Se requiere recolectar cargas en una viga de piso monolítica de un edificio residencial (viga a lo largo del eje "2" en los ejes "B-C" en la Fig. 1). Dimensiones de la sección de la viga: h = 0,5 m, b = 0,4 m Tome la estructura del piso según la figura c.
Solución
Este tipo de edificación pertenece a la clase II de responsabilidad. Coeficiente de confiabilidad para la responsabilidad γн = 1,0.
Tomaremos la composición del suelo y los valores de cargas permanentes del ejemplo 1.1.
Se supone que las cargas que actúan sobre la viga están distribuidas linealmente (kN/m). Para hacer esto, las cargas distribuidas uniformemente en el piso se multiplican por el ancho del área de carga, que es igual al paso de los marcos para las vigas intermedias. En nuestro ejemplo, vea la Fig. 1, el ancho del área de carga es B = 6,6 m. Resta multiplicar la carga constante calculada en el ejemplo 1.1 por este valor y escribirlo en la Tabla 1:
q1 = 5,89*B = 5,89*6,6 = 38,87 kN/m;
q1p = 6,63*B = 6,63*6,6 = 43,76 kN/m.
Tabla 1
Recogida de cargas en la viga del suelo.
tipo de carga |
Normal kN/m |
Coef. γt |
Calc. kN/m |
1. Hormigón armado estufa + piso |
38,87 |
43,76 |
|
2. Peso propio de la viga |
5,0 |
1,1 |
5,5 |
Total: |
43,87 |
49,26 |
|
6,532,29 |
1,31,3 |
8,492,98 |
|
2. Particiones (a largo plazo) p2 |
3,3 |
1,3 |
4,29 |
Calculemos la carga a partir del peso propio de la viga.
El peso volumétrico del hormigón armado es de 2500 kg/m3 (25 kN/m3). Con una altura de viga h = 0,5 m y su ancho b = 0,4 m, el valor estándar de la carga por su propio peso es
q2 = 25*h*b*γn =25*0,5*0,4*1,0 =5,0 kN/m.
Factor de seguridad de carga γt = 1,1, entonces el valor calculado será:
q2р = q2*γt =5*1,1 =5,5 kN/m.
La carga constante estándar total es
q = q1 + q2 = 38,87 + 5,0 = 43,87 kN/m;
calculado:
qр = q1р + q2р = 43,76 + 5,5 = 49,26 kN/m.
Factores reductores φ1, φ2, φ3 o φ4, al calcular vigas, los valores de carga estándar se pueden reducir dependiendo del área de carga A, m2, del elemento que se calcula multiplicando por el factor de combinación φ. Con un área de carga A = 6,6 * 7,2 = 47,52 m2 y con A = 47,52 m2 > A1 = 9,0 m2 para locales, el coeficiente de combinación φ1 viene determinado por la fórmula:
φ1 = 0,4 + 0,6/ √(A/A1) = 0,4 + 0,6/√(47,52/9,0) = 0,66.
El valor estándar total (a corto plazo) de la carga procedente de personas y muebles para apartamentos en edificios residenciales es de 1,5 kPa (1,5 kN/m2). Teniendo en cuenta el coeficiente de confiabilidad para la responsabilidad del edificio γн = 1,0 y el coeficiente de combinación φ1 = 0,66, la carga útil estándar final a corto plazo es:
ν1 = 1,5*B*γn*φ1 = 1,5*6,6*1,0*0,66 = 6,53 kN/m.
Cuando el valor estándar de la carga viva es inferior a 2,0 kPa, el factor de confiabilidad de la carga γt se considera igual a γt = 1,3. Entonces el valor calculado es:
ν1р = ν1*γt = 6,53*1,3 = 8,49 kN/m.
La carga útil a largo plazo la obtenemos multiplicando su valor total por un factor de 0,35, es decir:
ð1 = 0,35*ν1 = 0,35*6,53 = 2,29 kN/m;
р1р = р1*γt = 2,29*1,3 = 2,98 kN/m.
El valor estándar de una carga uniformemente distribuida desde los tabiques es de al menos 0,5 kN/m2. Lo reducimos a una carga distribuida linealmente sobre la viga multiplicando por el ancho del área de carga B = 6,6 m:
ð2 = 0,5*В*γн = 0,5*6,6*1,0 = 3,3 kN/m.
El valor de carga calculado es entonces:
р2р = р2*γt = 3,3*1,3 = 4,29 kN/m.
I combinación: carga constante (peso propio del suelo y viga) + útil (corto plazo).
Al tener en cuenta las combinaciones principales, incluidas las cargas permanentes y una carga temporal (a largo o corto plazo), no se debe ingresar el coeficiente Ψl, Ψt.
q1 = q + ν1 = 43,87 + 6,53 = 50,4 kN/m;
q1р = qр + ν1р = 49,26 + 8,49 = 57,75 kN/m.
II combinación: carga constante (peso propio del piso y vigas) + útil (a corto plazo) + carga de tabiques (a largo plazo).
Para las combinaciones principales, se adopta el coeficiente de combinaciones de cargas a largo plazo Ψ1: para la primera (según el grado de influencia) carga a largo plazo - 1,0, para el resto - 0,95. Se toma el coeficiente Ψ2 para cargas de corta duración: para la primera (según el grado de influencia) carga de corta duración - 1,0, para la segunda - 0,9, para el resto - 0,7.
Dado que en la combinación II hay una carga a corto plazo y otra a largo plazo, el coeficiente Ψl y Ψt = 1,0.
qII = q + ν1 + p2 = 43,87 + 6,53 + 3,3 = 53,7 kN/m;
qIIр = qр+ ν1р + р2р = 49,26 + 8,49 + 4,29 = 62,04 kN/m.
6.44. Al apoyar correas, vigas y tableros de hormigón armado sobre muros y pilares de ladrillo, además del cálculo para compresión excéntrica y aplastamiento de las secciones debajo de la unidad de soporte, se debe verificar la sección transversal de los elementos de mampostería y hormigón armado para compresión central. .
El cálculo de la unidad de soporte bajo compresión central debe realizarse según la fórmula
N £ gpRA, (51)
Dónde A - el área de la sección transversal total de los elementos de mampostería y hormigón armado en la unidad de soporte dentro del contorno de la pared o pilar sobre el que se colocan los elementos;
R-
gramo- coeficiente que depende del tamaño del área de soporte de elementos de hormigón armado en un nodo;
r- coeficiente dependiendo del tipo de huecos en el elemento de hormigón armado.
Coeficiente gramo Cuando se soporte todo tipo de elementos de hormigón armado (correas, vigas, dinteles, cordones, forjados) se acepta lo siguiente:
gramo= 1 si ab 0,1€ A;
gramo= 0,8 si ab 0,4€ A,
Dónde A b - el área total de apoyo de elementos de hormigón armado en un nodo.
En valores intermedios ab coeficiente gramo determinado por interpolación.
Si los elementos de hormigón armado (vigas, tableros, etc.), apoyados sobre la mampostería por diferentes lados, tienen la misma altura y área de su apoyo en el nodo ab > 0,8 A, se permite realizar cálculos sin tener en cuenta el coeficiente gramo, tomando la fórmula (51) A = A B.
Coeficiente r se toma igual a:
para elementos macizos y suelos con huecos redondos - 1;
para suelos con huecos ovalados y presencia de abrazaderas en las áreas de soporte - 0,5.
6.45. En los forjados prefabricados de hormigón armado con huecos sin rellenar, además de comprobar la capacidad portante de la unidad de soporte en su conjunto, se debe comprobar la capacidad portante del tramo horizontal que corta los nervios del forjado según la fórmula
N£. nR b A n + ra k, (52)
Dónde Rb- la resistencia calculada del hormigón a la compresión axial se toma de acuerdo con el capítulo de SNiP para el diseño de estructuras de hormigón y hormigón armado;
Un -área de la sección horizontal de la plataforma, debilitada por los huecos, a lo largo de la plataforma que soporta la mampostería (área de la sección transversal total de las nervaduras);
R- diseño de resistencia a la compresión de mampostería;
Y k-área de la sección transversal de la mampostería dentro de la unidad de soporte (sin tener en cuenta la parte de la sección transversal ocupada por secciones de piso);
norte = 1,25 - para hormigón pesado y norte = 1.1 para hormigones con áridos porosos.
6.46. Cálculo de la incorporación de vigas en voladizo en mampostería (Fig.14, A) debe producirse de acuerdo con la fórmula
Dónde Q- carga de diseño a partir del peso de la viga y las cargas aplicadas a ella;
RC- resistencia de cálculo de la mampostería al aplastamiento;
A - profundidad de empotramiento de vigas en mampostería;
b- ancho de las alas de la viga;
mi 0 - Excentricidad de la fuerza de diseño relativa al centro del empotramiento.
Con - distancia de fuerza q desde el plano de la pared.
La profundidad de empotramiento requerida debe determinarse utilizando la fórmula
Si el empotramiento del extremo de la viga no satisface el cálculo según la fórmula (53), entonces se debe aumentar la profundidad de empotramiento o se deben colocar paneles de distribución debajo y encima de la viga.
Si la excentricidad de la carga relativa al centro del área de empotramiento excede más de 2 veces la profundidad de empotramiento ( mi 0 > 2A), es posible que no se tengan en cuenta las tensiones de compresión: en este caso el cálculo se realiza mediante la fórmula
Cuando se utilizan plataformas de distribución en forma de vigas estrechas con un ancho de no más de 1/3 de la profundidad de empotramiento, se permite tomar un diagrama de tensiones rectangular debajo de ellas (Fig.14, b).
Arroz. 14. Esquemas de cálculo para empotrar vigas en voladizo.
JINTERS Y PAREDES COLGANTES
6.47. Los dinteles de hormigón armado deben diseñarse para la carga de los forjados y la presión de la mampostería recién colocada y sin curar, equivalente al peso de una cinta de mampostería con una altura igual a 1/3 de la luz para mampostería en condiciones de verano y toda la luz. para mampostería en condiciones invernales (en etapa de deshielo).
Notas: 1. Se permite, en presencia de medidas de diseño adecuadas (salientes en dinteles prefabricados, salidas de refuerzo, etc.), tener en cuenta el trabajo conjunto de la mampostería con el dintel.
2. Las cargas sobre los dinteles provenientes de vigas y forjados no se tienen en cuenta si están ubicados sobre un cuadrado de mampostería con un lado igual a la luz del dintel, y en el caso de mampostería descongelada hecha por congelación, sobre un rectángulo de mampostería con una altura igual al doble de la luz libre del dintel. Cuando la mampostería se descongela, los dinteles se pueden reforzar instalando soportes temporales en cuñas durante el período de descongelación y endurecimiento inicial de la mampostería.
3. En las uniones verticales entre los dinteles de madera, en los casos en que no se proporcione la resistencia requerida a su transferencia de calor, se debe prever la colocación de aislamiento.
6.48. Se debe probar la resistencia al aplastamiento de la mampostería de muros colgantes sostenidos por vigas de rodadura en el área por encima de los soportes de las vigas de rodadura. También se debe comprobar la resistencia de la mampostería cuando se aplasta bajo los soportes de las vigas. La longitud del diagrama de distribución de presión en el plano de contacto entre la pared y la viga Rand debe determinarse dependiendo de la rigidez de la mampostería y la viga Rand. En este caso, la viga rand se reemplaza por un cinturón de mampostería condicional equivalente en rigidez, cuya altura está determinada por la fórmula
Dónde Mib- módulo inicial de elasticidad del hormigón;
yo rojo - momento de inercia de la sección reducida de la viga rand, tomado de acuerdo con el capítulo de SNiP para el diseño de estructuras de hormigón y hormigón armado;
mi- el módulo de deformación de la mampostería, determinado por la fórmula (7);
h- espesor de la pared colgante.
La rigidez de las vigas de acero se determina como el producto
es × yo s,
Dónde es Y Es - módulo elástico del acero y momento de inercia de la sección de la viga rand.
6.49. El diagrama de distribución de presión en la mampostería sobre los soportes intermedios de vigas continuas debe tomarse a lo largo de un triángulo cuando a£2 s(Figura 15, A) y a lo largo del trapezoide en 3 s³ A>2s(Figura 15, b) con su base menor igual a a- 2s. Valor máximo de tensión de aplastamiento. es con(altura de un triángulo o trapezoide) debe determinarse a partir de la condición de igualdad del volumen del diagrama de presión y la reacción de apoyo de la viga rand según las fórmulas:
con un diagrama de presión triangular ( a£2 s)
con un diagrama de presión trapezoidal (3 s> A>2s)
Dónde A - longitud del soporte (ancho de la pared);
NORTE- reacción de soporte de la viga rand frente a cargas ubicadas dentro de su luz y longitud de soporte, menos el peso propio de la viga rand;
s = 1,57H 0- longitud de la sección del diagrama de distribución de presión en cada dirección desde el borde del soporte;
h- espesor de pared.
Si un > 3s, luego en la fórmula (58) en lugar de A La longitud del soporte de diseño debe tomarse igual a un 1 = 3 segundos, que consta de dos secciones de 1,5 de longitud s a cada lado de la pared (Fig. 15, V).
6.50. El diagrama de distribución de presiones sobre los soportes exteriores de vigas Rand, así como sobre los soportes de vigas Rand de un solo vano, debe tomarse como triangular (Fig.15, GRAMO) con base
lc = un 1 + s 1 (59)
Dónde s 1 = 0,9 h 0- longitud de la sección de distribución de presión desde el borde del soporte;
un 1- longitud de la sección de soporte de la viga rand, pero no más de 1,5 h(H- altura de la viga rand).
Esfuerzo máximo sobre el soporte de la viga rand
Arroz. 15. Distribución de presiones en mampostería sobre los soportes de muros suspendidos.
A- en los soportes medios de vigas continuas con a£2 s; b- lo mismo, a las 3 s³ A>2s; V- lo mismo, con A > 3s; GRAMO- en los apoyos exteriores de vigas continuas y en los apoyos de vigas de un solo vano
6.51. La resistencia de la mampostería de las paredes colgantes bajo compresión local en el área ubicada sobre los soportes de las vigas debe verificarse de acuerdo con las instrucciones dadas en los párrafos. 4.13 - 4.16.
Los cálculos para la compresión local de mampostería debajo de los soportes de vigas continuas deben realizarse para una sección ubicada dentro del soporte con una longitud de no más de 3 h desde su borde ( H- altura de la viga rand) y una longitud no superior a 1,5 norte para vigas de un solo vano y soportes exteriores de vigas de vigas continuas. La longitud del soporte de vigas de un solo vano debe ser al menos h.
Si la sección calculada está ubicada a una altura H 1 por encima del borde superior de la viga rand, luego al determinar la longitud de las secciones s Y s 1 Se debe tomar la altura del cinturón de mampostería. H01 = H 0 + N 1.
Área de sección transversal calculada A al calcular los muros colgantes para compresión local, se debe tener en cuenta lo siguiente: en el área ubicada sobre los soportes intermedios de vigas continuas, como para mampostería cargada con carga local en la parte media de la sección; en la zona por encima de los soportes de vigas de un solo vano o de los soportes exteriores de vigas de rodadura continuas, así como al calcular mampostería, debajo de los soportes de vigas de rodadura como para mampostería cargada en el borde del pueblo.
6.52. El diagrama de distribución de presión en la mampostería de paredes colgantes en presencia de aberturas se debe tomar a lo largo de un trapezoide, y el área del triángulo, que se resta del diagrama de presión dentro de la abertura, se reemplaza por un área igual de el paralelogramo agregado al resto del diagrama (Fig. 16). Cuando las aberturas están ubicadas a una altura. H 1 por encima de la viga rand, la longitud de la sección s aumenta en consecuencia (ver párrafo 6.51).
Arroz. 16. Diagrama de distribución de presión en mampostería de muros suspendidos en presencia de una abertura.
6.53. El cálculo de las vigas rand se debe realizar para dos casos de carga:
a) sobre las cargas que actúan durante la construcción de los muros. Al colocar paredes de ladrillo, piedra cerámica o piedra de hormigón común, la carga del propio peso de la mampostería sin endurecer debe tomarse a una altura igual a 1/3 de la luz para mampostería en condiciones de verano y toda la luz para mampostería en invierno. condiciones (durante la etapa de descongelación cuando la mampostería se realiza utilizando el método congelación, consulte la cláusula 7.1).
Al colocar paredes hechas de bloques grandes (hormigón o ladrillo), la altura de la cinta de mampostería, para la carga a partir de la cual se deben diseñar las vigas, debe tomarse igual a la mitad del tramo, pero no menos que la altura de uno. fila de bloques. Si hay aberturas y la altura de la cinta de mampostería desde la parte superior de las vigas hasta los alféizares de las ventanas es menor que 1/3 del claro, el peso de las paredes de mampostería hasta el borde superior de los dinteles de acero o de hormigón armado debe también debe tenerse en cuenta (Fig. 17). Para dinteles ordinarios, de cuña y arqueados, se debe tener en cuenta el peso de las paredes de mampostería hasta una marca que exceda la marca de la parte superior de la abertura en 1/3 de su ancho;
Arroz. 17. Diagrama de carga sobre la viga rand en presencia de una abertura en la pared.
dintel de hormigón armadob) sobre las cargas que actúan en el edificio terminado. Estas cargas deben determinarse con base en los diagramas anteriores de presiones transmitidas a las vigas desde los soportes y las paredes soportadas por las vigas.
La cantidad y ubicación de las armaduras en vigas se establecen en función de los valores máximos de momentos flectores y fuerzas cortantes determinados a partir de los dos casos de cálculo indicados anteriormente.
CORNICAS Y PARAPETOS
6.54. El cálculo de las secciones superiores de los muros en la sección ubicada directamente debajo de las cornisas se realiza en dos etapas de finalización de la construcción:
a) para un edificio sin terminar, cuando no hay techo ni piso de ático;
b) para un edificio terminado.
6.55. Al calcular la pared debajo de la cornisa de un edificio sin terminar, se deben tener en cuenta las siguientes cargas:
a) la carga calculada a partir del peso propio de la cornisa y el encofrado (para cornisas de hormigón armado monolítico y de piedra armada), si está soportada por consolas o puntales reforzados en la mampostería;
b) la carga de diseño temporal a lo largo del borde de la cornisa es de 100 kg por 1 m de cornisa o por un elemento de cornisa prefabricada, si tiene menos de 1 m de largo;
Notas 1. Si, según el proyecto, los extremos de los anclajes que aseguran la estabilidad de la cornisa están empotrados debajo del piso del ático, entonces en el cálculo se debe tener en cuenta la presencia del piso del ático (total o parcialmente). ;
2. También se debe comprobar mediante cálculo la estabilidad de la cornisa en mampostería sin curar.
6.56. Los aleros y las secciones de muros debajo de los aleros de edificios terminados deben diseñarse para las siguientes cargas:
a) el peso de todos los elementos del edificio, creando un momento de vuelco con respecto al borde exterior de la pared y aumentando la estabilidad de la pared, mientras que el peso del techo se considera reducido por la cantidad de succión del carga de viento;
b) la carga estimada en el borde de la cornisa es de 150 kg por 1 mo en un elemento de una cornisa prefabricada de menos de 1 m de largo;
c) la mitad de la carga calculada del medidor.
Nota. La carga de nieve no se tiene en cuenta al calcular las cornisas.
6.57. La extensión total de la cornisa formada por la superposición de hileras de mampostería no debe exceder la mitad del espesor del muro. En este caso, la extensión de cada hilera no debe exceder 1/3 de la longitud de la piedra o ladrillo.
6.58. Para la colocación de cornisas con un saliente inferior a la mitad del espesor de la pared y no más de 20 cm, se utilizan las mismas soluciones que para la colocación del piso superior. Con mayor extensión de cornisas de ladrillo, la calidad del mortero de mampostería debe ser al menos 50.
6.59. Las cornisas y parapetos, si no son lo suficientemente estables, deben fijarse con anclajes empotrados en las secciones inferiores de la mampostería.
La distancia entre anclajes no debe exceder los 2 m si los extremos de los anclajes se aseguran con arandelas separadas. Al fijar los extremos de los anclajes a la viga o a los extremos de las correas, se puede aumentar la distancia entre los anclajes hasta 4 m. El empotramiento de los anclajes deberá ubicarse al menos 15 cm por debajo del tramo donde sean requeridos. cálculo.
Para pisos de áticos de hormigón armado, los extremos de los anclajes deben sellarse debajo de ellos.
En el caso de cornisas prefabricadas de elementos de hormigón armado se debe garantizar la estabilidad de cada elemento durante el proceso constructivo.
6.60. Los anclajes deben ubicarse, por regla general, en la mampostería a una distancia de 1/2 ladrillo de la superficie interior de la pared. Los anclajes ubicados fuera de la mampostería deben protegerse con una capa de yeso de cemento de 3 cm de espesor (desde la superficie del anclaje).
Cuando se colocan sobre morteros de grado 10 e inferiores, los anclajes deben colocarse en surcos y luego sellarse con concreto.
6.61. La sección transversal del ancla se puede determinar mediante la fuerza determinada por la fórmula
Dónde m - el mayor momento de flexión debido a cargas de diseño;
h 0- la distancia desde el borde comprimido de la sección de pared hasta el eje del anclaje (altura calculada de la sección).
6.62. Se comprueba la mampostería de las paredes debajo de los aleros para detectar compresión excéntrica. En ausencia de anclajes, así como en presencia de anclajes en la sección a nivel de su empotramiento, no se permiten excentricidades superiores a 0,7y.
En todos los casos se deben comprobar mediante cálculo todas las unidades de transmisión de fuerzas (lugares de fijación de anclajes, vigas de anclaje, etc.).
6.63. Los parapetos deben diseñarse en la sección inferior para compresión excéntrica bajo la acción de cargas provenientes de su propio peso y la carga de viento de diseño, tomada con un coeficiente aerodinámico de 1,4. En ausencia de anclajes, las excentricidades son superiores a 0,7 en no están permitidos.
6.64. Se aceptan cargas que aumenten la estabilidad de cornisas y parapetos con un factor de 0,9.
CIMIENTOS Y MUROS DEL SÓTANO
6.65. Los cimientos, las paredes del sótano y los zócalos deberían diseñarse preferentemente prefabricados con grandes bloques de hormigón. También se permite el uso de pequeños bloques y piedras de hormigón, piedras naturales de forma regular e irregular, hormigón monolítico y hormigón triturado, ladrillos de arcilla bien cocidos prensados de plástico. Las resistencias calculadas de cimientos de cintas de mampostería y muros de sótano hechos de grandes bloques de hormigón se aceptan de acuerdo con la cláusula 3.3.
Al calcular una pared de sótano o una pared de cimientos, si su espesor es menor que el espesor de la pared ubicada directamente encima de ella, se debe tener en cuenta la excentricidad aleatoria. mi= 4 cm, el valor de esta excentricidad debe sumarse al valor de la excentricidad de las fuerzas longitudinales resultantes. El espesor de la pared del primer piso no debe exceder el espesor de la pared de cimentación en más de 20 cm. La sección de la pared del primer piso ubicada directamente sobre el borde debe reforzarse con mallas (ver cláusula 6.34).
6.66. La transición de una profundidad de cimentación a otra debe realizarse mediante repisas. Para suelos densos, la relación entre la altura de la repisa y su longitud no debe ser más de 1: 1 y la altura de la repisa, no más de 1 m. Para suelos sueltos, la relación entre la altura de la repisa y su longitud. la longitud no debe ser más de 1: 2 y la altura de la cornisa no debe ser más de 0,5 m.
El ensanchamiento de cimientos de hormigón y escombros hasta la base se realiza mediante repisas. Se supone que la altura de la repisa es de al menos 30 cm para hormigón triturado y para mampostería de escombros, en dos filas de mampostería (35 - 60 cm). Las relaciones mínimas entre la altura de las repisas y su ancho para cimientos de hormigón armado y escombros no deben ser inferiores a las indicadas en la tabla. 31.
Tabla 31
6.67. En cimientos y muros de sótano:
a) de hormigón triturado, el espesor de las paredes se considera de al menos 35 cm y las dimensiones de la sección transversal de los pilares son de al menos 40 cm;
b) de mampostería de mampostería, el espesor de las paredes se considera de al menos 50 cm y las dimensiones de la sección transversal de los pilares son de al menos 60 cm.
6.68. Las paredes exteriores de los sótanos deben diseñarse teniendo en cuenta la presión lateral del suelo y la carga situada sobre la superficie del suelo. A falta de requisitos especiales, la carga estándar sobre la superficie del suelo debe considerarse igual a 1000 kg/m2. . Las paredes del sótano deben diseñarse como vigas con dos soportes fijos con bisagras.
Antes de calcular el soporte de dinteles en una pared de ladrillos, conviene aclarar varios puntos importantes. ¿Qué es un saltador? Esta es la parte de la pared que cubre las aberturas de puertas y ventanas y sostiene la mampostería sobre las aberturas. Cuando la gravedad del techo cae directamente sobre la pared sobre las aberturas de puertas y ventanas, se utilizan elementos prefabricados de hormigón armado portante. Si no hay carga en las paredes y el ancho de las aberturas no supera los 2 m, se utiliza hormigón armado no portante o mampostería ordinaria con morteros de alta resistencia, colocando barras de refuerzo para soportar la fila inferior de ladrillos. Sucede que en lugar de dinteles ordinarios, se utilizan dinteles de cuña, que también sirven como decoración de la fachada. Con el mismo fin, se erigen dinteles arqueados en vanos de 4 metros. Este tipo de mampostería se utiliza para organizar pisos en edificios con bóvedas. En este caso, durante la colocación de los dinteles, se deben rellenar todas las costuras transversales y longitudinales.
Los dinteles están diseñados para cubrir aberturas de puertas y ventanas en paredes de ladrillo de edificios para diversos fines.
Si las uniones verticales no están lo suficientemente llenas, las cargas harán que los ladrillos individuales se muevan primero y luego la mampostería colapsará. Es imperativo observar la horizontalidad de las filas de dinteles ordinarios y las reglas para unir mampostería hecha de ladrillos enteros. Para la mampostería se utiliza una solución de al menos grado 25. La altura del dintel de la fila debe ser de aproximadamente 5 filas de mampostería y la longitud debe ser 50 cm mayor que el ancho de la abertura misma. La colocación de dinteles se realiza mediante encofrado de tableros con un espesor de 40-50 mm. Extender la solución sobre el encofrado con un espesor aproximado de 2 cm. Luego las barras de refuerzo se incrustan en la solución. La capa pasa debajo de la primera fila de ladrillos de dinteles ordinarios. Los dinteles están reforzados con varillas redondas de acero de 6 mm de diámetro. Calcular el número de varillas es sencillo, se coloca una por cada medio ladrillo, pero al menos 3 para todo el dintel. En el dintel, la armadura trabaja en tensión, absorbe las fuerzas de tracción de la mampostería; Los extremos de las varillas se extienden 25 cm más allá de los bordes de la abertura y terminan en un gancho.
Dintel de ladrillo
El encofrado se apoya sobre ladrillos desprendidos de la mampostería. Una vez retirado el encofrado, se cortan los ladrillos. Si el ancho de la abertura supera los 1,5 m, el encofrado se apoya sobre círculos de tablas, que se colocan de borde. Sucede que, además del encofrado de tablones, se utilizan soportes circulares de inventario tubulares diseñados por Ogarkov. Esta estructura de soporte es muy fácil de hacer. Para ello, haga 2 trozos de tubo con un diámetro de 48 mm e insértelos en un trozo de tubo con un diámetro de 60 mm. Durante la colocación de los círculos, las tuberías se separan para que los extremos de menor diámetro entren en las ranuras que quedan en la mampostería. Se colocan 2 círculos en cada abertura y se utilizan si se insertan bloques de ventanas y puertas en las aberturas. Cuando se utilizan otros tipos de marcos, los bloques de ventanas y puertas se insertan después de retirar los marcos. Los dinteles de cuña y viga con costuras en forma de cuña se colocan a partir de ladrillos de arcilla ordinarios, cuyo espesor en la parte superior del dintel es de 25 mm y en la parte inferior, de aproximadamente 5 mm.
Colocación de dinteles ordinarios: a - fachada del dintel, b - sección del dintel, c - colocación del dintel sobre encofrado de tablas, d - colocación del dintel sobre círculos tubulares de inventario; 1 - barras de refuerzo, 2 - tablas, 3 - círculos de madera, 4 - círculos tubulares de Ogarkov.
Por supuesto, primero se erigen las paredes al nivel de los dinteles y se coloca un talón de soporte de ladrillo, tallado antes de colocar los dinteles. La dirección del plano de referencia se determina mediante una plantilla, es decir, el ángulo de desviación del plano vertical. La mampostería se coloca en filas transversales a lo largo del encofrado preparado, que se sujeta mediante círculos. El cálculo de las filas de mampostería en el encofrado se marca de tal manera que su número, teniendo en cuenta el espesor de la costura, sea impar. En este caso, las hileras de mampostería se cuentan horizontalmente. La fila impar de ladrillos en el centro se llama fila del castillo y está claramente en posición vertical en el centro del dintel. Coloque las vigas y los dinteles en forma de cuña en ambos lados de manera uniforme desde el talón hasta el castillo de modo que quede encajado en el castillo con un ladrillo central impar. Usando un cordón, verifique la dirección correcta de las costuras. En el punto de las líneas de intersección de las partes de soporte, se une un cordón. No se pueden colocar dinteles de cuña si la luz supera los 2 m.
Dinteles arqueados, bóvedas
Esquema de realización de ladrillos de arcos y bóvedas (dinteles arqueados).
Los dinteles arqueados, bóvedas y arcos se colocan en la misma secuencia que los de cuña. Las costuras formadas por la mampostería entre las filas deben ser perpendiculares a la mampostería de las superficies exterior e inferior del arco. Las costuras tienen forma de cuña, se ensanchan arriba y se estrechan abajo. En bóvedas y arcos, la fuerza de la carga sobre la curva del arco actúa tangencialmente. Los lechos de las filas se encuentran perpendiculares a la dirección de presión. Con esta disposición de filas, esta es la primera regla para cortar ladrillos. La mampostería en las costuras se rellena herméticamente con mortero. Mientras se realizan los trabajos, se frota la superficie de las bóvedas con un mortero de 1/4 de ladrillo de espesor. La corrección de las costuras y la colocación de las filas se verifica con un cordón que se fija en el centro del arco. La posición de cada fila se comprueba con una plantilla cuadrada y un cordón. El diseño del encofrado para la colocación de arcos y bóvedas debe asegurar su descenso uniforme durante el desencofrado. Coloque cuñas debajo de los círculos; si se aflojan, el encofrado baja. El tiempo necesario para mantener los dinteles arqueados y en forma de cuña en el encofrado depende del tipo de solución y de la temperatura del aire.
Dinteles de hormigón armado
Los productos prefabricados de hormigón armado (productos prefabricados de hormigón) utilizados en la construcción se producen en fábricas especializadas y se instalan directamente en las obras.
En la construcción de casas, se utilizan dinteles prefabricados de hormigón armado para cubrir las aberturas de puertas y ventanas.
Los dinteles prefabricados de hormigón armado se distinguen por tipología: dinteles de madera, vigas con un cuarto de apoyo (PG), losas de ancho superior a 250 mm (PP) y dinteles de fachada (PF).
Los productos de hormigón armado para aberturas se fabrican utilizando productos empotrados de refuerzo de 0,4-0,6 cm y una mezcla de hormigón pesado M 250. Estructuralmente, los dinteles se clasifican en portantes y no portantes. Los cojinetes son aquellos que soportan la carga del piso además de la masa de la mampostería que está encima. Los no portantes incluyen aquellos que soportan la carga por su propio peso y aquellos tramos de mampostería que se ubican sobre ellos.
Por tipo se distinguen: madera de hasta 250 mm de ancho (PB), viga con un cuarto de apoyo (PG), losa de más de 250 mm de ancho (PP) y fachada (PF), que están destinadas a cubriendo aberturas con cuartos con un espesor y ancho de la parte que sobresale en la mampostería de la abertura superior a 250 mm. Utilizando un nivel, comprobar los soportes y lugares de instalación antes de la instalación y extender el mortero.
El soporte en una pared de ladrillos debe tener al menos 250 mm de profundidad, en particiones, al menos 200 mm. Los elementos no portantes con una luz de dos metros se pueden colocar manualmente, mientras que los elementos portantes pesados se cuelgan mediante argollas de montaje y se instalan con una grúa. La instalación se comprueba por nivel. Se ensamblan a partir de varios elementos para cubrir todo el ancho de la abertura de mampostería; las partes laterales de los dinteles encajan en el plano de la pared de ladrillos sin protuberancias. Durante la instalación, los puentes sólo deben colocarse en una posición determinada. La capacidad de carga puede variar según la ubicación del refuerzo y la cantidad.
Dispositivo de puente metálico
La ventaja de los puentes prefabricados es la velocidad de instalación, la facilidad de selección y la confiabilidad.
Cuando no sea posible instalar puentes prefabricados, se pueden instalar puentes metálicos. El ladrillo aguanta bien su propio peso una vez que el mortero ha ganado fuerza. Por supuesto, este es el caso si no hay carga del techo y el ancho de la ventana es moderado. Pero hasta que el mortero se haya endurecido y ganado fuerza, el ladrillo sobre la abertura necesita soporte. La ventaja de los puentes prefabricados es la velocidad de instalación, la facilidad de selección y la confiabilidad. No es necesario calcular. Pero, como ya hemos dicho, se producen sólo en fábricas y son muy pesados. Para hormigón armado monolítico, es necesario realizar cálculos, selección de altura y refuerzo. Se hace más difícil mediante encofrado. Pero la instalación se puede realizar directamente en el sitio de construcción. Bueno, puede instalar puentes hechos de perfiles metálicos laminados, como esquinas, canales o vigas en I.
Al seleccionar elementos metálicos, es necesario hacer un cálculo para que el dintel no se desvíe más de lo permitido y determinar la resistencia requerida de los elementos metálicos seleccionados. En este caso, el cálculo se realiza según las siguientes condiciones:
- la fuerza está determinada por la fórmula,
Señor = 1,12 *W *R,
donde Мр - depende de la carga y la longitud del puente, así como del factor de confiabilidad;
W es la resistencia del elemento metálico, que se toma de los libros de referencia. Si los puentes están formados por 2 ángulos o 2 canales, entonces el momento de resistencia del elemento compuesto es igual a la suma de cada uno de los elementos de los momentos de resistencia;
R - resistencia del acero.
- La deflexión está determinada por la fórmula:
Mn * L/(10EI) = 1/200,
donde Mn es el momento estándar, dependiendo de la carga y la longitud del puente;
L es la longitud de diseño, que es igual a la suma del ancho libre en un tercio de cada lado del dintel de la longitud de soporte;
I—momento de inercia;
E—módulo de elasticidad del acero;
1/200 es la deflexión máxima permitida.
Cálculo de aberturas de puertas y ventanas.
Para colocar un dintel de metal, calcule la carga del ladrillo por 1 rm del dintel.
Veamos el ejemplo de cómo seleccionar un dintel para una puerta y luego. Supongamos que la abertura de la puerta propuesta en la pared tiene un espesor de 0,25 mm. La abertura no soportará el techo. Por encima del dintel, la altura de la mampostería es de 0,9 m y el ancho de la abertura es de 1 m. Seleccionamos un dintel de metal. Para hacer esto, es necesario calcular la carga del ladrillo por 1 rm del dintel, si el peso específico de los ladrillos es 1,8 t/m3.
q = 0,25*0,9*1,8*1 = 0,41 t/m.
Ahora, usando la fórmula, determinamos el momento M = qL2/8,
L: longitud calculada;
200 - profundidad de apoyo del dintel. Mn = 0,065 t*m;
L = 1000 + 2*200/3 = 1130 mm;
Señor = 73 kN*cm.
Momento de resistencia requerido según la condición de resistencia:
Ancho = 65/(1,12*21) = 2,76 pies cúbicos. centímetro.
Momento de inercia:
I = 200Mn*L/(10E) = 7,85 cm4.
Es necesario utilizar un puente que consta de 2 esquinas de 50*50*5
Ancho = 7,88 pies cúbicos. cm > 0,5*2,76 pies cúbicos. cm, I = 11,2 cm4 > 0,5*7,85 cm4.
Cálculo simplificado de un puente metálico.
Para una persona que haya encontrado la resistencia de los materiales no será difícil comprender tal cálculo, pero para otros estos conceptos pueden resultar complejos e incomprensibles. La sección transversal de puentes metálicos para . El cálculo consiste en determinar la carga que actúa sobre el puente; determinar el momento flector máximo que actúa sobre la sección transversal del dintel; selección de la sección transversal del puente.
Determinamos la carga por 1 pm del puente usando la fórmula:
q 1 = p * b * h,
Es necesario calcular la sección transversal de un dintel de metal para una partición de ladrillo.
donde p (kg/m cúbico) es la densidad del material de partición, teniendo en cuenta la solución de mortero y yeso de albañilería. La densidad del mortero de cemento es de hasta 2200, lo que hay que tener en cuenta a la hora de colocar ladrillos huecos, se puede multiplicar la densidad del material por 1,1. La densidad del ladrillo macizo es 1600 - 1900; La densidad del ladrillo hueco es de 1000 a 1450.
b (m) - espesor de la pared. Por ejemplo, una partición de ladrillo de medio ladrillo tendrá un tamaño de 15 cm.
h es la altura sobre el dintel de una pared de ladrillos, teniendo en cuenta los ladrillos que se utilizarán para la colocación en la esquina en el caso de un dintel hecho de esquinas.
Para una abertura de un metro de ancho para un tabique de ladrillo de medio ladrillo de espesor, la carga será q 1 = 142,5 kg/m.
En este caso, realizamos cálculos para la partición. Para muros de carga, también es necesario tener en cuenta la carga del suelo.
Momento de resistencia requerido y carga de diseño.
Usemos la siguiente fórmula:
donde n es el número de perfiles metálicos;
La densidad del mortero de cemento es de hasta 2200, puedes multiplicar la densidad del material por 1,1.
P es el peso muerto por 1 pm del perfil, determinado por el surtido. Como regla general, para los dinteles metálicos el peso no excede el 1-2% del peso total de la pared sobre el dintel, por lo que se puede considerar un factor de corrección de 1,1.
Así, para una abertura de un metro de largo de un tabique de ladrillo de medio ladrillo de espesor, la carga total de diseño es igual a: q = 157 kg/m.
Ahora seleccione la sección requerida. Para una viga apoyada sobre 2 apoyos, el momento flector máximo será en el centro de la viga:
M máx = (q * 1 m2) / 8 = 19,6 kg/m
Para una abertura de un metro de largo y medio ladrillo de ancho, el momento de resistencia requerido será:
W requerido = M max / R y = 0,933 metros cúbicos. centímetro,
donde R y es la resistencia de diseño del acero igual a 2100 kgf/sq. centímetro
Dividimos el valor resultante por la cantidad de perfiles que usaremos al construir el puente. Es más racional utilizar al menos 2 perfiles para particiones de ladrillo. Se requiere = 0,47 cc. A continuación, en el surtido, seleccione el tipo de perfil y busque un valor mayor que en el cálculo. Para una abertura de un metro de ancho para una partición de ladrillo de medio ladrillo de espesor, son suficientes 2 esquinas de ángulos iguales de 28 * 28 * 3 mm. El apoyo de dinteles metálicos en las paredes deberá ser de al menos 250 mm.
Cálculo de dinteles para muros de ladrillo de carga.
El cálculo de un dintel para muros de carga casi no difiere del cálculo anterior, solo es necesario determinar la carga en el dintel y elegir el esquema de cálculo correcto. Si el dintel es una viga de carga sobre la abertura, se puede calcular como una viga sobre soportes articulados.
b - en este caso serán 2 ladrillos, es decir, 0,51 - 0,55 m.
Cálculo de la sección transversal de un dintel metálico para un muro de carga de ladrillo.
h - la mampostería sobre el dintel, que soportará la carga, se puede definir como h = L/2. Así, para una abertura de un metro y medio con un largo y un ancho de 2 ladrillos, la carga será de 755,3 kg/m. Las losas del suelo pesan mucho. Se puede calcular su peso en el rango de 800-1000 kg/m2. Las losas alveolares pesan aproximadamente 320 kg/m2; 100 kg/m2 adicionales proporcionarán aislamiento y solera. Así, con losas alveolares de 6 m, la carga será de 2400 kg/m. La carga lineal de diseño será de 3167 kg/m. El momento flector máximo para un dintel afectado por cargas distribuidas y concentradas se calcula mediante la fórmula:
Mmáx = (q * l 2) / 8 + (Q * l) / 4 = 1133,7 kg/m
Momento de resistencia requerido: Wrequerido = (1133,7 * 100)/ (2100 * 2) = 27,0 cc
Puede hacer un puente a partir de esquinas de acero laminado en caliente, bridas iguales o desiguales y tubos perfilados. Para una abertura de 1,5 m de largo y 2 ladrillos de ancho, bastan 2 esquinas desiguales de 110 * 70 * 8 mm. En lugar de las 2 esquinas necesarias, puedes utilizar 4 90*56*5,5. El soporte de dicho dintel en las paredes debe ser de al menos 250 mm. Doblado:
f = (5 * q * L 4) / (384 * E * I z), donde
E - módulo de elasticidad 2 * 10 10 kg/m2 - para acero.
I z es el momento de inercia, según el surtido, según el perfil seleccionado.
Para un puente formado por 2 esquinas f = (5 * 3167 * 1,5 4) / (384 * 2 * 10 10 * 2 * 171,54 * 10 -8) = 0,003045 m Según los requisitos de “Cargas e Impactos” SNiP 2.01. .07-85 la deflexión máxima para dinteles no debe ser superior a 1/200 del claro. Según nuestro cálculo, 150/200 = 0,75 cm. Se cumple la condición.
Si planea construir una casa de dos o un piso, pero con sótano o ático, es necesario calcular y construir correctamente los techos entre pisos. Consideremos las etapas y matices de la fabricación de pisos con vigas de madera y calculemos las secciones de vigas que proporcionan suficiente resistencia.
La instalación de techos entre pisos requiere una atención especial, porque si se hacen "a ojo", es posible que no resistan las cargas que se les imponen y colapsen, o requieran costos innecesarios y desmotivados. Por lo tanto, es necesario considerar y calcular cuidadosamente una o más opciones posibles. La decisión final se puede tomar comparando el costo o la disponibilidad de materiales.
Requisitos para techos entre pisos.
Los techos entre pisos deben soportar cargas constantes y variables, es decir, además de su propio peso, deben soportar el peso de muebles y personas. Deberán ser suficientemente rígidos y no permitir que se supere la deflexión máxima, y proporcionar suficiente aislamiento acústico y térmico.
Se aceptan cargas específicas de muebles y personas para locales residenciales de acuerdo con las normas. Sin embargo, si planea instalar algo enorme, por ejemplo, un acuario de 1000 litros o una chimenea de piedra natural, esto debe tenerse en cuenta.
La rigidez de las vigas se determina mediante cálculo y se expresa en flexión admisible por longitud de tramo. La curvatura permitida depende del tipo de suelo y del material de revestimiento. Las principales deflexiones máximas determinadas por SNiP se dan en la Tabla 1.
Tabla 1
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Elementos estructurales |
Limite las deflexiones en fracciones de luz, no más |
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1. Vigas entre pisos |
1/250 |
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2. Vigas del piso del ático |
1/200 |
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3. Coberturas (excepto valles): |
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a) correas, patas de viga |
1/200 |
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b) vigas en voladizo |
1/150 |
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c) cerchas, vigas laminadas (excepto vigas en voladizo) |
1/300 |
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d) losas |
1/250 |
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e) torneado, suelo |
1/150 |
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4. Elementos portantes de los valles. |
1/400 |
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5. Paneles y entramados de madera |
1/250 |
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Notas: 1. Si hay yeso, la deflexión de los elementos del piso solo por cargas temporales prolongadas no debe exceder 1/350 de la luz. 2. En presencia de elevación de construcción, la deflexión máxima de las vigas encoladas se puede aumentar a 1/200 de la luz. |
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Tenga en cuenta que los suelos en forma de baldosas de cerámica o soleras de hormigón, que son propensos a agrietarse, pueden endurecer aún más los requisitos de desviación permitida, especialmente en luces suficientemente largas.
Para reducir la carga sobre las vigas, si es posible, se deben colocar paralelas a paredes cortas, con la misma separación. La longitud máxima de luz cuando se cubre con vigas de madera es de 6 m.
Tipos de techos entre pisos.
Según su finalidad, los suelos se dividen en:
· entrepisos;
· áticos;
· sótano (sótano).
Las características de su diseño incluyen cargas permitidas y aislamiento térmico y de vapor. Si el ático no está destinado a viviendas o almacenamiento de objetos grandes, las cargas variables al calcular la deflexión se pueden reducir a 50-100 kg/m2.
El aislamiento térmico entre dos pisos residenciales puede parecer innecesario, pero el aislamiento acústico es un parámetro deseable para la mayoría y, por regla general, se logra con los mismos materiales. Hay que tener en cuenta que los suelos de áticos y sótanos requieren una capa más gruesa de material aislante térmico. El material de película para barrera de vapor en el piso del ático debe ubicarse debajo de la capa aislante y en el sótano, encima. Para evitar la aparición de humedad y daños por hongos en las estructuras, todas las habitaciones deben estar equipadas con ventilación.
Opciones de piso: 1 - tablón; 2 - barrera de vapor; 3 - aislamiento térmico; 4 - pisos escasos; 5 - tableros; 6 - revestimiento de suelo
El diseño de los suelos también puede ser diferente:
· con vigas vistas y ocultas;
· con diferentes tipos de vigas portantes;
· con diferentes materiales de relleno y revestimiento.
Las vigas ocultas están cosidas por ambos lados y no son visibles. Abierto: sobresale del techo y sirve como elemento decorativo.
La siguiente figura muestra cómo podría ser la estructura de un piso de ático con un panel en rollo y un revestimiento de tablas.
a - con un rollo de escudo; b - con embarque; 1 - piso de tablones; 2 - película de polietileno; 3 - aislamiento; 4 - barrera de vapor; 5 - vigas de madera; 6 - barras craneales; 7 - rollo de escudo; 8 - acabado; 9 - archivo de tablero
Tipos de fijaciones y conexiones de vigas de madera.
Dependiendo del diseño y material de los muros de carga, se unen vigas de madera:
· en los nidos previstos en mampostería de ladrillo o bloque, profundizando la madera o tronco al menos 150 mm y la tabla al menos 100 mm;
· en los estantes (repisas) previstos en la mampostería de ladrillo o bloque. Se utiliza si el espesor de la pared del segundo piso es menor que el del primero;
· en ranuras cortadas en paredes de troncos hasta una profundidad de al menos 70 mm;
· a la viga del revestimiento superior de una casa de madera;
· a soportes metálicos fijados a las paredes.
1 - soporte sobre una pared de ladrillos; 2 - solución; 3 - ancla; 4 - aislamiento de fieltro para tejados; 5 - viga de madera; 6 - soporte sobre una pared de madera; 7 - perno
Si la longitud de la viga no es suficiente, puede alargarla conectándola (uniéndola) a lo largo utilizando uno de los métodos conocidos que utilizan pasadores de madera y pegamento para madera. Al elegir un tipo de conexión, guíese por la dirección de aplicación de la carga. Es recomendable reforzar las vigas empalmadas con superposiciones metálicas.
a - compresión; b - estiramiento; c - doblar
Sobre vigas de suelo de madera.
En la construcción se utilizan vigas de sección rectangular, redonda o parcialmente redonda. Las más fiables son la madera aserrada rectangular, y el resto se utilizan en condiciones en las que no hay madera o por motivos de economía, si dichos materiales están disponibles en la finca. Los materiales de madera encolada son aún más duraderos. Se pueden instalar vigas de madera laminada o vigas en I con luces de hasta 12 m.
El tipo de madera más económico y popular es el pino, pero también se utilizan otras especies de coníferas: alerce y abeto. El abeto se utiliza para la fabricación de techos en casas de campo y casas pequeñas. El alerce es bueno para la construcción de habitaciones con mucha humedad (sauna, piscina en la casa).
Los materiales también difieren en calidad, lo que afecta a la capacidad de carga de las vigas. Los grados 1, 2 y 3 (ver GOST 8486–86) son adecuados para vigas de piso, pero el grado 1 para dicha estructura puede resultar innecesariamente costoso y el grado 3 se usa mejor en vanos pequeños.
Cálculo de vigas portantes.
Para determinar la sección y el paso de las vigas, es necesario calcular la carga sobre el piso. La recogida de cargas se realiza según el método y teniendo en cuenta los coeficientes establecidos en SNiP 2.01.07–85 (SP 20.13330.2011).
Cálculo de carga
La carga total se calcula sumando la carga constante y variable, determinada teniendo en cuenta los coeficientes estándar. En cálculos prácticos, primero se les asigna un diseño específico, incluida la disposición preliminar de las vigas de una determinada sección, y luego se ajustan en función de los resultados obtenidos. Entonces, en la primera etapa, dibuje todas las capas del "pastel" del piso.
1. Peso específico propio del suelo.
La gravedad específica del piso es la suma de los materiales que lo componen y se divide por la longitud total horizontal de las vigas del piso. Para calcular la masa de cada elemento, debes calcular el volumen y multiplicarlo por la densidad del material. Para hacer esto, use la Tabla 2.
Tabla 2
|
nombre del material |
Densidad o densidad aparente, kg/m 3 |
|
Hoja de fibrocemento |
|
|
Lana de basalto (mineral) |
50–200 (dependiendo del grado de compactación) |
|
Abedul |
620–650 |
|
Concreto |
2400 |
|
Betún |
1400 |
|
paneles de yeso |
500–800 |
|
Arcilla |
1500 |
|
Cartón madera |
1000 |
|
Roble |
655–810 |
|
Picea |
420–450 |
|
Hormigón armado |
2500 |
|
arcilla expandida |
200–1000 (dependiendo del coeficiente de formación de espuma) |
|
Hormigón de arcilla expandida |
1800 |
|
Ladrillo macizo |
1800 |
|
Linóleo |
1600 |
|
Serrín |
70–270 (según fracción, tipo de madera y humedad) |
|
Parquet, 17 mm, roble |
22 kilos/m2 |
|
Parquet, 20 mm, panel |
14 kilos/m2 |
|
Hormigón celular |
300–1000 |
|
Espuma de plastico |
|
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Baldosas cerámicas |
18kg/m2 |
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ruberoide |
|
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malla de alambre |
1,9-2,35 kg/m2 |
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Pino |
480–520 |
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Acero carbono |
7850 |
|
Vaso |
2500 |
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lana de vidrio |
350–400 |
|
Madera contrachapada |
|
|
bloque de cemento |
400–600 |
|
Yeso |
350–800 (de la composición) |
Para materiales y desechos de madera, la densidad depende de la humedad. Cuanto mayor sea la humedad, más pesado será el material.
Las cargas constantes también incluyen tabiques (paredes), cuyo peso específico se supone que es de aproximadamente 50 kg/m2.
Los muebles de la habitación, las personas, los animales: todo esto es una carga variable en el piso. Según tabla. 8.3 SP 20.13330.2011, para locales residenciales la carga distribuida estándar es de 150 kg/m 2.
La carga total no se determina mediante una simple suma; es necesario tomar el coeficiente de confiabilidad, que, según el mismo SNiP (cláusula 8.2.2), es:
· 1.2 - con un peso específico inferior a 200 kg/m2;
· 1.3 - con un peso específico superior a 200 kg/m2.
4. Ejemplo de cálculo
Como ejemplo, tomemos una habitación de 5 m de largo y 3 m de ancho. Cada 600 mm de longitud colocaremos vigas (9 piezas) de pino con una sección de 150x100 mm. Revestiremos las vigas con un tablero de 40 mm de espesor y colocaremos linóleo de 5 mm de espesor. En el lateral del primer piso cubriremos las vigas con madera contrachapada de 10 mm de espesor, y en el interior del techo colocaremos una capa de lana mineral de 120 mm de espesor. No hay particiones.
1 - viga; 2 - tablero; 3 - linóleo aislado 5 mm
El cálculo de la carga específica constante sobre el área de la habitación (5 x 3 = 15 m2) se da en la Tabla 3.
Tabla 3
|
Material |
Volumen, m 3 |
Densidad, kg/m 3 |
Peso, kilogramos |
|
|
Madera (pino) |
9 x 0,15 x 0,1 x 3,3 = 0,4455 |
222,75 |
14,85 |
|
|
Tablero (pino) |
15 x 0,04 = 0,6 |
20,0 |
||
|
Madera contrachapada |
15 x 0,01 = 0,15 |
|||
|
Linóleo |
15 x 0,005 = 0,075 |
1600 |
||
|
minvata |
15 x 0,12-0,405 = 1,395 |
139,5 |
||
|
Total: |
58,15 |
|||
|
Teniendo en cuenta k = 1,2 |
Carga de diseño sobre la viga (qр) - 250 x 0,6 m = 150 kg/m (1,5 kg/cm).
Cálculo de la deflexión permitida.
Aceptamos la deflexión permitida del techo entre pisos: L / 250, es decir, para un lapso de tres metros, la deflexión máxima no debe exceder 330 / 250 = 1,32 cm.
Dado que la viga descansa sobre el soporte en ambos extremos, la deflexión máxima se calcula mediante la fórmula:
· h = (5 x qð x L4) / (384 x E x J)
Dónde:
· L - longitud de la viga, L = 330 cm;
· E - módulo de elasticidad, E = 100.000 kg/cm 2 (para madera a lo largo de las fibras según SNiP);
· J - momento de inercia, para una viga rectangular J = 10 x 153 / 12 = 2812,5 cm 4.
Para nuestro ejemplo:
· h = (5 x 1,5 x 3304) / (384 x 100000 x 2812,5) = 0,82 cm
El resultado obtenido, comparado con la deflexión admisible, tiene un margen del 60%, lo que parece excesivo. Por lo tanto, se puede aumentar la distancia entre las vigas reduciendo su número y se puede repetir el cálculo.
En conclusión, sugerimos ver un video sobre cómo calcular pisos con vigas de madera usando un programa especial:
http://www. rmnt. ru/ - sitio web de RMNT. ru
Las cargas se recogen siempre que sea necesario calcular la capacidad de carga de las estructuras del edificio. En particular, para los pisos, las cargas se recopilan para determinar el espesor, el paso y la sección del refuerzo del piso de hormigón armado, la sección y el paso de las vigas del piso de madera, el tipo, el paso y el número de vigas metálicas (canal, viga I, etc.).
La recogida de cargas se realiza teniendo en cuenta los requisitos de SNiP 2.01.07-85 * (o según el nuevo SP 20.13330.2011) "Edición actualizada".
Este evento para cubrir un edificio residencial incluye la siguiente secuencia:
1. Determinar el peso del “pastel” del piso.
El "pastel" incluye: estructuras de cerramiento (por ejemplo, una losa monolítica de hormigón armado), materiales aislantes térmicos y barrera de vapor, materiales niveladores (por ejemplo, solera o suelo autonivelante), revestimientos de suelos (linóleo, parquet, laminado, etc. .).
Para determinar el peso de una capa en particular, es necesario conocer la densidad del material y su espesor.
2. Determinación de la carga viva.
Las cargas temporales incluyen muebles, equipos, personas, animales, es decir. todo lo que se puede mover o reorganizar. Sus valores estándar se pueden encontrar en la Tabla 8.3. . Por ejemplo, para apartamentos en edificios residenciales, el valor estándar de una carga distribuida uniformemente es de 150 kg/m2.
3. Determinación de la carga de diseño.
Esto se hace utilizando coeficientes de confiabilidad de carga, que se pueden encontrar en el mismo SNiP. Para el peso de estructuras de construcción y suelos, esta es la tabla 7.1. En cuanto a la carga viva uniformemente distribuida y la carga de materiales, aquí el factor de confiabilidad se toma dependiendo del valor estándar del párrafo 8.2.2. Entonces, según él, si el peso es inferior a 200 kg/m2, el coeficiente es 1,3, si es igual o superior a 200 kg/m2 - 1,2. Este apartado también regula el valor de la carga estándar a partir del peso de los tabiques, que deberá ser al menos de 50 kg/m2.
4. Adición.
Al final, es necesario sumar todos los valores calculados y estándar para determinar el valor total para su uso posterior en el cálculo de la capacidad de carga.
En el caso de recoger cargas sobre una viga, la situación es la misma. Sólo después de recibir los valores finales será necesario convertirlos de kg/m2 a kg/m. Esto se hace multiplicando la carga total de diseño o estándar por el tramo.
Para que el material sea más comprensible, veamos dos ejemplos. En el primer ejemplo recogeremos las cargas en el suelo y en el segundo en la viga.
Y después de considerar los ejemplos, para ahorrar tiempo, puede utilizar una calculadora especial. Permite recoger cargas en pisos, paredes y vigas de piso en línea.
Ejemplo 1. Colección de cargas en el techo entre pisos de un edificio residencial.
Hay una superposición que consta de las siguientes capas:
1. Losa de hormigón armado alveolar - 220 mm.
2. Solera cemento-arena (ρ=1800 kg/m3) - 30 mm.
3. Linóleo aislado.
Un tabique de ladrillo descansa sobre el techo.
Determinemos las cargas que actúan sobre 1 m2 de área de carga (kg/m2) del piso. Para mayor claridad, realizaremos todo el proceso de recopilación de cargas en una tabla.
| tipo de carga | Normal |
Coef. | Calc. |
|
Cargas constantes: Losa de hormigón armado (alveolar) de 220 mm de espesor Solera cemento-arena (ρ=1800 kg/m3) 30 mm de espesor Linóleo aislado Particiones Cargas vivas: Locales residenciales |
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| TOTAL | 549 kilos/m2 | 645,7 kilos/m2 |
Ejemplo 2. Recogida de cargas sobre una viga de forjado.
Se dispone de un suelo que se apoya sobre vigas de madera, formado por las siguientes capas:
1. Tablero de pino (ρ=520 kg/m3) - 40 mm.
2. Linóleo.
El paso de las vigas de madera es de 600 mm.
En el techo también se apoya un tabique de placas de yeso.
La determinación de las cargas sobre la viga se realiza en dos etapas:
Etapa 1- elaborar una tabla como se describe anteriormente, es decir Determinamos las cargas que actúan sobre 1 m2.
Etapa 2- convertir cargas de 1 kg/m2 a 1 kg/l.m.
| tipo de carga | Normal |
Coef. | Calc. |
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Cargas constantes: Suelo de tarima de pino (ρ=520 kg/m3) de 40 mm de espesor Linóleo Particiones Cargas vivas: Locales residenciales |
6,5 kilos/m2 |
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| TOTAL | 225,8 kilogramos/m2 | 279,4 kilos/m2 |
Determinación de la carga estándar sobre la viga:
q norma = 225,8 kg/m2*(0,3m+0,3m) = 135,48 kg/m2.
Determinación de la carga de diseño sobre la viga:
q calculado = 279,4 kg/m2*(0,3m+0,3m) = 167,64 kg/m.