Допустимая нагрузка на опалубку: расчет давления

Расчет давления бетона на стенки опалубки

Расчет максимального бокового давления бетона на стенки опалубки

Способ уплотнения Расчетные формулы для определения максимального бокового давления бетонной смеси, кПа Пределы применения формулы
С помощью вибраторов: P = γHP = γ(0,27 + 0,78)К1К2
внутренних Н ≤ R ν  2 м

где:

  • Р — максимальное боковое давление бетонной смеси, кПа;
  • γ  — объемная масса бетонной смеси, кг/м³;
  • Н — высота уложенного слоя бетонной смеси, оказывающего давление на опалубку, м;
  • ν — скорость бетонирования конструкции, м/ч;
  • R, R1 — соответственно радиусы действия внутреннего и наружного вибратора, м;
  • K1 — коэффициент, учитывающий влияние консистенции бетонной смеси: для жесткой и малоподвижной смеси с осадкой конуса 0-2 см — 0,8; для смесей с осадкой конуса 4-6 см — 1; для смесей с осадкой конуса 8-12 см — 1,2.
  • K2 — коэффициент для бетонных смесей с температурой: 5-7°С — 1,15; 12-17°С — 1; 28-32°С — 0,85.

Вертикальная нагрузка

Под данным понятием подразумевается суммарная нагрузка, оказываемая на опорные элементы вертикальных опалубочных систем со стороны конструкционных элементов, заливочной смеси и других рабочих факторов. К расчетным компонентам вертикальной нагрузки относят:

  • Суммарный вес комплекса опалубочных элементов. Вес каждой комплектующей части указан в технической документации. При использовании опалубки из дерева масса высчитывается по константам, утвержденным в СНИП: 800 кг/куб.м. – для дерева лиственных пород, 600 кг/ куб.м. – для хвойных сортов древесины.
  • Масса армирующих элементов. Указывается в проектных данных или вычисляется по константе для ж/б конструкций, равной 100 кг/м3 (при отсутствии точных данных).
  • Нагрузка, оказываемая транспортом и живой рабочей силы. Номенклатурное значение данного показателя может отличаться для расчета конкретных элементов опалубки или их комплекса. В данном случае рассматриваются значения в 1,5 кПа и 2,5 кПа соответственно.
  • Масса бетона — высчитывается по фактическому весу компонентов или с использованием номенклатурных данных, для бетонных смесей с щебнем или гравием (2500 кг/ куб.м.).

Горизонтальная нагрузка

К данному комплексу влияющих факторов относятся:

  • нагрузка ветровая, чье значение высчитывается по СНиП 2.01.07-85;
  • показатель давления бетона на стенки опалубки, для расчета которого применяется следующая формула:

Дб = мВ где,

  • Дб – искомый показатель давления бетона кПа;
  • м — объемная масса бетонной смеси, кг/м3;
  • В — высота слоя бетона, м.

Горизонтальна нагрузка на боковую опалубку

Способ подачи бетонной смесив опалубку Горизонтальнаянагрузка на боковую опалубку, кПа
Спуск по лоткам и хоботам, а также непосредственно из бетоноводов 4
Выгрузка из бадей емкостью, м³: от 0,2 до 0,8св. 0,8 46

Также к горизонтальным относят вибронагрузки, возникающие при уплотнении бетонной смеси специальными вибрационными инструментами.

Давление бетона на стенки опалубки и принятие решений

При определении показателя давления бетона выбор опалубочной системы значительно упрощается, ведь данный фактор является одним из основополагающих. При использовании деревянных опалубок приходилось учитывать показатель прогиба, в случае с металлическими системами, он не играет столь важной роли. Важные данные, касающиеся расчета опалубки, указаны в ГОСТР 52085-2003.

Обращайтесь в специализированную компанию для проведения точных расчетов нагрузки бетона на стенки опалубки

Источник: http://opalubka-expert.ru/raschet-davleniya-betona-na-stenki-opalubki/

Как правильно выполнить расчет днища металлической опалубки?

Самостоятельное выполнение работ по заливке фундамента под будущую конструкцию и ее возведению требует провести тщательный расчет и монтаж опалубки.

Это ключевой момент строительного процесса, поскольку от него зависит надежность, безопасность и долговечность сооружения.

Опалубка — вспомогательный строй объект, необходимый для бетонирования несущих конструкций, перекрытий, внутренних перегородок и прочих конструктивных элементов монолитного здания.

Строительная опалубка состоит из:

  • несущих щитов, которые обеспечивают застывание бетона в определенной форме, — испытывают его нагрузку;
  • поддерживающих элементов;
  • крепежные детали, фиксирующие щиты в заданном положении, — испытывают нагрузки;
  • прочие дополнительные элементы.

Каждый из перечисленных комплектующих опалубки в ходе эксплуатации будет испытывать определенные нагрузки. Чтобы конструкция качественно фиксировала форму бетона и выдержала его давление, элементы должны соответствовать определенным физико-техническим характеристикам и иметь правильный типоразмер. Поэтому предварительно необходимо выполнить:

  • расчет днища металлической опалубки;
  • подсчет прочности и выносливости элементов конструкции с учетом вертикальных/горизонтальных нагрузок;
  • просчет допустимых и возможных деформаций комплектующих опалубочной системы — прогибы при бетонировании не должны выходить за отметку 1/200-1/400 пролета;
  • расчет устойчивости конструкции — учитывают собственный вес опалубки, массу арматуры, вес заливаемой строительной смеси, момент бетонирования и пр.;
  • просчитать параметры ветровой нагрузки — понадобиться для определения характеристик и численности подпорных элементов конструкции.

Точный расчет давления бетона на опалубку и других параметров из списка выше позволит обеспечить устойчивость формовочной конструкции и максимальные физико-технические характеристики монолитных элементов здания.

Если проект сооружения сложен или вы никогда ранее не выполняли подобные просчеты, обратитесь в нашу компанию. Мы поможем сделать верные расчеты в соответствии с требованиями СниП и ГОСТ.

Так как же правильно сделать расчеты?

Виды опалубочных систем

В 8 из 10 случаев применяют съемную опалубку. Ее организовывают из деревянных досок обычно хвойных пород дерева.

Это недорогой и легко устанавливаемый вид конструкции, который выдерживает значительные нагрузки, но не обладает прочностью и имеет один недостаток — гигроскопичность материала. Не имеет этого недостатка пластиковая опалубка.

Она легкая, но еще менее прочная, чем дерево. Ее главное преимущество — гладкость. Минимальные проблемы при съеме системы.

Наилучшими и наиболее надежными, но и дорогостоящими, считают:

  • стальные опалубочные системы — универсальный вариант. Для частного строительства мало подходит, поскольку ее увеличенный вес требует дополнительных вложений в аренду спецтехники;
  • алюминиевая опалубка — прочная, но главное легкая система. Ее недостаток — подверженность коррозийным процесса, поэтому контакт с жидким раствором будет губительным.

Вертикальная нагрузка и принцип расчета

Без помощи специалистов качественную и недорогую в цене опалубочную систему изготавливают из досок. Лучшим материалом считается сосна, но за неимением ее берут лиственницу, ель или другие лиственные породы.

Важно учитывать характеристики стройматериала — сухая доска или свежая. Для организации системы выгоднее применять правильно высушенные стройматериалы.

Выбрав подходящую по стоимости и качеству доску, проводят расчет вертикальных нагрузок.

К ним принято относить:

  • Собственную массу формирующей конструкции.

Количественную составляющую определяют по чертежам. Объемный вес по породе доски. Табличные значения следующие — вес хвойных досок 600 кгс/м3, лиственных 800 кгс/м3, фанера — 1 000 кг.

  • Массу бетонной смеси (в расчетах участвует свежеуложенный раствор).

Чтобы определить давление бетона на стенки опалубки, расчет проводят с учетом добавок — щебень различных видов, гравий и пр. Если используются камни твердых пород, тогда оказываемая нагрузка будет равна 2 500 кг/м3. В случае применения других добавок при замесе бетона расчет выполняется по фактическому весу смеси.

  • Массу используемой арматуры.

Характеристики арматуры предусматриваются проектной документацией. Если же сооружение здание проводится без проекта, тогда берут усредненное значение — 100 кг на каждый м3 ЖБ конструкции. Допускается при частном строительстве принимать этот параметр как 15-17% от массы м3 бетона.

  • Нагрузки, которые бетонируемая конструкция будет принимать в ходе эксплуатации.

Например, если речь идет о фундаменте, тогда к ним относят нагрузки от стен, перекрытий, мебели и людей. Параметр варьирует от 1,5 до 2,5 кПа.

Основная нагрузка — давление бетона на опалубку, а точнее бетонной смеси. Первоначально раствор имеет жидкую консистенцию, которая сильно воздействует на стенки опалубочной системы — оказывается гидростатическое давление. Оно больше, чем больше толщина заливки бетоном.

По мере схватывания раствора это давление снижается, поэтому при правильном расчете вертикальной нагрузки следует учитывать и скорость (время) застывания смеси. Также специалисты нашей компании при подсчете рекомендуют учитывать и нагрузку, которая возникает в результате вибрирования жидкого раствора.

Она приблизительно равна 200 кгс/м2 горизонтальной плоскости.

Расчет горизонтальных нагрузок

Основными их видами являются ветровые нагрузки и давление, которое создает на боковые щиты залитый раствор. Первый пункт определяется по таблице, а вот нагрузка на опалубку от бетона должна просчитываться индивидуально в каждом случае. Расчет внутреннего и наружного вибратора легко провести по формулам:

P=yR,

где Н≤R, а v меньше 0.5 и больше либо равно 0.5, если Н≥1 м — для внутренних.

P=y(0.27+0.78)•K¹•K²,

где Н≤2R1, а v меньше 4,5 и больше либо равно 4,5, если Н>2 м — для наружных.

Чтобы сделать расчет давления на опалубку, необходимо разобраться с коэффициентами в формулах:

  • боковое максимальное давление свежезалитого раствора — Р (единицы измерения кПа);
  • масса замешенной жидкой смеси бетона — γ (единицы измерения кг/м3);
  • толщина слоя залитого раствора в опалубку — Н (единицы измерения м);
  • радиус воздействия наружного/внутреннего вибратора — R и R1 (единицы измерения м);
  • скорость схватывания смеси бетона — v (единицы измерения м/ч);
  • коэффициент консистенции бетона — К1. Если смесь малоподвижна и жестка, он равен 0,8 (при условии осадка конуса не более 2 см). Если осадок в районе 4-6 см, тогда К1=1. При осадке конуса 8-12 см К1=1,2;
  • коэффициент для раствора с температурой — К2. Если показатели попали в диапазон 5-70С, то К2=1,15. При температуре 12-170С К2=1. Температура от 28 до 320С дает коэффициент К2=0,85.

При расчете учитывают и те вибрационные нагрузки, которые возникают в результате уплотнения раствора посредством специальных инструментов.

Давление бетона и принятие решений

Если в ходе строительных работ принято использовать металлические опалубочные системы, тогда прогиб щитов не играет существенной роли. Стенки конструкции отлично справляются с прогибом.

Но если опалубка собирается из деревянных элементов, следует учитывать и коэффициент прогиба стройматериала. В последнем случае расчет деревянной опалубки выполняют с запасом прочности.

Мы рекомендуем обязательно учитывать способ заливки смеси бетона, технические и погодные условия заливки, скорость схватывания раствора.

Но если вы заинтересованы в строительстве надежной и безопасной конструкции, разумнее обратиться к профессионалам. Наша компания проведет все необходимые расчеты, учитывая регион, сезонные факторы, условия выполнения работ и т.д. Мы руководствуется разработанными ГОСТ стандартами и строительными нормативами, что гарантирует безупречный результат.

Источник: http://opalubka-sten.ru/kak-pravilno-vyipolnit-raschet-dnishha-metallicheskoy-opalubki/

Боковое давление бетона на опалубку

Боковое давление может быть уподоблено гидростатическому давлению жидкости с объемным весом. Распространению давления ставится предел глубины, ограниченный слоем бетона, укладываемого в течение 4 час, так как предполагается, что дальше, вследствие уменьшения подвижности бетонной смеси, давление ее на этой точке стабилизируется.

Опыты инженера С. П. Степанова. Опыты производились в условиях строительства гидроузла при уплотнении бетонной смеси без вибрации.

Степанов отмечает следующие явления: Приведенные не отражают полностью влияния всех перечисленных выше факторов на величину и характер давления и в настоящее время уже не могут удовлетворять требованиям проектирования опалубки массивных гидросооружений.

Ни одна из этих не принимает во внимание явление остаточного давления, в то время как учет его позволяет сильно разгрузить опалубочную конструкцию в целом. С другой стороны, некоторые из показывают заниженные величины максимального давления в сравнении с теми, которые наблюдались при производстве опытов.

Рассматривая можно установить следующее. В первом случае величина давления является функцией объемного веса смеси и толщины ее слоя, ограничиваемого радиусом действия вибратора р.

Составленные только для бетона определенного состава и консистенции, достаточно полно отражают характер давления смеси в условиях бетонирования гидротехнических массивов, но не отвечают полностью современным требованиям, будучи предназначены для смеси, уплотняемой вручную.

Как результат наблюдений над колоннами малого сечения, естественно, не отражают многих особенностей, характерных для массивного бетона. Как следует из изложенного выше, в настоящее время еще нет рабочих, по которым можно было бы достаточно точно определять боковое давление бетонной смеси с учетом всех факторов, влияющих на его величину и характер.

Задачей исследователей является восполнение этого пробела. ТУ предусматривают следующие нагрузки, учет которых обязателен при расчете опалубки. 1. Вертикальные. а) Собственный вес опалубки и поддерживающих конструкций должен определяться по чертежам, при объемном весе древесины 600 кг/м3.

Ввиду незначительной величины собственного веса опалубки гидротехнических массивов в сравнении-с нагрузками от бетона, его можно приближенно принимать. Расчетные комбинаций нагрузок следует назначать в соответствии с указаниями. При производстве бетонных работ в воде приведенный выше перечень нагрузок на опалубку изменяется и дополняется.

При бетонировании под водой уменьшаются нагрузки от веса бетона, арматуры, опалубки, уменьшается и боковое давление бетона. В некоторых случаях приходится учитывать нагрузки от удара волны.

Запас прочности несущих элементов опалубки (кроме инвентарной) может быть несколько снижен в сравнении с запасом, принимаемым при расчете постоянных и даже временных и вспомогательных сооружений. Проверка прогиба опалубки производится только на основную нагрузку (собственный вес опалубки и боковое давление или вес бетонной смеси).

Максимальный прогиб опалубки наружных поверхностей бетона не должен превышать 7400 пролета рассчитываемого элемента. Максимальный прогиб опалубки межблочных граней, а также поверхностей бетона, скрытых обратной засыпкой или водой, принимается равным 1/250 пролета.

Источник: http://uprava-mitino.ru/1700-bokovoe-davlenie-betona-na-opalubku.html

Расчет опалубки фундамента



Если вы решили самостоятельно заливать фундамент и не предполагаете использовать несъемную опалубку, то над расчетом опалубки для фундамента также придется немного подумать.

Какие вопросы будут интересовать в первую очередь? Во-первых, какой толщины доски (а именно пиломатериалы являются одним из самых доступных вариантов для опалубки) нужно использовать при возведении опалубки.

Читайте также:  Плиты фундамента: размеры фундаментных плит и блоков фл

Во-вторых, какой шаг между раскосами фундамента принимать, при условии использования материалов выбранной толщины? Попробуем разобраться с этими вопросами вместе.

Советуем ознакомиться с официальными документами, в которых раскрываются все секреты опалубочных работ. Так, вы можете посмотреть СНиП 3.03.01-87, где узнаете много интересного, в частности, что ему на смену пришел ГОСТ Р 52086-2003.

Одно будет цеплять другое, и вскоре расчеты опалубки фундамента покажутся вам сложнее, чем проведение расчетов фундамента.

По этой причине мы приводим в статье достаточно простую методику вычисления параметров опалубки – не одно основание дома было залито бетоном, и рассчитанная по такой методике опалубка прекрасно выдержала нагрузку от бетонной смеси.

Формулы для примерного расчета опалубки фундамента

Для расчета толщины доски, мы будем использовать следующие формулы:

h=√(0,75×G×n×l2/Т), где h – минимальная толщина доски, м;

G – нагрузка на опалубку со стороны бетонной смеси. Принимаем G максимальным и высчитываем по формуле G=q×H, где q=2500 кг/м3 – объемная масса бетона, H – высота слоя бетона, м;

n – коэффициент вибратора, который принимаем равным 1,2. Если бетон заливается без виброуплотнения, то n=1; I – расстояние между вертикальными опорами-раскосами, м

T – допустимое сопротивление древесины. Принимаем Т минимальным, равным 8×105 кг/м2

Пример расчета опалубки фундамента

Предположим, что в наших планах – заливка мелкозаглубленного плитного фундамента высотой 300 мм. Принимаем во внимание, что высота щитов опалубки должна быть как минимум на 50 мм больше, итого – 350 мм. Но т.к.

проще использовать доски шириной 200 мм, принимаем высоту опалубки 400 мм или 0,4 м. В одной из следующих статей мы приведем пример расчета фундамента полностью, который будет включать все вычисления для различных типов оснований.

А пока разберемся с толщиной досок, которой достаточно для сопротивления изгибу материала.

Рассчитываем нагрузку: G=2500×0,4=1000 кг/м2. Для надежности принимаем расстояние между вертикальными опорами-раскосами равным 0,5 м – I=0,5 м. Бетон во время заливки будем уплотнять вибраторами, поэтому n=1,2.

Подставляем все значения в приведенную выше формулу: h=√(0,75×1000×1,2×0,52/800000)=0,017 м или 17 мм.

Пример расчета опалубки №2

Предположим, что ситуация обратная: у нас есть в наличии «дюймовки» — доски толщиной 25 мм. Каким должно быть расстояние между опорами-раскосами (I)?

Считаем:
h2=0,75×G×n×l2/Т,
I=√T×h2/(0,75×G×n)=√ 800000×0,0252/(0,75×1000×1,2)=0,75 м

Конечно, если грунт позволяет, вы можете провести простой расчет кирпича на фундамент и впоследствии отдать предпочтение варианту кирпичного основания – оно не требует каких-либо работ с опалубкой. Но при строительстве железобетонного монолитного основания представленные расчеты не будут лишними.

Мангал из металла и не толькоСобираетесь на природу – не забудьте прихватить с собой мангал! Нет оного в наличии? Конечно, можно сбегать в магазин и купить, но почему бы не сделать своими руками такой же, если не лучше, металлический мангал? Работы займут максимум пару часов. Мы попробуем подробно объяснить процесс изготовления этого незамысловатого приспособления.
Что нужно знать про дачные дома из бруса?Находитесь на стадии выбора стройматериала для дачного дома? Обязательно подумайте над использованием бруса! Этот материал отличается простотой применения, эстетичным видом, высокими экологическими свойствами. Он доступен по цене и, что самое важное, сборку сруба можно провести самостоятельно. Просто взгляните на фото – такой может быть ваша дача!
Что лучше – газобетон или брус?Каждый вид стройматериала по-своему хорош. Как положительные, так и отрицательные черты проявляются в конкретных условиях использования. Думаете над тем, что предпочесть для строительства загородного дома: газобетон или брус? Тогда имеет смысл подробно сравнить их характеристики. Сопоставляя полученные данные, можно сделать правильный выбор!

Источник: http://CdelayRemont.ru/raschet-opalubki-fundamenta

Предварительные расчеты опалубки

Приложение А.

(рекомендуемое)

Расчёт опалубки.

          Прочностные подробные расчёты опалубки следует выполнять по методикам, изложенным в специальной литературе [1].

          Для предварительных расчётов можно воспользоваться упрощённой методикой, изложенной ниже.

          При расчёте опалубки на прочность следует определить шаг l поперечных стоек для удовлетворения условия допустимых прогибов боковых стенок опалубки.

При предварительном выборе конструкции опалубки следует руководствоваться типовыми решениями и справочными данными [1,2]. Например, для бетонирования балки длиной l и высотой, H следует определить шаг поперечных стоек l деревянной опалубки.

Принимаем боковую стенку опалубки, состоящую из трёх досок размером h•b (h = 20-30 мм.; b = 15-20см.).

          Наибольшую нагрузку от бетонной смеси, технологического инструмента и механизмов, от вибрирования и др. воспринимает в опалубке нижняя доска, которую и принимаем для детального рассмотрения (рис. Аа).

рисунок А – Схемы к расчёту опалубки

а – общая схема опалубки

б – схема неразрезной балки

в – схема разрезной балки

г – эпюра моментов

д – схема изгиба балки

Расчёты определению шага l поперечных стоек опалубки следует проводить в следующей очерёдности:

1) На первом этапе расчёта собирают все нагрузки на опалубку и представляют в виде равномерно распределённой нагрузки q, приходящейся один погонный метр доски.

При сборе нагрузок на опалубку следует принимать во внимание нормативные нагрузки вертикальные и горизонтальные и коэффициент перегрузки [1].

Нормативные нагрузки вертикальные:

  1. Вес опалубки – 1м3 древесины, 6000Н хвойных пород и 8000Н лиственных пород.
  2. Вес свежеуложенной бетонной смеси – 1м3 бетонной смеси = 25000Н
  3. Вес арматуры на 1м3 ж/б конструкции = 1000Н
  4. От людей и транспортных средств – 1500 Н/м2 конструктивных элементов; 2500 Н/м палуб, настилов. Масса рабочего с грузом – 130кг. Давление колёс двухколёсной тележки -250 кг. Иной сосредоточенный груз – не менее 130 кг.
  5. Нагрузка от вибрирования бетонной смеси 2000 Н/м2 горизонтальной поверхности (только при отсутствии нагрузок по п.4).

Нормативные горизонтальные нагрузки:

  1. Нормативные ветровые в соответствии с [1].
  2. Давление свежеуложенной бетонной смеси на боковые элементы опалубки
  3. От сотрясений, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку.
  4. От вибрирования бетонной смеси – 4000 Н/м2 вертикальной поверхности опалубки.

2) Нижнюю доску (воспринимающую наибольшие нагрузки) можно рассматривать как неразрезную балку (рис. Аб). Для быстрых и упрощённых расчётов её можно представить в виде разрезной балки (например, на 3 части), и каждую её часть (длиной l) как балочку на двух опорах. При этом длина балочки l соответствует мосту поперечных стоек опалубки (рис Аб).

3) Рассматривая балочку длиной l (на двух опорах), определяют опорные реакции (ql/2) при равномерно распределённой нагрузке q. Строят эпюру моментов и определяют величину максимального момента Mmax (рис Аг).

4) Определяют максимальные напряжения smax c учётом Mmax.

[sдопизг],

где М – максимальный момент,

Jx – момент инерции относительно оси х (поперечное сечение доски поворачивается относительно оси х – см. рис. Ад).

ymax – расстояние от оси х до наиболее удалённой точки поперечного сечения (в нашем примере  ymax=h/2).

b и h – размеры поперечного сечения доски опалубки.

sдопизг – допускаемые напряжения на изгиб (для сосны 7-19 МПа, для стали 200 МПа).

5) Определяем длину балочки l, которая и является шагом поперечных стоек опалубки, из формулы для smax.

6) Дополнительно полезно произвести расчёт доски на жёсткость (т.е. по перемещениям). Следует учесть, что прогиб Δ элементов опалубки под действием нагрузок не должен превышать указанных значений Δдоп [1]:

а) 1/400 элемента опалубки – для опалубки открытых лицевых поверхностей;

б) 1/250 элемента опалубки – для скрытых поверхностей;

Прогиб Δ доски опалубки определяется:

где Jx – момент инерции относительно оси х (рис. Ад).

Е – модуль упругости (Евдоль волокон древесины = 1•104, Е стали =2•105 МПа).

Список литературы

  1. Руководство по конструкциям опалубки и производству опалубочных работ. – 1983 – 500с.
  2. Справочник по бетонным работам – Шизленко, Власенко, Бондарчук.

Источник: https://vunivere.ru/work31002

Расчет съемной опалубки

  • Вертикальные нагрузки
  • Горизонтальные нагрузки
  • Общие требования к расчету

Одними из основных требований, предъявляемыми к съемным опалубочным системам, являются условия соответствия прочности, жесткости и устойчивости конструкции соответствующим нагрузкам, воздействующим на съемную опалубку в процессе монтажа, заливки строительной смеси и ее выдержки до приобретения достаточной для разопалубки прочности. Для обеспечения данных показателей производится расчет опалубки, выполняемый на основании проекта возводимого архитектурного сооружения с учетом используемых технологий монолитного строительства.

В процессе эксплуатации строительная опалубка подвергается нагрузкам, воздействующим как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной.

Вертикальные нагрузки

  • В вертикальной плоскости на конструкцию опалубочной системы действуют силы:
    • от веса самой съемной опалубки, закрепленных на ней подмостей и строительных лесов; масса металлической опалубки определяется по чертежам разработчика; в случае если функции опалубки выполняют пиломатериалы, массу следует рассчитывать по плотности (для хвойных пород расчетная плотность составляет 0,6 т/м.куб., для лиственных — 0,8 т/м.куб.);
    • от веса заливаемой строительной смеси (плотность бетона с использованием наполнителей в виде щебня, гравия или камня твердых пород – 2,5 т/м.куб.);
    • от веса армирующего каркаса, размещаемого в межпалубном пространстве (для стеновой опалубки) или поверх строительной палубы (для опалубки перекрытий), вес армокаркаса определяется по проекту, при отсутствии данных по проекту принимается усредненное значение – 0,1 тонны на каждый кубический метр заливаемой строительной смеси;
    • от веса рабочего персонала, инструмента и оборудования, находящихся на съемной опалубке (при приближенных расчетах можно принимать значение удельного давления от 1,5 кПа до 2,5 кПа).

Горизонтальные нагрузки

  • К нагрузкам в горизонтальной плоскости, которые нужно учитывать при расчете опалубки, относятся:
    • ветровые нагрузки (расчет ведется по данным Строительных Норм и Правил СНиП 2.01.07-85);
    • давление заливаемой строительной смеси на палубы вертикальных элементов опалубочной системы (например, на стеновую опалубку); данная нагрузка выбирается по нормативным документам, но в любом случае ограничена наибольшей величиной гидростатического давления Pmax=yH, где y – это объемная масса строительной смеси (кг/м.куб.), а Н – высота укладываемого бетонного слоя;
    • динамические нагрузки, возникающие при заливке бетона (самотеком, с помощью колокола, бетононасоса и пр.), а также при вибрационной трамбовке.

Если укладка бетонной смеси ведется с помощью наружной вибрации, то расчет опалубки должен учитывать все крепления и соединения опалубочных щитов между собой и с опорными поверхностями.

Общие требования к расчету

  • При расчете опалубки необходимо придерживаться общих правил технических проектировочных расчетов:
    • в проектировочных расчетах необходимо исходить из того, что все нагрузки будут максимально невыгодно распределяться и суммироваться по опалубочной системе (схема приложения нагрузок определяется по рабочему проекту и технологической карте);
    • расчет опалубки должен производиться на номинальные нагрузки с учетом коэффициентов запаса (запас на превышение нагрузки от проектной — К=1,1…1,3);
    • в случае, если боковая ветровая нагрузка совпадает с полезной, допускается для расчетной нагрузки использовать понижающий коэффициент запаса, равный 0,9;
    • давление заливаемой строительной смеси на съемную опалубку необходимо считать как гидростатическое по треугольной эпюре;
    • упругая деформация отдельных элементов не должна превышать 1/400 пролета опалубки стен (а также фундаментов и колонн) и 1/500 пролета опалубки перекрытий;
    • комплексный расчет опалубки должен включать устойчивость лесов и вертикальных элементов опалубочной системы против опрокидывания, при этом в расчете учитываются ветровые нагрузки, масса элементов металлической опалубки и масса арматурного каркаса; коэффициенты перегруза принимаются равными 0,5 для ветровых нагрузок и 0,8 для удерживающих;
    • в расчете опалубки должны учитываться нагрузки, необходимые для отрыва опалубочной системы от застывшего бетона перекрытия; формула для определения силы отрыва съемной опалубки от бетона:

Проектирование и расчет опалубки является сложной инженерно-технической задачей, от правильности выполнения которой зависит на только удобство и качество выполняемой работы, но и здоровье, и даже жизнь рабочего персонала. Однозначно, расчет опалубки стен, фундамента, перекрытий и пр. следует доверять только профессиональным организациям, обладающим огромным опытом в проектировании различных опалубочных систем.

В современных рыночных условий многие организации, специализацией которых является изготовление и продажа опалубки, для привлечения клиента используют максимально комплексный подход в организации предоставления услуг.

В том числе, включая необходимые расчеты, что для крупных и средних строительных подрядов является более чем привлекательным фактором.

В этом случае строительный подряд может заключать договор с одним подрядчиком, который на основании проекта выполнит расчет опалубки, сформирует комплект опалубочной системы в целом, разработает технологическую карту и осуществит поставку оборудования для монолитного строительства на монтажную площадку.

Источник: http://www.opalubka-system.ru/raschet_semnoy_opalubki.html

Примеры расчетов опалубки для монолитного строительства частного дома

Сооружение опалубки – один из основных моментов возведения монолитных конструкций. Это специально создаваемые формы, в которые укладывается арматура и заливается бетонный раствор.

После застывания бетонной смеси опалубочные системы разбирают, но есть и варианты несъемных форм, которые навсегда остаются в конструкции дома. Прежде чем приступить к монтажу форм, необходимо выполнить расчет опалубки. Это поможет понять, сколько материала нужно подготовить при строительстве.

Правила расчета опалубки

Конструкция опалубки не слишком сложная, её основная задача – придание формы бетонной смеси при строительстве монолитных зданий. Основные требования:

  • конструкция должна выдерживать нагрузки, оказываемые бетонным раствором;
  • сохранять необходимую форму;
  • исключать утечки бетонного раствора;
  • легко монтироваться и разбираться.
Читайте также:  Фундамент для частного дома своими руками: виды и технологии

При поведении вычислений учитывается тип опалубки (съемная или несъемная) и материал изготовления.

Расчет опалубки

При сооружении опалубки для любого сооружения обязательным условием является проведение расчетов. В противном случае, формы могут просто разрушиться под давлением бетонной смеси. Делать опалубку, прочность которой многократно превышает оказываемые нагрузки, также нерационально, так как это повысит расходы на строительство.

Фундамента

В частном строительстве по монолитной технологии чаще всего сооружаются фундаменты. Поэтому потребность в опалубке при заливке фундамента достаточно высокая. Расчеты для строительства форм производятся заранее.

Чаще всего, используется щитовая опалубка, собираемая из досок. Внутрь форм закладывают арматуру и заливают бетонный раствор. Основная формула для расчета минимальной толщины доски это:

H= √ (0,75 x G x K x L²/ T), в этой формуле:

  • H – минимальная толщина доски, в метрах;
  • G – сила давления, для её расчета необходимо использовать формулу G = Q x h. При этом Q – объемная масса бетонного раствора, это значение для стандартного раствора составляет 2500 кг на метр кубический. Символ h – это высота бетонного слоя;
  • K – это поправочный коэффициент, который зависит от способа, которым будет уплотняться раствор в формах. При ручном способе он равен единице, при использовании вибропресса – 1,2.
  • L – это расстояние между щитами опалубки, измеряется в метрах;
  • T – это коэффициент сопротивления древесины, как правило, он равен 8 x 105 кг на квадратный метр.

Приведем пример расчета опалубки ленточного фундамента, принимая следующие параметры:

  • проектная высота фундамента 300 мм, поэтому высота опалубочных форм должна быть менее 350 мм. Если используются двадцатисантиметровые доски, то высоту формы делают 400 мм;
  • проводим расчет нагрузки по формуле: G= 2500 кг/ куб. метр x 0,4 метра, таким образом, нагрузка получается 1000 кг/ квадратный метр;
  • принимаем расстояние между щитами 50 см, а для уплотнения будем использовать вибропресс;
  • применяем формулу: H = √ (0,75 x 1000 x 1,2 x 0.52 / 8 x 105) = 0,017 метра.

Кроме того, по приведенной выше формуле можно рассчитать оптимальное расстояние между подкосами. Примем, что для строительства будет использоваться доски толщиной 0,025 метра тогда:

L = √ T x H2 (0.75 x G x K). Подставляем значения из нашего примера: L = √ 8 x 105 x 0.0252 / (0.75 x 1000 x 1.2) = 0.75 метра.

Для расчета количества досок, необходимо знать общую длину фундамента (периметр). Пусть он будет равен 80 метрам. Высота форм в нашем примере 0,4, а толщина доски 0,025 метра. Количество необходимых досок нужно будет удвоить, так как нужно сооружать щиты, устанавливаемые с двух сторон.

 2 x 80 x 0.4 x 0.025 = 1.6 м3.

Стен

При выполнении расчетов опалубки стен следует можно использовать те же формулы, что и при расчете фундамента. Иначе проводят вычисления только в том случае, если планируется установка несъемного варианта.

Для выполнения подобных расчетов можно воспользоваться услугами фирм, производящих реализацию форм. Либо найти в сети онлайн калькуляторы, которые производят расчет после того, как вы подставите нужные параметры. Чтобы выполнить расчет стеновой опалубки необходимо иметь на руках:

  • план наружных стен здания;
  • поэтажные планы;
  • размеры всех имеющихся в стенах проемов.

Междуэтажных перекрытий

Сложной задачей является проведение расчетов опалубки перекрытий на телескопических стойках Основные параметры при выполнении расчетов опалубки перекрытия:

  • толщина перекрытия;
  • высота потолка.

Чтобы рассчитать количество стоек, нужно знать, какую нагрузку допустимо давать на одну стойку, а это зависит от толщины плиты. При толщине плиты до 0,4 метра, планируется установка стоек из расчета 1 штука на квадратный метр.

При высоте потолка более 4,5 метра используются конструкции на объемных стойках, которые соединяют между собой горизонтальными ригелями.

Прогонов и балок

При возведении сооружений из бетона монтаж опалубок для сооружения прогонов и балок происходит одновременно. Производится монтаж щитов в виде короба, не имеющего верхней части. При проведении вычислений учитываются вертикальные нагрузки на формы:

  • собственная масса форм, определяется по чертежам с учетом материалов строительства опалубки;
  • нагрузка, оказываемая бетонной смесью (для стандартного раствора 2500 кг/ м3);
  • масса арматуры, при отсутствии проектных данных принимается величина 100 кг/м3.

Колонн

Для заливки колонн нужно использовать специально собранную опалубку. Это могут быть одноразовые формы и сборные конструкции. Щитовые системы позволяют отливать колонны квадратного и прямоугольного сечения.

Чтобы сделать круглые колонны удобнее использовать картонные одноразовые формы. Для выполнения вычислений необходимо знать высоту колонн, а также её длину и ширину (в случае круглых колонн – диаметр).

Лестницы

Лестницы – это довольно сложная конструкция, поэтому расчет опалубки для лестницы лучше доверить профессионалам. Можно также воспользоваться удобными калькуляторами. Для проведения вычислений, требуется знать:

  • высоту и длину лестницы;
  • ширину лестницы и количество ступеней;
  • длину и толщину площадки;
  • параметры ступеней – выступ, ширина, высота;
  • диаметр арматуры и количество арматуры на одну ступень.

Итак, расчет опалубки – это подготовительный этап, который выполняется в период составления проекта здания. Проектирование – это довольно сложная задача, поэтому самостоятельно провести вычисления удается не во всех случаях. Но сейчас есть удобные онлайн калькуляторы, в которые достаточно ввести необходимые размеры, чтобы получить корректный расчет.

Источник: https://ravchan.ru/opalubka/016-raschet-opalubki.html

Каталоги основных элементов, характерные приемы сборки опалубки

При расчете опалубки, лесов и креплений должны приниматься следующие нормативные нагрузки:

вертикальные нагрузки

а) собственная масса опалубки и лесов, определяемая по чертежам. При устройстве деревянных опалубок и лесов объемную массу древесины следует принимать: для хвойных пород — 600 кг/куб.м, для лиственных пород — 800 кг/куб.м.

б) масса свежеуложенной бетонной смеси, принимаемая для бетона на гравии или щебне из камня твердых пород, — 2500 кг/куб.

м; для бетонов прочих видов — по фактическому весу;

в) масса арматуры должна приниматься по проекту, а при отсутствии проектных данных — 100 кг/м3 железобетонной конструкции;

г) нагрузки от людей и транспортных средств при расчете палубы, настилов и непосредственно поддерживающих их элементов лесов — 2,5 кПа; палубы или настила при расчете конструктивных элементов — 1,5 кПа.

Палуба, настилы и непосредственно поддерживающие их элементы должны проверяться на сосредоточенную нагрузку от массы рабочего с грузом (1300Н) либо от давления колес двухколесной тележки (2500Н) или иного сосредоточенного груза в зависимости от способа подачи бетонной смеси (но не менее 1300Н).

При ширине досок палубы или настила менее 150 мм указанный сосредоточенный груз распределяется на две смежные доски.д) нагрузки от вибрирования бетонной смеси — 2 кПа горизонтальной поверхности (учитываются только при отсутствии нагрузок по подп. «г»);

горизонтальные нагрузки

е) нормативные ветровые нагрузки — в соответствии со СНиП 2.01.07-85; ж) давление свежеуложенной бетонной смеси на боковые элементы опалубки, определяемое по табл. 4.1:Таблица 4.

1

#G0Способ уплотнения Расчетные формулы для определения максимального бокового давления бетонной смеси, кПа Пределы применения формулы
С помощью вибраторов: Р=Н Р=(0,27+0,78)К1К2
— внутренних HR; 0,5; при условии, что Н
— наружных H 2R; < 4,5;  > 4,5 при условии, что Н > 2м

где, Р — максимальное боковое давление бетонной смеси, кПа; -объемная масса бетонной смеси, кг/м3; Н — высота уложенного слоя бетонной смеси, оказывающего давление на опалубку, м; — скорость бетонирования конструкции, м/ч; R, R1 — соответственно радиусы действия внутреннего и наружного вибратора, м; K1 — коэффициент, учитывающий влияние консистенции бетонной смеси (для жесткой и малоподвижной смеси с осадкой конуса 0,…2 см — 0,8; для смесей с осадкой конуса 4,…6 см — 1; для смесей с осадкой конуса 8-12 см — 1,2); К2 — коэффициент для бетонных смесей с температурой: 5,…7°С — 1,15; 12,…17°С — 1; 28,…32°С — 0,85.

Во всех случаях величину давления бетонной смеси следует ограничить величиной P= h2/2 (гидростатическое давление), Рmax = h (результирующе давление по треугольной эпюре)

з) нагрузки от сотрясений, возникающих при укладке бетонной смеси в опалубку бетонируемой конструкции, принимаются в соответствии с табл. 4.2:Таблица 4.

2

#G0Способ подачи бетонной смеси в опалубку Горизонтальная нагрузка на боковую опалубку, кПа
Спуск по лоткам и хоботам, а также непосредственно из бетоноводов 4
Выгрузка из бадей емкостью, куб.м:- от 0,2 до 0,8- св. 0,8 46

и) нагрузки от вибрирования бетонной смеси — 4 кПа вертикальной поверхности опалубки ( Указанные нагрузки должны учитываться только при отсутствии нагрузок по подп. «з»). При наружной вибрации несущие элементы опалубки (ребра, схватки, хомуты и т.п.

), их крепления и соединения должны дополнительно рассчитываться на местные воздействия вибраторов. Нагрузки принимаются согласно закону гидростатического давления.

Расчетные коэффициенты и сочетания нагрузок:

При расчете элементов опалубки и лесов по несущей способности указанные нормативные нагрузки необходимо умножать на коэффициенты перегрузки, приведенные в табл. 4.3: Таблица 4.3

#G0Нормативные нагрузки Коэффициенты перегрузки
1. Собственная масса опалубки и лесов 1,1
2. Масса бетона и арматуры 1,2
3. От движения людей и транспортных средств 1,3
4. От вибрирования бетонной смеси 1,3
5. Боковое давление бетонной смеси 1,3
6. Динамические от сотрясения при выгрузке бетон ной смеси 1,3

При расчете элементов опалубки и лесов по деформации нормативные нагрузки учитываются без умножения на коэффициенты перегрузки.Выбор наиболее невыгодных сочетаний нагрузок при расчете опалубки и поддерживающих лесов должен осуществляться в соответствии с табл. 4.4: Таблица 4.

4

Элементы опалубки#G0 Виды нагрузок на опалубку, леса и крепления для расчета
по несущей способности по деформации
1. Опалубка плит и сводов и поддерживающие ее конструкции а + б + в + г а + б + в
2. Опалубка колонн со стороной сечения до 300 мм и стен толщиной до 100 мм ж + и ж
3. Опалубка колонн со стороной сечения более 300 мм и стен толщиной более 100 мм ж + з ж
4. Боковые щиты коробов балок, прогонов и арок ж + и ж
5. Днища коробов балок, прогонов и арок а + б + в + д а + б + в
6. Опалубка массивов ж + з ж

При совместном действии полезных и ветровых нагрузок все расчетные нагрузки, кроме собственной массы, вводятся с коэффициентом 0,9.

Расчет лесов и опалубки на устойчивость против опрокидывания следует производить при учете совместного действия ветровых нагрузок и собственной массы, а при установке опалубки совместно с арматурой — также и массы последней. Коэффициенты перегрузок должны приниматься равными: для ветровых нагрузок — 1/2, для удерживающих нагрузок — 0,8.

Расчетные сопротивления материалов принимаются с коэффициентом К. Увеличение расчетных сопротивлений при кратковременности действия нагрузки К для древесных материалов принимается равным 1,4.
Комплектность опалубки на объекте определяется обеспечением условий выдерживания уложенного бетона на захватках, участках бетонирования и в отдельных конструкциях при применяемом темпе оборота опалубки.

Установка и приемка опалубки производится в соответствии с разработанными опалубочными чертежами с соблюдением требований табл. 4.5.

Распалубливание монолитных конструкций осуществляется по достижению бетоном минимально необходимой прочности. Общие требования по минимальной прочности бетона при распалубке сформулированы в табл. 4.5.

При установке промежуточных опор в пролете перекрытия при частичном или последовательном удалении опалубки прочность бетона может быть снижена. В этом случае прочность бетона, свободный пролет перекрытия, число, место и способ установки опор определяются в ППР.

Снятие всех типов опалубки следует производить после предварительного отрыва ее от бетона. Очистка и смазка опалубки при разборке производятся с соблюдением общих правил производства бетонных работ.

Таблица 4.5

#G0Параметр Величина параметра Контроль (метод, объем, вид регистрации)
1. Уровень дефектности инвентарной опалубки Не более 1,5% при нормальном уровне контроля Измерительный по ГОСТ 18242-72
2. Точность установки инвентарной опалубки, в том числе:- для конструкций, готовых под окраску без шпатлевки;- для конструкций, готовых под оклейку обоями по ГОСТ 25346-82 и ГОСТ 25347-82 Перепады поверхностей, в том числе стыковых, не более 2 ммПерепады поверхностей, в том числе стыковых, не более 1 мм Измерительный, всех элементов, журнал работ
3. Прогиб собранной опалубки: — вертикальных поверхностей- перекрытий 1/400 пролета1/500 пролета Регистрационный, журнал работ. Контролируется на строительной площадке
5. Минимальная прочность бетона незагруженных монолитных конструкций при распалубке поверхностей и освобождении от промежуточных опор: — вертикальных в летний период (из условия сохранения формы)- вертикальных в зимний период без последующего загружения не ниже- вертикальных в зимний период при темпе возведения 2-3 этажа в месяц, не ниже- горизонтальных и наклонных при пролете до 6 м- св. 6 м 0,2-0,3 Мпакритическая прочность бетона50% проектной70% проектной80% проектной Измерительный по ГОСТ 10180-78, ГОСТ 18105-86, журнал работ

Источник: http://filling-form.ru/other/59789/index.html?page=12

Расчёт опалубки для перекрытия

     В прошлой статье я подробно расписал расчёт самой крыши и всех её элементов, но теперь нам предстоит сделать надёжную опалубку, которая на высоте около 3 метров удержала бы вес всего объёма бетона вместе с бегающими по ней людьми с вибраторами.

    Итак, объём бетона нам известен — 13 м³. Плотность бетона 2500 кг/м³, значит вес, который должна выдержать опалубка, составляет: 32500 кг бетона + собственный вес опалубки + вес работника с оборудованием (100 кг/м²).

Читайте также:  Как рассчитать кубатуру фундамента: правила и справочные таблицы

Плита у нас ребристо-балочная, а значит нагрузка распределена очень неравномерно. 

      Ещё одно маленькое замечание, в предыдущей статье про расчёт перекрытия было сделано упрощение — плита рассчитывалась как плоская, а я решил сделать верхнюю плоскость сразу с небольшим уклоном для стока воды. По этой причине цифры в этой статье немного отличаются от цифр предыдущей статьи. На расчёт самой плиты это не влияет — она лишь становится прочнее, а на расчёт объёма бетона и опалубки немного влияет.

Основные составные части, которые необходимо собрать и рассчитать:

   Расчёт и подбор дерева для опалубки должен обязательно учитывать доску, имеющуюся в наличии, чтобы минимизировать дополнительные расходы на этом этапе. А в наличии у нас есть:

Начнём с опалубки под участками с плитой. 

     Плита представляет собой прямоугольник бетона размером 1530 х 3924 х 100 мм. Для опалубки используем два листа фанеры размером 1530х1530х8 и ещё всякие обрезки. Под фанеру попробую использовать доску 68х35, установленную на ребро с шагом 375 мм. Такой шаг выбран исключительно исходя из наличия доски, для меньшего шага доски не хватало. 

     Длина сектора с плитой составляет 3,924 м, два листа фанеры перекроют 1,53 х 2=3,06 м, ещё остаётся закрыть 864 мм. Для этого были использованы обрезки фанеры шириной 322 мм х 2 шт и 220 мм х 1 шт. Эти обрезки прикручиваются по периметру и требуют отдельного расчёта.

Что нам нужно рассчитать:

  • выдержит ли фанера с таким шагом доски под ней (375 мм)?

  • выдержат ли доски при пролёте 1530 мм?

    1. Считаем фанеру

В соответствии с СНБ 5.05.01 фанерную обшивку таких плит проверяют на изгиб, как пластину, заделанную в местах опирания на деревянные рёбра, с коэффициентом надёжности, равным 1,2.

Формула прогиба для такой схемы: f=q·lᶣ/(384·E·J).  Модуль упругости Е фанеры поперёк наружных слоёв 6000 МПа, длина пролёта l = 0.

375 м, нагрузка q с учётом веса рабочего = 2,4 кН = 0,0024 МПа/м², момент инерции J для прямоугольного сечения считается по формуле

 J = b * h³ / 12 = 153 * 0,8³ / 12 = 6,528 смᶣ.

Всё готово для подсчёта прогиба: f = 0,0024 * 0,375ᶣ / (384 * 6000 * 0,00000006528) = 0,00032 м = 0,32 мм

Как видим, относительный прогиб составляет 1/1171, что более чем удовлетворительно.

    Осталось посчитать прогиб фанерного куска шириной 322 мм по схеме с шарнирным опиранием. Прогиб для такого способа отличается в 5 раз от прогиба пластины с заделанными краями: f = 5·q·lᶣ/(384·E·J). Данные для этой формулы следующие: E = 6000 МПа, l = 0,322 м,   q = 1,96 кН = 0,00196 МПа/м², момент инерции J такой же.

f = 5 * 0,00196 * 0,322ᶣ / (384 * 6000 * 0,00000006528) = 0,0007 м = 0,7 мм. 

Прогиб этой фанерки вдвое больше, однако его относительная величина 1/460 всё равно удовлетворяет всем требованиям. Прогиб фанерного куска шириной 220 мм можно не считать, и так понятно, что он будет отличным.

     2. Теперь посчитаем, достаточно ли нам досок сечением 68х35 мм.

Проверка досок должна производится не только по прогибу, но и по прочности.

Прочность считается удовлетворительной, если выполняется условие: М/W < Rи, 
где М — изгибающий момент. М = ql²/8 = 2,4 * 1,53² / 8 = 0,7 кН*м;

       W — момент сопротивления расчётного сечения. W = bh²/6­ = 3,5 * 6,8² / 6 = 27 см³;
       Rи — сопротивление изгибу, табличные данные для сосны II сорта Rи = 13 МПа.

700 Н*м/27 см  = 26 МПа > 13 МПа

Как видим, расчёт прогиба нам ещё рановато делать, доска в таком виде не выдерживает нагрузку.

Поскольку других досок в достаточном количестве нету, было решено сделать дополнительную опору для них ровно посередине, установив поперёк ещё одну доску большего сечения.

Теперь у нас получается двухпролётная деревянная балка с равными пролётами по 765 мм. Пересчитываем изгибающий момент, который в такой схеме считается по формуле

М = 9ql²/128: М = 9*1,2*0,765²/128 = 49 Н*м

 и проверяем условие ещё раз:                              49/27 = 1,8 МПа < 13 МПа

В таком виде условие выполняется с запасом и доска сечением 68 х 35 мм годится для опалубки плиты даже с запасом.
Осталось проверить ещё прогиб. Поскольку доска представляет собой двухпролётную балку с равными пролётами, каждую её часть можно рассматривать как балку с одним закреплённым концом и вторым на шарнирной опоре. Формула прогиба для такой балки выглядит так: f = q·lᶣ/(185·E·J)

где j = b * h³ / 12 = 3,5 * 6,8³ / 12 = 91,7 смᶣ; Е = 10000 МПа; l = 0,765 м; q = 1,2 кН.

f = 1,2 * 0,765ᶣ / (185 * 10000 * 0,000000917) = 0,24 мм

Ну, комментировать такой прогиб тоже смысла нету — всё отлично!

Реакция опор такова: 0,6 кН на концах и 1,2 кН в центральной опоре. Каждый конец будет опираться на деревянный брусок, прикрученный к опалубке второстепенных балок на два оцинкованных самореза диаметром 4 мм, т.е. каждый саморез должен выдержать на срез нагрузку 0,3 кН или 30 кг, что вполне ему по силам.

    3.  Считаем доску дополнительной опоры

В результате установки дополнительной опоры у нас появляется ещё два элемента для расчёта! Во-первых, это сама доска опоры. Во-вторых, вертикальная подпорка для этой доски. Из имеющегося в наличии для поперечной опорой доски была выбрана доска 150х50.

Её длина 3924 мм, закреплены края и решено сделать опору по центру. Таким образом получаем ещё одну двухпролётную балку с равными пролётами по 2 метра. Способ расчёта уже описан, просто проверяем. J = 5 * 15³ / 12 = 1406 смᶣ.

Нагрузка на всю доску складывается из нагрузок от 10-и «рёбер»  q = 10 * 1,2 = 12 кН и распределяется на два пролёта поровну, по 6 кН. 

Изгибающий момент в каждом пролёте М = 9ql²/128 = 9 * 6 * 2² / 128 = 1,7 кН*м

Проверяем прочность доски:                             1700 / 1406 = 1,2 МПа < 8,5 МПа

Проверяем прогиб доски:                      f = 6 * 2ᶣ / (185 * 10000 * 0,00001406) = 3,7 мм    (относительный: 1/540)

Доска подходит по расчёту, осталось подобрать надёжную вертикальную опору. Попробуем взять доску 150х50.

    4.  Считаем подпорку под дополнительную доску

Данные для расчёта таковы: высота опоры 3 м, нагрузка на сжатие 6 кН.

  • Считаем радиус инерции стойки. Считаем для меньшей стороны сечения в 5 см, потому как именно меньшая сторона и будет изгибаться в первую очередь. imin=h/√12 = 5/3,464=1,44 см.

  • Считаем гибкость сжатого элемента.                               λ=L*μ / imin

где μ — коэффициент расчётной схемы закрепления стойки, принимаем его равным единице (стойка шарнирно закреплена сверху и снизу), L — высота стойки, 3м.

λ =  300 см * 1 / 1,44 = 207.

По Своду Правил эту величину рекомендовано не допускать свыше 150, но для некоторых элементов она допустима до 200.

В нашем случае оставлять такую подпорку без дополнительного закрепления посередине явно нельзя. Изменяем расчётную схему, предусмотрев закрепление стойки в центре, коэффициент μ = 0,5.

Теперь гибкость нашей стойки выглядит вот так:                                      λ =  300 см * 0,5 / 1,44 = 104,2.

  • Считаем коэффициент продольного изгиба. В зависимости от величины λ он считается по разным формулам. при λ≤70  φ = 1-0.8*(λ/100) ², при λ>70  φ = А/λ². Для древесины А=3000, для фанеры А=2500.

φ = 3000 / 104,2² = 0,276.

  • Вычисляем расчётное сопротивление сжатию. На эту величину влияет множество факторов, таких как условия эксплуатации, влажность и сорт древесины, порода дерева, высота сечения, срок службы и т.п.

    • У нас сосновая доска III класса. Rсж = 8,5 Мпа.

    • Это сухой пиломатериал влажностью не более 20%. Коэффициент mb = 0,85.

    • В итоге у нас получается :                Rc = Rсж * mb = 8,5 * 0,85 = 7,22 МПа.

  • Проверяем условие устойчивости опоры. Опора считается устойчивой, если выполняется следующее условие:    

 N/(Fрасч*φ) ≤ Rc,

где Fрасч — площадь сечения опоры, N = 6 кН.

 6/(0,05*0,15*0,276) =  2899 кПа = 2,9 МПа < 7,22 МПа

Условие выполняется.  Вывод: опора устойчива при обязательном закреплении в центре.

(В процессе сборки опалубки были обнаружены лишние доски, и я сделал по две подпорки вместо одной, повторный расчёт не проводил)

Вторая часть. Опалубка под второстепенные балки.

      Эта балка представляет собой бетонный параллелепипед шириной 130 мм, высотой 300 мм и длиной 3924 мм.

Конструктивно опалубка будет изготовлена из доски 130х40 мм в качестве днища, фанерных стенок, прикрученных к доске днища саморезами 4х45 с шагом 150 мм и бруском в верхней части фанерных стенок, к которому будет прикручена фанера для опалубки плиты.

Фактически, эта конструкция работает как коробчатая балка и имеет очень высокую жёсткость. Нагрузка от бетона, веса опалубки и работника составляет 660 кг.

К ней ещё стоит добавить нагрузку от концов досок из расчёта опалубки плиты выше, по 0,6 кН (61 кг) на каждый конец, которых, кстати, по 10 штук на каждой стороне, итого нагрузка составляет: 660 кг +  61 * 10 * 2 = 1880 кг (18,5 кН) Расчёт жесткости такой конструкции весьма трудоёмок, и не входит в тему этой статьи, однако для интересующихся я написал калькулятор, который это делает весьма неплохо. Калькулятор показывает, что если опереть эту опалубку только по краям, то прогиб составит 9,6 мм (относительный 1/410), что уже удовлетворяет требованиям по прогибу. Кроме того, такая же конструкция опалубки была уже многократно отработана на наших фундаментах ТИСЭ и очень хорошо себя зарекомендовала.

      Нам остаётся рассчитать подпорки под этой опалубкой. Методика уже описана в п.4 немного выше.

Данные для расчёта таковы: высота опоры 2,8 м, нагрузка на сжатие 18,5 кН. Я решил установить по 3 подпорки, значит, на каждую приходится по 6,2 кН. Вроде бы условия точно такие-же, как и в п.4 выше, но доска 150х50 у меня уже закончилась, осталась 150х75. Попробуем посчитать, может можно будет обойтись без закрепления по центру.

  • Считаем радиус инерции стойки. Считаем для меньшей стороны сечения в 75 мм, потому как именно меньшая сторона и будет изгибаться в первую очередь. imin=h/√12 = 7,5/3,464=2,165 см.

  • Считаем гибкость сжатого элемента.                               λ=L*μ / imin

где μ — коэффициент расчётной схемы закрепления стойки, принимаем его равным единице (стойка шарнирно закреплена сверху и снизу), L — высота стойки, 3м.

λ =  280 см * 1 / 2,165 = 129,3

По Своду Правил эту величину рекомендовано не допускать свыше 150 и в этом случае мы укладываемся в норматив по гибкости.

  • Считаем коэффициент продольного изгиба.             φ = А/λ².         Для древесины А=3000, для фанеры А=2500.

φ = 3000 / 129,3² = 0,179.

  • Вычисляем расчётное сопротивление сжатию. 

    • У нас сосновая доска III класса. Rсж = 8,5 Мпа.

    • Это сухой пиломатериал влажностью не более 20%. Коэффициент mb = 0,85.

    • В итоге у нас получается :                Rc = Rсж * mb = 8,5 * 0,85 = 7,22 МПа.

  • Проверяем условие устойчивости опоры. Опора считается устойчивой, если выполняется следующее условие:    

 N/(Fрасч*φ) ≤ Rc,

где Fрасч — площадь сечения опоры, N = 6,2 кН.

 6,2/(0,075*0,15*0,179) =  3079 кПа = 3,1 МПа < 7,22 МПа

Условие выполняется.  Вывод: опоры устойчивы без дополнительных мероприятий, что облегчает работу.

Третья часть. Опалубка для главных балок.

      Самые нагруженные участки опалубки будут под главными балками. Эти балки имеют сечение 300х600 и создают давление почти 600 кг на каждый погонный метр.

Конструктивно опалубка будет выполнена точно так-же как и опалубка для второстепенных балок, с той лишь разницей, что на фанерных стенках будет ещё центральный брусок, который будет стянут резьбовыми шпильками D10 мм.

В качестве подпорок будут использованы необрезные доски толщиной 50 мм и шириной около 250 — 300 мм, установленные с шагом примерно 1 м (это обусловлено конструкцией лесов вокруг гаража). На всякий случай посчитаем жёсткость, если не делать центральных закреплений. 

imin=h/√12 = 5/3,464=1,44 см. Считаем гибкость сжатого элемента.

λ =  280 см * 1 / 1,44 = 194,4

Гибкость на самом пределе допустимой.

Считаем коэффициент продольного изгиба:       φ = 3000 / 194,4² = 0,079.

  • Вычисляем расчётное сопротивление сжатию. 

    • У нас сосновая доска II класса. Rсж = 13 Мпа.

    • Это сухой пиломатериал влажностью не более 20%. Коэффициент mb = 0,85.

    • В итоге у нас получается :                Rc = Rсж * mb = 13 * 0,85 = 11,05 МПа.

  • Проверяем условие устойчивости опоры. Опора считается устойчивой, если выполняется следующее условие:    

 N/(Fрасч*φ) ≤ Rc,

где Fрасч — площадь сечения опоры, N = 5,7 кН.

 5,7/(0,05*0,25*0,079) =  5772 кПа = 5,8 МПа < 11,05 МПа

Условие выполняется.  Вывод: опоры устойчивы без дополнительных мероприятий, что снова облегчает работу.

Источник: https://www.project-house.by/garage-formwork

Ссылка на основную публикацию