Сбор нагрузок на 1 м2 балконной плиты. Конструкция балконной плиты. Расчет перекрытия по первой группе предельных состояний

Строительство и архитектура \
Строительные конструкции

Страницы работы

7
страниц
(Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

       а)
Сбор нагрузок на 1 м² балконной плиты.

Конструкция балконной плиты:

· 
Цементно-песчаная
стяжка, ρ = 1800 кг/ м³, σ = 40 мм.

· 
2 слоя рубероида
на битумной мастике, ρ = 750 кг/ м³, σ = 8 мм.

· 
Железобетонная
плита, ρ = 2500 кг/ м³, σ =220 мм.

       Нагрузка на 1 пог. м плиты
с учетом коэффициента надежности по ответственности γ_n  = 0,95 при
расчетной ширине b = 1,5 м составляет

q
= g_р • b • γ_n = 7,064 • 1,5 •
0,95 = 10,07 кН/м

      
б) Сбор нагрузок на ребро:

q
= (q_р • b_пл /2 + q_св)
• γ_n , где

q_св
= b_р • (h — h_пл)
• γ_nл • γ_f = 0,44 • (0,22 – 0,15) • 1,1 •
2,5 = 0,85 кН/м

q
= (q_р • b_пл /2 + q_св)
• γ_n = (8,864 • 1,5/2
+ 0,85) • 0,95 = 5,03 кН/м

q_р– полная нагрузка
на плиту,

b_пл– ширина плиты,

q_св– нагрузка от
собственного веса,

b_р– ширина ребра,

γ_f– удельный вес
железобетона,

γ_n– коэффициент
надежности по ответственности,

γ_nл– коэффициент
надежности по нагрузке для плиты,

h
– высота ребра,

h_пл– высота плиты.

5.5. Расчет перекрытия по первой
группе предельных состояний.

5.5.1.
Расчет перекрытия по нормальному сечению

а)
Расчет армирования плиты

Дано:
b = 1940 мм, h = 200 мм, h_о = 180 мм, а = 20
мм

М
= 11,33 кН·м

Расчет
опорной арматуры:

А_о
= М /R_b • b • h₀² = 11,33 / 8500 •
1,94 • 0,18² = 0,0212, т. к. А₀ < А_OR(по табл. 19 СНиП
2.03.01-84), то сжатая арматура по расчету не требуется.

Определим
площадь армирования из условия минимального процента армирования μ_min = 0,1 %

μ = (А_S /b • h_о) • 100% ≤μ_мин

А_S = M_min
• b • h_о /100% = 0,1 • 194 • 18 /100 = 3,492 см²

Принимаем
2 сетки С-1 и С-2:

С-1:

Размер сетки
1900 • 5770 мм.

С-2:

Размер сетки
1900 • 5770 с A_S = 3,54 см².

б)
Расчет армирования ребра как балки прямоугольного сечения

Дано:
h = 220 мм, b = 440 мм, h_о = 200 мм, а = 20
мм.

А_о
= М_max /R_b • b • h₀² = 21,22 / 7700 •
0,44 • 0,2² = 0,157, т. к. А₀ < А_OR(по табл. 19 СНиП
2.03.01-84), то сжатая арматура не требуется.

E_R = 0,652 > E = 0,02   E = 0,990 (по таб.
20 СНиП 2.03.01-84)

А_S = M_max/  R_S • E • = 21,22 /
365000 • 0,990 • 0,2 = 2,94 см²

Принимаем
2 Ø 14 А-III, L = 5770 мм, A_S = 3,08 см².

Поперечную
арматуру принимаем конструктивно 30 Ø 5 Вр-I, L = 400 мм.

Проверка
прочности

X = R_S • A_S / R_b • b
= 365000 • 0,000308 / 7700 • 0,44 = 0,033

М_сеч = R_b
• b • Х • (h_о– 0,5 •
Х) =
7700 • 0,44 • 0,033 • (0,2 – 0,5 • 0,033) =

=
20,52 кН м.

т.
к. М_max = 21,22 кН۰м
> М_сеч = 20,52 кН м, то прочность по нормальному сечению
обеспечена.

5.5.2 Расчет перекрытия по
наклонному сечению.

1-е
условие: Q_max = 14,61 кН < 2,5 • R_bt• b• h_о = 2,5 • 670 •
0,44 • 0,2 =

=
147,4 кН – условие
выполняется

2-е
условие: Q = Q_max–q₁ • c≤ 1,5 • R_bt • b • h₀² ,

где
q₁ = g + V/2 = (q • b_пл / + V • b_пл / 4 + q_св)
• γ_n = (8,864 • 1,5 /
2 +

+
7,78 • 1,5 / 4 + 0,85) • 0,95 = 9,9 кН/м

с
= 2,5 •
h_о = 2,5 • 0,2 = 0,5 м

 Q = Q_max–q₁ • c = 14,61 – 9,9 • 0,5 = 9,66
кН

1,5
• R_bt • b • h₀² / с = 1,5 • 670
• 0,44 • 0,2² / 0,5 = 35,37 кН

т.
к. Q = 9,66 кН <
35,37 кН – условие
выполняется и поперечная арматура не требуется.

При
выполнении условий 1 и 2 дальнейший расчет по наклонным сечениям не требуется.

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Балкон для дома

Нужен ли балкон в частном доме? Ведь жильцы всегда предпочтут прогулку по саду или отдых на просторной террасе, перспективе забираться наверх на балкон. В то же время балкон весьма усложняет и удорожает строительство дома. По этим соображениям в большинстве случаев балкон является излишеством.

Но в некоторых случаях появление балкона в доме оправдано:

• По дизайнерскому замыслу, как украшающий здание элемент.
• При особенной планировке зданий, когда балкон появляется как бы сам по себе, – в виде крыши террасы, веранды, тамбура или как плита между блоками строения.
• Может быть необходим в связи с образом жизни или стилем работы. Если человек большое количество времени проводит в кабинете на втором этаже и при этом курит, то балкон становится существенной функциональной частью дома. Или же в случае, когда на мансардном этаже живет человек с ограниченными возможностями.

Если уж решено строить балкон, то при строительстве обязательно нужно придерживаться требований нормативных документов.

Общие требования

Рекомендации по конструкции

Особенности конструкции балкона

Балкон состоит из следующих основных элементов:

• Балконная плита.
• Поддерживающие плиту элементы (при наличии).
• Ограждение.
• Защитные экраны – навеса, ветрового.

Схемы опирания балконной плиты могут быть:

• Консольная.
• Балочная.

Варианты конструкции:

• Консольная плита защемленная в стене (или плита, как продолжение монолитного перекрытия.)
  При такой конструкции ширина балкона может быть не более 1,0 м.
• Плита, опирающаяся на консольные балки. Ширина балкона может быть до 1,5 метра.
• Плита поддерживаемая кронштейнами. Ширина – до 1,5 метра.
• Плита с несколькими опорами. Одной из опор всегда является несущая стена. Другими опорами могут быть боковые стены или отдельно стоящие колоны. Ширина не ограничивается.
• Приставная плита. Плита опирается только на отдельно-стоящие от дома конструкции –колонны или стены.

Конструкция выбирается исходя из необходимой ширины и площади балкона, и в соответствии с общими конструктивными решениями по дому.

Так, если балкон является крышей террасы, то в большинстве случаев его конструкция будет как плита с несколькими опорами. Если же строится небольшой балкон для спальни, то дополнительные колонны только удорожат проект, поэтому балкон делается с консольно-несущими элементами.

Материалы

Железобетонные конструкции
Железобетон для строительства балконной плиты применяют, только если стены сделаны из прочных материалов – кирпича, железобетона, шлакоблока.

Если балкон делается как защемленная плита, то ее ширина опириания на несущую крепкую стену не должна быть меньше 15 см. Часто балконная плита является продолжением плиты перекрытия. Плита балкона выполняется в соответствии с расчетом с армированием металлическими швеллерами, прутами, сеткой.

Если плита опирается на консольные балки, то в качестве последних применяется швеллер, который заводится в прочную стену на глубину не менее чем 30 см. Шаг установки балок – 0,8 – 1,5 метра.

Армирование плиты выполняется поперек швеллеров. Плиту можно залить таким образом, что швеллера окажутся спрятанными в ее теле. Тогда дополнительная защита балок от коррозии не нужна.

В другом случае металл окрашивают, а поверх швеллеров заливают бетонную плиту или укладывают любое другое прочное покрытие из отдельных плит.

Если применяется плита с несколькими опорами, то она может быть выполнена из железобетона с различными вариантами внутренней конструкции в соответствии с расчетом по прочности.

Отдельно стоящие опорные элементы чаще выполняются из кирпича или железобетона и устанавливаются на фундамент. То же самое и для приставного балкона.

Деревянные конструкции

Балконы из дерева сочетаются со стенами из любых материалов. В том числе они могут строиться и для каркасных домов. Такие балконы более дешевые и проще в изготовлении.

Для консольных балконов могут быть использованы следующие конструктивные решения.

Балки балкона делаются из деревянного бруса высотой не менее 20 см и шириной не менее 10 см. Брус пропитывается антисептическими растворами и антипиренами (Подробней узнать О защите деревянных конструкций).

Эти балки заделываются в несущие крепкие стены на глубину не менее 25 см. Заделанные концы оборачиваются гидроизоляцией (рубероидом).

Шаг установки балок – 0,7 – 1,2 метра. Их торцы скрепляются обвязочной поперечной балкой, к которой крепится ограждение.

Применение деревянных кронштейнов увеличивает устойчивость и несущую способность конструкции. С ними ширину балкона можно увеличить до 1,5 метров.

Под консольными балками ближе к их концам устанавливается поперечный брус толщиной не менее 20 см который подпирается по бокам кронштейнами. Сами кронштейны упираются в несущую стену и устанавливаются к ней под углом 45 градусов.

Поверх консольных балок настилается обрешетка из бруса 5х10 см. и деревянный настил из шпунтованнх досок толщиной 3 – 4 см.

Балконы опирающиеся на несколько опор могут иметь самую разнообразную конструкцию без особых ограничений. Но наиболее часто применяются балки с одной стороны заделанные в несущую стену, а с другой стороны опирающиеся на опоры.

При этом под балконом возникает закрытая сверху площадка, которая может использоваться под террасу. Для равномерной усадки отдельно-стоящие опоры вверху и внизу обвязываются балками.

Другие элементы

Ограждение балкона должно быть прочным в соответствии с нормативными требованиями. Обычно ограждение делается из металла или дерева. Эти материалы позволяют получить требуемую прочность, при минимуме собственной массы.

Ограждение крепится к закладным элементам в железобетонной плите или к обвязочному брусу деревянных балок.

Размер проемов в ограждении не должен превышать 12 см, что бы сквозь ограждение не мог проникнуть ребенок.

Металлическое ограждение может быть выполнено из отдельно стоящих прутьев или в виде кованной (сварной) решетки. Деревянное – также в виде отдельных балясин, стоечной или решетчатой конструкции. Нужно учитывать, что сплошное ограждение будет иметь повышенную парусность и ветровые нагрузки на балкон возрастут.
С боков балкона ограждение должно крепиться к несущим стенам либо при помощи сварки, либо на анкерных болтах.

Поручни устанавливаются поверх ограждения. Они обычно изготавливаются из дерева (теплого материала), шириной около 10 см и также прикрепляются к стенам по бокам балкона.

Покрытие плиты должно быть не скользким при намокании, а также водостойким и морозостойким.
В качестве покрытия можно использовать композитные террасные доски, или шерховатую керамическую плитку (керамогранит) в случае бетонного основания. Дощатый настил применяют для деревянных балконов.

Доски пропитуют био- и огне- защитными средствам. Сверху покрывают противоскользящим, водостойким лаком для наружных работ. В определенных местах доски можно закрепить вразбежку, с оставлением зазоров между элементами в 5 мм для стока воды.

Нижележащие элементы в этом случае закрывают слоем гидроизоляции, по которому вода направляется к водосточном желобу.

Навес над балконом не является обязательным. Но он удобен, так как создает уют на балконе, защищает от дождя и солнца. Высота навеса в самой нижней точке не должна быть меньше 2,2 метра.

Обычно навес создается как продолжение ската крыши путем удлинения стропил. Но при широком балконе угол наклона крыши над балконом обычно уменьшают. Если балкон находится со стороны фронтона, то можно удлинить конек.

В других случаях над балконом создают отдельную конструкцию на стойках или на кронштейнах. Применяют легкое кровельное покрытие.

Зачастую навесы над балконом делают из поликарбоната на тонкой металлической обрешетке с кронштейнами для устойчивости. Важно, что бы навес был рассчитан по ветровой и снеговой нагрузке.

Утечки тепла

Железобетонная плита, опирающаяся на стену, является серьезным мостиком холода, так как она разрывает сплошность утепления здания. Вопрос можно решить только путем утепления самой железобетонной плиты.

Причем утеплитель должен закрывать плиту сверху, снизу и желательно с торцов. Для утепления лучше применить экструдированный пенополистирол толщиной 5 см.

Снизу и с торцов он приклеивается к железобетонной плите и закрывается слоем штукатурки на стекловолоконной сетке. Сверху пенополистирол укладывается на основание, закрывается слоем гидроизоляции, и заливается бетонной стяжкой, которая должна образовать уклон 2% в сторону ограждения и желательно армированной металлосеткой.

Защита стены под балконом от воды

Важно что бы вода с балконной плиты не попадала на стену здания, и не происходило постоянного замачивания узла защемления плиты в стене.

Для предотвращения попадания воды по бокам плиты делаются сплошное буртики, гидроизоляционная мембрана в конструкции пола заворачивается на стену, на высоту 8 см, и на буртики по бокам. Также, в местах примыкания к стене плиты, консольных балок, кронштейнов, на стену рекомендуется нанести дополнительный слой гидроизоляции.

Стоимость строительства

Стоимость простого железобетонного консольного балкона площадью 5 м кв. составит приблизительно 1000$, из которых половина уйдет на оплату работы.

Если применять дополнительные поддерживающие колоны из кирпича на фундаменте, то стоимость балкона удвоится.

Козырек, как отдельная конструкция, обойдется в половину стоимости простого балкона. Если же он будет продолжением крыши, то затраты возрастут не так существенно.

Можно ли перегрузить балкон? | Herald Community Newspapers

By Monte Leeper

В. Я живу в многоквартирном доме с балконами, и не могли бы вы сказать мне, есть ли какой-нибудь способ узнать, сколько людей я могу иметь на своем балконе одновременно. Я впервые приглашаю семью и друзей на вечеринку, и во время праздников я хочу быть уверен, что они будут в безопасности. Кроме того, между перилами есть промежутки, и я очень беспокоюсь о детях, которые будут на вечеринке. Есть ли способ узнать, следует ли мне ограничить балкон взрослыми или просто не использовать его вообще? Каково эмпирическое правило?

А. Хороший вопрос! Для ответа требуется задать ряд других вопросов и ответить на них, чтобы определить, насколько вы должны быть обеспокоены безопасностью. Учтите, что новые здания были построены с более строгими требованиями, в то время как старые здания могут иметь проблемы с обслуживанием — особенно здания ближе к океану — и, возможно, не ремонтировались десятилетиями. Поэтому необходимо знать возраст и местонахождение.
Если вы знаете, что ваше здание содержится в хорошем состоянии, возраст может не иметь большого значения. Помимо необычных предметов, таких как автомобили и бассейны, одной из самых тяжелых вещей, для которых предназначены здания, является бумага в шкафах для документов и книжных полках, поэтому библиотеки должны быть очень прочными, чтобы выдерживать такие экстремальные нагрузки, как большие стеллажи, полки и стопки книг и бумаги. Требуемая расчетная нагрузка для балконов такая же, как и для библиотек: 100 фунтов на квадратный фут.
Балконы должны выдерживать не только вес людей, но и собственный вес, а также сильный снег или лед в сочетании с сильным ветром, не деформируясь. Как правило, люди, собирающиеся на балконе, должны быть похожи на людей, собирающихся в гостиной внутри, и редко можно увидеть людей, собравшихся вместе в таком ограниченном пространстве без передышки. Вы должны руководствоваться здравым смыслом, и социальное дистанцирование будет означать, что вы можете ограничить людей расстоянием в фут или около того, если захотите.
Опять же, редко можно увидеть людей, зажатых в таком ограниченном пространстве, но это может случиться, если все выбегут посмотреть, что происходит снаружи, например, фейерверк. Коэффициент безопасности в 100 фунтов на квадратный фут обычно сохраняется, но только при соблюдении других условий обслуживания.

Что касается перил балкона, то максимальное расстояние между балясинами по вертикали или горизонтали или проемом перил составляет 4 дюйма, и на то есть веская причина: голова детей с рождения является самой большой частью их тела и превышает 4 дюйма в диаметре. По мере того, как они растут, их тела подтягиваются пропорционально. Хотя их тела могут протискиваться сквозь пространство между перилами, их головы, как правило, этого не делают. Ребенок ни в коем случае не должен находиться на балконе без ответственного взрослого, но такое случается, а ограждение как минимум убережет ребенка от падения. Счастливых праздников!

© 2021 Monte Leeper. Читателям предлагается присылать вопросы по адресу [email protected] с пометкой «Вопрос Геральда» в строке темы или по адресу Herald Homes, 2 Endo Blvd., Garden City, NY 11530, Attn: Monte Leeper, архитектор.

Проблемы с балконами: конструкционные характеристики

Как показывают последние новости, гниение древесины и разрушение конструкций балконов и террас могут иметь дорогостоящие последствия. Структурный дизайн и конструкция палуб и балконов, включая их ограждения (или поручни), имеют решающее значение для безопасной работы этих конструкций и предотвращения разрушения конструкции.

Террасы и балконы

Основная причина поломки балкона связана с «временными нагрузками» — или с тем, какой вес одновременно выдерживает балкон. Критерии нагрузки на балконы и террасы изменились между Международными строительными нормами (IBC) 2006 г. и IBC 2009 г. IBC 2006 г. предписывал разные временные нагрузки для балконов, чем для палуб.

Балконы определяются IBC 2006 как внешний пол, выступающий из конструкции и поддерживаемый ею без дополнительных независимых опор. Другими словами, выступ пола, выступающий консолью из внешней стены. Палуба определяется как внешний пол, поддерживаемый по крайней мере с двух противоположных сторон примыкающей конструкцией и/или стойками, опорами или другими независимыми опорами. 2009 годIBC не различает временные нагрузки между палубами и балконами и не дает определений ни для того, ни для другого.

Большинство домов на одну семью и многоквартирных жилых домов имеют террасы, а не балконы, как это определено IBC 2006 года.

Каковы критические компоненты для долгосрочной работы террас и балконов?

1. Опорные колонны: Опорные колонны должны быть рассчитаны на максимальную ожидаемую нагрузку и неподдерживаемую высоту колонны. Надрезы колонн, которые иногда делаются на соединениях балок или балок, должны быть правильно спроектированы, детализированы и построены, чтобы обеспечить надежную опору для настилов.
2. Соединения ригелей:  Ригели, элементы, прикрепленные к наружным стенам, к которым присоединяются балки настила, являются критически важными компонентами для работы настила. Ригели обычно крепятся болтами к наружным стенам. Допустимые нагрузки на стягивающие болты довольно низкие, и для типичных размеров настила требуется несколько стягивающих болтов для каждой балки. Балки настила обычно поддерживаются гребневыми досками с помощью металлических подвесок для балок, которые имеют высокие допустимые нагрузки и редко вызывают проблемы, если они установлены в соответствии с инструкциями производителя. Бухгалтерские книги также создают другие проблемы для поддержки колод. Ригели создают отверстия в наружных стенах, через которые вода может проникать внутрь стен, вызывая износ компонентов стены. Надлежащая гидроизоляция и управление водными ресурсами имеют решающее значение для долгосрочной работы настила (дополнительную информацию по этой теме см. в блоге Эдриенн Паскинд «Общие дефекты конструкции балкона»).
3. Ограждения: Ограждения должны безопасно выдерживать нагрузку в 200 сотен фунтов, действующую в любом направлении, в любой точке вдоль верхней части ограждения, или нагрузку в 50 фунтов на фут, действующую в любом направлении вдоль верхней части ограждения. Эти нагрузки должны безопасно передаваться через опоры на конструкцию. Соединение стоек поручня является важным компонентом ограждения. По правилам требуется, чтобы ограждения находились на высоте 42 дюйма над поверхностью настила. Эта высота в сочетании с требуемой нагрузкой в ​​200 фунтов создает большую изгибающую силу у основания стоек поручня. Стойки поручней, прикрепленные болтами к балкам, обычно не обладают расчетной прочностью, чтобы противостоять этим нагрузкам без дополнительной блокировки или ремней для фиксации стоек.

Террасы и балконы являются привлекательной и часто используемой особенностью жилых зданий. Однако они могут быть смертельными, если их дизайн, конструкция и техническое обслуживание не будут тщательно продуманы. По самой своей природе они подвержены разрушительному воздействию погоды и обычно нарушают атмосферостойкую облицовку конструкции в местах их соединения с конструкцией. Советы домовладельцев и кондоминиумов должны знать об этих потенциальных опасностях и вводить программы осмотра и обслуживания террас и балконов.

Если у вас есть вопросы, касающиеся структурной целостности вашего настила или поручней, лучше всего позвонить инженеру-строителю, чтобы он дал профессиональное заключение. CCA оказывала эти услуги многим клиентам и будет рада обсудить вашу ситуацию. Свяжитесь с нами сегодня.