Расчет несущей способности ленточного фундамента

Расчет несущей способности ленточного фундамента

Ленточный фундамент получил распространение в строительстве благодаря своей универсальности. Конструкция может быть изготовлена как из сборного, так и из монолитного бетона. Такой тип фундамента может с одинаковой успешностью применяться в индивидуальном и в массовом строительстве. Чтобы гарантировать прочность конструкции, ее долговечность и устойчивость, перед началом работ требуется выполнить расчет по несущей способности.

Для чего требуется?

Балки перекрытия – это горизонтальные линейные несущие элементы здания, расположенные в пролёте между вертикальными конструкциями. Работают на изгиб под действием постоянных и временных нагрузок.

Расчёт балок перекрытия является неотъемлемым этапом разработки раздела проекта «Конструктивные решения», и он выполняется по следующим причинам:

1. Подбор оптимального поперечного сечения элемента, воспринимающего внутренние усилия, которые образуются под действием внешних сил.
2. Определение шага балок и их количества, исходя из условий предельного равновесия перекрытия и объёмно-планировочных ограничений помещения.
3. В случае конструирования железобетонного перекрытия – определение минимального процента армирования в зонах повышенных напряжений, в соответствии со значениями эпюр момента и поперечной силы.
4. Назначение минимального запаса прочности и устойчивости в случае непредвиденного увеличения эксплуатационных нагрузок.

При корректном расчёте балочных конструкций, по завершении монтажных работ и приложения всех расчётных нагрузок, перекрытие не разрушается, а его деформации остаются в пределах нормативных значений.

Исходные данные

1. Климат местности и микроклимат помещения

Район строительства: г. Нижний Новгород.

Назначение здания: жилое .

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна — 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года t_int= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха t_ext, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна z_ht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены

Стена состоит из следующих слоев:

• Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;
• утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком «Х», так как она будет найдена в процессе расчета;
• силикатный кирпич толщиной 250 мм;
• штукатурка (сложный раствор), дополнительный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, но есть.

3. Теплофизические характеристики материалов

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.

Расчет

4. Определение толщины утеплителя

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение — ГСОП.

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

R_req= a×D_d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214м 2 × °С/Вт ,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен жилого здания (столбец 3).

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии

В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):

где: n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6 [1] для наружной стены;

t_int = 20°С — значение из исходных данных;

t_ext = -31°С — значение из исходных данных;

Δt_n = 4°С — нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5 [1] в данном случае для наружных стен жилых зданий;

α_int = 8,7 Вт/(м 2 ×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 [1] для наружных стен.

4.3. Норма тепловой защиты

Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем R_req из условия энергосбережения и обозначаем его теперь R_тр0= 3,214м 2 × °С/Вт _.

5. Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где: δi- толщина слоя, мм;

λ_i — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

1 слой (декоративный кирпич): R₁ = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 × °С/Вт _.

3 слой (силикатный кирпич): R₃ = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 × °С/Вт _.

4 слой (штукатурка): R₄ = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 × °С/Вт _.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие»):

где: R_int = 1/α_int = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

R_ext = 1/α_ext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности, α_ext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣR_i = 0,094 + 0,287 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м 2 ·°С/Вт

Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):

где: λ_ут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм (формула 5.8 [5]):

где: ΣR_т,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R = 3,503м 2 × °С/Вт > R_тр0 = 3,214м 2 × °С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Как рассчитывается расход арматуры на куб бетона

Согласно СП 52-101-2003 конструкцию можно назвать железобетонной, если площадь сечения продольных стальных стержней равна минимум 0,1 %, от площади сечения бетона. Максимальный процент содержания стальных стержней в бетоне равен 5, в местах стыковки, например колонн, этот показатель может доходить до 10. Рекомендуемый диапазон, это 0,5-3 % арматуры, от площади сечения бетона.

Исходя из конструктивных требований СП 52-101-2003, норма расхода арматуры для армирования железобетонных конструкций, находится в пределах от 20 до 430 кг на 1 м 3 бетона.

Таблица расхода арматуры

В данной таблице, рассчитан вес арматуры, необходимый для армирования железобетонных конструкций, в зависимости её количества в процентах от площади сечения бетона.

По калькулятору

Посчитать вес металла можно онлайн либо скачать калькулятор на компьютер (смартфон). Это удобный вид расчета, потому что не нужно перелистывать справочники в поисках нужных таблиц – достаточно задать конкретные параметры. С помощью калькулятора определяют вес железа любой марки и конфигурации с точностью до сотых долей:

• арматуры, прутков;
• листового проката;
• шестигранников, кругов, квадратов;
• труб;
• плит;
• уголков, швеллеров, двутавров.

Существуют также калькуляторы для цветного проката и для определения объемного веса металла, который важно знать для грузоперевозок.

Алгоритм работы с калькулятором простой:

1. Выбирается тип проката, вид изделия и марка металла.
2. Заносятся результаты замеров.
3. Нажимается кнопка «Посчитать».

Особенно удобна калькуляция для изделий с нестандартной и сложной формой. Кроме того, можно определять метраж изделия по его весу, т.е. переводить килограммы в метры.

Противотанковые ружья РККА в производстве и на фронте

Одним из основных средств борьбы с бронетехникой противника для РККА в годы Великой Отечественной войны стали противотанковые ружья двух моделей. ПТР конструкции Дегтярева и Симонова были созданы в кратчайшие сроки и всего через несколько месяцев после начала войны нашли применение на полях сражений. Постоянное развитие бронетехники противника могло ограничивать реальный потенциал ПТР, но до самого конца войны такое оружие и стрелки-бронебойщики не оставались без работы.

В кратчайшие сроки

Разработка легких противотанковых систем по типу ПТР разного облика велась в нашей стране с начала тридцатых годов. В разное время на вооружение принимались различные образцы. Однако в августе 1940 г. все работы прекратились, а имеющиеся изделия сняли с вооружения. Командование РККА посчитало, что на вооружении вероятного противника вскоре поступят толстобронные танки, защищенные от огня ПТР. Соответственно, развитие противотанковой обороны связали с артиллерией.

Мнение командования поменялось 23 июня 1941 г. На следующий день после начала войны появился приказ о возобновлении работ по теме ПТР. На полигон вновь отправили ружье системы Н.В. Рукавишникова. Ведущие предприятия получили приказ о разработке новых ПТР. На выполнение работ давалось всего несколько недель.

Новые проекты были созданы в кратчайшие сроки. Так, КБ-2 ковровского Инструментального завода №2 представило два ПТР – от главного конструктора В.А. Дегтярева и от группы инженеров А.А. Дементьева. По результатам испытаний ПТР Дементьева серьезно переработали, после чего оно получило рекомендацию к принятию на вооружение.

Параллельно свое ПТР создавал С.Г. Симонов. От предыдущего образца оно отличалось наличием газоотводной автоматики для самостоятельной перезарядки. Несмотря на большую сложность, проект был подготовлен в требуемые сроки, и ПТР вышло на полигон для подтверждения характеристик. Доводка была связана с серьезными трудностями, но в итоге удалось получить желаемые результаты.

29 августа 1941 г. на вооружение РККА приняли два новых противотанковых ружья – ПТРД Дегтярева и ПТРС Симонова. Началась подготовка к серийному производству. Более простое ПТРД начали выпускать уже в сентябре, и до конца года выпустили более 17 тыс. единиц. Запуск ПТРС немного затянулся, и первые серийные изделия сошли с конвейера только в ноябре. В том же ноябре ПТР двух типов впервые использовали в боях.

Языком цифр

ПТРД и ПТРС являлись крупнокалиберными винтовками под патрон 14,5х114 мм, предназначенными для поражения защищенных целей разного рода. С их помощью предлагалось поражать танки, огневые точки, в т.ч. бронированные и самолеты. В зависимости от типа цели, огонь велся на дистанциях до 500-800 м.

Два ПТР использовали патрон 14,5х114 мм, изначально созданный для ружья Рукавишникова обр. 1939 г. В годы войны основные модификации патрона комплектовались бронебойно-зажигательными пулями Б-32 (стальной закаленный сердечник) и БС-41 (металлокерамический сердечник). 30-г навеска пороха обеспечивала разгон пули массой 64 г до высоких скоростей.

Характерной особенностью ПТР была большая длина ствола, что позволяло максимально полно использовать энергию патрона. ПТРД и ПТРС комплектовались нарезными стволами длиной 1350 мм (93 клб). За счет этого начальная скорость пули достигала 1020 м/с. Дульная энергия превышала 33,2 кДж – в разы выше, чем у другого стрелкового оружия. Наличие газового двигателя немного уменьшало энергетику ПТР Симонова и сказывалось на боевых качествах.

Используя пулю Б-32, оба ПТР с дистанции 100 м при прямом попадании пробивали до 40 мм гомогенной брони. На дистанции 300 м пробиваемость для ПТРД сокращалась до 35 мм; ПТРС за счет автоматики могло показывать менее высокие результаты. При дальнейшем увеличении дистанции показатели пробития сокращались. Как отмечалось в наставлении по стрелковому делу от 1942 г., стрельба по бронетехнике могла осуществляться с 500 м при получении наилучших результатов на 300-400 м.

Эволюция целей

Отказ от ПТР в 1940 г. был связан с тем, что командование РККА ожидало появления у противника танков с лобовым бронированием толщиной не менее 50-60 мм, с которым могла справиться только артиллерия. Как показали события лета 1941-го, врага попросту переоценили. Основные танки Вермахта имели куда менее мощную защиту.

Основу германского танкового парка составляли машины легкого класса. Так, одним из самых массовых был танк Pz.Kpfw.II – порядка 1700 единиц всех модификаций. Ранние версии этой машины имели броню толщиной до 13 (корпус) и 15 мм (башня). В поздних модификациях максимальная толщина брони дошла до 30-35 мм.

При нападении на СССР использовалось ок. 700 легких танков Pz.Kpfw.38(t) чехословацкого производства. Корпус и башня такой техники имели броню толщиной до 25 мм, установленную под разными углами. Прочие участки были заметно тоньше.

До нападения на СССР германская промышленность успела освоить производство средних танков Pz.Kpfw.III ряда модификаций. Машины ранних серий имели броню не толще 15 мм. В дальнейшем защиту нарастили до 30-50 мм, в т.ч. с применением накладных деталей.

Средние танки Pz.Kpfw.IV изначально имели 30-мм лобовую броню, но при дальнейшем их совершенствовании защита неоднократно улучшалась. На последних модификациях использовался лоб толщиной 80 мм. Впрочем, даже на поздних Pz.Kpfw.IV бортовая проекция имела защиту не более 30 мм.

Все последующие танки Германии, созданные уже после нападения на СССР, обладали сравнительно толстой броней на всех проекциях. Ее пробитие из ПТР на любых дальностях и углах исключалось.

Пуля против брони

Благодаря достаточно высоким характеристикам ПТРД и ПТРС могли поражать легкие танки Вермахта на дистанциях до 300-500 м. Ранние средние танки тоже являлись хорошей мишенью, которую можно было вывести из строя удачным попаданием. Однако в дальнейшем ситуация начала меняться. Улучшенные модификации и совершенно новые танки отличались усиленной защитой, как на лбу, так и в других проекциях, что могло защитить их от огня ПТР.

Несмотря на усиление лобовой проекции, бортовая зачастую сохраняла менее толстую броню, что не оставалось без внимания бронебойщиков. Более поздние танки не пробивались и в борт – на это отвечали огнем по ходовой части, оптике и вооружению. Стрелки сохраняли шанс поразить цель с приемлемой дистанции.

Необходимо отметить, что реализация всего потенциала ПТР была связана с особыми трудностями и требовала от стрелка храбрости, а порой и героизма. В отличие от экипажа танка, расчет ПТР на позиции имел минимальную защиту. Эффективная дальность огня не превышала нескольких сотен метров, из-за чего бронебойщики рисковали привлечь внимание танкистов или сопровождающей пехоты. При этом подобная танкоопасная цель становилась приоритетной для противника.

Вследствие этого успешная борьба с танками противника сопровождалась постоянными высокими потерями среди личного состава. Этот факт нашел отражение в армейском фольклоре в виде присказке о длинном стволе и короткой жизни. Впрочем, в тяжелых условиях 1941-42 гг. выбирать не приходилось. Противотанковые ружья являлись полноценным элементом ПТО пехоты, работающем вместе с более мощной артиллерией.

В производстве и на фронте

Серийный выпуск ПТРД стартовал в сентябре 1941 г., и уже через несколько месяцев счет таким изделиям пошел на десятки тысяч. Производство продолжалось до 1944 г., и за это время РККА получила более 280 тыс. ружей. ПТР Симонова пошло в серию чуть позже, а сложность конструкции сказалась на темпах производства. Его выпускали до 1945-го, передав на фронт в общей сложности 190 тыс. изделий.

ПТР ввели в штаты соединений в декабре 1941 г. Тогда стрелковому полку придали роту ПТР с тремя взводами по три отделения в каждом. Отделение включало три расчета с ружьями. В дальнейшем, по мере насыщения войск вооружением, удавалось менять штаты – вплоть до введения ружейных рот в состав батальона стрелкового полка. Также со временем рота ПТР появилась в противотанковом дивизионе дивизии.

При всех сложностях и рисках, на ранних этапах войны ПТР двух типов являлись весьма эффективным оружием. Оно позволяло стрелковым частям бороться с подавляющим большинством типов бронетехники противника, а также поражать иные цели. В дальнейшем бронирование вражеских танков улучшилось, и к 1943-44 гг. они перестали быть основной целью бронебойщиков. Однако ПТР продолжали использовать для поражения легких бронемашин разных классов, огневых точек и т.д. Известны отдельные случаи успешного ведения огня по низколетящим самолетам.

Даже «потеряв» свое исходное противотанковое предназначение, советские ПТР массово использовались до конца войны и успешно выполняли поставленные задачи. Последние 14,5-мм пули были выпущены уже на улицах Берлина.

За годы войны серийные ПТР успели показать себя в качестве эффективного, но сложного в использовании оружия. На боевом счету расчетов ПТР сотни и тысячи защищенных машин противника, как временно выведенных из строя и из боя, так и полностью уничтоженных. Тысячи бронебойщиков получили заслуженные боевые награды.

Вклад в победу

В целом история советских противотанковых ружей времен Великой Отечественной представляет большой интерес. С начала тридцатых годов наши конструкторы успели хорошо изучить вопрос легких противотанковых систем и затем заложить основу для их дальнейшего развития. Развитие направления ПТР ненадолго прервалось, но уже летом 1941 г. были приняты все меры по созданию и внедрению новых образцов.

Результаты этих мер не заставили долго себя ждать, и в распоряжении стрелковых соединений РККА появилось простое и эффективное массовое противотанковое средство. ПТР стали удачным дополнением к артиллерии и находили применение до самого конца войны. Более того, их потенциал оказался гораздо выше: советские противотанковые ружья до сих пор находят применение в локальных конфликтах.

Как рассчитать и сколько стоит 1 погонный метр забора из металлоштакетника

Чтобы рассчитать стоимость 1 погонного метра забора из металлического штакетника нам нужно знать цену за 1 погонный метр штакетника и общее количество погонных метров (погонаж) которое зависит от высоты забора и количества штакетин в метре и далее получить результат перемножив эти значения.

Виды дизайна секции забора из металлического штакетника Центр Металлокровли

Мы предлагаем более 17 стандартных вариантов заполнения секций и все расчеты делаем бесплатно!

Если Вам показалось сложным и не хочется погружаться в изучение материала, выход есть и он очевиден: