Několik nepochopitelných pravd:

1. Podlahy se při zatížení prohýbají. Někdy docela silný. Mnoho našich zákazníků se s touto skutečností smiřuje jen těžko a někteří ji neakceptují vůbec. Pro ně je ve vztahu k betonovým podlahám termín „prohnutý“ ekvivalentem termínu „rozbitý“ a fotografie statických (pevnostních) zkoušek podlah jsou šokující. Jako antistresovou terapii doporučuji sledovat видео a číst Článek.

2. Průhyb desky nesvědčí o její nízké pevnosti a. Stavební kódy (soubor pravidel) umožňují vychýlení stropu, ale omezují jeho velikost. Navíc tato omezení nejčastěji nejsou spojena s možnou ztrátou pevnosti podlahy – normy vycházejí ze skutečnosti, že průhyb, ke kterému dochází při zatížení, by neměl zákazníkům „lézt na nervy“ a neměl by způsobovat psychické nepohodlí. Proto se nazývají meze průhybu uvedené v normách estetické a psychologické .

Na obrázku vlevo je tabulka přípustných odchylek od aktuální sady pravidel. Nás zajímá především druhá řada tabulky (zvýrazněná červeným rámečkem). Estetická a psychologická omezení (obrázek vpravo) se nastavují v závislosti na délce (rozpětí) podlahy ve zlomcích této délky.

Pokud přejdeme od zlomků ke konkrétním hodnotám, dostaneme následující údaje. Z tabulky vyplývá, že podlahová deska o délce 6 metrů „má právo“ ohnout se o 30 mm. Je to hodně nebo málo? Z pohledu zpracovatelů stavebních předpisů je to přijatelné, ale pro většinu našich zákazníků nežádoucí. Jak se s tímto „nežádoucím“ vypořádat, se dočteme v další podkapitole. Průhyb desky je jedním z faktorů druhý mezní stav při posuzování pevnosti betonových podlah.

3. Podlahové nosníky lze během montáže ohnout nahoru o částku rovnající se průhybu. V tomto případě se při zatížení bude paprsek ohýbat méně nebo vůbec. Odborníci nazývali tuto technologickou techniku stavební výtah. Použití stavebního kladkostroje může výrazně zvýšit přípustné zatížení podlahy. Zároveň je ale nutné vzít v úvahu skutečnost, že stavební výtah přemění trám v oblouk se všemi z toho plynoucími důsledky, které je třeba vzít v úvahu při provádění pevnostních výpočtů podlahy.

4, Podlahová deska, jejíž okraje jsou „stisknuté“, je pevnější než stejná volně ležící deska. Experimentováním s obyčejným dřevěným pravítkem si snadno ověříte pravdivost tohoto tvrzení. Odpověď na otázku, jak moc sevření zvyšuje pevnost podlahy, najdete v kterékoli učebnici pevnosti materiálů. Věda vypočítala ohybové momenty v podlaze při působení zatížení rovnoměrně rozloženého po délce podlahového nosníku pro volné podepření (levý obrázek) a sevření (pravý obrázek). Vezměte prosím na vědomí ohybový moment M při sevření desky je třikrát menší. To znamená, že v tomto případě bude zapotřebí třikrát méně výztuže. Zdálo by se, že by to bylo jednodušší – štípnout a dobývat. Ale ve skutečnosti není sevření desky tak snadné. Pro „správné“ sevření je nutné vzít v úvahu všechny vlastnosti návrhu domu. V opačném případě může prasknout strop, ale nyní v horní zóně (obrázek vpravo).

5. Pevnost betonu v tahu je 10-12krát nižší než pevnost betonu v tlaku. S kloubovou podporou je podlahová deska pod zatížením stlačena v horní zóně a natažena ve spodní zóně. Horní zóna se zpravidla vyrovnává s tlakovým napětím, které zde vzniká, spodní zóna potřebuje pomoc. Ideálním pomocníkem se zde ukázala ocelová výztuž, která přebírá značnou část tahových napětí. V podlahy ATLANT pomáhá beton v této oblasti a tenkostěnný ocelový profil.

6. V betonu podlahové desky jsou povoleny trhliny. Trhliny, jejichž velikost (otvor) nepřesahuje přípustnou hodnotu, nejsou vadou podlahové desky. V závislosti na provozních podmínkách se maximální přípustná šířka trhliny pohybuje od 0,5 mm pro podlahy používané v interiéru do 0,3 mm pro podlahy vystavené srážkám. Otevření trhlin je jedním z faktorů druhý mezní stav posouzení pevnosti betonové konstrukce.

7. Nejdůležitější charakteristikou stropu je dovolené (užitné) zatížení. Toto zatížení se měří v kilogramech na metr čtvereční desky – kg/m2. Zde je důležité pochopit – pro každý metr čtvereční. Při dovoleném zatížení 500 kg/m2 pro místnost 20 m2 nebude maximální zatížení překročeno, pokud na podlahu místnosti nebude umístěno více než 10000 XNUMX kg. (10 tun) příčky, nábytek, lidé, zařízení. Pro představu, tolik váží šest průměrných osobních aut. Můžete si představit šest aut v místnosti o velikosti 20 m2. Pokud je na jednom místě (pravý diagram na obrázku) na desku aplikováno zatížení 1000 kg, což je dvojnásobek povoleného zatížení 500 kg/m2, neznamená to, že se deska zbortí. Takové zatížení se nazývá koncentrované. Jeho vliv je zohledněn speciálním výpočtem.

Zdůvodnění výpočtového modelu pro podlahy s profilem ATLANT

Atlant – první prefabrikovaná monolitická podlaha ve světové stavební praxi, u které tenkostěnný ocelový profil přilne k betonu podlahového nosníku. Pro zajištění přilnavosti jsou stěny profilu perforovány a dno je vyraženo. Tyto „nerovnosti“ po zalití ztraceného bednění betonem spolehlivě fixují profil na povrchu betonového jádra podlahového nosníku. V důsledku adheze se v podlahových trámech ATLANT objeví plochá vnější výztuž o tloušťce 1 mm (na obrázku vpravo zvýrazněna modře), který přebírá významnou část zatížení působících na podlahu.

Tato dodatečná výztuž je umístěna v nejvíce zatížené (tahové) oblasti podlahy. Jako první přebírá tahové síly, které vznikají v podlahovém nosníku při jeho ohybu.

Proces je do značné míry podobný adheze výztuže z vlnité tyče k betonu. Vlny na prutové výztuži několikanásobně zvyšují pevnost její adheze k betonu a umožňují plně realizovat pevnostní charakteristiky ocelové výztuže.

Plocha průřezu profilu ATLANT je 319 mm2 a plocha průřezu výztuže má průměr 10 mm. 78,5 mm2. Jednoduché výpočty ukazují, že profil ATLANT je plošně ekvivalentní čtyřem výztužným prutům o průměru 10 mm nebo jedné výztužné tyči o průměru 20 mm. Při provádění pevnostních výpočtů je vhodné nahradit plochou vnější výztuž tyčovou výztuží s ekvivalentní účinností. Tato náhrada umožňuje použití podlahových nosníků pro zkoumání (posouzení pevnosti) program ARBAT certifikovaný výpočetní systém SKAD.

V předchozím odstavci jsem záměrně použil výraz „ekvivalentní v účinnosti“. Je to dáno tím, že u nosníků s profilem ATLANT je jako pracovní výztuž trojúhelníkového rámu použita vysokopevnostní výztuž A500C. Seznam pravidel pro navrhování železobetonových konstrukcí bez předpínací výztuže stanoví normové a návrhové charakteristiky výztuže, které je nutno použít při posuzování únosnosti železobetonových konstrukcí (tabulka vpravo). Pro výztuž A500C se předpokládá vypočtená pevnost výztuže v tahu 435 MPa.

В vědecká a technická zpráva TsNIISK pojmenovaná po. V.A.Kucherenko podle pevnostního posouzení ocelobetonové podlahy Předpokládá se, že vypočtená pevnost v tahu profilovaného ocelového plechu o tloušťce 1 mm se rovná Ry = 230 MPa. Profil ATLANT je rovněž vyroben z ocelového pozinkovaného plechu tloušťky 1 mm. Pevnost plechu je téměř dvakrát nižší než pevnost trojúhelníkové výztuže rámu. S ohledem na to se při provádění pevnostní zkoušky podlahových nosníků ATLANT nenahradí profil čtyřmi, ale pouze dvěma výztužnými tyčemi o průměru 10 mm.

V důsledku toho jsou pevnostní výpočty podlahy s novým profilem provedeny na základě toho, že ke dvěma stávajícím pracovním výztužným tyčím o průměru 10 mm jsou přidány další dvě stejné tyče (v diagramu zvýrazněné červeně) ( zvýrazněno v diagramu žlutě). Jak Výsledkem je, že u většiny pokrytých rozpětí umožňuje použití profilu ATLANT zdvojnásobení pevnosti podlahy. Tento výpočetní model je součástí kalkulačky.

Dekódování výsledků získaných pomocí kalkulačky

Na základě analýzy kalkulátor vybere možnosti návrhu podlahy, které splňují počáteční data. V tomto případě jsou následující parametry návrhu považovány za proměnné:

1. Způsob upevnění podlahových nosníků ve stěnách budovy je kloubový (W) nebo svěrný (Z).
2. Tloušťka podlahy – 150, 200, 250 a 300 mm.
3. Průměr přídavných armatur je 8-20 mm.
4. Počet vrstev výztužné sítě v horní zóně desky. U sklopné verze je zde vždy použita jedna vrstva síťky u stahovací je možné použít dvě vrstvy výztužné síťoviny.