Сборно-монолитное перекрытие

инструмент в цеху, патентов нет.

 

Верно.
Но арматуру в верхнем слое не убирайте.

 

Так это, поделитесь с обчественностью как самому рассчитать армирование! Думаю, что это очень полезно будет в конкретно этой теме. Для себя мечУсь между ребристыми от Winder-а (https://www.forumhouse.ru/threads/142275) и сборно-монолитными естественно самостоятельного изготовления.
Технологию перекрытия между мансардным и вторым этажем в случае сборно-монолитного перекрытия выбрал такую:
1. межбалочный заполнитель - ГБ блоки, с выпиленной четвертью внизу под доску 50-ку
2. опалубка у балки - снизу доска 50-ка, причем планирую так их и оставить после заливки.
Крыша уже сделана и заводские плиты отпадают сразу, чистый монолит не хочется по причине бОльшего веса да и просто объема подаваемого на высоту 6 метров бетона.
Мои исходные данные, которые заданы текущим конструктивом:
1. длина перекрытия "в чистоте" 8,25 метра
2. полка опоры глубина в полкирпича на стену из 1,5 кирпича.
3. высота перекрытия максимум 30 см

Несущая способность хотелось бы иметь аналогичную перекрытию Winder-а, то есть 550кг/м2 (везде).

Так вот к вам как к тому, кто разобрался с расчетом обращаюсь, "ткните носом" в ту самую спецлитературу, а?

 

Отдайте поиск, учебники по сопромату. Не зная уровня вашей подготовки сложно рекомендовать.
Вам бы посоветовал ребристую плиту, там почти нет подводных камней.

 

Sepavi, так это, там тоже считать надо, поскольку типовые решения у Winder-а рассчитаны на пролет до 7 метров, вот в чем печаль моя

 

А зачем выпиливать четверть и заливать доски. <ссылка удалена модератором> (стр.2), что незакрепленные блоки выдавить после невозможно и 10-кратной нагрузкой, в них проникает бетон при заливке. Доски там тоже временные, что бы поверх ребра залить...

 

Если выпилить четверть, то доска заподлицо с блоком будет, можно подшить потолок. Буду строить еще гвозди снизу засажу в доску.

 

Ага, поделитесь!... Да счас прям, делиться, да меня жаба задавит, делиться!...
Шутка! Ниже изложена 1 часть, планирую части 2 и 3, накропал что смог, просто расчеты - тема длинная, я дней 10 свой мозг сносил до состояния ступора, пока разобрался, как раз приболел, ну и сидел дома...
Ссылка на литературу - накачал в ноут кучи учебников. Так вот, из всей кучи самой удобноперевариваемой считаю "Учебное пособие МинОбрНауки Республики Казахстан в качестве учебного пособия для студентов технических специальностей вузов Казахстана. А. Кузютин Э. Бубнович Строительные конструкции". Поройся по Инету торрентам найдешь. Как ее освоил - все встало более-менее по местам, правда до этого другими авторами базис знаний заложил в свою черепушку.
Да, казахи молодцы, они экономически уже нас кое-где делают (если не жрать официальную статистику), скоро вообще обойдут. Авторам книги РЕСПЕКТ!

Ладно, если модеры из-за объема не вычеркнут сии расчеты, начнем потихоньку: Сначала посчитаем несущую способность. Сразу оговорюсь - это только пример, и :"Братва, не стреляйте пианиста, он играет как умеет!". Поскакали...

ДАНО:
Хачю ж\б балку ширина 216 мм высота 200 мм с одиночной продольной арматурой 2шт по 16мм АIII, бетон класса В20, защитный слой бетона а=35 мм. Коэффициент условий работы бетона в моем коттедже k=0,9 (правильно, чего его, то бишь бетон, напрягать ответственностью).
Считаем расчетный изгибающий момент: Вес самой балки пока забудем. Временные нагрузки 1,5 кН\м. Не серьезно, считать не интересно! Ага, зафигачим на всю длину балки теплоаккумулирующую стену из силикатного кирпича на высоту этажа в 3 м (высота этажа чтоб жить и на мозги не давило) в один кирпич. Выходит на погонный метр (удельный вес такой кладки на цементно-песчанном растворе 1800 кг\м3, объем 0,75 м3) сила надавит в 1,35кН\м. То-же мало, опять считать нечего. Ладно, потолки высота 3 метра, берем и цыфру с потолка 3кН\м.
Итак, расчетный изгибающий момент 3кН\м.

РЕШЕНИЕ:
Смотрим справочные и строительные таблицы.
Для бетона В20 расчетное сопротивление сжатию в соответствии с коэффициентом работы (см. выше) составит 10,35МПа.
- - - ЕСЛИ ВЫ НЕ СМОЖЕТЕ САМОСТОЯТЕЛЬНО ДАЖЕ ЭТО ПОСЧИТАТЬ – ДАЛЬШЕ МОЖЕТЕ НЕ ЧИТАТЬ, ТУТА ВАМ «ЛОВИТЬ НЕЧЕГО». Лучше покланяться проектировщику или отвалить за расчет бабки «типа доброхотам», они – любой каприз за ваши деньги.
Для арматуры расчетное сопротивление Rарм = 365 МПа, общая площадь сечения арматуры Аарм=4,02 см2.

Рабочая высота балки h0=165 мм (высота минус защитный слой)

- - - ЧТОБ СЧИТАТЬ ДАЛЕЕ, ХОРОШО БЫ ПОНИМАТЬ, КАК ВООБЩЕ РАБОТАЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОН И ЧТО ТАКОЕ «СЖАТАЯ ЗОНА».
Высота сжатой зоны (это то место, которым бетон работает от ваших нагрузок)
х = (Rарм х Аарм)\ (Rбет х b), это у нас с вами
х – та самая высота сжатой зоны
Rарм – см. выше расчетное сопротивление арматуры
Аарм – см. выше площадь сечения работающей арматуры
Rбет – см. выше расчетное сопротивление бетона (особо интересные значения принимает, когда бетон делают «мы с знакомым строителем и гурьбой веселых азиат, танцующих с бубнами вокруг бетономешалки»)
b– это ширина нашей балки
Считаем и получаем для рассматриваемой балки
Высота сжатой зоны х = 6,56 см = 65,6 мм

Теперь можем посчитать относительную высоту сжатой зоны бетона (а что не посчитать? Раз уж начали, давайте насчитаемся до одури).
Еотн = х \ h0, тут
х – см. выше посчитанная высота сжатой зоны
h0 – см. выше рабочая высота балки
У нас с вами (или уже без вас, или с вами, а вы с анальгином от опухания мозгов?) получилось Еотн = 0,0398

Оп-па! А сейчас очень интересное: оказывается!, различают два случая расчета изгибаемых ж\б элементов по нормальным сечениям. 1 случай – это когда напряжения в бетоне и растянутой арматуре достигают своих предельных значений от нагрузки сообща, 2 случай – напряжение в бетоне на пределе, а в растянутой арматуре действует напряжение. Не поверите, но граница между ними определяется в зависимости от относительной высоты сжатой зоны бетона Е и так называемого граничного значения относительной высоты сжатой зоны.
В зависимости от свойств материала арматуры и бетона (кои вы планируете использовать при созидании вашего железобетонного чуда) можно определить граничное значение относительной высоты сжатой зоны Епред. Формула мудреная пока не начнешь считать, а так ничего хитрого:
Епред = w\(1 + (Оарм\Оармпред (1 – w\1,1) загадочные буквы означают:
Епред – очень нужное нам граничное значение относительной высоты сжатой зоны
w– характеристика деформативных свойств сжатой зоны бетона w = а – 0,008Rбет где Кбет уже в который раз расчетное сопротивление бетона сжатию, а = 0,85 для тяжелого бетона или а = 0,8 для мелкозернистого и легкого бетона
Оарм – напряжение в арматуре, для ненапряженной арматуры классов АI, AII, AIII, BpI оно равно см. выше расчетному сопротивлению арматуры
Оармпред – предельное напряжение в сжатой арматуре, равное 400 МПа при коэффициенте работы бетона большем или равном 1, и 500 МПа при коэффициенте меньшем единицы (наш случай. А вы еще тут?.. Вам надо было в инженерно-строительный поступать, не искали бы по форумам примеры расчета железобетонных балок. Ох-ох-ох…)
Вообщем, получаем из энтой формулы значение Епред = 0,50828. А до этого нашли Еотн = 0,0398.
Так вот, их взаимоотношения и определят, с каким случаем работы арматура – бетон (1- совместным или 2 - переармированным) в нашей балке мы будем строить дом и жить в что построили. Если Епред больше равно Еотн, бетон и арматура «скачут в одной упряжке» и случай 1; если Епред меньше Е отн, случай 2, «чё-та арматуры ты наложил дофига, но понимаю, что работаешь не на цементном заводе, а на металлобазе».
В нашем случае 0,50828 больше чем 0,0398, Епред больше Еотн наш случай номер один (для гурманов лоботомии скажу красивее: - так как граничное значение относительной высоты сжатой зоны больше относительной высоты сжатой зоны, то имеем 1 случай расчета изгибаемых элементов по нормальным сечениям).

Вот все и заканчивается на самом интересном… Ведь в 1-м случае условие прочности балки имеет вид:

- для бетона считаем прочность по формуле Rбет х bх х х (h0 – х\2) где
Rбет – см. выше
b– см. выше
х х х – читается как «умножить х умножить» (вообщем как еще клавиатурой это можно изобразить?), а «х» – см. выше (ну ладно, это посчитанная высота сжатой зоны).
h0 – см. выше
Для нашего случая получаем значение 19,39кН\м прочность бетона

- для арматуры считаем прочность по формуле Rарм х Аарм х (h0 – х\2) где
Rарм – см. выше
Аарм – см. выше
остальное – вы правильно догадались, - «см. выше»
Для нашего случая получаем значение опять 19,39кН\м прочность уже арматуры.

ОТВЕТ: Давить балку будем из ДАНО: расчетный изгибающий момент 3кН\м, т. е. запаса прочности балки хватит на 6 раз, и мое «хачю такую балку» при указанной нагрузке «можно», условие прочности выполняется, несущая способность балки обеспечена.

Теперь серьезно: вышеизложенные формулы нужны, когда мы захотим определить не «хачю балку», как делается большинством доморощенных проектировщиков, а соберемся определить именно ОПТИМАЛЬНЫЕ размеры сечения бетона балки и площадь сечения арматуры. Планирую изложить это в следующих сериях своего опуса, но – так как на это я трачу свое личное время (которое я очень ценю), хотелось бы услышать форумчан – нужно-ли продолжать сие бумагомарание, имеющей под собой цель помочь и словом и делом в их расчетах. Или не стоит продолжать? Есть интерес?
Правда, если Вы сможете самостоятельно просчитать нагрузки на свое перекрытие, думаю, Вы будете очень приятно удивлены тем, сколько сил и денег могли без математики выбросить на ветер.
Проектировщики не зря получают свои деньги (правда, если это настоящие спецы, коих в Наша ПутинРаша скоро не будет. Будут менеждеры. Да и черт с ней, со страной!)

 

Wladhs - браво.

Об оптимизации очень убедительно.

 

Для готовых оценок можете воспользоваться программой Плита 4.5 (есть в интернете) она несложная.
Для эмуляции ребристой плиты задайте шаг поперечной арматуры 1-2 метра.

 

Уважаемый Wladhs, интерес не остыл, занимательное чтиво, пока правда не считал самостоятельно, но мысль прослеживается и это радует

 

Безусловно продолжайте. Всё изложили грамотно. Решпект.
Но есть небольшая ложка дёгтя (уж простите). Я сначала бегло просмотрел расчёт, и что-то меня расстроило - наверно уж всё больно красиво получается. Стал смотреть внимательней...
Не уловил в исходных данных величину пролёта (видимо где-то раньше она оговаривалась). Так, что ещё?
Ну, допустим, в расчётах принято использовать не нормативные значения нагрузки, а расчётные. Т. е. временную нагрузку в 1,5 Кн/м надо умножить на коэффициент надёжности по нагрузке 1,3. Получится уже около 2 Кн/м. То же самое необходимо проделать и с постоянной нагрузкой (стена высотой 3 м в кирпич толщиной). Тут коэффициент 1,1. Т. е. так, без коэффициентов, считать нельзя.
И всё бы ничего... Но при определении этой постоянной равномерно распределённой нагрузки Вы, к сожалению, ошиблись ровно в 10 раз.
"...(удельный вес такой кладки на цементно-песчанном растворе 1800 кг\м3, объем 0,75 м3) сила надавит в 1,35кН\м".
Нет. И ещё раз нет. Кирпичная кладка объёмом 0,75 м3 (это 1 м стены высотой 3 м) весит 13,5 кН.
Дальше я не пересчитывал.
Но тем не менее, как в анекдоте с Вовочкой: "Мари Ванна, ход Ваших мыслей мне нравится".
Мы, форумляне, ждём от Вас продолжения этого увлекательного расследования...

 

Нет, ну так уж совсем нельзя! Хотя мы и договаривались "не стрелять в пианиста", но тем не менее...
О каком расчётном изгибающем моменте может идти речь? Это как понимать? Равномерно распределённая нагрузка (пусть взятая с потолка), исчисляемая в кН/м, "лёгким движением руки" превращается в изгибающий момент (к тому же расчётный), размерность которого, как мы понимаем, должна выражаться в кНхм. Значит это отнюдь не изгибающий момент.
Для справки - расчётный изгибающий момент в сечении балки в нашем случае вычисляется по формуле "КУ ЭЛЬ квадрат, делённое на восемь". Причём "КУ" - это поперечная сила, равная (опять же в нашем случае) половине произведения распределённой нагрузки (принятой Вами равной 3 кН/м) на длину пролёта. Вот такие пироги...
Ну, надо признать что с определением высоты сжатого бетона Вы работали достаточно уверенно...

 

Да, именно так всё и обстоит - не догадались. Я имел возможность общаться " с ними". Мысль работала в одном направлении: балка должна появиться на объекте с определёнными прочностными характеристиками, необходимыми для для монтажа сборно-монолитного перекрытия (ну, надо понимать так: ещё не монолитного, но уже сборного). А раз так, значит это арматурный каркас в бетонном основании.
Я жалею, что не я придумал использовать С-образные профили.
Вот если бы я был таким же умным, как сейчас, но хотя бы года три-четыре назад.

 

Ихмо С образный профиль не фонтан. Если сделать профиль как на ресунке то можно пользовать любые блоки (ГС, керамику, КБ) без подгонки.