Расчетное сопротивление бетона: осевому сжатию, растяжению
Конструкции из бетона возводятся с учетом того, что они смогут выдерживать большие нагрузки и не разрушаться. В проектной документации указываются все качества материала, включая сопротивление бетона сжатию, а также степень прочности, надежности, плотности и длительность службы бетонного изделия.
Бетон — это неоднородный материал, поэтому в каких-то местах он может быть менее прочным и не выдерживать возлагаемые на него нагрузки. Рассчитать его прочность необходимо для того, чтобы определить, какие значения имеет материал в норме.
Что такое расчетное сопротивление
Способность изделия противостоять различным механическим нагрузкам показывает расчетное сопротивление бетона.
Значения, которые получаются при расчете, обозначают аббревиатурой RB и RBT, они необходимы для разработки проектов для различных коммерческих и промышленных объектов. Это значение получается из показателей по норме противодействия нагрузкам указанной марки бетона посредством деления на табличный коэффициент γbi.
Узнать точное расчетное сопротивление бетона сжатию можно с помощью таблицы, которая содержит цифры математических расчетов, использующихся для строительства различных объектов.
Этот коэффициент может быть выражен в таких цифрах:- 1,3 — для наибольших показателей по несущей способности;
- 1 — для наибольших величин по эксплуатационной пригодности.
- 1,5 — для наибольших показателей несущей способности бетона при установлении его класса на степень сжатия;
- 1,3 — для наибольших показателей несущей способности на степень растяжения по оси;
- 1 — для наибольших показателей по эксплуатационной способности.
Для того чтобы узнать точное расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, следует определить его класс.
Из табличных данных следует взять показатели по норме и рассчитать по формуле Rb=Rbn/γb, где:- Rb — расчетные цифры сжатия по оси;
- Rbn — множитель по норме;
- γb — табличный коэффициент.
- Rbt — расчетные цифры на растяжение по оси;
- Rbtn — множитель по норме;
- γbt — табличный коэффициент.
В зависимости от факторов, которые будут влиять на эксплуатационные способности бетонных изделий, могут применяться и другие коэффициенты γbi:
- 1 — для кратковременных нагрузок;
- 0,9 — для нагрузок, которые действуют длительное время;
- 0,9 — для изделий, которые заливаются вертикально;
- коэффициенты, которые указывают природные условия, назначение бетонного изделия и площадь сечения, в проекте прописываются отдельно.
Нормативное сопротивление
Ранее качеством бетона, отражавшим его противодействие различным видам нагрузок, была марка М. Затем ввели другое свойство, которое получило название класса прочности В. Определить свойства бетонных элементов и ЖБК можно по нормативам, указанным в СП.
Для того чтобы узнать, к какому классу принадлежит бетон, его подвергают испытаниям:- Раствор заливают в кубическую емкость высотой 15 см.
- Затем его уплотняют и оставляют на 28 суток до окончательного затвердения. Температура должна быть +18…+20ºС.
- После этого бетон испытывают путем разрушения под прессом.
Сопротивление изделий из бетона нагрузке по оси (Мпа) — это и есть свойство материала, определяющее данную характеристику. В некоторых случаях, для того чтобы узнать класс раствора, берут образец из призмы высотой 60 см.
Также образец проверяют на растяжение по оси. Это необходимо сделать при расчете сопротивления БК.
Таблицы содержат классы бетона и их значения по норме, поэтому испытания проводить не нужно.
| Вид сопротивления | Нормативные и расчетные показатели для бетона 2 группы на сжатие | ||||||||||
| класс В | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
| сжатие по оси | 7,5 | 11 | 15 | 18,5 | 22 | 25,5 | 29 | 32 | 36 | 39,5 | 43 |
| растяжение по оси | 1,1 | 1,35 | 1,55 | 1,75 | 1,95 | 2,1 | 2,25 | 2,45 | 2,6 | 2,75 | |
В таблице представлены значения бетона растяжению. Они необходимы при составлении проектной документации.
Показатели могут изменяться в зависимости от различных условий, которые определяются коэффициентами.
| Вид сопротивления | Расчетные показатели RB и RBT 1 группы класса на сжатие | ||||||||||
| класс В | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
| сжатие по оси RB | 6 | 8,5 | 11,5 | 14,5 | 17 | 19,5 | 22 | 25 | 27,5 | 30 | 33 |
| растяжение по оси RBT | 0,56 | 0,75 | 0,9 | 1,05 | 1,15 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 |
Таблица показывает, что расчетные сопротивления бетона растяжению и сжатию меньше констант по норме, т. к. они учитывают и другие факторы, такие как:
- тип воздействия на сооружение;
- расположение центра тяжести объекта;
- неоднородность материала.
Определяя противодействие материала нагрузкам, следует учитывать степень его возможной деформации. Для этого берут первоначальное значение этого показателя и делят на коэффициент, который состоит из степени ползучести, возможной деформации изделия в поперечнике и деформации при температурном колебании (-40…+50ºС).
Понятия прочности и класса
До появления европейских стандартов прочность определялась только по марке, и она показывала среднюю цифру сопротивления на сжатие. Новые стандарты предусматривают определение классов по прочности на степень сжатия и растяжения.
Класс — это один из главных показателей, который определяет срок службы БК. Определяя класс, учитывается как сжатие элемента по оси, так и растяжение бетона, показатели, которые рассчитываются, учитывая запас прочности посредством его сопротивления в удельных единицах измерения.
По формуле рассчитывается возможность сопротивления конструкций из бетона сжатию: R=Rn/g, где g — коэффициент степени прочности, который принимается за 1 при условии, что структура раствора является однородной.
- Удельное электросопротивление раствора.
- Влагостойкость. С помощью этих показателей определяется наибольшее давление жидких субстанций, которые способны выдержать ЖБК.
- Воздухопроницаемость. Она имеет отношение к прочности, и ее постоянное значение колеблется от 3 до 130 с/см³.
- Морозоустойчивость. Обозначается латинской буквой F, а цифры от 50 до 1000 указывают число замораживаний и размораживаний.
- Теплопроводность. Чем больший объем воздуха содержит изделие, тем меньше его плотность и теплопроводные характеристики.
Трещины по вертикали в тестируемых изделиях из призмы возникают под действием силы тяжести поперечных нагрузок. Прочностные качества бетона увеличиваются при его стягивании металлическими обручами.
Но в период эксплуатации изделия на нем появятся трещины, и оно разрушится. Такая отсрочка разрушения имеет название «эффект обоймы». Стальной обруч, который сжимает конструкцию, можно заменить металлической арматурой различных видов (сетка, спираль, прутья).
- Марка указывает среднюю степень прочности куба раствора RB и выражается в кг/см².
- Класс указывает на прочность куба раствора с точностью до 0,95 и выражается в Мпа. Неоднородность его прочности варьируется от Rmin до Rmax.
Бетон класса В20 относится к виду «тяжелых» и используется в различных областях строительства, т. к. имеет высокую степень прочности, обеспечивая длительный срок эксплуатации различных промышленных и жилых объектов. Благодаря его прочности конструкции имеют высокую степень сопротивления сдвигам и нагрузкам на изгиб. Такие изделия смогут выдерживать наибольшие нагрузки.
Прочность бетона класса В25 составляет 327 кгс/см², поэтому он предназначен для заливки фундамента, изготовления плит, балок и других монолитных изделий.
Предварительно напряженные железобетонные конструкции
Это ЖБК, которые нагружены искусственно сформированными напряжениями внутри конструкций и направлены назад существующим нагрузками, возникающими в процессе их эксплуатации. Такие напряжения возникают после того, как внутрь конструкции была установлена арматура.
Делается это таким образом:- Заливая раствор в емкости, оставляют пустоты, в которые затем укладывают арматуру. Конструкция набирает прочности после того, как арматура натягивается и закрепляется по всем бокам изделия. При этом бетон сжимается. Натяжение обозначается буквой «P».
- Перед тем как залить раствор, натягивают арматуру, т.е. создают натяжение на упоры, а после того, как смесь затвердеет, ее отпускают, в результате чего создается напряжение сжатия.
Кроме этого, предварительное напряжение можно создать путем заливки специального цемента марки НЦ, который после отвердения увеличивается в объеме, растягивая и арматуру.
Сопротивление можно определить в зависимости то того, какие на него действую силы тяжести.
Они бывают:- сжимающими;
- поперечными;
- изгибающими.
Для изделий, которые сжимаются и растягиваются вне центра, а также находятся под изгибом, показатель определяется для сечений, расположенных перпендикулярно их вертикальной оси.
Для прямоугольных, квадратных или тавровых сечений конструкций используются формулы, по которым рассчитывается предельная нагрузка каждой детали. Для других типов сечений применяются различные виды диаграмм.
Расчетное сопротивление изделий из бетона поможет выбрать его класс и марку для разработки проектной документации будущего объекта. Данные цифры показывают параметры объекта в геометрической проекции, условия его эксплуатации и типы возможных деформаций.
Кроме этого, применяются коэффициенты степени надежности материала, виды используемой арматуры и прочие параметры, которые могут повлиять на итоговую прочность конструкции, где использовался литой бетон.
на растяжение, при сжатии, как определить?
Прочность бетона – определяющий показатель бетонного раствора, который обуславливает задачи и условия его использования. Бетонная смесь используется повсеместно в проведении ремонтно-строительных работ частных и промышленных объектов. Рецептов приготовления бетона существует множество, состав и пропорции компонентов напрямую влияют на свойства и характеристики, а также сферу использования цементного раствора.
Прочность бетона – определяющая характеристика, которая отображается в маркировке. Непосредственно прочность определяет марку и класс раствора. Данные показатели указываются в различных ГОСТах, СНиПах, нормативных документах, определяют эксплуатационные качества и свойства бетонных элементов, конструкций, зданий и т.д.
Знание показателей прочности бетона очень важно при выполнении любых работ, так как позволяет точно выполнить расчеты, верно подобрать смесь подходящих марки и класса для конкретной задачи, будучи уверенным в прочности, надежности и долговечности элемента, конструкции. Застройщики в обязательном порядке проверяют прочность бетона на растяжение, сжатие, изгиб и т.д. прежде, чем начинать работы.
- Марка – значение средней прочности, обозначается буквой М, находится в пределах 50-1000, зависит от объема и качества цемента в смеси. Отображает прочность на сжатие в кгс/м2 через 28 суток после заливки. Чем больше цифра рядом с индексом, тем более прочным считается бетон и тем дороже он стоит. Высокопрочный раствор обычно более сложен в работе: быстрее застывает, трудно укладывается.
- Класс – гарантируемая прочность на сжатие, которую бетонное изделие демонстрирует в 95% проверках, обозначается буквой В, находится в диапазоне 3.5-80, считается в МПа.
Любой класс приравнивается к определенной марке (то же правило действует и наоборот). Обычно в проектных документах указывают класс прочности, а в заказах на покупку – марку.
Что это такое и основные виды
Пытаясь разобраться, от чего зависит прочность бетона, что это такое и какие есть основные виды показателя, необходимо изучить все основные аспекты процесса приготовления смеси, состав, условия и особенности.
Факторы, влияющие на прочность бетона:- Качество цемента в составе – чем более высокая марка самого вяжущего, тем прочнее будет бетон.
- Объем цемента в растворе – считается из расчета на 1 кубический метр. Качество и количество цемента взаимосвязаны – при условии большого объема и низкой марки или высокой марки и недостаточного количества результат будет не тем, который ожидается. Готовить нужно по рецепту, указанному в ГОСТе и из цемента подходящей марки.
- Объем воды – также напрямую влияет на прочность: недостаточное количество приведет к невозможности правильно уложить смесь, превышение объема способствует более быстрому прохождению процесса гидратации, что делает бетон слабее за счет появляющихся пор и трещин.
- Качество заполнителей – форма, фракция, чистота. Наполнители с шероховатой поверхностью неправильной формы обеспечивают лучшую адгезию материалов, входящих в бетон (прочность повышается), грязные частицы и гладкая поверхность понижают сцепляемость и прочность соответственно.
- Качество перемешивания компонентов – продолжительность, способ также влияют: если раствор смешивали меньшее время, чем нужно, компоненты не занимают свое место в тесте и прочность понижается.
- Порядок укладки, способ обработки стыка после перерыва в укладке – все это влияет на качество и прочность монолита.
- Вибрация – очень важный процесс, который повышает предел прочности бетона в среднем на 10-30% в сравнении с тем, что уплотнялся вручную.
- Условия твердения – температура, влажность, от чего во многом зависит прочность. Самые высокие показатели у смеси, которая твердеет во влажной среде со средней температурой, а вот в жаре и сухости раствор быстро теряет влагу, может покрываться трещинами. При температуре ниже нуля бетон вообще прекращает твердеть.
- Замерзание – если твердение дошло до определенной точки, временное замерзание монолита просто приостанавливает процесс, потом он продолжается без потерь свойств. Если же бетон замерзает на ранней стадии прохождения реакции, конечная прочность существенно понижается.
- Проектная – та, что указана в нормативных документах и предполагает способность монолита полностью выдерживать указанные нагрузки после того, как прошел полный срок твердения (28 суток).
- Нормативная – та, что указана в ТУ или ГОСТе.
- Фактическая – среднее значение, которое высчитывают по результатам проведенных испытаний.
- Требуемая – максимально допустимый показатель для эксплуатации, который устанавливает лаборатория предприятия.
- Распалубочная – та, при которой можно демонтировать опалубку, разбирать формы.
- Отпускная – показатель, при котором допускается отгружать изделие потребителю.
Виды прочности касательно марки и качества: прочность бетона при сжатии, на изгиб, осевое растяжение, а также передаточная прочность.
Прочность на сжатие
В контексте данной характеристики бетон можно сравнить с камнем – он намного лучше сопротивляется сжатию, чем с растяжением. Основной критерий прочности бетона – это предел прочности на сжатие.
Данный показатель считается самым важным среди всех технических характеристик раствора – именно он влияет на сферу использования конструкции или элемента, обеспечивает надежность и долговечность.
Для определения значения из раствора заливают образцы в виде куба, их помещают под специальный пресс. Давление постепенно увеличивается и в момент, когда образец трескается, экран прибора фиксирует значение. Расчетный показатель прочности на сжатие определяет присвоение бетону класса. Высыхает и твердеет смесь в течение 28 суток (и больше), по завершению этого срока осуществляют проверку, так как смесь уже должна достичь расчетной/проектной прочности.
Прочность на сжатие представляет собой характеристику механических свойств материала, стойкости к нагрузкам и давлению. Это показатель границы сопротивления, которое оказывает застывший раствор механическому воздействию сжатия, отображенному в кгс/см2. Наименьшей прочностью на сжатие обладает смесь М15, наибольшей – М800.
Прочность на сжатие отображается и в марке, и в классе. Класс В – это кубиковая прочность, обозначается в МПа. Марка М – предел прочности на сжатие в кгс/см2. Данные соответствия марок, классов и показателей указаны ниже в таблице.
Прочность на изгиб
Данный показатель повышается по мере увеличения цифрового обозначения марки. Обычно показатели прочности на изгиб и растяжение меньше в сравнении с нагрузочной способностью бетона. Молодой бетон демонстрирует значение 1/20, старый – 1/8. Прочность на изгиб обязательно учитывается в проектировании перед строительством.
Чтобы понять, какой уровень прочности на изгиб демонстрирует бетон, заливают заготовку в виде бруса с размерами, к примеру, 60 х 15 х 15 сантиметров (эталонный образец). Бетон заливают в формы, штыкуют, оставляют на несколько дней, потом извлекают из форм и дают полностью застыть в течение 28 суток при оптимальных условиях: температура минимум 15-20 градусов и влажность до 80-90%. Периодически образцы обкладывают сырыми опилками (их увлажняют регулярно) или поливают водой.
Когда заготовка полностью затвердевает, ее устанавливают на подпорки, которые находятся на определенном расстоянии, в центре же размещают нагрузку, постепенно ее увеличивая до тех пор, пока образец не будет разрушен.
Для этого может использоваться специальный гидравлический пресс. Размеры балки и расстояния между двумя подпорками могут отличаться.
Формула для подсчета прочности на изгиб: R изг = 0.1 PL / bh3.
Тут:- L – это расстояние между подпорками
- Р – масса нагрузки + масса образца
- b и h – ширина и высота сечения образца (бруса)
Существенно повысить значение до определенной величины можно с помощью армирования – это сравнительно недорогой и эффективный метод.
Осевое растяжение
Данный параметр при проектировании несущих конструкций, как правило, не учитывается вовсе. Он важен для определения способности бетона не покрываться трещинами в случае резких перепадов температуры/влажности. Растяжение – это некоторая составляющая прочности на изгиб.
Значение осевого растяжения определяется довольно трудно. Один из используемых способов – растяжение образцов балок на предусмотренном для этого специальном оборудования. Бетонный монолит разрушается и от воздействия двух противоположных растягивающих сил. Способность противостоять осевому растяжению играет важную роль в приготовлении бетона, который используется для дорожного покрытия и резервуаров, где трещины просто недопустимы.
Как правило, мелкозернистые составы демонстрируют более высокий показатель прочности на растяжение в сравнении с крупнозернистыми (при условии аналогичного показателя прочности сжатия).
Данный показатель обозначается буквами Bt, находится в диапазоне 0.4-6 МПа.
Передаточная прочность
Данный вид прочности – это нормируемый показатель напряженных элементов при передаче на него напряжения от армирующих деталей. Прочность передаточная указывается в нормативных документах и ТУ для отдельного вида изделий. Обычно назначается минимум 70% проектной марки, напрямую зависит от свойств арматуры.
Рекомендуемым значением считается минимум 15-20 МПа с учетом вида армирования. Если обозначать передаточную прочность, то это показатель, который демонстрирует уровень, при котором армировочные стержни не проскальзывают с кондукторов при снятии.
Минимальная величина Rbp обеспечивает трещиностойкость и прочность изделия при обжатии, перевозке и подъеме. Чем ниже Rbp, тем большими будут потери от ползучести и выше сила обжатия. Но чем выше Rbp, тем длительнее должна быть термообработка, тем дороже обходится конструкция. По опыту многие мастера указывают, что оптимальной Rbp считается 0.7 В.
Методы определения прочности
Понимая, как определить прочность бетона, можно более точно составлять проектную документацию, выполнять расчеты для тех или иных конструкций. Как правило, прочность бетона определяют в условиях лаборатории, с использованием специальных приборов, на контрольных образцах и отобранных пробах. Испытания контролируются и регламентируются по ГОСТу, принятому для того или иного вида бетонной смеси.
Кроме того, прочность бетона определяется на строительном объекте в процессе выполнения работ, что позволяет контролировать качество смеси.
Основных методов определения прочности бетона существует два: разрушающие и неразрушающие. Обычно прочность бетона в промежуточном возрасте не определяется, чаще всего используют уже застывшие образцы или куски монолита.
Разрушающий способ
Данная группа методов требует разрушения опытного образца, который готовится из контрольной пробы бетонного раствора либо же изымается из монолита алмазным буром. Выпиленные цилиндры или залитые кубики раздавливаются под прессом. Нагрузку повышают непрерывно, равномерно в течение не очень длительного времени, пока контрольный образец не разрушится. Результаты критических нагрузок фиксируют, дальше считают показатели.
Разрушающий метод – наиболее точный из всех, используемых для определения прочности бетона. Так, обследование здания способом раздавливания бетонных проб позволяет определить прочность монолита на сжатие. По действующим СНиПам, это обязательная процедура до сдачи сооружения в эксплуатацию.
Неразрушающий способ
Эта группа методов не требует разрушения образцов и вообще может не предполагать их использования. Испытания осуществляют с применением разных инструментов и приборов.
Виды неразрушающих методов исследования по типу применяемых инструментов:- Ударное воздействие
- Частичное разрушение
- Ультразвуковое обследование
Способ ударного воздействия базируется на применении силового воздействия ударного типа к бетонной поверхности.
- Упругий отскок – определяется величина отскока от монолита бойка ударника.
- Метод ударного импульса – фиксируется сила удара и появляющаяся при этом энергия.
- Пластическая деформация – силовое воздействие на бетонный монолит прибором с закрепленными на его ударной поверхности штампов в виде диска или шарика. В соответствии с глубиной отпечатков удара считают прочность.
Частичное разрушение предполагает местное воздействие на бетонный монолит и повреждает его несильно.
Методы частичного разрушения:- Скалыванием – предполагает механическое скользящее воздействие на ребро конструкции с фиксацией усилий, которые провоцируют откалывание участка.
- На отрыв – заключается в прикреплении к участку монолита металлического диска на специальный клей, а потом его отрыв. Необходимое для разрушения материала усилие фиксируют, используют для вычислений показателя прочности.
- Отрыв со скалыванием – дает больше точности: на участке монолита закрепляют анкерные устройства, потом их отрывают.
Ультразвуковое исследование предполагает использование специального прибора, который выдает ультразвуковые волны. В процессе определяется скорость ультразвука, который проходит через бетонную конструкцию. Таким образом исследуются как поверхность бетона, так и его глубинные слои. Но есть погрешность в расчетах.
Классификация и применение бетонов
Деление бетона на виды достаточно условное. Как правило, легкими считают бетоны марок М10-М200, обычными М250-М400, тяжелыми М450 и выше.
На классы бетон делится не только по прочности, но и по морозостойкости, плотности. Существуют и особые бетоны, используемые для конкретных задач и сфер. Наиболее распространенные марки бетона и его применение:- М100 – обычно выбирают для подбетонки, различных подготовительных работ, когда важно просто сцепить между собой зерна гравийно-песчаной подушки.
- М150 – состав более крепкий, из него делают отмостки, тротуары, цементные стяжки, ЖБИ малого размера.
- М200 – популярная марка для произведения работ в частном строительстве, подходит для небольших фундаментов, ненагруженных стен в малоэтажном строительстве.
- М250 – актуален для создания лестничных маршей, опорных/несущих конструкций.
- М300 – самый популярный бетон в строительстве, используется в любых работах (от создания основания для тяжелых домов до заливки монолитных перекрытий, стен).
- М350 – прочный бетон, который подходит для создания конструкций с повышенными нагрузками (балки, колонны и т.д.).
- М400 и выше марки применяются для создания особых конструкций специальных объектов – гидротехнические сооружения, военные объекты и т.д.
- Легкий (облегченный) – производится с включением в состав пористых заполнителей (туф, пемза, керамзит): крупнопористый, ячеистый бетоны, газо/пенобетон и т.д. Плотность до 1200 кг/м3, используются в малоэтажном строительстве, актуальных для утепления, отличаются сравнительно невысокой прочностью.
- Тяжелый бетон – производится с введением в состав горных пород (диабаз, гранит, известняк), плотность равна 1800-2500 кг/м3. Применяется для железобетонных, бетонных конструкций гражданских, промышленных зданий, для создания транспортных и гидротехнических объектов в том числе.
- Особо тяжелый бетон – готовится с использованием железной руды, опилок, стружки. Актуальна смесь для строительства специальных объектов, способных противостоять радиоактивному излучению, плотность выше 2500 кг/м3.
- F15 – подходит для внутренних работ (создание перегородок, заливка пола и т.д.)
- F25 – самое малое значение для кладки внешних стен отапливаемых зданий.
- F50 и более – подходит для фундамента в регионах со средним морозом.
Водостойкость бетона обозначается буквой W, может варьироваться в пределах W2-W20, говорит о максимальном давлении водяного столба, которое способен выдержать бетон, единицы измерения атм•10-1.
| На главную | База 1 | База 2 | База 3 |
| Поиск по реквизитамПоиск по номеру документаПоиск по названию документаПоиск по тексту документа |
| Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК «Трансстрой»СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКНУНУОУРврУРкрУРррУРСНУСНУТП БГЕИФАПФедеральный законФедеральный стандарт оценкиФЕРФЕРмФЕРмрФЕРпФЕРрФормаФорма ИГАСНФРФСНФССЦФССЦпгФСЭМФТС ЖТЦВЦенникЦИРВЦиркулярЦПИШифрЭксплуатационный циркулярЭРД |
| Показать все найденныеПоказать действующиеПоказать частично действующиеПоказать не действующиеПоказать проектыПоказать документы с неизвестным статусом |
| Упорядочить по номеру документаУпорядочить по дате введения |
Расчет бетонных конструкций по несущей способности — Расчет строительства
Автор Admin На чтение 1 мин. Просмотров 75 Опубликовано
Расчет бетонных элементов при центральном сжатии производится по формуле:
N ? m?RnpF
где N — расчетная продольная сила,
F — площадь всего поперечного сечения бетона,
m —коэффициент условий работы,
? — наименьший коэффициент продольного изгиба.
Rno — расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии.
Коэффициенты продольного изгиба ? в формуле принимаются по таблице 31 в зависимости от отношения расчетной длины элемента l к наименьшему размеру прямоугольного сечения b или к наименьшему радиусу инерции сечения r.
Расчетные длины l для стен и столбов принимаются:
1) при наличии жестких опор в виде перекрытий или покрытий, опирающихся на жесткие поперечные конструкции. l = Н,
2) при наличии упругих опор l= 1,25H —1,5H
для свободно стоящих стеа и столбов l=2H, где H—высота этажа стены или столба.
Таблица 31 — Коэффиииенты продольного изгиба ? для бетонных конструкций
| l/b | l/r | ? | l/b | l/r | ? | ||
| тяжелый бетон | легкий бетон | тяжелый бетон | легкий бетон | ||||
| 4 | 14 | 1,00 | 1,00 | ||||
| 4 | 14 | 0,98 | 0,98 | 18 | 63 | 0,68 | 0,57 |
| 6 | 21 | 0,96 | 0,94 | 20 | 70 | 0,63 | 0,52 |
| 8 | 28 | 0,91 | 0,88 | 22 | 76 | 0,59 | 0,48 |
| 10 | 35 | 0,86 | 0,81 | 24 | 83 | 0,55 | 0,43 |
| 12 | 42 | 0,82 | 0,75 | 26 | 90 | 0,51 | — |
| 14 | 49 | 0,77 | 0,69 | 28 | 97 | 0,47 | — |
| 16 | 56 | 0,72 | 0,63 | 30 | 104 | 0,44 | — |
Примечание. В сжатых элементах из легкого бетона отношение l/b должно быть не более 24.
Минимальная толщина бетона для различных строений
Вопрос. Здравствуйте! Планирую постройку небольшого дачного домика. Не хочется переплачивать за дорогие стройматериалы. Прошу сообщить какая должна быть минимальная толщина бетона? Имеются ввиду: толщина защитного слоя арматуры, толщина несущей стены, толщина отмостки, а также толщина пола в гараже.
Ответ. Добрый день! Толщина минимального слоя бетона определяется требованиями соответствующих нормативных документов. При разработке требований учитывались минимально следующие допустимые параметры конструкции:
- Прочность на сжатие.
- Прочность на изгиб.
- Прочность «на устойчивость».
- Коэффициент теплопроводности (для бетонных стен).
Рассмотрим минимальные толщины материала в указанном выше порядке.
Толщина бетонной защиты для арматуры
Слой бетонного раствора вокруг армирующего пояса выполняет функцию защиты материала арматурных стержней от атмосферной коррозии и перепадов температуры окружающей среды.
Минимальная толщина материала регламентируется требованиями документа СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», и зависит от вида армирующего пояса (продольный или поперечный) и вида бетонной конструкции. Для простоты восприятия сводим минимально возможную толщину защитного слоя в следующую таблицу:
| Вид арматуры | Тип конструкции | |||||||
| Плиты и стены толщиной | Балки и ребра высотой | Колонны | Фундаментные балки | Фундаменты | ||||
| Продольная | До 100 мм | Более 100 мм | До 250 мм | Более 250 мм | 20 мм | 30 мм | Сборные | Монолитные |
| 10 мм | 15 мм | 10 мм | 20 мм | 30 мм | 35 мм | |||
| Поперечная | Высота сечения конструкции до 250 мм | Высота сечения конструкции более 250 мм | ||||||
| 10 мм | 15 мм | |||||||
В случаях, когда диаметр армирующего стержня или армирующего каната больше табличных значений, действует следующее правило – толщина защиты не менее одного диаметра стержня (каната) для продольной и для поперечной арматуры.
Минимальная толщина монолитной бетонной несущей стены
Документ СП 52-103-2007 «Железобетонные конструкции зданий» рекомендует минимальную толщину стены – не менее 180 мм. На практике при средней температуре окружающего воздуха в зимний период в конкретной местности: минус 20 градусов Цельсия толщина конструкции должна быть не менее 240-250 мм, при температуре минус 30 градусов Цельсия не менее 340-350 мм и температуре минус 40 градусов Цельсия – 450 мм.
Минимальная толщина отмостки
Отмостка вокруг здания примыкает к цоколю и не испытывает значительных механических нагрузок. Принимая минимальную толщину, следует ориентироваться на цементации документа «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций (без предварительного напряжения)». Документ рекомендует минимальную толщину – 40 мм. Практический опыт подтверждает данную рекомендацию.
Минимальная толщина бетонного пола в гараже
Здесь вступают в силу требования СНиП 2.03.13-88 «Строительные Нормы и Правила Полы». В соответствии с требованиями данного документа минимальный слой бетона зависит от интенсивности нагрузки (количества циклов заезда въезда транспортного средства в течение суток). Менее 100 циклов – толщина покрытия не менее 25 мм, 100-200 циклов – толщина покрытия не менее 30 мм, более 200 циклов – толщина покрытия не менее 50 мм.
какая подойдет для ленточного фундамента? Как рассчитать марку бетона?
Фундамент для любой конструкции является самой ответственной частью. Практически независимо от того, какое разрушение может возникнуть выше фундамента, его можно устранить, как-то подправить или даже просто разобрать и сделать заново. С фундаментом всё гораздо сложнее. Иногда сделать его качественную реконструкцию практически невозможно. Любые работы по усилению, различного рода подпорки или принудительный отвод подпочвенной воды, скорее всего, дадут лишь временный результат.
Поэтому очень важно изначально сделать хороший, качественный и надёжный ленточный или плитный фундамент. Необходимо особое внимание уделить такими этапами строительства, как: исследование грунтов основания на участке, составление проекта здания и определение по нему нагрузок, правильный расчёт фундамента, соблюдение пропорций, составляющих бетон и технологию укладки.
Марки бетона для фундамента и состав бетона
Основным компонентом, нужным для устройства фундамента является бетон. Этот материал больше всего подходит для выдерживания именно статических нагрузок и является в наше время идеальным при строительстве почти любой несущей конструкции.
Бетон — это смесь таких основных компонентов, как вода, цемент песок, гравий или другой наполнитель и различного рода добавок, придающих определённые свойства. Каждый из этих компонентов по-своему важен и без него нельзя получить нужный результат. Рассмотрим их подробнее.
Цемент
Цемент можно назвать основным компонентом в составе бетона. Ведь именно он выступает тем связующим веществом, которое необходимо для прочного соединения все остальных наполнителей. Цемент с водой образует пластичную смесь, называемую цементным молоком. Эта масса, при приготовлении бетона, обволакивает поверхность заполнителей, закрывает все поры между ними и затвердевает.
Как видим, от того, насколько сильно отвердеет цементная смесь, напрямую зависит прочность и, соответственно, несущая способность будущего бетона. Процесс схватывания и нарастание прочности проходит постоянно, в течение всего времени существования фундамента.
Изначально, для строительства фундаментов использовали смеси извести с вулканическим пеплом, глину, другие минералы, содержащие оксиды. Было замечено, что наиболее качественный продукт получается, если предварительно его подвергнуть обжигу.
Современный цемент получают при нагревании до температуры 1470 градусов смеси из гашёной извести, различных силикатов и оксидов, глины. Эта смесь частично плавится и во время прохождения сложных химических процессов образуется гранулированный клинкер. Затем добавляют определённое количество гипса и перемалывают до состояния порошка.
Именно в таком виде мы и представляем себе цемент, бетон для фундамента. Марка бетона как раз и зависит от его составляющих (фаз). По составу фаз и дополнений, цемент подразделяется на:
- портландцемент;
- глинозёмистый;
- смешанный;
- кислотоупорный.
Основная масса продукции для современных конструкций делается из портландцемента.
Песок
Песок — это остатки от естественного разрушения твёрдых каменных пород, имеющие форму зёрен различной крупности (фракций). В строительстве используют различные виды песка:
Речной песок. Этот продукт добывается со дна рек и озёр специализированными драгами. Обычно это уже довольно чистый песок, без примесей, но мелкий.- Карьерный. Здесь добыча идёт в карьерах на крупных месторождениях. Этот песок может содержать большое количество примесей, глины, но сразу промывается и на выходе получается чистый, крупной фракции продукт. Иногда песок не моют, а просто просеивают через вибросита. При этом очистка идёт только от камней и очень крупных включений.
- Искусственный песок идёт на специальные работы, такие как торкретирование бетонных поверхностей или перфорация скважин. Это очень твёрдый, чистый, сыпучий и крупный песок.
Речной песок. Этот продукт добывается со дна рек и озёр специализированными драгами. Обычно это уже довольно чистый песок, без примесей, но мелкий.Для производства бетона чаще всего используется речной или карьерный песок в зависимости от того, какой добывается в этом районе. Но желательно песок применять более крупный, с наименьшим количеством глинистых примесей.
Крупные заполнители
Вообще, заполнители в бетоне играют двойную роль. Цемент, если замешать его без песка и гравия, потрескается уже в начальной стадии твердения из-за неравномерных усадочных деформаций. В случае применения заполнителей создаётся жёсткий скелет, который и воспринимает почти все деформации в цементном камне.
Заполнители занимают около 80% объёма и позволяют значительно сократить необходимое количество цемента и уменьшить стоимость бетона. К мелким заполнителям относится песок. К крупным — щебень различных фракций, гравий, шлаки, отходы металлургических производств, керамзит, пемза. Для бетона лучше использовать щебень фракции 20−25 мм, но крепких пород. Крепость заполнителя должна быть выше, чем проектная прочность приготовляемого бетона.
Добавки
Для улучшения характеристик бетона по отдельным показателям применяются специализированные добавки. Иногда необходимо увеличить пластичность, морозостойкость, водонепроницаемость, жаропрочность или ещё какие-то характеристики. Таких добавок промышленность выпускает огромное количество и ассортимент их постоянно обновляется.
Определение марки цемента
Марку цемента на изгиб и сжатие определяют при помощи образцов балок 40*40*160 мм затвердевшей смеси, состоящей из 1 части цемента и 3 частей песка.
- Берут 500 гр. испытуемого цемента, 1500 гр. песка и делают сухую смесь.
- Добавляется 200 гр. воды, тщательно перемешивается и оставляется в воде на 24 часа.
- Затем формируется 6 балок размером в 40*40*160 мм и хранят 28 суток во влажном, прохладном месте.
- На последнем этапе производят сами испытания. На образец ложится толстая металлическая пластина и уже на неё постепенно давят прессом. Если до образования трещин и разрушения образца давление составило 40 МПа, то цементу присваивается марка 400. Из партии берут 4 образца и выводят средний результат испытаний.
Берут 500 гр. испытуемого цемента, 1500 гр. песка и делают сухую смесь.В магазинах можно встретить цемент с маркировкой «М», «Б» (быстротвердеющий), «СС» (сульфатостойкий), «ПЛ.» (повышенная пластичность). В строительстве фундаментов почти всегда используется цемент с маркировкой «М» (или «ПТС», что одно и то же). Заметьте, из цемента марки 200 можно получить бетон максимально М 100. Если вам необходимо получить бетон М 250, используйте цемент М 400 и не ниже. Исходите из того, что на приготовление 1 куба бетона М 200 необходимо 490 кг цемента М 400 или 410 кг М 500.
Марка и класс бетона
Марка бетона — обозначение, показывающее какую статическую нагрузку, он может выдержать на 1 квадратный сантиметр до наступления фазы разрушения. Например, М 250 означает, что квадратный сантиметр готового изделия из бетона такой марки выдерживает 250 кг статической нагрузки. Это очень высокая прочность и подходит практически ко всем фундаментам в малоэтажном строительстве, будь то ленточные или плитные основания.
Так же, как и для цемента, состав бетона для определённой марки определяется методом лабораторных испытаний. Но в смесь добавляют ещё крупные наполнители и испытания проводят на кубиках 15*15*15 мм. Вообще, если говорить точнее, то определяется класс бетона, сделанного из смеси какой-то марки цемента и входящих, в определённых пропорциях, наполнителей.
Например, если получилось, что кубик выдержал нагрузку от пресса в 164 кг на квадратный сантиметр, то такой бетон будет соответствовать классу В 12.5, а марка назначается М 150, ближайшая к данному показателю. Соответствие марки и класса однозначное и указано в специальных таблицах.
К бетону применяются ещё такие показатели характеристик, как морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W). Например, значение параметра F 100 указывает, что этот бетон может выдержать 100 циклов замораживания и оттаивания без потери своей прочности.
При бетонировании фундаментов в индивидуальном строительстве никто, конечно, не проводит скрупулёзных исследований и всё делают в примерных пропорциях. Вот несколько примеров для фундаментов на суглинке или супеси:
- бетон М 200 можно получить, если сделать смесь из 1 части цемента М 400, 4.8 части щебня и 2.8 части песка;
- марку М 250 получим, поменяв соотношение на 1:3.9:2.1;
- марку М 300 можно получить из цемента М 500 при соотношении 1:3.7:1.9.
Какой бетон нужен для фундамента?
Для того чтобы определить, какую выбрать марку бетона для ленточного фундамента, необходимо подсчитать все нагрузки от будущего строения. На этом этапе нет необходимости расчёта самого фундамента по несущей способности грунтов, выбора нескольких вариантов и экономического анализа. Предположим, что это будет ленточный фундамент, и рассмотрим действующие на него нагрузки.
- Плиты перекрытия. Здесь суммируется вес всех плит.
- Полы. Разного рода утеплители, стяжки, покрытия.
- Стены, за вычетом проёмов. Вес всех элементов из которых вы возводите стены. Это может быть кирпич, блоки, балки, утеплитель и облицовка.
- Крыша.
- Снеговая и ветровая нагрузки. Эти данные учитывают при точных расчётах, но снеговую можно добавить из расчёта 200 кг на квадрат крыши.
Плиты перекрытия. Здесь суммируется вес всех плит.Рекомендации специалистов
Определитесь с шириной фундамента. Если вы делаете стены в 1.5 кирпича (375+10=385 мм), то ширину можно принять 40 см. Умножьте на периметр и получите площадь. Теперь разделите сумму от всех, подсчитанных ранее, нагрузок в кг на площадь, получите окончательный результат, показывающий какую нагрузку должен выдержать бетон от вашего сооружения. Эта цифра как раз и показывает необходимую марку бетона.
Даже если полученная величина будет намного меньше 250, то СНиП всё равно рекомендует применять бетон М 250. На фундамент действуют ещё и другие нагрузки и крутящие моменты, а мы их не учитывали. С другой стороны, фундаментные блоки из бетона М 300 используются при строительстве 9-этажных зданий и всё стоит, не рушится.
Любая перестраховка, скорее всего просто увеличит ваши расходы. Делайте качественный раствор, выбирайте, какая марка бетона для фундамента подойдет в вашем случае, соблюдайте пропорции и технологию укладки. Если всё будет сделано по всем правилам, вы получите качественное основание и не будет повода беспокоиться за своё строение. Удачи вам!
3.2. Как влияет изменение прочности бетона на прочность балок и плит?
Всё зависит от степени продольного армирования, которое характеризуется высотой сжатой зоны х (рис. 20). При «слабом» армировании, когда х меньше граничного значения (оно определяется по нормам проектирования), влияние изменения прочности бетона невелико. При повышении класса бетона вдвое прочность нормальных сечений при изгибе увеличивается не более чем на 25% (а прочность, например, пустотных и ребристых плит — всего на 10%).
При «нормальном» армировании (высота сжатой зоны равна граничному значению) влияние прочности бетона сильнее: при повышении класса бетона вдвое прочность конструкций возрастает на 25…30%.
Самое большое влияние оказывает прочность бетона при «сильном» армировании (высота сжатой зоны больше граничного значения). Хотя нормы и не рекомендуют проектировать конструкции подобного типа, но эту рекомендацию не всегда удается соблюдать. Подобные конструкции (балки) особенно часто встречаются в зданиях и сооружениях, построенных до 1980-х годов.
Из приведенного следует, что для монолитных перекрытий, которые относятся к типу «слабо» или «нормально» армированных, высокопрочные бетоны большой пользы не принесут (как правило, достаточно бетона класса В15…В20). Но из приведенного вовсе не следует, что можно безболезненно снижать прочность бетона по сравнению с проектной — это приведет к резкому снижению жесткости и трещиностойкости, особенно у преднапряженных конструкций (тех же пустотных и ребристых плит).
3.3. Как влияет изменение положения продольной рабочей арматуры на прочность балок и плит?
Если продольную растянутую арматуру сдвинуть ближе к нейтральной оси, т. е. защитный слой бетона увеличить, то плечо внутренней пары сил уменьшится, а вместе с ним снизится и прочность нормальных сечений (см. вопрос 3.1). Если защитный слой уменьшить, то прочность возрастет. Однако уменьшение защитного слоя имеет другие, крайне негативные последствия. Оно приводит к образованию усадочных трещин на поверхности бетона (часто, едва заметных), через которые паро-воздушная смесь или агрессивные газы проникают к поверхности арматуры и вызывают коррозию металла. Кроме того, уменьшение защитного слоя в ряде случаев может привести и к снижению огнестойкости конструкций, поэтому арматуру необходимо устанавливать строго по проекту, не превышая допустимых нормами отклонений.
3.4. Всегда ли “эквивалентная” замена арматуры является эквивалентной?
Далеко не всегда. Например, если в изгибаемой конструкции заменить два растянутых стержня малого диаметра одним стержнем большого диаметра, равным по площади сечения, то может заметно снизиться трещиностойкость. Кроме того, при использовании стержней большего диаметра их центр тяжести перемещается в сторону нейтральной оси, а если учесть необходимость увеличения защитного слоя, то перемещение будет еще большим. Все это приведет к уменьшению плеча внутренней пары сил и соответствующему снижению прочности. Похожие последствия от подобной замены будут и в колоннах, нагруженных с большим эксцентриситетом. С другой стороны, замена в колоннах продольных стержней большого диаметра стержнями малого потребует установки дополнительных поперечных стержней (см. вопрос 3.9). Как видно из приведенного, в любом случае замену нельзя выполнять механически, без просчитывания возможных последствий.