Как рассчитать перемычки фундамента

Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.

Л енточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты. Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах. Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.

С уществует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.

П роектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта.

Источник

Расчет железобетонных перемычек.

При возведении кирпичных стен неизбежно возникает необходимость установки над оконным проемом железобетонной перемычки. Они представляют собой железобетонные балки с различным сечением и длиной, изготовленные на заводе. Чтобы выбрать необходимый типоразмер изделия, необходимо произвести предварительные расчеты, которые будут учитывать такие данные как нагрузка на перемычку и ширина проема. Расчет железобетонных перемычек.

При этом, говоря о нагрузке, имеют в виду собственный вес перемычки суммарно с весом стены и перекрытия. В случае с жилыми домами, где нагрузки не так высоки, все случаи принято разбивать на три группы:

1. На стену опирается перекрытие.
2. Перекрытие на стену не опирается, а сам она является самонесущей.
3. Перемычку укладывают в перегородке из кирпича толщиной 12 см.

Виды железобетонных перемычек.

Прежде чем приступить к расчетам, давайте немного ознакомимся с видами самих перемычек. Чтобы понимать, какие варианты вам доступны, следует открыть сайт любого производителя ЖБИ и посмотреть, какие виды перемычек железобетонных присутствуют в их номенклатуре. Перейдя по ссылке, вы увидите длинный список типоразмеров с их характеристиками. Чтобы научиться быстро ориентироваться в нем, следует научиться расшифровывать маркировку. Сделаем это на примере перемычки 2ПБ 16-2:

• 2ПБ – эта часть маркировки означает принадлежность изделия к какому-то виду и типу сечения. В данном случае – перемычка брусковая второго типа сечения.
  • Брусковые перемычки (ПБ) могут иметь ширину 120 или 250 мм, что делает необходимым использование сразу нескольких изделий в случаях, когда толщина перегородки превышает 120 мм. Производят также плитные перемычки (ПП), ширина которых бывает 380 и 510 мм.
  • Второй тип сечения (2ПБ) имеет размеры 120х140 мм. Другие типы имеют следующие габариты: 1ПБ – 120х65 мм, 3ПБ – 120х220 мм, 4ПБ – 120х290 мм, 5ПБ – 50х220 мм.
• 16 – эта часть шифра говорит о длине изделия, которая равняется 1550 мм. Размер выражен в дециметрах и округлен.
• 2 – последняя цифра условного обозначения означает нагрузку, на прием которой рассчитана перемычка. В данном случае это 200 кг/м. Приблизительно понимать эти данные следует так: перемычки с индексом нагрузки 1 обычно используют для перегородок; индекс 8, говорит о том, что такие изделия с легкостью справляются с самонесущими стенами; индексом 27 обладают перемычки, применяемые в стенах, на которые опираются перекрытия.

Теперь, зная разнообразие железобетонных перемычек, можно переходить непосредственно к расчету.

Как подбирать железобетонные перемычки.

Расчет железобетонных перемычек. Итак, давайте сперва введем какие-то исходные данные. Допустим, нам надо рассчитать, какую перемычку следует брать для перекрытия пролета шириной 1350 мм в самонесущей стене толщиной 240 мм при высоте стены над проемом – 800 мм. Стройка ведется в зимних условиях.

Толщина стены 240 мм говорит о том, что нам понадобятся две брусковые перемычки шириной по 12 мм. В зимний период на самонесущую перемычку берут нагрузку от высоты стены, равной расчетному пролету. Расчетный пролет считается так:

1350 + 2*100/3 = 1420 мм

100 мм в данном случае – это минимальная глубина опирания перемычки. Так как высота кладки оказалась меньше расчетного пролета, в дальнейшем в расчетах будем использовать именно ее – 800 мм.

Далее определяем нагрузку на 1 погонный метр изделия:

0,24*0,8*1,8*1,1/2 = 0,19 т/м = 190 кг/м

В этих расчетах 1,8 т/м3 – это вес кирпича, 1,1 – коэффициент надежности, 2 – количество перемычек. Итак, нам необходимо выбирать перемычку из тех, чей индекс нагрузки не менее 2-х.

Как мы уже говорили выше, минимальная глубина опирания данных перемычек составляет 10 см, значит наименьшая возможная длина перемычки в нашем случае равна:

1350 + 100*2 = 1550 мм

Из списка типоразмеров нам могла бы подойти перемычка 2ПБ 16-2 длиной как раз 1550 мм и расчетной нагрузкой до 200 кг/м. Однако нам еще следует учесть нагрузку от собственного веса балки, которая равна 70/1,55 = 45 кг/м. То есть суммарная нагрузка будет составлять 190 + 45 = 235 кг/м, что превышает максимально допустимую для данной перемычки.

В нашем случае подойдет перемычка 2ПБ 19-3. Собственная нагрузка для нее составляет 80/1,94 = 41 кг/м. Тогда суммарная будет равна 190 + 41 = 231 кг/м, что не превышает допустимые 300 кг/м для этой балки. Длина перемычки составляет 1940 мм, и это тоже подходит для наших условий.

Заключение.

Приведенный пример основан на конкретных данных, которые могут значительно отличаться в зависимости от изменяющихся условий. В отдельных случаях должны учитываться другие дополнительные данные. Например, длина перекрытия пролетом или летний период строительства. Все это будет отражаться на расчетах, но базовый принцип, изложенный в этой статье, является их основой.

Источник

Расчет и конструирование перемычки

Перемычкой называется жб конструкция, расположенная над оконным или дверным проемом и предназначенная для восприятия нагрузки от вышележащих конструктивных элементов здания.

Подбор перемычки осуществляется по ГОСТу 948-84 следующим образом:

— L_св +500мм = предварительная длина несущей перемычки;

— L_св +250мм = предварительная длина ненесущей перемычки, где L_св , мм — ширина оконного проема в свету;

Несущая перемычка должна иметь сечение как минимум 120х220мм,

ненесущая – сечением 120х140мм.

Перемычки подразделяют на следующие типы:

ПБ— брусковые, шириной до 250 мм включительно;

ПП— плитные, шириной более 250 мм;

ПГ — балочные, с чертвертью для опирания или примыкания плит перекрытий;

Обозначение маркировки перемычки:например,3ПБ 18-37п

3- порядковый номер поперечного сечения;

18- длина перемычки в дм;

37- значение расчетной нагрузки;

п- для монтажа применяются монтажные петли.

Перемычка типа ПБ

1- технологический уклон

Для изготовления применяется тяжелый бетон плотностью свыше 200кН/м 3

Рабочая арматура каркаса перемычки: А400, B500

Поперечная арматура каркаса: А240, A400, B_p-I

Арматура петель: А240

Порядок расчета перемычки.

1. Исходные данные для расчета:

— ширина оконного проема в свету L_св;

— класс бетона В, R_b, МПа – расчетное сопротивление бетона по прочности на осевое сжатие; γ_b2=0,9– коэффициент условия работы бетона; R_bt, МПа — расчетное сопротивление бетона по прочности на осевое растяжение, (см. прил.7);

— рабочая продольная арматура класса А, R_s, МПа- расчетное сопротивление арматуры по прочности на осевое растяжение (см. прил. 8);

— размеры принятой по ГОСТу перемычки (длина – L, высота- h, ширина- b,мм)

2. Сбор нагрузокна один погонный метр перемычки.

На несущую перемычку передается нагрузка:

Если оконный проем находится на последнем этаже здания, то в расчет вводится нагрузка от веса покрытия q р _покр.,кН/м

— от веса покрытия

где L_пл – длина плиты покрытия;q р _покр–расчетная нагрузка на 1м 2 покрытия;

Если оконный проем на любом этаже, то в расчет вводится нагрузка от весачердачного перекрытия или от веса перекрытия q_{черд.перекр.,} q_{перекр.,}кН/м

— от веса перекрытия

гдеq р _{перекр.}-расчетная нагрузка на 1м 2 перекрытия (см. раздел «Сбор нагрузок)

— от кирпичной кладки высотой 1/3 пролета перемычки:

где r_{кирп.кл.}, — плотность кирпичной кладки;g_f=1,1 –коэффициент надежности по нагрузке

— от собственного веса перемычки

где r_жб=25кН/м 3 –плотность железобетона, b, h- размеры сечения перемычки, м.;

Полная нагрузка на несущую перемычку:

На ненесущую перемычку передается нагрузка:

— от веса кирпичной кладки высотой 1/3 пролета перемычки q_кл

— от собственного веса перемычки q_{соб.вес.}

Полная нагрузка на ненесущую перемычку

Определение расчетного пролета перемычки.

Схема опирания перемычки на стену:

L_оп= (L – L_св) /2 , м – длина опирания перемычки на стену.

L_ef =L_св + L_оп , м–расчетный пролет перемычки.

Определение внутренних усилий, действующих на перемычку.

Максимальный момент:

М_max = , кНм

Q_max = , кН

3. Определение площади сечения рабочей арматуры:

h_o =h-a=h– 0,1h- рабочая высота сечения перемычки

Определить табличный коэффициент:

А_о =

Площадь сечения рабочей арматуры:

А_s = ,м 2 , где R_s – мПа, (см.прил. 8)

По сортаменту определить диаметр рабочей арматуры (см. прил. 10)

Назначить диаметр и класс поперечных стержней из условия:

Определить диаметр и класс монтажной арматуры по формуле d_s 1 =0.5d_s+2…4мм и по сортаменту назначить диаметр монтажной арматуры.

4. Конструирование каркаса перемычки.

Определить величину приопорного участка: L_приоп= 1/4L, где L-длина перемычки, величину L_приоп. округлить кр. 100мм

· на приопорных участках:

а) при h≤450мм шаг поперечных стержней S₁-не более h/2 и не более 150мм;

· на остальной части пролета:

б) при высоте сечения h≤300мм поперечные стержни в середине пролета можно не ставить, но прочность при этом должна быть проверена расчетом.

в) в несущих перемычках постановка поперечных стержней в середине пролета обязательна с шагом S=3/4h, но не более 500мм

5. Проверка прочности перемычки по наклонному сечению.

Проверяем выполнение условия:

где j_b3 =0,6 –коэффициент для тяжелого и ячеистого бетона.

Если элемент прямоугольного сечения, коэффициент φ_f=0, если элемент без предварительного напряжения φ_n=0. Если условие выполняется, значит, бетон выдерживает поперечную силу и дальнейший расчет обеспечения прочности по наклонной трещине не требуется. Если условие не выполняется, продолжаем расчет.

Каждый поперечный стержень воспринимает поперечную силу с определенной длины элемента, равной шагу поперечных стержней.

5.1.Определить усилия в поперечной арматуре на единицу длины элемента по формуле:

— усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента

кН,

где R_sw, МПа→ кПа, — расчётное сопротивление растяжению поперечной арматуры;

S₁, м- шаг поперечной арматуры на приопорном участке;

n- количество каркасов в перемычке (см. армирование перемычки)

А_sw→м 2 — площадь сечения поперечной арматуры (см. прил.10)

5.2.Проверить условие:

, кН,

где — для тяжёлого бетона,R_bt–кПа, b–м,
Если условие не выполняется, то надо увеличить диаметр поперечной арматуры или уменьшить шаг и сделать перерасчёт.

5.3.Определяем значение с₀

,

Полученное значение с₀ принимается не более c₀= 2h₀

Принимают полученное значение с₀=с и определяют по формуле уточненную поперечную силу, воспринимаемую бетоном

, кН

Если полученная поперечная сила, воспринимаемая бетоном, больше действующей поперечной силы Q_b>Q_max, то расчет прочности по наклонной трещине закончен, а если Q_b

5.4.Определение поперечной силы, воспринимаемой поперечными стержнями:

— если условие выполняется, прочность по наклонному сечению достаточна;

— если нет, то необходимо изменить класс бетона, шаг поперечных стержней, диаметры хомутов и повторить расчет.

6. Конструирование перемычки.

В перемычки устанавливаем плоские каркасы, количество которых зависит от ширины перемычки. Рабочая арматура каркаса Æ…А-. поперечная арматура Æ…В500, монтажная арматура Æ…А240.

Если перемычка монтируется через монтажные петли, то необходимо определить по расчету диаметр арматуры петли.

7. Расчет перемычки на монтажные усилия.

Определяем усилие на одну петлю: N= , где G_п – вес перемычки по ГОСТу, кН, g_f =1,4 – коэффициент динамичности, к_д=1,4..1,6 – коэффициент динамичности, n- количество петель.

Площадь сечения арматуры петли: А_s=N·10/R_s, см 2

Принимаем по сортаменту Æ диаметр арматуры класса А240

Источник