Перекрытия по металлическим балкам с железобетонной плитой: Перекрытие по металлическим балкам

Содержание

Совместная работа монолитного перекрытия и стальных балок

18.01.2018

Автор: Амирханов Мурат

При расчете конструкций зданий и сооружений инженер выполняет построение расчетной модели из конечных элементов и, как правило, модель подходит только для одного расчетного случая. В заметке рассмотрим сложности при работе со стальной балочной клеткой, на которую опирается монолитная железобетонная плита.

Представим задачу: необходимо выполнить расчет несущей способности стальной балки, если известны конструкция балок (длина, шаг) и конструкция покрытия. По большинству рекомендаций инженер без труда вычислит грузовую площадь, составит расчетную схему в виде балки, приложит нагрузку и получит изгибающий момент, который и пойдет для проверки сечения.

Если необходимо учесть действие ветра на раму, то стоит собрать многоэтажную раму или все здание, приложить нагрузку ветра, получив при этом новые значения моментов. При креплении балок к колоннам с помощью жестких узлов отличие от значений одиночной балки будут существеннее. Итак, собрав схему, мы получим пространственную рамную конструкцию, загрузим ее также по грузовой площади, получим моменты и проверим сечение (рис. 2). Самое интересное начинается, когда в задании фигурирует неравномерная боковая нагрузка или, чаще всего, сейсмика.

Роль связевых элементов в здании со стальным каркасом нередко выполняют монолитные плиты перекрытия. Если не моделировать их, то получим изгибающий момент балок из плоскости, который непременно повлияет на проверку сечения (получится изгиб в двух плоскостях). Произвольная боковая нагрузка на схему и усилия от ее действия приведены на рис. 3. Изгибающие моменты в такой конструкции из плоскости кажутся не естественными, поскольку плита раскрепляет балку по всей длине, значит любые горизонтальные выгибы балки должны быть компенсированы жесткостью плиты. Пробуем смоделировать перекрытие по балкам с помощью традиционных пластинчатых элементов – КЭ тонкой оболочки. Присваиваем жесткость плите, анализируем результаты (см. рис. 4). В качестве инструмента по расчету конструкции подойдет практически любая программа, работающая на методе конечных элементов.

В итоге получаем следующие результаты расчета: изгибающий момент из плоскости балок стал равен нулю, но вместе с этим уменьшился и момент балки в плоскости! Это произошло по причине того, что плита теперь работает совместно с балками. О совместной работе сталежелезобетона в нашей стране долгое время существовали только рекомендации, не так давно появились нормы: СП 266.1325800.2016 «Конструкции сталежелезобетонные». В нормах говорится о работе плиты с учетом профлиста, дается понятие жесткой арматуры и, что важно для нашей задачи, как работает стальная балка с монолитной плитой. Также приводятся разные схемы работы конструкции, описываются разные особенности совместной работы. Так, в нормах сказано:

«4.4.4.8 Расчет поперечного сечения следует выполнять по стадиям, число которых определяется числом частей сечения, последовательно включаемых в работу. Для каждой части сечения действующие напряжения следует определять суммированием их по стадиям работы.»

В нашем случае изгибающий момент, согласно нормам, должен быть разделен также на стадии и складываться из:

Отсюда мы делаем вывод: рассматривать конструкцию с реальной жесткостью плиты не совсем правильно, поскольку момент в расчетной модели делится одновременно и на балку, и на плиту. В реальности же плита начинает работу только на второй стадии, причем я уверен, что не весь пролет будет работать совместно с балкой, а вероятно, только одна из частей. Алгоритмом работы с таким конструкциями может начинаться с вычисления момента в балке без работы плиты, а затем подбор сечения будет уточнен уже с учетом железобетонной конструкции.

Итак, приходим к выводу что ввод плиты в схему помогает устранить выгибы балок из плоскости, но вместе с этим уменьшает и изгибающий момент в плоскости конструкции. Получается, что здесь необходим такой пластинчатый конечный элемент, который бы в своей плоскости работал (растяжение-сжатие), а при изгибе «выключался». Такой элемент есть, он называется – пластинчатый КЭ плоского напряжения (балка-стенка). Также есть еще пластинчатый КЭ плоской деформации, но в данном случае он нам он не подходит, т.к. имеет продольное усилие, перпендикулярное плоскости пластине и применяется для толстых плит (соизмеримых с пролетом по толщине). Для нашей задачи мы используем элемент балка-стенка и получаем следующие результаты:

Изгибающие моменты в плоскости при использовании балки-стенки получились аналогичные схеме при полном отсутствии плит. Моменты из плоскости при боковой неравномерной нагрузке отсутствуют так же, как и в схеме с обычными пластинами. Нагрузка на балку-стенку не прикладывается, загружать необходимо балки!

Таким образом, использование балки-стенки дает возможность учесть работу перекрытия при выгибах балок. Это значит, что их жесткость будет учтена при всех боковых нагрузках на схему, в том числе динамических. Балка-стенка не позволит учесть требование норм по совместной работе железобетонного перекрытия и стальной балки. Вся нагрузка будет предаваться на балки, на учет жесткости плиты будет «идти в запас» несущей способности.

В описанном примере изображены скриншоты расчета в ПК ЛИРА 10.6, как очень удобного инструмента по созданию расчетных схем. ПК ЛИРА 10.6 – это одна из немногих программ, которая в демоверсии позволяет выполнить подобный расчет с проверкой сечений металлопроката и подбором армирования плит.

Вы можете скачать файл, где приведены расчеты данной задачи в ПК ЛИРА 10.6.

Скачать файл

Что выбрать для монтажа перекрытий? Монолитные или ЖБ плиты?

Современное строительство набрало огромные обороты. Объемы и вариации строительных материалов позволяют иметь достаточно большой выбор, который заказчик осуществляет с точки зрения рентабельности, комфорта и экономических затрат. На начальном этапе проектирования и строительства жилых и производственных зданий часто возникает дилемма: что лучше – железобетонные плиты перекрытия или монолит? Давайте попробуем разобраться.
Железобетонные плиты перекрытия
Оба варианта перекрытий являются популярными и широко используются. Но в виду многих факторов, каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.
Монолитная плита перекрытия
Для чердачных, одноэтажных перекрытий нет необходимости использовать железобетонные плиты. Будет достаточно деревянных или металлических балок. Железобетонные плиты применяются для перекрытия многоэтажных домов, спортивных комплексов, торговых центров, промышленных зданий, коттеджей, автомобильных боксов. Кроме того их используют в строительстве тоннелей и теплотрасс. Если речь идет о частном строительстве, то однозначно можно сказать, что выбор нужно сделать в пользу железобетонных плит перекрытия. Использование монолита в таком случае приведет к неоправданно большим затратам. Хотя при отсутствии технической возможности применения плит, конечно, не останется другого варианта, кроме монолита.
Железобетонные плиты разделяют на три группы – полнотелые (монолитные), ребристые и пустотные. Полнотелые не очень практичны, их редко применяют в строительстве из-за высокой массы. Для ребристых – характерна высокая прочность устойчивость к механическим воздействиям. Они преимущественно используются для перекрытия нежилых построек, например, ангаров, промышленных зданий, гаражей. Пустотные обладают невысоким уровнем теплопроводности и относительно небольшим весом, что минимизирует нагрузку на фундамент. Для жилых построек, как правило, приобретают пустотные плиты. Этот вид перекрытия остаётся самыми востребованными. Ценовая политика будет напрямую зависеть от размера изделия: чем больше плита, тем выше цена. Пустотные, по сравнению с другими видами плит перекрытия, отличаются достаточно приемлемой ценой.
Преимущество плит перекрытия, однако, не только в цене. Сравнивая качественные характеристики, монолит проигрывает, поскольку монолитные плиты изготавливаются на месте, а плиты перекрытия – в заводских условиях. Более того, при наличии большой площади, которую необходимо перекрыть, монолит не обеспечит достаточной прочности. Тогда как пустотные плиты обладают высокой прочностью и выдерживает до 800 кг/м2 перекрытия. При этом их вес гораздо меньше остальных видов железобетонных плит. Для перекрытия жилых помещений, городских и даже промышленных зданий их вполне достаточно. Еще одним преимуществом можно считать то факт, что для монтажа плит перекрытия практически не понадобятся лишние приспособления и материалы. Монтаж осуществляется следующим образом, на предварительно подготовленный цементный раствор укладываются плиты с помощью крана. Следующим этапом заполняются швы между ними. Весь процесс не так уж трудоемок и занимает относительно немного времени.

Монтаж плит перекрытия
Существенным преимуществом является и доступность железобетонных плит перекрытия. Щебень, песок, которые используются для изготовления бетона, являются достаточно востребованными и распространенными материалами. Практически в каждом городе вы сможете найти завод по производству железобетонных изделий. Соответственно, заводское высокое качество, надежные материалы, защищающие арматурный каркас, обеспечивают долговечность плит перекрытия. К недостаткам, пожалуй, можно отнести то, что для укладки плит перекрытия понадобится специальная техника, которая не всегда доступна в частном строительстве.
Технология изготовления монолитных плит, обычно, требует относительно много времени, наличия дополнительных инструментов и материалов. Стоит учесть, что твердеет бетон монолитных перекрытий не менее 28 дней, т.е. скорость монтажа будет низкой, а цена – высокой. При установке монолита не обойтись без изготовления опалубки, укладки бетона, закрепления арматурой, монтажа опор. Согласитесь, процесс – трудоемкий. Железобетонные плиты перекрытия, в свою очередь, представляют трудности при подъеме на нужную высоту. Иногда требуется обрезка, что также повышает временные затраты. Размеры плит перекрытия, как правило, выпускаются стандартные: одинаковой длины и ширины. Это следует учитывать при создании проекта, ведь они должны соответствовать планировке дома.
Опорою для плит служат противоположные несущие стены по двум сторонам. Недопустимым считается балкон, который сооружается за счет плиты перекрытия, выходящей за наружную стену. Дело в том, что опорная область у плиты перекрытия как раз с краю, а не в центре или где-то в пролете. В дальнейшем при нагрузках это может спровоцировать обрушение балкона. Да, и в холодное время года промерзать плита будет не только снаружи, на балконе, а и изнутри, в помещении. Перепады температур очень быстро приведут такую «конструкцию» к сырости, появлению грибка.
Следует учесть, что в сборном перекрытии монолит можно использовать частично, в некоторых участках, например, местах небольших размеров, где плиту разместить не удается, вентиляционных шахтах и т.д. Его применяют в стыках между плитами или между плитой и стеной. Также иногда есть необходимость в балочных монолитных участках, монолитных участках по металлическим балкам с плитой сверху или снизу. Перед выполнением монолитных участков проводится армирование, ставится опалубка. Диаметр арматуры выбирается в соответствии с шириной участка. Для широких площадей понадобится арматура большего размера.
Делая выбор, между плитами перекрытия или монолитом, также следует учитывать, насколько надежен материал несущей стены. Так, например, шлакоблок обладает слабой несущей способностью, а толщина кирпичной стены, чтобы выдержать плиту перекрытия должная достигать хотя бы 24 см. Как правило, в стенах из кладки под плитой перекрытия делается специальный «монолитный пояс». Он представляет собой армированную бетонную балку и необходим в местах опоры плиты, где сосредотачивается самая большая нагрузка. Так называемый пояс применяется и на участках со слабым грунтом, который деформируются от влаги, и просаживается под весом здания, а также в многоэтажных домах.
Монолитный пояс
Выигрышной характеристикой плиты перекрытия является ровная поверхность пола и потолка, что достаточно сложно реализуемо в варианте с монолитом. Но и монолитные перекрытия имеют преимущества. С их помощью выполняются самые смелые задумки, планировка нестандартных помещений, как его внешних очертаний, так и внутренних параметров. Например, стены вы можете расположить по своему усмотрению, не подстраиваясь под размещение сборного перекрытия. Разумеется, в монолитном перекрытии тоже есть определенные ограничения, в частности, в расстоянии между опорами, которое не рекомендуется превышать более чем на 6 м. Хотя, если позволяют условия и есть точный расчет квалифицированного специалиста, то допустимо и больше. Хорошим вариантом будет комбинирование материалов. При нестандартных формах стен перекрытия частично можно выполнить монолитом, а там, где это возможно – сборным перекрытием.
В местах, где невозможен близкий подъезд к строящемуся объекту, а осуществима лишь переноска бетона вручную, большим плюсом будет тот факт, что в укладке монолитных покрытий можно обойтись без специальной техники.
Сравнивая звукоизоляционные свойства материалов, можно отметить, что показатели способности изоляции монолитных плит очень низки. Если рассматривать конкретно междуэтажную звукоизоляцию, то монолит в таком случае будет выступать в роли резонатора, который передает все шумы на нижние этажи. Плиты перекрытия в свою очередь характеризуются высокими показателями звукоизоляции, а также теплоизоляции.
По прочности, как одному из самых важных качеств, также преимущество имеют железобетонные плиты перекрытия. Условия их изготовления разработаны таким образом, что вся конструкция защищена от провисания и прогибов. Специальная опалубка, внутри которой расположена стальная арматура в состоянии большого натяжения, обеспечивает плите целостность и надежность. Монолитные плиты по этому пункту значительно проигрывают, потому что залогом их прочности является намного больше деталей, которые даже при условии соблюдения всех технологий не дадут стопроцентной гарантии. Конечно, в качестве монолитного перекрытия большую роль играет надежная опалубка и правильное армирование. Зачастую большие неровности, которые потом приходится выравнивать с помощью штукатурки, появляются именно из-за дефектов опалубки. Сопутствующие материалы должны быть качественные, а это, в свою очередь, требует немалых финансовых затрат.
В нестандартных условиях, например, при пожаре, монолитная плита поведет себя следующим образом: появятся изгибы, провисания, плита может «скручиваться». Плиты перекрытия, а именно пустотные обладают наиболее высокими показателями пожароустойчивости.
Подведя итоги, можно сказать, что выбор в пользу монолитных плит целесообразно делать лишь в том случае, если не представляется возможности для использования железобетонных плит. Это постройки сложных форм и небольших размеров. В остальном ЖБ плиты будут намного экономнее, надежнее и проще в монтажных работах.
Монтаж монолитной плиты перекрытия
Монтаж железобетонной плиты перекрытия

Устройство перекрытий по балкам

Балочные перекрытия наиболее распространены в индивидуальном строительстве, из-за простоты конструкции и хорошей теплоизоляции. Организация перекрытий с использованием балочной технологии заключается в том, что на расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга балки, выполняющие функцию несущей основы, укладываются элементы заполнения, которые выполняют ограждающую функцию. Балочные перекрытия наиболее распространены в индивидуальном строительстве, из-за простоты конструкции и хорошей теплоизоляции. Балки укладывают, как правило, по короткому сечению пролета сначала крайние, затем промежуточные, по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием (шагом) между ними, одновременно контролируя горизонтальность укладки. Между крайними балками и кирпичной стеной нужно оставлять зазор не менее 50 мм. Размеры сечения балок зависят от пролета и нагрузок на перекрытие.

Балки могут быть металлические (швеллера), деревянные (древесина хвойных пород дерева) и железобетонные.

1. Металлические балки перекрытия отличаются гораздо большей надежностью и долговечностью, чем деревянные, они имеют меньшие габаритные размеры при одинаковой несущей способности, что позволяет экономить место и увеличить полезное пространство.

Недостатком металлических балок является: более низкие, чем у деревянных балок теплоизоляционные и звукоизоляционные характеристики; образование коррозии при воздействии влажности и некоторых агрессивных сред.

Проемы между балками заполняются с использованием облегченных железобетонных плит, деревянных накатов из досок или плит OSB, а так же легкобетонных вставок. Для монтажа металлических балок, так же как и для монтажа деревянных балок, не требуется никаких грузоподъемных механизмов.

2. Деревянные балки перекрытия применяются в основном в частном домостроении. Чаще всего это деревянные, либо каркасные дома. Балки в основном изготавливаются из хвойных и лиственных пород. Древесина должна быть просушена в течение 3 – 4 месяцев, не иметь трещин и гнили. Наиболее распространены деревянные балочные перекрытия, которые укладывают на несущие стены с интервалом в 0,7-1 м.

Приступая к монтажу балочного перекрытия, следует иметь в виду, что высота используемой балки должна быть не менее 1/16, а ширина – не менее 1/3 ширины расчетного пролета. Наиболее прочной считается балка с соотношением сторон 7:5. к боковым граням балок прибивают черепные бруски, сечение которых – 50*50 или 40*40 мм. По ним укладывают накат, который может быть выполнен как из отдельных досок, так и с применением плит OSB. Поверх наката для теплоизоляции и звукоизоляции перекрытия укладывают утеплитель. После всей этой процедуры, по лагам кладут настил из досок в один или два слоя или плиту OSB.

Чтобы состыковать балки на внутренних стенах, их концы соединяют металлическими накладками, хомутами или скобами. Также можно использовать доски толщиной 50 мм, соединённые между собой гвоздями или скобами. Балки укладывают «маячным» способом, то есть сначала крайние, а потом промежуточные. При этом с помощью уровня или ватерпаса нужно проверять горизонтальность укладки. Выравнивать нужно обрезками просмоленной доски разной толщины, но не обычными щепками.
Между крайними балками и кирпичной или каменной стеной следует оставлять зазор не менее 5 см, который потом забирают рейкой. Между ней и балкой можно поместить полоску толя или рубероида.
По противопожарной безопасности расстояние от балок до дымохода должно быть не менее 40 см. Если это невозможно, тогда в ригель врубаются ближайшие к дымоходу балки, причем располагать их желательно более толстыми концами в его сторону.
Особое внимание следует уделить заделке концов балок.

Чтобы обеспечить необходимую жёсткость перекрытия, каждую вторую балку нужно укреплять. Для этого в кладку устанавливают стальные анкеры, один конец которых не достает до наружной поверхности стены на 12 см, а другой — выступает внутрь помещения на 20 см.
Достоинствами деревянных перекрытий является гораздо меньшая стоимость и вес в сравнении с металлическими и железобетонными, простота в обработке, а так же звукоизоляционные и теплотехнические характеристики.

3. Железобетонные балки перекрытия также часто используются в домостроении. Для монтажа железобетонных балок необходимо использовать грузоподъемные механизмы. Для возведения перекрытия можно использовать уже готовые балки или же изготовить их непосредственно в месте будущего перекрытия. Прибегая ко второму варианту, придется под местом расположения предполагаемой балки возводить временную стену. Она может быть выполнена из кирпичей или блоков без применения раствора. По верху стены выкладывается лоток необходимого размера, внутри которого стелется промасленная бумага (можно использовать обычную полиэтиленовую пленку), выкладывается арматурный каркас будущее балки и затем вся емкость заливается тяжелым бетоном. Временную стену разбирают через 3 недели.

Железобетонные балки еще более надежны, не подвержены гниению, но имеют больший вес, что создает дополнительную нагрузку на фундамент. Среди недостатков следует отметить низкую теплоизоляцию и высокую трудоемкость, в том числе и в обработке. Для заполнения проемов после монтажа балок можно использовать легкобетонные вкладыши (блоки или плиты).

Перекрытия по металлическим балкам: достоинства и недостатки

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования. Ведь от их надежности зависит сохранение целостности самого дома и безопасность проживающих в нем людей. В настоящее время в строительстве используется два типа перекрытий: балочные и безбалочные. Первые, как более прочные, применяются гораздо чаще.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным. Вид несущих элементов при этом по большей мере зависит от особенностей конструкции здания. Устраивать перекрытия по деревянным балкам допустимо лишь в небольших частных домах, высота которых не превышает трех этажей. В остальных случаях применяются металлические конструкции. У них имеются как свои достоинства, так и недостатки.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны. Это один из их основных плюсов. Такие балки могут быть использованы для достаточно широких пролетов. Поскольку они подвержены прогибам, наиболее рациональным считается применение швеллерного и двутаврового сечения. Подобные элементы устанавливают в пролеты шириной до 24 метров. При этом шаг между ними должен быть не более одного метра. Металлические балки пожаробезопасны и устойчивы к воздействию грибков и микроорганизмов.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии. Чтобы сделать перекрытия по металлическим балкам более надежными, последние часто оборачивают различными материалами, препятствующими доступу к ним влаги. Подобный же способ используют для того, чтобы улучшить их тепло- и звукоизоляционные качества. В случае необходимости ремонта пораженные коррозией участки укрепляют металлическими пластинами.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен. Самое главное в этом вопросе – выбрать прокат с необходимыми характеристиками. Он должен обладать достаточным в каждом конкретном случае запасом прочности. При разработке проекта учитываются такие важные показатели, как ширина пролета, шаг балки, полезная нагрузка на перекрытие. При этом во внимание берется также назначение последнего и его вес. Для чердачного показатель полезной нагрузки не должен превышать 75 кг на м². Для межэтажного и цокольного – 150 кг на м².

При устройстве собственно перекрытия используются деревянные накаты либо облегченные железобетонные плиты. Такие конструкции способны выдерживать огромную нагрузку. Иногда применяется и монолитное перекрытие по металлическим балкам. Дело в том, что устраивать опалубку и заливать пролет бетоном без дополнительной опоры снизу достаточно проблематично. К тому же конструкция при этом получается гораздо более надежной. В некоторых случаях для монолитных перекрытий применяются и деревянные несущие элементы.

Основным достоинством такой конструкции, как перекрытие по металлическим балкам, считается ее прочность, а также относительная простота обслуживания и ремонта. Она может выдерживать колоссальную нагрузку, передавая ее на стены и опоры, повышая при этом устойчивость и жесткость всего здания в целом.

Несущие элементы перекрытий

Несущие конструкции – совокупность конструкций здания или сооружения, которые, статически взаимодействуя, выдерживают нагрузки, обеспечивают прочность и устойчивость постройки.

Несущие элементы перекрытий, прежде всего, должны обладать надлежащей несущей способностью. Обеспечить несущую способность означает обеспечить восприятие конструкцией без разрушения этих нагрузок при наихудших комбинациях их сочетаний.

Требования к несущим элементам перекрытий:

должны обладать надлежащей жесткостью;
должны обеспечивать восприятие деформации изгиба и сдвига в своей плоскости, при восприятии горизонтальных нагрузок, действующих на здание.

Жесткость – это характеристика конструкции, оценивающая ее способность сопротивляться деформациям изгиба из своей плоскости, характеризуется величиной прогибов перекрытий.

Типы и конструкции перекрытий

Типы перекрытий по виду конструкции

Различают следующие типы перекрытий в зависимости от вида конструкции:

балочные перекрытия, где несущий элемент – балки, на которые укладывают плиты, настилы, накаты и другие элементы перекрытия;
плитные перекрытия, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригеля, прогоны;
безбалочные перекрытия, состоящие из плиты, связанный с вертикальной опорой несущей капителью.

Балочные перекрытия

Их главным конструктивным элементом являются балки, которые обычно расположены через равные промежутки. Именно на них опираются элементы заполнения, которые и несут ограждающую функцию.

Плитные перекрытия

Плитные перекрытия – это железобетонные изделия, используемые для междуэтажных перекрытий в строениях из железобетона кирпича, блоков, а также их применяют для прокладывания теплотрасс, постройки несущих конструкций зданий.

Плиты многопустотные производят с пустотами для повышения звукоизоляционных и теплопроводных характеристик, а также для снижения массы.

Безбалочные перекрытия

Безбалочные перекрытия – это конструкция, выполненная из сплошной плиты, которая имеет опоры на колонны. Они конструктивно могут быть с капителями и без них.

Такой вид перекрытий чаще всего применяется при строительстве многоэтажных зданий с монолитным несущим каркасом.

Перекрытия по назначению

По назначению различают следующие перекрытия:

чердачные;
междуэтажные;
над подвалами и проездами.

Чердачные перекрытия

Чердачные перекрытия – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимают на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Междуэтажные перекрытия

Междуэтажные перекрытия – это перекрытия между этажами.

Межэтажные перекрытия – это крайне важная часть дома, они должны не только выдерживать существенные нагрузки, но и отличаться достаточной шумоизоляцией.

Перекрытия над подвалами и проездами

При устройстве перекрытия над подвалами необходимо учитывать то, что подвал – это нежилое помещение, а жильцы этажа над подвалом должны находиться в комфортных для проживания условиях.

Также перекрытия могут устраиваться над проездами. В этом случае под перекрытием находится внешняя среда с низкой температурой воздуха в холодный период года. Эта особенность налагает определенные требования на конструкцию перекрытия в части теплоизоляции.

Перекрытия по применяемым материалам несущей конструкции

По применяемым материалам несущей конструкции перекрытия могут быть:

деревянными;
железобетонными;
железобетонными с металлическими балками;
металлическими.

Деревянные перекрытия

Перекрытия по деревянным балкам организовывают в малоэтажных каменных и деревянных строениях. Такие перекрытия удобны для индивидуальных застройщиков. В качестве несущих элементов используют балки из хвойных пород.

При расчете деревянных балок следует учитывать вид перекрытия (подвальное, междуэтажное, чердачное), пролет перекрытия, шаг балок, вид утеплителя, нагрузку на перекрытие.

Железобетонные перекрытия

Железобетонные перекрытия являются одним из самых прочных и огнеупорных перекрытием. Железобетонные монолитные или сборные перекрытия применятся при строительстве домов из камня, кирпича в два и более этажа.

Железобетонные плиты перекрытия обеспечивают жесткость всему зданию. Относительно ровная поверхность плит, их геометрическая форма значительно снижают расходы на отделочные материалы и сокращают время монтажа.

Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

Железобетонные перекрытия с металлическими балками устраивают в многоэтажных зданиях. Для организации перекрытий чаще всего применяют двутавровые балки. Помимо двутавров для несущих элементов перекрытия могут использоваться и другие виды проката – уголок или швеллер.

Металлические сварные балки более надежны и долговечны, чем деревянные. При одинаковой несущей способности они отличаются меньшей строительной высотой и дают возможность перекрывать большие пролеты.

Металлические перекрытия

Металлические перекрытия используются для промышленных и жилых сооружений, общественных и административных зданий. Такие конструкции отличаются высокой прочностью и надежностью, малым весом и высокой скоростью монтажа.

Была ли статья полезна?

Техническое обследование строительных конструкций железобетонных по металлическим балкам перекрытий в Екатеринбурге

Цель работы ‑ оценка технического состояния и несущей способности конструкций перекрытий 2-го и 3-го этажей административного здания, в связи с предстоящим ремонтом помещений и перепланировкой.

При выполнении работы, для составления заключения было выполнено следующее:

изучение и анализ документации, предоставленной заказчиком;
проведение необходимых обмерных работ (измерение геометрических параметров конструкций, их элементов и узлов) с использованием специальных приборов и инструментов;
выполнение зондажей перекрытия;
определение прочности бетона железобетонных конструкций методом неразрушающего контроля, по ГОСТ 22690-88 при помощи электронного измерителя прочности строительных материалов ИПС-МГ4.03;
определения марки стали металлических конструкций при помощи прибора твердомер ТН130;
определение мест расположения и диаметров арматуры магнитным методом по ГОСТ 22904-93, прибором-измерителем параметров армирования ИПА-МГ4;
определение несущей способности железобетонных по металлическим балкам перекрытий;
анализ, полученных в ходе обследования, данных и составление настоящего Заключения. Для оценки технического состояния принята классификация в соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 и СП 13-102-2003.

В результате обследования перекрытий 2-го и 3-го этажей административного здания и рассмотрения дизайн-проекта планируемого ремонта установлено следующее:

В административном здании, планируется проведение ремонта с перепланировкой внутренних помещений на 3-ем и 4-ом этажах. План 3-го и 4-го этажей после перепланировки показаны на рисунках 1-2 соответственно.

Рисунок 1. План 3-го этажа после перепланировки
Рисунок 2. План 4-го этажа после перепланировки
Фотографии внутренних помещений здания и узлов перекрытий показаны на Фото 1…7.
Фото 1. Общий вид помещения на 3-ем этаже в осях Б-А_1-2
Фото 2. Общий вид помещения на 3-ем этаже в осях Г-Б_1-2
Фото 3. Общий вид помещения на 4-ом этаже в осях Г-А_2-1
Фото 4. Общий вид помещения на 4-ом этаже в осях 1-1_А-В
Фото 5. Участок монолитной плиты перекрытия над 2-ым этажом, фото из помещения 2-го этажа
Фото 6. Узел прохода коммуникаций в перекрытии над 3-им этажом по оси А_2-1, фото из помещения 3-го этажа
Фото 7. Металлическая балка перекрытия над 3-им этажом вблизи оси Г_1, фото из помещения 3-го этажа
Перекрытие представляет собой монолитную железобетонную плиту из бетона класса В12,5, армированную арматурой класса А-III, диаметром 6 мм, с шагом 200х200 мм и защитным слоем бетона до рабочей арматуры 40 мм. Монолитная плита выполнена между несущими металлическими балками установленными с шагом от 1755 мм до 2650 мм из прокатных швеллеров 20П. Планы расположения балок и конструкции перекрытия 2-го и 3-го этажей показаны на рисунках 3-4 соответственно.
Рисунок 3. Схема расположения металлич. балок и конструкции перекрытия над 2-ым этажом
Рисунок 4. Схема расположения металлич. балок и конструкции перекрытия над 3-им этажом

По монолитной плите уложен слой пенополистирола t=100 мм и цементно-песчаная стяжка t=70 мм.
Техническое состояние междуэтажных перекрытий административного здания, оценивается по критериям ГОСТ Р 53778-2010, как работоспособное, по СП 13-102-2003, как работоспособное: некоторые из численно оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта, норм и стандартов, но имеющиеся нарушения требований в данных конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и несущая способность конструкций, с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.
Были выполнены поверочные расчеты строительных конструкций перекрытий на действие нагрузок, возникающих после капитального ремонта и дальнейшей эксплуатации здания. Сбор нагрузок на междуэтажные перекрытия 2-го и 3-го этажей представлен в Таблице 1.

Таблица 1.

№ п/п	Вид нагрузки и расчет	Нормативная нагрузка, кг/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке γf	Расчётная нагрузка, кг/м2
Постоянная нагрузка
1.	Железобетонная плита перекрытия, t=160, γ=2500кг/м3	400	1,1	440
2.	Пенополистирол, t=100мм, γ=25кг/м3	2,5	1,1	2,75
3.	Цементно-песчаная стяжка, t=70 мм, γ=1800кг/м3	126	1,2	151,2
4.	Керамогранит, t=10 мм, γ=2400кг/м3	24	1,1	26,4
	ИТОГО:	552,5		620,35
Временная нагрузка
3.	Перегородки	50,0	1,1	55,0
4.	Полезная нагрузка на перекрытие (см. табл. 8.3 СНиП 2.01.07-85*)	200	1,2	240
	ИТОГО:	250		295
	Всего:	802,5		915,35

Результаты расчетов показаны на Рисунках 5…8.

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Согласно результатов поверочных расчётов на действие нагрузки возникающей после капитального ремонта и дальнейшей эксплуатации междуэтажных перекрытий 2-го и 3-го этажей административного здания несущая способность элементов перекрытия составляет следующие значения:

- монолитная плита перекрытия – 950 кг/м² (полная расчетная нагрузка согл. Таблицы 1)
- металлические балки перекрытия в осях А-Б/1-2; Д-Б/1*-2 – 950 кг/м²
- металлические балки перекрытия в осях Д-В/1-1* — 750 кг/м²

Для дальнейшей безопасной эксплуатации здания необходимо выполнить усиление металлических балок в осях Д-В/1-1* и одной балки в осях Б-Г/1*-2 (согласно схеме на рисунках 3-4) на расчетную нагрузку 1000 кг/м²и сосредоточенную силу от стойки кровли — 15т по специальному разработанному проекту.

Расчет перекрытия. Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

Расчет плиты перекрытия по формулам

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Железобетонные монолитные плиты перекрытия, несмотря на то, что имеется достаточно большое количество готовых плит, по-прежнему востребованы. Особенно если это собственный частный дом с неповторимой планировкой, в котором абсолютно все комнаты имеют разные размеры либо процесс строительства ведется без использования подъемных кранов.

Монолитные плиты достаточно востребованы, особенно в строительстве загородных домов с индивидуальным дизайном.

В подобном случае устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия дает возможность значительно сократить затраты денежных средств на приобретение всех необходимых материалов, их доставку либо монтаж. Однако в данном случае большее количество времени может уйти на выполнение подготовительных работ, в числе которых будет и устройство опалубки. Стоит знать, что людей, которые затевают бетонирование перекрытия, отпугивает вовсе не это.

Заказать арматуру, бетон и сделать опалубку на сегодняшний день несложно. Проблема заключается в том, что не каждый человек может определить, какая именно арматура и бетон понадобятся для того, чтобы выполнить подобные работы.

Данный материал не является руководством к действию, а несет чисто информационный характер и содержит исключительно пример расчета. Все тонкости расчетов конструкций из железобетона строго нормированы в СНиП 52-01-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции. Основные положения», а также в своде правил СП 52-1001-2003 «Железобетонные и бетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».

Монолитная плита перекрытия представляет собой армированную по всей площади опалубку, которая заливается бетоном.

Касательно всех вопросов, которые могут возникать в процессе расчета железобетонных конструкций, следует обращаться именно к данным документам. В данном материале будет содержаться пример расчета монолитного железобетонного перекрытия согласно тем рекомендациям, которые содержатся в данных правилах и нормах.

Пример расчета железобетонной плиты и любой строительной конструкции в целом будет состоять из нескольких этапов. Их суть — подбор геометрических параметров нормального (поперечного) сечения, класса арматуры и класса бетона, чтобы плита, которая проектируется, не разрушилась под воздействием максимально возможной нагрузки.

Пример расчета будет производиться для сечения, которое перпендикулярно оси х. На местное сжатие, на действие поперечных сил, продавливание, на кручение (предельные состояния 1 группы), на раскрытие трещин и расчет по деформациям (предельные состояния 2 группы) производиться не будут. Заранее стоит предположить, что для обыкновенной плоской плиты перекрытия в жилом частном доме подобных расчетов не требуется. Как правило, так оно и есть на самом деле.

Следует ограничиться лишь расчетом нормального (поперечного) сечения на действия изгибающего момента. Те люди, которым не нужно давать пояснения касательно определения геометрических параметров, выбора расчетных схем, сбор нагрузок и расчетных предпосылок, могут сразу перейти к разделу, в котором содержится пример расчета.

Вернуться к оглавлению

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Плита перекрытия может быть абсолютно любой длины, а вот длину пролета балки уже необходимо высчитывать отдельно.

Реальная длина может быть абсолютно любой, а вот расчетная длина, выражаясь другими словами, пролет балки (в данном случае плиты перекрытия) — совсем другое дело. Пролетом является расстояние между несущими стенами в свету. Это длина и ширина помещения от стенки до стенки, следовательно, определить пролет железобетонного монолитного перекрытия довольно просто. Следует измерить рулеткой либо другими подручными средствами данное расстояние. Реальная длина во всех случаях будет большей.

Железобетонная монолитная плита перекрытия может опираться на несущие стенки, которые выкладываются из кирпича, камня, шлакоблоков, керамзитобетона, пено- либо газобетона. В подобном случае это не очень важно, однако в случае, если несущие стенки выкладываются из материалов, которые имеют недостаточную прочность (газобетон, пенобетон, шлакоблок, керамзитобетон), также необходимо будет выполнить сбор некоторых дополнительных нагрузок.

Данный пример содержит расчет для однопролетной плиты перекрытия, которая опирается на 2 несущих стенки. Расчет плиты из железобетона, которая опирается по контуру, то есть на 4 несущих стенки, или для многопролетных плит рассматриваться в данном материале не будет.

Чтобы то, что было сказано выше, усваивалось лучше, следует принять значение расчетной длины плиты l = 4 м.

Вернуться к оглавлению

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Расчет нагрузок на плиту перекрытия считается отдельно для каждого конкретного случая строительства.

Данные параметры пока не известны, однако есть смысл их задать для того, чтобы была возможность произвести расчет.

Высота плиты задается как h = 10 см, условная ширина — b = 100 см. Условность в подобном случае означает то, что плита бетонного перекрытия будет рассматриваться как балка, которая имеет высоту 10 см и ширину 100 см. Следовательно, результаты, которые будут получены, могут применяться для всех оставшихся сантиметров ширины плиты. То есть, если планируется изготавливать плиту перекрытия, которая имеет расчетную длину 4 м и ширину 6 м, для каждого из данных 6 м необходимо применять параметры, определенные для расчетного 1 м.

Класс бетона будет принят B20, а класс арматуры — A400.

Далее происходит определение опор. В зависимости от ширины опирания плит перекрытия на стенки, от материала и веса несущих стенок плита перекрытия может рассматриваться как шарнирно опертая бесконсольная балка. Это является наиболее распространенным случаем.

Далее происходит сбор нагрузки на плиту. Они могут быть самыми разнообразными. Если смотреть с точки зрения строительной механики, все, что будет неподвижно лежать на балке, приклеено, прибито либо подвешено на плиту перекрытия — это статистическая и достаточно часто постоянная нагрузка. Все что ползает, ходит, ездит, бегает и падает на балку — динамические нагрузки. Подобные нагрузки чаще всего являются временными. Однако в рассматриваемом примере никакой разницы между постоянными и временными нагрузками делаться не будет.

Вернуться к оглавлению

Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить

Сбор нагрузок сосредоточен на том, что нагрузка может быть равномерно распределенной, сосредоточенной, неравномерно распределенной и другой. Однако нет смысла так сильно углубляться во все существующие варианты сочетания нагрузки, сбор которой производится. В данном примере будет равномерно распределенная нагрузка, потому как подобный случай загрузки для плит перекрытия в жилых частных домах является наиболее распространенным.

Сосредоточенная нагрузка должна измеряться в кг-силах (КГС) или в Ньютонах. Распределенная же нагрузка — в кгс/м.

Нагрузки на плиту перекрытия могут быть самыми разными, сосредоточенными, равномерно распределенными, неравномерно распределенными и т. д.

Чаще всего плиты перекрытия в частных домах рассчитываются на определенную нагрузку: q1 = 400 кг на 1 кв.м. При высоте плиты, которая равняется 10 см, вес плиты добавит к данной нагрузки еще порядка 250 кг на 1 кв.м. Керамическая плитка и стяжка — еще до 100 кг на 1 кв.м.

Подобная распределенная нагрузка будет учитывать практически все сочетания нагрузок на перекрытия в жилом доме, которые возможны. Однако стоит знать, что никто не запрещает рассчитывать конструкцию на большие нагрузки. В данном материале будет принято такое значение и, на всякий случай, следует умножить его на коэффициент надежности: y = 1.2.

q = (400 + 250 + 100) * 1.2 = 900 кг на 1 кв.м.

Будут рассчитываться параметры плиты, которая имеет ширину 100 см.2) / 8 = 1800 кг/м.

Необходимо знать, что расчет железобетонной арматуры по предельным усилиям согласно СП 52-101-2003 и СНиП 52-01-2003 основывается на следующих расчетных предпосылках:

Схема пустотелой армированной плиты перекрытия

Сопротивление бетона растяжению следует принять равным 0. Подобное допущение производится на том основании, что сопротивление бетона растяжению гораздо меньше сопротивления растяжению арматуры (ориентировочно в 100 раз), следовательно, в растянутой зоне конструкции из железобетона могут образовываться трещины из-за разрыва бетона. Таким образом на растяжение в нормальном сечении работает только арматура.
Сопротивление бетона сжатию следует принять равномерно распределенным по зоне сжатия. Оно принимается не более расчетного сопротивления Rb.
Растягивающие максимальные напряжения арматуры следует принимать не более, чем расчетное сопротивление Rs.

Чтобы не допускать эффект образования пластического шарнира и обрушения конструкции, которое возможно при этом, соотношение E высоты сжатой зоны бетона у к расстоянию от центра тяжести арматуры к верху балки h0, E = y/h0, должно быть не более, чем предельное значение ER. Предельное значение должно определяться по следующей формуле:

ER = 0.8 / (1 + Rs / 700).

Это эмпирическая формула, которая основывается на опыте проектирования конструкций из железобетона. Rs — расчетное сопротивление арматуры в МПа. Однако стоит знать, что на данном этапе с легкостью можно обойтись и таблицей граничных значений относительной высоты сжатой зоны бетона.

Вернуться к оглавлению

Некоторые нюансы

Есть примечание к значениям в таблице, пример которой содержится в материале. Если сбор нагрузок для расчета выполняется не профессиональными проектировщиками, рекомендуется занижать значения сжатой зоны ER приблизительно в 1,5 раза.

Дальнейший расчет будет производиться с учетом a = 2 см, где a — расстояние от низа балки до центра поперечного сечения арматуры.

При E меньше/равно ER и отсутствии арматуры в сжатой зоне бетонную прочность следует проверять согласно следующей формуле:

B < Rb*b*y (h0 — 0.5y).

Физический смысл данной формулы несложен. Любой момент может быть представлен в виде действующей силы с некоторым плечом, следовательно, для бетона понадобится соблюдать вышеприведенное условие.

Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом E меньше/равно ER производится согласно формуле: M < RsAs (h0 — 0.5y).

Суть данной формулы следующая: по расчетам арматура должна выдержать нагрузку такую же, как и бетон, потому как на арматуру будет действовать такая же сила с таким же плечом, как и на бетон.

Плиты перекрытия с разными несущими способностями, от 400 кг/м2 до 2300 кг/м2.

Примечание по этому поводу. Подобная расчетная схема, которая предполагает плечо действия силы (h0 — 0.5y), дает возможность довольно легко и просто определить основные параметры поперечного сечения согласно формулам, которые будут приведены ниже. Однако стоит понимать, что подобная расчетная схема вовсе не единственная.

Расчет может быть произведен относительно центра тяжести сечения, которое было приведено. В отличие от металлических и деревянных балок, рассчитывать железобетон по предельным растягивающим либо сжимающим напряжениям, которые возникают в нормальном (поперечном) сечении балки из железобетона несколько сложно.

Железобетон является композитным и очень неоднородным материалом. Однако и это еще не все. Многочисленные экспериментальные данные сообщают о том, что предел прочности, текучести, модуль упругости и другие различные механические характеристики имеют несколько значительный разброс. К примеру, при определении бетонного предела прочности на сжатие одинаковые результаты не будут получаться даже тогда, когда образцы изготавливаются из смеси бетона одного замеса.

Связано это с тем, что прочность бетона будет зависеть от большого количества различных факторов: качества (степени загрязненности в том числе) и крупности заполнителя, способа уплотнения смеси, активности цемента, различных технологических факторов и так далее. Обращая внимание на случайную природу данных факторов, естественно считать предел бетонной прочности случайной величиной.2 * 1170000) = 0.24038.

Арматуры имеет два размера, условный и реальный размеры.

В связи с тем, что момент был определен в кг/м и размер поперечного сечения удобно подставлять в метрах тоже, значение расчетного сопротивления будет приведено кг/м кв. для того, чтобы соблюдалась размерность.

Подобное значение меньше предельного для такого класса арматуры согласно таблице (0.24038 < 0.39). Соответственно, арматура в сжатой зоне по расчетам не нужна. Следовательно, по формуле площадь сечения арматуры, которая требуется:

As = 117 * 100 * 8 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.24038)) / 3600 = 7.265 кв.см.

В подобном случае использовались размеры поперечного сечения в сантиметрах. Значение расчетных сопротивлений при этом было в кг/см кв. для того, чтобы упростить вычисления.

Для армирования 1 п.м имеющейся плиты перекрытия следует использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры будет 7.69 кв.см. Подбор арматуры достаточно удобно производится согласно следующей таблице.

Вернуться к оглавлению

Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия

Для того чтобы армировать плиту, есть возможность использовать 7 стержней, которые имеют диаметр 12 мм с шагом 140 мм. Есть и другой вариант — 10 стержней, которые имеют диаметр 10 мм и шаг 100 мм.

Прочность бетона проверяется согласно следующей формуле:

y = 3600 * 7.69 / (117 * 100) = 2.366 см.

E = 2.366 / 8 = 0.29575. Данное значение меньше, чем граничное 0.531 согласно формулам и таблице, помимо того, оно меньше рекомендуемого 0.531/1.5 = 0.354, то есть удовлетворяет всем имеющимся требованиям.

117 * 100 * 2.366 (8 — 0.5 * 2.366) = 188709 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле. 36

3600 * 7.69 (8 — 0.5 * 2.366) = 188721 кг на см > M = 180000 кг на см, согласно формуле.

Устройство пола поверх монолитной армированной плиты перекрытия

Все необходимые требования таким образом соблюдаются.

В случае, если класс бетона будет увеличен до B25, арматуры при этом будет необходимо меньшее количество, потому как для B25 Rb = 148 кгс/см кв.2 * 1480000) = 0.19003.

As = 148 * 100 * 10 (1 — корень кв. (1 — 2 * 0.19)) / 3600 = 6.99 кв.см.

Таким образом, для того, чтобы армировать 1 п.м имеющейся плиты перекрытия, все равно понадобится использовать 5 стержней, которые имеют диаметр 14 мм с шагом 200 мм либо продолжать подбирать сечение.

Стоит сделать вывод, что сами расчеты достаточно просты, помимо того, они не займут большое количество времени. Однако при этом формулы понятнее не становятся. Совершенно любую железобетонную конструкцию теоретически можно рассчитать, исходя из классических, то есть предельно простых и наглядных формул.

Вернуться к оглавлению

Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

усилий, которые действуют в плитах;
прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий.2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

Плита в плане 6х6 м — Mx = My = 1.9тм.
Плита в плане 5х5 м — Mx = My = 1.3тм.
Плита в плане 4х4 м — Mx = My = 0.8тм.

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

1popotolku.ru

Программы для расчета плит перекрытия

Для частных застройщиков создано большое количество полезных инструментов, один из них — программа для расчета перекрытия. Простые калькуляторы и сложные технические инструменты архитекторов помогут правильно рассчитать нагрузки и не ошибиться при постройке дома.

Интерфейс программы для расчета плит перекрытияВернуться к оглавлению

Содержание материала

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Перед тем как использовать программу для расчета перекрытия, надо определиться с материалом конструкции.При частном строительстве используют три основных типа перекрытия:

Деревянное

Несущими балками при устройстве деревянного перекрытия выступают: брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, уголок) или железобетонные элементы. Балки застилаются досками, образуя плиты перекрытия. Основываясь при вычислениях на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем суммирования её веса и нагрузки эксплуатационной. Примерная нагрузка межэтажного деревянного перекрытия 400кг/ м². Если не предполагается активная эксплуатация данной зоны, например, в случае создания и обустройства чердака или пространства под крышей, принимаемая во внимание нагрузка может быть уменьшена.

Схема устройства плит перекрытия из дерева

В длину каждой балки из дерева закладывается минимум 24 см, необходимых для её крепления. Важный элемент расчета деревянных конструкций – прогиб балки. Правильные вычисления помогут выбрать оптимальное сечение элемента при заданной длине. Это предотвратит изменение геометрии помещения, и повысит безопасность перекрытия.

Количество необходимых балок рассчитывается, исходя из монтажного шага. Укладку производят, перекрывая узкий пролет, с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, шаг зависит от ширины расположения каркасных стоек.

Железобетонные монолитные

В качестве несущих при устройстве монолитных ж/б конструкций перекрытий в доме используются металлические профили или ж/б балки. Плиты перекрытия формируются из монолитных железобетонных деталей. Это позволяет выдерживать большие нагрузки, перевязывать широкие прогоны.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

При вычислении нагрузки на двутавровую балку её вес без учета стяжки рассчитывается исходя из значения 350 кг/ м², а учитывая стяжку – 500 кг/ м². Монтажный шаг при укладке принято делать равным 1 метру.

При создании ж/б перекрытия работает правило: длина проема должна быть в 20 раз больше высоты балки. Это допустимый минимум. Высота и ширина ж/б элемента так относится друг к другу, как 7 к 5. При расчете перекрытия также необходимо учитывать вероятный изгиб, геометрию плит, выбор армирования и характеристики бетона. В видео показан процесс расчета монолитного перекрытия.

Железобетонные сборные

Элементы для изготовления подобных перекрытий имеют стандартные размеры и специальных расчетов не требуют. Необходимо определиться с их количеством и нагрузкой на общее основание строения.

Предварительный подсчет поможет значительно сэкономить при закупке строительных материалов. Кроме финансовых выгод вычисления нагрузок дадут гарантию безопасности строения.

Если прочность перекрытия не учитывать, постройка может обвалиться и привести не только к дополнительным затратам, но и к ещё более плачевным последствиям. Правильный предварительный расчет – основа безопасности строения.

Вернуться к оглавлению

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

Интерфейс программы ArchiCad для расчета перекрытия

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.

Недостатки инженерных программ по проектированию:

Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Вернуться к оглавлению

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Для постройки собственного дома тратить время на изучение сложных программ для расчета перекрытия излишне. Специально для тех, кто строит дом своими руками, разработаны несложные инструменты.

Чертеж плиты перекрытия созданный в специальной программе

Среди подобного софта есть платный и бесплатный, предназначенный для скачивания, и работающий on-line. Программы для расчета деревянных перекрытий. Если дом, который предстоит построить, деревянный, то для расчета перекрытия удобнее воспользоваться простым софтом.

Ultralam

Инструмент для подсчета нагрузки балок из клееного и профилированного бруса. Основное направление – многопролетные элементы.

Расчет деревянных балок Владимира Романова

Простая программа, считающая нагрузки на деревянные балки. При частном строительстве домов, инструмент помогает подобрать элемент правильно.

Программы для расчета металлических и железобетонных перекрытий

Среди инструментов для вычисления ж/б перекрытий много предложений программного обеспечения.

Интерфейс программы Ultralam для расчета перекрытия

Часть софта необходимо купить для персонального использования. Но также в сети есть возможность скачать бесплатно программы для расчета плит перекрытия.

СИТИС: Форт

Форт — российская разработка ООО «Ситис», предназначенная для подсчета ж/б перекрытия плитами свободной геометрии.Особенности программы:

удобный интерфейс, простой в освоении;
конструкция, не требуется самостоятельного построения схемы — вычисление производится автоматически, на основании запрошенных у пользователя данных;
удобная цветовая визуализация результата;
возможность выбирать уровень точности расчетов;
учет характеристик бетона и возможность пополнения библиотеки материалов.

Способ основан на требованиях актуальных СНиП, сертифицирован ГОССТРОЕМ РОССИИ. Предоставляется этот софт на платной основе.

Перекрытия

Инструмент предназначен для исчисления замены нагрузок на плиты перекрытия.

С её помощью возможно вычисление общей нагрузки как на одну плиту, так и на конструкцию в целом. Для расчета монолитного перекрытия программа не рассчитана. Позволяет:

задавать точечные нагрузки;
редактировать предыдущие проекты и их детали;
работать с большими площадями перекрытий.

Версии программы периодически обновляются, добавляя ей дополнительный функционал. Скачанный софт необходимо оплатить.

Beam

Инструмент для расчета нагрузки на металлические многопролетные балки:

определяет прочность несущей конструкции;
позволяет подобрать верное сечение элемента;
задает параметры максимальных и минимальных напряжений, углов поворота и прогибов.

Программа является частной разработкой, не сертифицирована. Человек, скачавший её, имеет право бесплатного ознакомления в течение 5 дней.

Интерфейс программы Beam для расчета балок перекрытия

В дальнейшем пользование полным функционалом платное.

Balka

Инструмент для вычисления нагрузки на однопролетные балки:

определяет жесткость и прочность элементов конструкции;
помогает с выбором сечения балок.

Является бесплатной версией Beam, поэтому имеет ряд ограничений.

Строитель + расчет железных балок

Программа от частного разработчика, позволяющая рассчитать нагрузку на ж/б ригели.

EURYDICE

Инструмент для расчета и проектирования ж/б перекрытий, предназначенный для сборно-монолитных конструкций.

Балка v2-0-2

Белорусская программа для проектирования любых видов балок перекрытия. Для использования в России подойдут расчеты по металлическим балкам. Белорусские СНиП идентичны российским. Программа лицензированная, платная.

Для домов из дерева большинство программ представляют собой on-line калькуляторы, которые можно найти в открытом доступе Интернета.

Также в сети существуют программы для перекрытий из металла и железобетона. Чтобы воспользоваться этими инструментами, следует ввести в поисковую строку фразу «программа для расчета перекрытия» или «программа для перекрытий». Останется только подобрать подходящий инструмент и воспользоваться им.

proekt-sam.ru

Расчет железобетонной балки сборно-монолитного перекрытия

Для ориентировочного расчета балки сборно-монолитного перекрытия удобно использовать программу-калькулятор. Файл Excel с программой-калькулятором можно скачать, если перейти по этой ссылке и выбрать в меню «Файл» — «Загрузить». К сожалению, найти фамилию автора программы мне не удалось.

Расчет начинают с определения величины желаемой полезной нагрузки. Для расчета сборно-монолитного перекрытия полезная нагрузка складывается:

Из нормативной эксплуатационной нагрузки перекрытия с коэффициентом запаса (из СНиП). Например, для жилых помещений нормативная эксплуатационная нагрузка 150 кг/м2, коэффициент запаса 1,3, получаем эксплуатационную нагрузку 150 х 1,3=195 кг/м2.
Из нагрузки от веса блоков, которыми заполняется межбалочное пространство. Например, блоки газобетонные плотностью 500 кг/м3 (D=500) толщиной 0,2 м. создадут нагрузку 500 х 0,2=100 кг/м2.
Из нагрузки от веса армированной стяжки. Например, бетонная стяжка толщиной 0,05 м. при плотности бетона 2100 кг/м3 создаст нагрузку 2100 х 0,05=105 кг/м2 (вес арматурной сетки включен в показатель плотности бетона).

Итого желаемая полезная нагрузка на балку составит 195+100+105=400 кг/м2 Далее указываем длину перекрываемого пролета. Например, длина пролета 4,6 м.

Шаг балок — это расстояние между центрами балок, определяется размерами блока и принятой шириной балки. Например, длина блока 0,61 м., ширина балки 0,12 м., шаг балок 0,61+0,12=0,73 м.

Ширина перекрываемого пролета, стоимость бетона и арматуры указываются для того, чтобы калькулятор расчитал количество и стоимость материалов для перекрытия. На расчет параметров армирования эти показатели не влияют.

В разделе «Параметры балки» в первых двух строчках указываются рекомендуемые размеры балки. Принимая во внимание рекомендуемые размеры, выбираем размеры балки исходя из конструктивных соображений. Поскольку используются блоки толщиной 200 мм. и толщина стяжки 50 мм., то принимаем высоту балки 0,25 м. Если стяжка будет заливаться бетоном не одновременно с балками, то высота балки должна приниматься без учета стяжки.

Выбираем количество прутков арматуры из конструктивных соображений. Защитный слой бетона для арматуры должен быть не менее 20 мм., а расстояние между прутками должно превышать размер фракции щебня в бетоне.

На заключительном этапе анализируем результаты расчета и пытамся оптимизировать расходы на устройство перекрытия.

Подбирая число прутков арматуры стараемся уменьшить вес арматуры на балку. Увеличивая ширину балки пробуем избежать применения поперечной арматуры, при этом правда будет увеличиваться объем бетона на одну балку.

Для нашего примера окончательно выбираем два прутка арматуры в один ряд. Диаметр стержня арматуры 12 мм. Поперечная арматура не нужна. Верхняя арматура также не нужна, так как балка заливается бетоном на месте.

Эта программа-калькулятор позволяет рассчитать перекрытие с равномерно распределенной нагрузкой. Она не применима, если на перекрытие, кроме распределенной, также воздействует значительная сосредоточенная нагрузка от веса каменных перегородок, печей, каминов и пр.

Следующая статья:

Расчет толщины утеплителя перекрытия или покрытия мансарды.

Предыдущая статья:

Сборно-монолитное перекрытие из легких каменных блоков

Еще статьи на эту тему

domekonom.su

(PDF) Сталобетонные композитные балки для тонких перекрытий — особые конструктивные особенности в рамках проектирования стальных каркасов

278 П. Надаски / Процедура инжиниринга 40 (2012) 274 — 279

Случаи пожарной нагрузки ISO. Все испытания подтвердили безопасность и точность стандартной конструкции огнестойкости Deltabeam. Конструкция балок Deltabeams Fire

основана на применении зависимости температуры от прочности для стальных материалов

, приведенной в EN 1994-1-2. Чтобы использовать это соотношение, требуется эффективная температура для каждой части поперечного сечения

.В практическом проектировании используются предварительно рассчитанные независимо друг от друга кривые распределения температур по глубине корпуса Deltabeam

для стальных и бетонных частей составного сечения. Эти

температурных распределений для R30 — R180 получены на основе результатов анализа методом конечных элементов, см. Рисунок 4, и

, откалиброванных экспериментальными измерениями во время реализованных огневых испытаний. Вклад различных стальных деталей в

в предельную стойкость к изгибу во время пожара зависит от площади и расположения деталей, и, если требуется, сопротивление

улучшается путем простого добавления арматурных стержней внутри стального профиля, как уже показано в

предыдущий Рисунок 1.В качестве конструктивного правила 2

20, 2

25, 2

32 или, при необходимости, более высокое огнестойкое усиление, n

устанавливаются в коробчатом поперечном сечении Deltabeam, чтобы обеспечить требуемое сопротивление изгибу балки. в случае пожара. Противопожарная стойкость корпуса к сдвигу

, если она недостаточно высока, чаще всего улучшается и аналогичным простым способом путем использования огнестойких шпилек

с головками, установленными в группах 4

20 в регионах с недостаточной огнестойкостью на сдвиг.

4. Чувствительность тонких полов с композитными балками Deltabe к вибрациям пола

Параметры вибрации пола и чувствительность полов к возбуждениям очень важны из-за требований человека

к комфорту, а также точных и чувствительных рабочих процессов в определенных зонах здания. В качестве простых примеров можно перечислить несколько типов зданий

из национальных технических стандартов с явно разными требованиями к реакции конструкции на

вибрационных возбуждений.Наиболее важные и строгие правила определены

для зон с помещениями, служащими точными лабораториями, операционными и т. Д., Обычно определяемыми как критические рабочие зоны

. Следующая категория — это жилые дома с несколько более низкими требованиями к конструктивному отклику

в дневное и ночное время — комфорт спящих, ориентированный

именно на принятие горизонтальных колебаний пола. С точки зрения чувствительности к возбуждениям самый низкий уровень требований

предъявляется к стандартным офисным зданиям, которые грубо классифицируются британской публикацией SCI P354:

«Конструкция полов с учетом вибрации» [1] по категориям специальных, общих и загруженных офисных помещений. .

Эта классификация также приведена в заголовке таблицы 1. Автор статьи провел параметрическое исследование чувствительности к вибрации системы тонкого пола

в соответствии с методами, определенными в публикации P354

Института стальных конструкций. Исследование проводилось с учетом стандартной конструкции напольных систем Deltabeam slim

с измененной сеткой колонн и измененными временными нагрузками. Остальные другие важные параметры

были приняты для упрощения как постоянные, некоторые из них приведены в таблице 1 ниже.

Первая половина исследования была ориентирована на конструктивные решения с постоянным пролетом 6 м Deltabeams и

полых пролетов основных плит перекрытия от 6 до 12 м. Эта конструкция учитывает логический интерес к достижению оптимальной постоянной высоты плиты перекрытия

без видимых балок перекрытия — высота балок и перекрытий блоков HC одинакова. Вторая половина

была ориентирована на постоянный пролет 6-метровых элементов перекрытия и постепенный рост пролета Deltabeams

от 6 до 12 метров.Это решение автоматически соединяется с более высокими, видимыми балками перекрытия с максимальной высотой

500 мм при самых высоких динамических нагрузках и пролетом Deltabeam 12 м. Окончательные результаты этого параметрического исследования

перечислены по отношению к собственной частоте 1

[Гц] оцененной системы пола и реакции пола

факторов R. В таблице 1 показано обобщенное исследование полученные результаты.

Полученные результаты могут быть закрыты о том, что тонкие полы для блоков Deltabeam / HC ведут себя как так называемые низкие уровни частот

, имеющие собственную частоту 1

в диапазоне от 3 Гц до 6 Гц и их расчетную характеристику

факторов Стандартные решения обычно варьируются от 1 до 1.0 и 3.0. Эти результаты ясно показывают стандартное принятие

таких напольных систем для использования в жилых и офисных зданиях. Аналогичные результаты были достигнуты также при испытании

готовых конструкций тонких полов Deltabeam / HC [2]. Подобно другим конструкционным системам для тонких полов и плит

, применение для критических рабочих зон требует строго целенаправленной динамической настройки окончательного решения для пола

. В случае низкочастотного пола это решение в основном состоит в оптимальном балансе между жесткостью пола

и достаточно высокой модальной массой тонкого пола, участвующей в вибрациях пола.

Свод правил штата Калифорния, раздел 8, раздел 1635. Полы, стены и здания с каркасными стальными конструкциями.

Эта информация предоставляется бесплатно Департаментом производственных отношений. со своего веб-сайта www.dir.ca.gov. Эти правила предназначены для удобство пользователя, и не дается никаких заверений или гарантий, что информация актуален или точен. См. Полный отказ от ответственности по адресу https: //www.dir.ca.gov/od_pub/disclaimer.html.

Подраздел 4. Правила техники безопасности при строительстве
Статья 20. Временные перекрытия.

(a) Для многоэтажных зданий, кроме зданий со стальным каркасом, применяется следующее:

(1) Каждое здание должно иметь балки, балки или балки этажей ниже пол или уровень, на котором выполняется или готовится к выполнению какая-либо работа, накрывается с полами, уложенными близко друг к другу, или с другим подходящим материалом для защиты рабочие, занятые в таком строительстве, от падения через балки или балки, и от падающих веществ, что ставит под угрозу жизнь или безопасность.

(2) Каждое здание — железобетонное, с усиленным бетонные полы, пол должен быть заполнен опалубкой или бетоном, на каждом этаже до начала работ на стенах второго этажа выше или начало работ на этаже следующего этажа выше.

(3) Каждое здание с деревянным полом, кроме здания со стальным каркасом, должно уложить пол, если будет использоваться двойной настил, на каждом этаже в сроки, указанные выше для железобетонных полов.Где одинокий использовать деревянные полы, каждый этаж в срок обшить доской. предписано выше для железобетонных полов.

(4) Если пролет перекрытия здания превышает 13 футов, промежуточная балка должны использоваться для поддержки временного перекрытия, но пролетами не более 16 ноги могут быть покрыты трехдюймовыми досками без промежуточной балки. Промежуточный балка должна иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать динамическую нагрузку в 50 фунтов на квадратный фут поддерживаемой площади.

(5) Если строительные работы приостановлены и требуется временный настил по данной статье снят, здание подлежит перепланировке при возобновлении работы, чтобы у каждого работающего на работе был крытый пол не более двух этажей ниже.

(6) Паркетные полы в зданиях должны быть плотно уложены друг с другом надлежащей толщины, уклон и пролет, чтобы выдержать рабочую нагрузку; такую рабочую нагрузку следует принять как не менее 25 фунтов на квадратный фут.

(7) Защита от падения требуется в соответствии со Статьей 24.

(8) Никто не может продолжать какую-либо работу, назначенную или выполняемую или требующую или разрешить любому другому лицу продолжить работу, назначенную или выполняемую либо, если настил или сетки, требуемые этой статьей, не установлены.

(b) Для многоэтажных зданий со стальным каркасом более двух этажей высокий, применяется следующее: Эти положения применяются к возведенным зданиям. в ярусах или этажах и не применяется к зданиям со стальным каркасом, имеющим большие размеры. открытые пролеты или территории, такие как здания мельниц, спортзалы, аудитории, ангары, арены или стадионы.

(1) Вышка или рабочий этаж каждого здания должны иметь сплошной настил. по всей поверхности, за исключением отверстий для доступа.

(2) В пределах двух этажей должен быть прочный и прочный временный пол. ниже и непосредственно под той частью каждого яруса балок, на которой выполняется монтаж, клепка, болтовое соединение, сварка или покраска. Для операций короткого продолжительность воздействия падений, требуется защита от падения, как указано в статьях 24 и 1710.

(3) Временные полы должны быть деревянными настилами соответствующей толщины, сорта и пролёт, выдерживающий рабочую нагрузку, но не должен быть менее двух дюймов толщиной, полный размер без одежды.

(4) Должны быть предусмотрены меры для защиты временного пола от смещения. сильным ветром или другими силами.

(5) Доски должны выступать минимум на 12 дюймов за среднюю линию их опор. на каждом конце.

(6) Для закрытия смежных отверстий следует использовать проволочную сетку или фанеру (наружного качества). к колоннам, где доски или металлический настил не подходят плотно.Используемые материалы должен быть достаточно прочным, как того требует Раздел 1632 (b), чтобы обеспечить падение защита персонала и предотвращение падения предметов.

(7) Металлический настил, если он используется вместо деревянной обшивки, должен быть эквивалентным. прочности и должны быть плотно уложены и закреплены во избежание смещения.

(8) Доски пола или металлический настил, временно снятые по любой причине все, что должно быть заменено, как только работа, требующая их удаления, будет завершена или открытая площадка должна быть надлежащим образом охраняться.

(9) Перед удалением временных полов или металлических настилов сотрудники должны быть проинструктированы назначенным надзором о действиях, которые необходимо предпринять для выполнения работайте безопасно и в надлежащей последовательности.

(10) При сборе и укладке временной доски пола на нижнем этаже, в подготовка к переносу такой доски для использования на верхнем рабочем этаже, Специалисты по монтажу стали должны снимать такую доску по очереди, работая в направлении последняя панель такого пола, чтобы работа всегда велась с дощатый пол.

(11) При сборе и укладке временных досок перекрытия с последней панели, персонал монтажников металлоконструкций, назначенный для таких работ, должен быть защищен система индивидуальной защиты от падения, используемая в соответствии со Статьей 24 и Разделом 1710.

(12) Последовательность монтажа, крепления временной оттяжки, клепки и сварки. должны быть такими, чтобы всегда поддерживать стабильность каркаса конструкции. во время строительства. Это касается собственного веса конструкции, плюс вес и рабочие реакции всего размещенного на нем строительного оборудования плюс любые внешние силы, которые могут быть приложены.

(13) Если здание строится секциями, каждая секция составляет здание.

(14) Требуются индивидуальные средства защиты от падения и сетки в соответствии с Статья 24 и статья 1710.

(15) Никто не может продолжать какие-либо работы, за исключением настила и металлического настила, или сети, требуемые этой статьей, установлены.

(c) Особые положения, касающиеся проемов в полу. Раздел 1632 (b) применяется к проемам пола в местах, где ведутся работы по монтажу металлоконструкций.Этот подраздел применяется в тех случаях, когда ведутся работы, требующие, чтобы проемы в полу быть раскрытым. Для такой работы должны применяться все следующие требования:

(1) Пол или рабочий уровень, на котором ведутся такие работы, должен находиться ниже исключительный контроль со стороны работодателя по монтажу металлоконструкций и должен быть забаррикадирован запретить доступ посторонним лицам.

(2) Площадь пола, прилегающая к проему в полу, должна быть забаррикадирована или проемы в полу должны быть закрыты, если на них нет персонала, занимающегося монтажом металлоконструкций.

(3) Все обшивки и другие материалы, используемые для покрытия проемов пола, должны быть способен безопасно выдерживать более 400 фунтов или вдвое больший вес сотрудники, оборудование и материалы, которые могут быть размещены на любом квадрате область ног чехла в любое время. Крышка должна иметь не менее 12 дюймов опоры на окружающую конструкцию.

(4) На всех крышках проемов пола должна быть табличка «ОТКРЫВАТЬ — НЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ. УДАЛИТЬ «черными жирными буквами высотой 2 дюйма на желтом фоне.

(5) Размещение крышек должно быть проверено квалифицированным лицом до каждую смену и при сильном ветре.

(6) Рабочие должны быть проинструктированы и обязаны соблюдать следующее:

(A) Держите крышки на месте, когда не занимаетесь работой, требующей открытия быть раскрытым, и

(B) Никогда не снимайте крышку, идя вперед или ступая в место, где они не могут непосредственно наблюдать за поверхностью, которой соприкасаются их ноги.

(7) После завершения работ, требующих открытия отверстий в полу и до того, как разрешить другие занятия в рабочей зоне, охрана и прикрытие для проемов в полу должны соответствовать положениям Раздела 1632 (b).

<Общие материалы (GM) - Ссылки, аннотации или таблицы>

Примечание: цитируемый орган: раздел 142.3 Трудового кодекса. Ссылка: разделы 142.3, 7101, 7102, 7103, 7104, 7105, 7107, 7108, 7109, 7251, 7252, 7253, 7254, 7255, 7256, 7257, 7258, 7259, 7261, 7262, 7263, 7264, 7265 и 7266, Трудовой кодекс.

ИСТОРИЯ

1. Поправка подана 4-21-72 как процедурная и организационная; эффективен на подача (регистр 72, № 17).

2. Поправка подана 1-14-86; начиная с тридцатого дня после этого (регистр 86, № 3).

3. Изменение, не имеющее регулирующего воздействия, правильно нумерация подпункта (b) (2) подана 11-3-92; оперативный номер 12-3-92 в соответствии с разделом 100 раздела 1 Калифорнийского свода правил (Регистр 92, №45).

4. Поправка к подпункту (b) (14), поданная 7-2-98; оперативная 8-1-98 (Реестр98, Нет.27).

5. Поправки к подразделам (а), (а) (7), (b) (2) и (b) (6), поданной 5-1-2002; оперативный 5-1-2002. Отправлено в OAL для печати только в соответствии с LaborCode. раздел 142.3 (а) (3) (Регистр 2002, № 18).

6. Поправки к подпунктам (b) (6) и (b) (11), поданной 7-3-2003; оперативный 8-2-2003 (Регистр 2003, № 27).

7. Поправки к подпунктам (b) (2), (b) (8) — (9), (b) (11) и (b) (14) — (15), новые подразделы (c) — (c) (7) и поправки к Примечанию 1-25-2006; оперативный 2-24-2006 (Регистр 2006, No.4).

Перейти Вернуться к статье 20 Содержание

Программа FACE: отчет о болезни в Нью-Йорке 07NY015 | NIOSH

Отчет о болезни в Нью-Йорке 07NY015

Резюме

В феврале 2007 года взрослый рабочий-строитель (пострадавший) получил смертельные травмы в результате падения с разрушенной плиты перекрытия из сборного железобетона на строительной площадке десятиэтажного здания. Бетонная плита перекрытия составляла 26 футов (футов) 5½ дюймов (дюймов) в длину, 8,3 дюйма в ширину и 8 дюймов в толщину и весила приблизительно семь тонн. Плиты перекрытия располагались на стальном каркасе здания, состоящем из вертикальных стальных колонн и горизонтальных стальных балок.Во время инцидента плиты не были прикреплены к стальному каркасу. Примерно в 9:20 утра пострадавший и его коллега находились на 6-м этаже, используя монтировки для установки сборных плит перекрытия в их окончательные положения, прежде чем они должны были быть окончательно прикреплены к стальному каркасу. Южная часть плиты опиралась на горизонтальные стальные балки, а ее северная часть была подвешена (консольно) без поддержки стальных балок. После того, как два рабочих закончили регулировку плиты, они оба пошли на север по плите около ее восточного конца.Плита внезапно наклонилась вниз на своей северной стороне, повернулась в почти вертикальное положение и застряла между стальными опорами. Сотрудник оперся локтями о плиту перед ним и полез наверх. Пострадавший упал этажом ниже. Затем разрушенная плита упала, ударилась о пострадавшего и пробила пол цементной плиты внизу. Пострадавший провалился через отверстие, образованное упавшими плитами, и приземлился на 3-м этаже. Сотрудник сразу же подбежал к пострадавшему и вытащил его из зоны обрушения.Один из рабочих позвонил в службу 911. И полиция, и служба экстренной помощи отреагировали в течение нескольких минут. Пострадавший был доставлен в больницу, где через час скончался. Расследование после инцидента показало, что ряд стальных колонн, в том числе и те, что находятся в зоне обрушения, были возведены по отвесу. Колонны вне отвеса привели к увеличению расстояния между колоннами, что привело к уменьшению опоры балки для плит, расположенных между этими колоннами. Целостность изначально разрушенной плиты была дополнительно нарушена ее формой с надрезом и консольным сечением.

Следователи штата Нью-Йорк по оценке и контролю смертности (NY FACE) рекомендуют следующие меры, чтобы помочь предотвратить подобные инциденты в будущем, работодатели должны:

соответствовать конструктивным размерам и допускам, указанным в проекте монтажа, и проверять вертикальное и горизонтальное выравнивание стального несущего каркаса перед возведением любых сборных плит;
обеспечить, чтобы рабочие использовали индивидуальные системы защиты от падения при работе с сборными железобетонными плитами перекрытия, которые не прикреплены постоянно к стальному каркасу;
обеспечить обучение сотрудников по предотвращению опасности падения, связанной с работой с незакрепленными сборными железобетонными плитами перекрытия; и
прикрепите сборные плиты к стальной несущей конструкции способом, указанным в плане монтажа, сразу после того, как плиты будут возведены.

Дополнительно:

следует тщательно оценить целостность и опорную прочность сборных железобетонных элементов нестандартной формы или с надрезами; при необходимости должно быть предусмотрено дополнительное крепление.
Процедуры контроля качества должны быть внедрены, чтобы гарантировать, что надлежащие допуски соблюдаются всеми торговыми предприятиями, участвующими в проекте строительства сборного железобетона.
Встречи перед началом строительства должны быть проведены, чтобы четко определить обязанности всех ключевых участников проекта строительства из сборного железобетона.

Введение

В феврале 2007 года взрослый рабочий-строитель (пострадавший) получил смертельные травмы после падения с трех этажей в результате обрушения сборных железобетонных плит перекрытия на строительной площадке многоэтажного здания. Программа оценки и контроля смертности штата Нью-Йорк (NY FACE) узнала об этом инциденте из газетной статьи на следующий день. Следователь NY FACE связался с работодателем жертвы, компанией по монтажу сборного железобетона, для сбора предварительной информации.Следователь NY FACE прибыл на строительную площадку 8 марта 2007 г., но владелец строительного проекта отсутствовал, и следователь NY FACE не смог посетить место происшествия. Единственный свидетель инцидента, сослуживец жертвы, отказался от интервью NY FACE. Местный офис Управления по охране труда (OSHA) расследовал инцидент с помощью инженера из Управления строительства (DOC) Национального офиса OSHA.Исследователь NY FACE разработал этот отчет на основе информации, предоставленной работодателем и OSHA.

Работодатель жертвы занимался монтажом сборного железобетона более тридцати лет и нанимал профсоюзных работников. Компания разработала и внедрила программы безопасности и гигиены труда в соответствии с требованиями OSHA. Пострадавший проработал в компании разнорабочим три года. Это был первый смертельный исход компании.

Во время инцидента работодателем жертвы был монтажник сборного железобетона в рамках проекта строительства десятиэтажного здания.Бетонные плиты перекрытия и стеновые панели (бетонные элементы) были изготовлены производителем сборного железобетона и доставлены на строительную площадку. Монтажник сборного железобетона отвечал за возведение стальной конструкции, состоящей из вертикальных колонн и горизонтальных балок, которые будут служить каркасом здания. Сборные плиты перекрытия и стеновые панели были размещены на стальном каркасе (фото 1) монтажником, который затем регулировал или перемещал бетонные элементы в их окончательное положение и прикреплял их к стальному каркасу путем заливки или сварки дополнительной стальной опоры.

Компания разработала план защиты от падения с высоты на рабочем месте. Компания определила, что обычные средства защиты от падения, такие как индивидуальные системы защиты от падения (PFAS), системы защитных сеток или системы ограждений, либо нецелесообразны, либо создают большую опасность для рабочих, выполняющих работу. Для защиты рабочих от опасностей падения были внедрены система контроля безопасности и зона контролируемого доступа (CAZ) в сочетании с обучением сотрудников.

К началу

Расследование

Строительство здания началось в сентябре 2006 г. и было разделено на три участка (рис. 1).На момент инцидента компания завершила возведение стального каркаса и сборных железобетонных плит в Зонах 1 и 2. В Зоне 3, где произошел инцидент, стальная конструкция была возведена и прикручена к девятому этажу десятиэтажного здания. проект этажного дома. Сборные железобетонные плиты перекрытия возведены до восьмого этажа; они не были залиты раствором и не снабжены дополнительной сварной стальной опорой. Заливка швов и сварка были отложены во время инцидента из-за отрицательных температур.

Утром в день инцидента потерпевшему и сотруднику было поручено привести плиты перекрытия в их окончательное положение для заливки швов и сварки. Двое рабочих начали с северной стороны 5-го этажа в Зоне 3 и двинулись дальше на юг, выравнивая плиты с помощью монтировок длиной четыре фута.

Каждая сборная плита была из пустотелого бетона и имела длину 26 футов (5,5 дюймов), ширину 8,3 дюйма и толщину 8 дюймов. Каждая плита весила примерно семь тонн. Плиты перекрытия были ориентированы продольными (по длине) сторонами на восток и запад и поддерживались горизонтальными стальными балками на их поперечных (по ширине) сторонах (рис. 2).Заштрихованные области, обозначенные L (длина опоры) и W (ширина опоры) на рис. 2, представляют опорные или опорные зоны, где плита поддерживалась стальными балками. Проектная спецификация требовала, чтобы каждая плита перекрытия имела минимальную длину опорной поверхности балки или опорную длину 3 дюйма.

Примерно в 9:20 утра жертва и сослуживец выравнивали третью плиту с северной стороны здания на 6-м этаже. Плита располагалась между двумя стальными колоннами.Чтобы поместиться в пространстве, на плите делали выемки, и на обоих углах с северной стороны было обрезано сечение 3’2¼ на 5¾ дюймов. На рисунке 3 показаны размеры плиты с надрезом.

На рис. 4 показан вид сверху расположения разрушенной плиты и двух соседних плит на стальных балках, а на рис. 5 показаны детали соединения разрушенной плиты. Заштрихованный участок разрушенной плиты на рисунке 4 был подвешен или консольно без поддержки стальных балок. Из-за формы с надрезом ширина (W) опорных участков балки была уменьшена с 8’3 ″ (т.е.е. на всю ширину плиты перекрытия) до 5 дюймов с каждой стороны. На рис. 5 показано, что заданная расчетная длина опоры (т. Е. Длина опорной зоны балки) должна составлять 3 дюйма. Расследование после инцидента, проведенное OSHA, установило, что несущая длина этой плиты составляла всего 1 дюйм.

Незадолго до инцидента жертва и сотрудник выравнивали плиту в ее юго-западном и юго-восточном углах, толкая ее на север, чтобы закрыть зазор между этой плитой и соседней плитой на севере.После того, как два рабочих закончили регулировку плиты, они оба пошли на север по плите около ее восточного конца. Плита внезапно наклонилась вниз на консольной северной стороне и повернулась вдоль своей продольной оси до почти вертикального положения. Сотрудник закрепился локтями на плите перед ним и полез наверх. Пострадавший упал этажом ниже. По словам коллеги, плита перекрытия сначала разрушилась на восточной опоре около конца с надрезом (см. Звезду на рисунке 4). Разрушенная плита застряла между стальными балками, повисла вертикально и упала не сразу.Затем заклинивающая плита упала, ударилась о пострадавшего и пробила пол цементной плиты внизу. Пострадавший провалился через отверстие, образованное упавшими плитами, и приземлился на 3-м этаже.

Первоначальное обрушение плиты 6-го этажа (Фото 2) вызвало эффект домино, который продолжился до первого этажа, что привело к обрушению еще пяти плит (Фото 3). Обрушившиеся плиты включали по одной с каждого из 5, 4 и 3 этажей и по две с 2 этажа. Соседняя плита, которая находилась на юге обрушившейся зоны на 4-м этаже, была отодвинута в вертикальное положение и вклинивалась между опорами (фото 4).

Вызывая помощь, сотрудник сбежал по лестнице на третий этаж и вытащил жертву из-под плиты 4-го этажа, которая висела над ним. Еще двое рабочих откликнулись на место происшествия; один позвонил в службу 911. И полиция, и скорая медицинская помощь отреагировали на место происшествия в течение нескольких минут. Техники скорой медицинской помощи (EMT) и полицейские переместили пострадавшего в зону, расположенную подальше от зоны обрушения. Пострадавший был доставлен в больницу, где через час скончался.

После инцидента инженер OSHA DOC обследовал зону обрушения, исследовал следы разрушения на опорных балках разрушенной плиты, измерил размеры и опорные длины балок десяти других плит с надрезами, аналогичными секциям разрушенной плиты, определил фактическую расстояние между возведенными колоннами вокруг зоны обрушения и оценка напряженного состояния разрушенной плиты. Расследование OSHA DOC определило, что, хотя прямой причиной инцидента было обрушение плиты 6-го этажа, разрушение плиты и эффект домино после первоначального обрушения повлияли на следующие факторы:

Восемнадцать колонн стального каркаса, в том числе две в зоне обрушения, были возведены по отвесу с превышением допусков, разрешенных отраслевыми стандартами, установленными Американским институтом стальных конструкций (AISC 303-05, раздел 7.13).
Шесть процентов (6%) плит перекрытия, обследованных OSHA, имели более короткие опорные площади балок или несущие длины, чем минимальные 3 дюйма, указанные инженером-строителем проекта. Несущая поверхность разрушенной плиты 6 этажа составляла 1 дюйм. Колонны, расположенные вне отвеса, привели к увеличению расстояния между колоннами и уменьшили несущую длину плит, расположенных между этими колоннами.
Сборные железобетонные плиты были возведены до восьмого этажа в Зоне 3 без заливки плит или сварки дополнительной стальной опоры для крепления плит к стальным балкам.Это отрицательно сказалось на структурной устойчивости плит.
Правильная арматура для плит с надрезами, включая ту, которая изначально вышла из строя, не была обеспечена, таким образом, структурная целостность этих плит была нарушена.

К началу

Список литературы

Руководство для монтажников, MNL 127-99, Институт сборного и предварительно напряженного бетона, второе издание, 1999 г.
Обязанность OSHA иметь стандартную защиту от падения на внешней стороне, 29 CFR 1926.501 (b) (12). [https://www.osha.gov/ pls / oshaweb / owadisp.show_document? p_id = 10757 & p_table = STANDARDS]. Дата обращения: 9 сентября 2008 г.

Фигуры

Фото

Программа FACE в Нью-Йорке

Программа оценки и контроля смертности (FACE) — одна из многих программ по охране труда и технике безопасности, проводимых Департаментом здравоохранения штата Нью-Йорк (NYS DOH). Это исследовательская программа, предназначенная для выявления и изучения профессиональных травм со смертельным исходом.В соответствии с соглашением о сотрудничестве с Национальным институтом безопасности и гигиены труда (NIOSH) программа NYS DOH FACE собирает информацию о профессиональных смертельных случаях в штате Нью-Йорк (за исключением города Нью-Йорк) и нацелена на конкретные типы смертельных случаев для оценки. Следователи NYS FACE оценивают информацию из нескольких источников. Результаты обобщены в описательных отчетах, которые включают рекомендации по предотвращению подобных событий в будущем. Эти рекомендации распространяются среди работодателей, работников и других организаций, заинтересованных в обеспечении безопасности на рабочем месте.Программа FACE не определяет вину или юридическую ответственность, связанную со смертельным исходом. Имена работодателей, потерпевших и / или свидетелей не включаются в письменные отчеты о расследованиях или другие базы данных для защиты конфиденциальности тех, кто добровольно участвует в программе.

Дополнительную информацию о программе FACE штата Нью-Йорк можно получить по телефону:

Программа FACE Департамента здравоохранения штата Нью-Йорк
Бюро гигиены труда
Фланиган-сквер, комната 230
547 Ривер-стрит,
Трой, Нью-Йорк 12180

1-866-807-2130

http: // www.health.ny.gov/environmental/investigations/face/external icon (ссылка обновлена 8.04.2013)

Сообщения о делах в Нью-Йорке

Разработка системы перекрытия из древесно-бетонного композита для восстановления исторических конструкций мельниц — Департамент охраны окружающей среды

Описание:

Древесно-бетонный композит (WCC) — это система перекрытий с высокими эксплуатационными характеристиками, которая состоит из монолитной бетонной плиты, размещенной на деревянных балках внизу и неразъемно соединенных с ними.Пол в 4 раза жестче и в 2 раза прочнее, чем обычный пол, где два материала не соединены. Звуковые и вибрационные характеристики, а также огнестойкость также улучшаются по сравнению с полностью деревянными полами. Это делает систему логичным выбором при восстановлении и обновлении старых конструкций.

Общий интерес к повторному использованию старых конструкций (часто с деревянными полами) растет, особенно в Новой Англии, где много старых заброшенных заводов и промышленных зданий.Многие из этих зданий идеально расположены рядом с рекой или в центре города, имея отличный потенциал для перехода к жилому или коммерческому использованию. Благодаря восстановлению, в отличие от нового строительства, сохраняются материалы и природные ресурсы — основная экологическая цель рейтинговых систем зеленого строительства и городских программ.

WCC — это экономичная и экологическая альтернатива удалению старого пола и его замене на железобетонную плиту или стальной пол. WCC используются для повышения удобства обслуживания (т.е. прогиб и вибрация), а также для увеличения несущей способности старых деревянных полов. Процесс ремонта включает в себя установку металлических соединителей, работающих на сдвиг, в деревянных элементах и заливку монолитной бетонной плиты на существующий деревянный пол. Пол — обычно деревянные балки с поперечной обшивкой — становится несъемной опалубкой. Благодаря этому процессу строительство сокращается, а исторические потолки сохраняются.

Главные следователи:

Публикаций:

Clouston, P., Шрейер, А. 2006. Древесно-бетонные композиты: конструктивно эффективный материал. Бумага, Бостонское общество инженеров-строителей (BSCE), практика гражданского строительства

Clouston, P., Bathon, L.A., Schreyer, A. 2005. Характеристики сдвига и изгиба новой древесно-бетонной композитной системы. Бумага, Американское общество инженеров-строителей (ASCE), Journal of Structural Engineering, 131 (9), pp. 1404-1412

Какой строительный материал лучше? Бетон или сталь?

До современной инженерии и способности манипулировать бетоном и сталью мир архитектуры состоял из дерева, сырца, соломы и пещерных жилищ.Мы прошли долгий путь. Сегодняшние города открывают небо, перемежаемое зданиями настолько высокими и строгими, что даже у гидов по архитектуре время от времени возникает боль в шее.

Итак, какой материал сегодня доминирует в мире развития — бетон или сталь?

Оба имеют множество преимуществ. Что касается того, лучше или нет, Buildings позволяет определить, на чьей вы стороне.

1. Безопасность

Бетон:

Недавнее заявление разработчика Ground Zero Ларри Сильверстайна относительно мер безопасности в новом здании 7 Всемирного торгового центра (WTC) перекликается с тем, что бетонная промышленность говорила годами: бетон безопаснее.

Ядро здания (где расположены лифты, лестницы и энергосистемы) будет заключено в бетон толщиной 2 фута для защиты в случае пожара или террористического нападения. «Монолитный железобетон обеспечивает исключительную устойчивость к взрыву и / или ударам. Более того, он может выдерживать очень высокие температуры в результате пожара в течение длительного времени без потери структурной целостности », — говорит Альфред Дж. Героса, президент Concrete Alliance Inc., Нью-Йорк.

Бетон не требует дополнительных противопожарных обработок, чтобы соответствовать строгим нормам пожарной безопасности , и хорошо показывает себя во время стихийных бедствий и техногенных катастроф.Из-за присущей бетону тяжести, массы и прочности здания, построенные из монолитного железобетона, могут противостоять ветрам со скоростью более 200 миль в час и хорошо работать даже под воздействием летящих обломков.

Популярная статья: Как пройти ежегодную пожарную инспекцию

При правильном проектировании, проектировании и строительстве кажущиеся жесткими конструкции, построенные из бетона, могут демонстрировать повышенную пластичность — необходимость в зонах, подверженных сейсмической активности.Однако, по данным Portland Cement Association (PCA) из Скоки, штат Иллинойс, характеристики любого здания во время землетрясения в значительной степени зависят от конструкции, а не от материала, используемого при строительстве.

Сталь:

Хотя в недавних отчетах Национального института стандартов и технологий говорится, что причиной обрушения башен ВТЦ является снижение структурной целостности стали, виноваты реактивные пожары. Эксперты признают, что сталь может размягчаться и плавиться при воздействии чрезвычайно высоких температур.

Однако, с добавлением пассивной противопожарной защиты , такой как противопожарная защита распылением, здания, построенные из конструкционной стали, могут выдерживать более высокие температуры и, следовательно, обеспечивать дополнительную безопасность.

Не основывайте свое мнение о деятельности стали на событиях 9/11 . В статье Modern Steel Construction от октября 2003 года « Взрывостойкая конструкция со структурной сталью » авторы Анатол Лонгинов и Фарид Альфавакири вспоминают атаку 1993 года на WTC .

В статье указано, что внутренняя избыточность стальных каркасов предотвратила обрушение конструкции. «Мы видим множество конструкций, построенных с учетом прогрессирующего обрушения для условий взрыва, которые очень эффективно и очень экономично спроектированы для стали», — объясняет Джон П. Кросс, вице-президент по маркетингу Американского института стальных конструкций в Чикаго.

Прочность и пластичность стали в сочетании с надежной конструкцией и дизайном делают ее безопасным выбором в сейсмических зонах.«Стальной каркас очень хорошо выдерживает высокие [ветровые] нагрузки, потому что он пластичный, а это означает, что он способен изгибаться, не ломаясь, и может поглощать такую энергию», — говорит Ларри Уильямс, президент компании Steel из Вашингтона, округ Колумбия. Каркас Alliance из холодногнутой стали.

2. Стоимость

Бетон:

Это правда: цены на строительные материалы резко выросли. Однако стоимость товарного бетона остается относительно стабильной, и, по словам Эда Алсамсама, менеджера PCA по зданиям и специальным конструкциям, даже увеличение стоимости стали оказало минимальное влияние на проекты строительства железобетонных конструкций.«Цены на бетон остаются очень стабильными, несмотря на колебания и существенное повышение цен на другие строительные материалы», — говорит он.

В то время как монолитная бетонная конструкция может быть дороже в начале, полученная окупаемость инвестиций может уменьшить разницу в стоимости.

По словам Геросы, «страховые компании признают преимущества монолитного железобетонного офисного здания, потому что вышеупомянутые преимущества — повышенная безопасность и структурная целостность — уменьшают ответственность с их стороны.Страховые компании также сообщают, что владельцы и застройщики монолитной офисной башни с железобетонным каркасом класса А с бетонным сердечником и более широкой выходной лестницей будут ежегодно экономить почти 25 процентов на стоимости страхования имущества ».

Сталь:

Важной новостью в развитии стали цены на сталь. И хотя с ноября 2003 года цены на конструкционную сталь выросли на 50 процентов по сравнению с ценами на прокат, такие эксперты, как Кросс, подчеркивают, что конструкционная сталь составляет менее 20 процентов всей стали, используемой в строительстве.

Тенденции: Машинное обучение: 5 шагов по оптимизации вашего предприятия с помощью аналитики данных

«Если вы посмотрите на общее влияние на стоимость проекта, то в прошлом году мы видели, что затраты на проект выросли примерно на 10 процентов как В результате увеличилось на все видов строительных материалов. Увеличение стоимости системы несущего каркаса составляет менее 2 процентов от 10-процентного увеличения стоимости проекта », — объясняет Кросс.

И, несмотря на то, что говорят некоторые эксперты по бетону, если вы думали, что избежите роста цен на сталь, выбрав железобетон, подумайте еще раз, — говорит Кросс.«Стоимость системы бетонного каркаса выросла примерно так же, как стоимость системы стального каркаса», — добавляет он. Чтобы получить точные показания , какой материал является наиболее рентабельным, анализируйте текущие цены на стальные и бетонные каркасы для каждого проекта. И помните, по словам Уильямса, «2004 год был не лучшим годом для любого строительного материала ».

3. Наличие материала

Бетон:

Осенью 2004 года многие штаты сообщали о нехватке цемента, основного связующего ингредиента, используемого в бетоне. ураганов во Флориде и нетипичные уровни зимней строительной активности привели к увеличению спроса и сокращению предложения.

Согласно PCA, другими факторами, способствующими дефициту, являются тарифы на доставку и ограниченная доступность транспортных судов. Ввиду того, что импортный цемент дополняет внутренние поставки, стремительный рост тарифов на доставку и ограниченный объем грузовых перевозок привели к более высоким затратам и ненадежным поставкам.

Связано: подготовьте свое здание к урагану, пока не стало слишком поздно

Несмотря на ограниченные поставки цемента в некоторых регионах США, наибольшее воздействие оказали небольшие компании, строителей или подрядчиков.«Застройщики используют здания с бетонным каркасом в каждом строительном секторе и рассчитывают на бетон для стабильной цены и доступности на региональном уровне», — говорит Алсамсам. Цементные компании стремительно расширяются, и ожидается, что внутренние мощности увеличатся к 2008 году.

Сталь:

Наличие стали было предметом более чем нескольких разговоров в последнее время, причем вину возлагают на постоянно расширяющуюся строительную деятельность в Азии. такие страны, как Китай. Однако специалисты черной металлургии стремятся развеять миф о том, что стали просто не хватать на все.

«За последний год было много неправильных представлений о доступности материалов», — говорит Кросс. «Недостатка нет. Промышленность металлоконструкций США может производить 6 миллионов тонн конструкционной стали в год. В 2004 году мы использовали около 4 миллионов тонн конструкционной продукции с широкими полками, что означает, что у нас, безусловно, есть достаточные мощности для удовлетворения любого роста в обозримом будущем. Конструкционная сталь легко доступна ».

4.Планирование строительства

Бетон:

Старая поговорка «время — деньги» никогда не была более верной, чем когда говорилось о графиках строительства. По словам Геросы, «здания из бетона почти всегда можно построить быстрее. По сравнению со конструкционной сталью иногда в два раза быстрее. В монолитных зданиях из железобетона нередко поднимаются на один этаж через день. Разработчики могут быстрее завершить работу, получить прибыль, окупить капитал и перейти к следующему проекту.”

Популярный процесс строительства, который описывает Героса, известен как двухдневный цикл. Роберт А. Ледвит, коммерческий директор и финансовый секретарь-казначей местного профсоюза работников металлургической промышленности № 46 в Нью-Йорке и арматурных рабочих, объясняет: «Двухдневный цикл — очень трудоемкая операция. При двухдневном цикле мы можем [заливать] до 20 000 квадратных футов площади каждые 2 дня ».

Более быстрое завершение строительства из-за двухдневного цикла дает значительные преимущества.«Это нечто совершенно уникальное для бетонного строительства. Они освоили это в Нью-Йорке, а города Чикаго и Лос-Анджелес стремятся соответствовать этому, поскольку их доступ к центру города со строительными кранами, оборудованием и площадками для перевалки становится все меньше и более ограниченным », — говорит Alsamsam.

Посмотрите, кто числится под №1: Здания ENERGY STAR: 10 лучших городов

«Когда эти грузовики с готовой смесью выскакивают на место, им нужно очень быстро подъехать, выгрузить и уехать.«Чем быстрее будет завершено строительство здания, тем раньше владелец сможет разрешить заселение и начать собирать доход с арендаторов.

Сталь:

В то время как двухдневный цикл бетона может показаться неоспоримым преимуществом, сталь сама по себе дает множество конструктивных преимуществ.

«Мы считаем, что системы стального каркаса — это путь в будущее», — говорит Кросс. «Мы считаем, что они приводят к ускоренному графику. Мы также считаем, что качество повышается за счет изготовления за пределами площадки, и что возможности производительности, существующие в строительстве, могут быть лучше всего решены за счет производства за пределами площадки за счет сокращения фактического времени на месте и строительства на месте.”

Достижения в информационном моделировании зданий объединили проектирование, детализацию и производство стали, что привело к ускорению процесса. Программы проектирования и пакеты САПР могут передавать информацию через нейтральную базу данных CIS / 2 в виде трехмерной модели в программы детализации и изготовления цехов.

«Это буквально сокращает стальную часть графика проектов на 40 или 50 процентов», — говорит Кросс о достижениях в области взаимодействия. Такая производительность увеличивает позиционирование стали как жизнеспособного строительного материала как сейчас, так и в будущем.

5. Возможности проектирования

Бетон:

Бетонные здания принимают форму — самые разные формы — повсюду. «Помните, бетон ищет форму», — говорит Героса. «Из бетона можно вылепить что угодно; вот почему Гуггенхайм был построен таким, каким он был ».

В дополнение к уникальной эстетике, достигаемой с помощью бетонной конструкции, эти здания предлагают некоторые очень реальные преимущества пространства. «Государственные и частные застройщики также должны понимать, что использование монолитного железобетона для каркаса высотного офисного здания позволит получить больше арендуемой площади из-за меньшей высоты этажа», — объясняет Героса.

Это не секрет для президента Дональда Трампа, здание застройщика Нью-Йорка на бывшей территории Chicago Sun-Times . Архитекторы Trump Intl. Hotel & Tower перешли с конструкционной стали на бетон, так что к зданию высотой 1125 футов можно было добавить еще два этажа.

При правильном проектировании бетонное здание может также предложить непрерывные перекрытия. «Прекрасным примером является новейшее офисное здание в Нью-Йорке с 45-футовыми пролетами и потрясающим видом на парк», — говорит Алсамсам с 505 5-й авеню.

Сталь:

«Сталь имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех строительных материалов, — говорит Уильямс. А благодаря новым методам строительства стальные здания остаются популярным выбором для офисных и многоквартирных застройщиков. Использование балочной плиты, ступенчатой фермы и конструкции с зубчатыми балками обеспечивает меньшую высоту от пола до пола, чем обычно ожидается в зданиях из металлоконструкций.

Ищете длинные участки без столбцов? Сталь доставляет. «Сталь может обеспечивать очень длинные пролеты в конструкциях [и] очень открытые площадки без промежуточных колонн.Это очень гибкий материал с точки зрения различных способов удовлетворения требований дизайна, — говорит Кросс.

6. Соображения по охране окружающей среды

Бетон:

Бетон — это материал, который часто закупается на месте и поэтому обычно требует минимальной энергии для транспортировки на строительные площадки. Арматуру для бетона часто производят из переработанной стали. По окончании срока службы бетон можно раздробить и переработать, но переработанный материал нельзя использовать для нового строительного бетона.

Сталь:

Согласно британской публикации Building , 85% стали перерабатывается, что облегчается тем, что в процессе сортировки стали используются магниты. Новая сталь, сделанная из стального лома, потребляет около одной трети энергии, необходимой для производства стали из первичных материалов. Изготовление стальных конструкций должно производиться на значительном удалении от строительной площадки, что увеличивает потребление энергии, необходимой для транспортировки.

Если вы еще не решили, на чьей вы стороне, не волнуйтесь.Ваше обучение стальным и бетонным зданиям только начинается. Чтобы узнать больше, свяжитесь как с местными, так и с национальными отраслевыми ассоциациями. Предлагая бесплатную информацию и «конкретные» советы, их знания — настоящая «сталь».

На момент публикации этой статьи Яна Дж. Мэдсен была управляющим редактором журнала BUILDINGS.

Две статьи, отобранные вручную для чтения:

Восстановление и укрепление существующих стальных конструкций перекрытий с помощью тонкого слоя железобетона

Усиление стальных конструкций перекрытий в г. Аквила, Италия.

Было возможно восстановить и укрепить существующие перекрытия в историческом центре старого города Аквилы, добавив только 3 см армированного волокном бетона поверх оригинала, связав старый и новый вместе соединителями.

Конструкции перекрытий, которые были усилены там, где они изначально были построены, с использованием общепринятой техники:

— балки стальные 140ИПН с шагом 1 метр;

— кладка плитки на нижнюю полку балки;

— заполняющий слой из легкого связующего для ровной отделки пола;

Строительные службы одобрили конструкцию, поскольку она ограничивала добавляемый слой максимумом 3 см.Арматурная плита была создана из микробетона REFOR-Tec ®, армированного фиброй. Этот продукт обладает отличными механическими характеристиками, но при этом имеет ограниченную толщину благодаря использованию стальных волокон, заменяющих традиционную сварную металлическую сетку. Эта новая бетонная плита объединена и взаимодействует с существующими стальными стальными балками IPN с помощью специальных соединителей.

Разъемы

Tecnaria CTF 025 имеют уменьшенную высоту на 25 мм. Они крепятся к балкам с помощью двух гвоздей с высоким сопротивлением.Для фиксации используется специальный пистолет для гвоздей, который можно взять напрокат в компании Tecnaria. Процесс крепления исключает необходимость в какой-либо сварке, что является сложной задачей и практически невозможно удовлетворительно выполнить из-за химического состава старых стальных балок. Закрепление с помощью гвоздей имеет то преимущество, что оно быстрое и простое.

Нижняя сторона конструкции пола со стальными балками и кирпичной плиткой

Специальные соединители высотой всего 25 мм, закрепленные на верхней части балок

Детали пола перед заливкой бетона

Заливка фибробетона

Соединение бетонной плиты с существующим полом дает двойное преимущество:
1) стальная балка, подверженная растяжению, становится композитной балкой.Бетонная плита становится неотъемлемой частью конструкции, обеспечивая повышенную несущую способность и жесткость пола;
2) бетонная плита, когда она механически прикреплена к существующему полу, должна рассматриваться как жесткая диафрагма, способная передавать возможные сисмические движения стенам по периметру.

Совместная работа монолитного перекрытия и стальных балок

Что выбрать для монтажа перекрытий? Монолитные или ЖБ плиты?

Устройство перекрытий по балкам

Устройство перекрытий по балкам

Перекрытия по металлическим балкам: достоинства и недостатки

Несущие элементы перекрытий

Типы и конструкции перекрытий

Типы перекрытий по виду конструкции

Балочные перекрытия

Плитные перекрытия

Безбалочные перекрытия

Перекрытия по назначению

Чердачные перекрытия

Междуэтажные перекрытия

Перекрытия по применяемым материалам несущей конструкции

Деревянные перекрытия

Железобетонные перекрытия

Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

Металлические перекрытия

Техническое обследование строительных конструкций железобетонных по металлическим балкам перекрытий в Екатеринбурге

Расчет перекрытия. Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

Расчет плиты перекрытия по формулам

Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия

Первый этап: определение расчетной длины плиты

Определение геометрических параметров железобетонного монолитного перекрытия

Существующие виды нагрузок, сбор которых следует выполнить

Некоторые нюансы

Количество стержней для армирования монолитной железобетонной плиты перекрытия

Сбор нагрузок — некоторый дополнительный расчет

Программы для расчета плит перекрытия

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Деревянное

Железобетонные монолитные

Железобетонные сборные

Программы для архитекторов

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Ultralam

Расчет деревянных балок Владимира Романова

Программы для расчета металлических и железобетонных перекрытий

СИТИС: Форт

Перекрытия

Beam

Balka

Строитель + расчет железных балок

EURYDICE

Балка v2-0-2

Расчет железобетонной балки сборно-монолитного перекрытия

Расчет толщины утеплителя перекрытия или покрытия мансарды.

Сборно-монолитное перекрытие из легких каменных блоков

Еще статьи на эту тему

(PDF) Сталобетонные композитные балки для тонких перекрытий — особые конструктивные особенности в рамках проектирования стальных каркасов

Свод правил штата Калифорния, раздел 8, раздел 1635. Полы, стены и здания с каркасными стальными конструкциями.

Рекомендации по односторонней системе бетонных полов

2. Сборный пустотелый стержень на железобетонных / сборных балках

3. Односторонняя балочная система

4. Плита настила металлическая композитная на стальных балках

5.Двойной тройник на железобетонных / сборных балках

Программа FACE: отчет о болезни в Нью-Йорке 07NY015 | NIOSH

Резюме

Введение

К началу

Расследование

К началу

Рекомендации / Обсуждение

Список литературы

Фигуры

Фото

Программа FACE в Нью-Йорке

Разработка системы перекрытия из древесно-бетонного композита для восстановления исторических конструкций мельниц — Департамент охраны окружающей среды

Описание:

Главные следователи:

Публикаций:

Какой строительный материал лучше? Бетон или сталь?

Восстановление и укрепление существующих стальных конструкций перекрытий с помощью тонкого слоя железобетона

Усиление стальных конструкций перекрытий в г. Аквила, Италия.

Добавить комментарий Отменить ответ