Hoe het ontwerpen van een betonnen balk

Betonnen balken zijn een bijproduct van de moderne structurele en bouwkunde . Moderne balken zijn voorgespannen beton waar stalen wapening voorafgaand aan het storten van beton zijn uitgerekt . Nadat het beton is uitgehard , wordt de spanning in de staven vrijgegeven , waardoor extreme sterkte en belastbaarheid . Betonnen balk applicaties niet vereisen dat de snelweg dragende kracht kan nu eenvoudig worden ontworpen . Ze gebruiken unstressed wapeningsstaven en verstevigende additieven voor beton . Voor home improvement en kleine -job ontwerpen , dragende eisen bepalen het basisontwerp considerations.Things Je
Meetlint
Straightedge
T-vierkant -wit ruitjespapier
Potloden nodig en markers
Calculator
Toon meer instructies
1

Schets uit de overspanning en de algemene grootte van de bundel ( s ) die nodig zijn voor het project . Hoewel de uiteindelijke dragende eisen uiteindelijke afmetingen en make-up van de bundel zal bepalen , moeten fysieke beperkingen ruimte ook worden overwogen . Definieer en trekken het ontwerp in inches . Kopen van 2

Onderzoek en de maximale , single- gebeurtenis load dat de balk zal moeten weerstaan ​​in lbs analyseren. Indien de bundel is slechts verticale steun, is dit een eenvoudige berekening en geldt voor het gehele blootgestelde eindoppervlak . Als het een overspanning belasting - dat wil zeggen bouw brug - dan is het meestal een mid-span verticale dragende eis . Inclusief alle redelijke bijdrage gewicht in uw berekeningen . Als voorbeeld , zou een 3 - assige vrachtwagen met een gewicht van 4 ton met een 8 -ton lading een belasting - ondersteuning score van £ 24.000 nodig .

Convert 3 de belasting - ondersteuning gewicht berekening de vereiste spanning de balk wordt ontworpen om te weerstaan ​​. ( Opmerking : de spanning berekening lbs /in ^ 2 is gebaseerd op de belasting - Opleggewicht eis gedeeld door de doelruimte - of voetafdruk - waarop het gewicht wordt toegepast . ) . Bepaal de voetafdruk van het doel balk in vierkante centimeter . Een 10 -by - 20 - inch voetafdruk zou een stress oppervlakte van 200 vierkante centimeter opleveren . Verdeel de last - ondersteuning eis door het aantal vierkante centimeter in de footprint ( de stress gebied) . Een 24.000 - lb belasting van een 200 - in ^ 2-voetafdruk zou opleveren een stress- score van 120 £ /in ^ 2 . Un - gewapend beton heeft een stress- score van 3000 £ /in ^ 2 . In dit voorbeeld zou pure , aggregaat - bevattende maar niet- gewapend beton gemakkelijk omgaan met de belasting .
4

Neem de totale behoefte belasting ondersteuning en delen door het aantal dezelfde dimensie betonnen balken in de structuur - dat wil zeggen de verdeling van de belasting - om het uiteindelijke gewicht - ondersteuning bedrag in lbs /in ^ 2 te bepalen. Verhogen dat aantal met 50 procent tot een veiligheidsfactor toe te passen .
5

Bepaal of niet- gewapend beton zal volstaan ​​voor de structuur van de balk . Voor de meeste huis en winkel -eisen , zal standaard -grade beton volstaat voor de inhoud structuur van de bundel .
6

Voor extreme belasting eisen ( bulldozers of tractors ) gebruik maken van de volgende richtlijnen . Bepaal de belasting - eis categorie van het onderwerp bundel uit deze reeks van categorieën : (Let op : deze set van categorieën gaat uit van een 15 - voet balk; 1:1.5:3 mengverhouding voor beton /zand /aggregaat , en een metalen sterkte additief . )
A - klasse: 6 cm bij 8 centimeter <= £ 28.000 /in ^ 2 waardering ( single-level wapening )
B -Klasse : 8 bij 10 inch <= £ 48.000 /in ^ 2 beoordeling ( twee - niveau wapening )
C - klasse : 10 cm bij 12 cm <= £ 66.000 /in ^ 2 waardering ( twee - niveau wapening )
D - klasse : 12 cm bij 14 inch <= £ 90.000 /in ^ 2 waardering ( drie - niveau wapening ) op

Lay
7 uit het definitieve ontwerp van de betonnen balk als een rechthoek die is hoger dan breed . (Let op : . Breedte- hoogte verhouding van de bundel is nooit minder dan 1 voor goed constructief ontwerp ) De plaatsing van de wapening moet worden in de onderste helft van de balk slechts 2 centimeter boven het laagste rand , liggen horizontaal . ( Let op : het bovenste kwadrant van de balk ervaringen compressie maar niet van stress Stress komt in het onderste kwadrant , en dat is waar de wapening wordt kritisch. . ) Teken het ontwerp met gelijke afstanden stalen staven , en noteer de dikte van het ontwerp. Wapening voor de meeste huis en winkel ontwerp moet ofwel # 4 of # 5 ( 0,5 - inch of 0,625 - inch diameter , respectievelijk ) zijn.

Leg 8 het definitieve ontwerp van de balk en het frame ( gieten holte ) voor het onderwerp balk. Het interieur afmetingen moeten overeenkomen met de hoogte en de breedte van de balk layout .