Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Yüksek yük bölme Duvarları için Doğru Beton Blokunu Nasıl Seçilir
Table of Contents
Yüksek rütbeli duvarları anlamak
Yüksek yük taşıma duvarları, zeminlerden önemli ağırlık taşıyan ve transfer eden yapısal unsurlardır ve temele göre diğer bina bileşenleri alt düzey duvarlara karşı yalnızca ölü yüklere karşı direnmemelidir (kendi binanın ağırlığının kendisi) ancak aynı zamanda canlı yükler (kahkahalar, mobilya, ekipman) ve çevresel yükler rüzgar, sismik kuvvetler ve kar gibi.
Beton blokları da beton Masonluk birimleri olarak da bilinir (CMU), yük taşıma duvarları için en yaygın malzemeler arasındadır, çünkü sıkıştırıcı güç, dayanıklılık, yangın direnci ve maliyet-maliyet kombinasyonu sunarlar. Ancak, tüm beton bloklar yüksek yük uygulamaları için gereksinimleri karşılar.
Yüksek Laad Uygulamaları için Beton Blokları Türleri
Doğru blok türünü seçmek, yapısal talepleri ve mevcut seçeneklerin özelliklerini net bir şekilde anlamak gerektirir. İşte yüksek yük taşıma duvarlarında kullanılan beton blokların birincil kategorileridir.
Katı Beton Blokları
Katı beton blokları yoğun, minimum boşluklarla ağır birimler (tipik olarak% 25'ten daha az boş alan) Yüksek sıkıştırıcı gücü, genellikle psi (27.6 MPa'yı aşıyorlar ve ticari binalarda ağır dikey yükler taşımaları gereken duvarlar için iyi bir seçenek.
Hollow Beton Blokları
Mutfak beton blokları, kilo ve malzeme maliyetini azaltan veya daha büyük boşluklar içerir. Yüksek yük uygulamaları için, bu bloklar çelik rebar ile güçlendirilmelidir ve beton tasarımının betonarme ve güçlendirilmesi için boşluklar ile doldurulmalıdır.Asla 1,500 ila 3.000 $ psi / 10.3 ila 20.7 MPa arasında.
Autoclaved Aerated Concrete (AAC) Blocks
AAC blokları hafiftir, precast köpük beton birimleri ısı ve baskı altında tedavi edilir.Onlar çelik veya beton sütunları ve kirişlerle birlikte kullanıldığında yüksek yük duvarlarında kullanılabilir. AAC blokları mükemmel ısı yalıtımı sunar ve sitedeki bozulma ve şekli azaltmak için dikkatli olabilirler.
Beton Blokları
Beton blokları ince mortar eklemleri olmadan birlikte sığan hassas şekillere sahiptir. Bu sistemler duvarları ve bazı yük taşıma yapıları kullanılır, çünkü sadece mortar bağına güvenmek yerine mekanik aralar ve bodrum duvarlara güvenmekten daha sık bulunurlar.
Split-Face ve Mimari Bloklar
Estetik için öncelikle seçilmiş olsa da, bölünmüş yüz ve mimari bloklar, son mimari görünüme hizmet ettikleri yüksek yük duvarlarında da aynı sıkıştırıcı güç ve yoğunluk özelliklerini standart CMU olarak karşılayan bir yüzeye sahiptir.Bu bloklar, üniteyi mekanik olarak bölmek suretiyle elde edilen bir dokuya sahiptir.
Doğru Bloku Seçenebilecek Anahtar Faktörleri
Yüksek yük yatakları için beton bir blok seçmek, birden fazla performans kriterini değerlendirmek içerir. Aşağıdaki faktörler, bir blokun belirli bir proje için uygun olup olmadığını belirler.
Dayanıklı Güçlü Güç
Şaşırtıcı güç, yüksek yük taşıma duvarları için en kritik özelliktir. 3000 psi (20.7 MPa) genellikle psi (27.6 MPa) veya daha yüksek sesle ifade edilen birçok ticari ve endüstriyel proje ile sabitlenebilir.
Durability ve Hava Direnişi
Yüksek yük taşıma duvarlarının on yıllardır gerçekleşmesi bekleniyor. Beton blokları havaya, donmuş döngülerine, nem penetrasyonuna ve kimyasal saldırıya karşı direnmeli.
- [FONT:0)Water absorpsiyon:[Dönetici:[Dönetici:0) Düşük absorpsiyon oranları (girişte% 10'u ağırlığa düşüren daha dayanıklı bloklar) yoğunlaştığını gösteriyor.
- [FONT:0) Freeze-thaw direniş:) Bloklar, ASTM C666 veya benzer standartların çatlakları ve yüzey ölçeklendirmesini önlemek için tatmin etmesi gerekir.
- [FONT:0)Sulfate direniş:[DÜDÜT:1] Topraklarda veya su yüksek sulu içerikle yapılır, sulfate-ye dayanıklı çimento ile yapılan bloklar kimyasal bozulmayı önlemek için gereklidir.
- [FONT:0]Fire direnişi: [Dönemli bloklar doğal olarak mükemmel yangın direnci (tipik olarak 2 ila 4 saat kalınlığına bağlı olarak). yüksek yük duvarları için, yangın derecelendirmesini doğrulayın yerel bina kodlarıyla.
Durability özellikle bodrumlarda duvarlar için önemlidir, yapılar tutar veya nem ve kimyasal maruz kalmanın daha yüksek olduğu dış uygulamalardır.
Blok Ölçüleri ve Hoşgörüleri
Beton bloklarının boyutsal doğruluğu hem yapısal performans hem de inşaat verimliliği etkiler. üniformalı bloklar tutarlı mortar eklem kalınlığı, uygun hizalama sağlar ve hatta duvardaki dağıtıma yüklenebilir. ASTM C90 standart beton Masonluk birimleri için boyut toleransları belirtir. yüksek yük taşıma duvarları için, sıkı toleranslarla bloklar kullanın (yüzlülükteki ±1/8 inç).
Uyumluluk
Yüksek yük yatak duvarları genellikle çelik takviyeyi çekmeye, yükleri ve sismik kuvvetlere karşı koymak için gerektirir. Seçilen blok, beton sütunları ile yerleştirilen dikey ve yatay yeniden çubuk şeklinde güçlendirilmelidir.Ortak yüzeylere sahip olan beton blokları, betondaki boşluklar ile donatılmış standart bir seçimdir.Ana boyuttaki blok geometrisine uymalı ve spacing, yapısal kuvvetle uyum sağlamak için tasarlanmıştır.
Yangın Direnişi
Bina görevi, belirli yangın direnci puanlarını yük devretme duvarlarına göre yük taşımayan duvarlar için belirli yangın direnci puanları sağlar, çünkü bunlar dayanılmaz ve düşük ısı iletkenliği vardır. Standart 8 inç (200 mm) boş beton blok duvarı proje için gerekli yangın süresine ulaşabilir, sağlam veya kalın duvarlar 3 veya 4 saat sürebilir.
Termal ve Akustik Performans
Enerji verimliliği veya gürültü kontrolü gerektiren binalar için, beton blokların termal ve akustik özellikleri önemli hale gelir. Katı bloklar ve daha yüksek yoğunlukta bloklar ses yalıtımı için daha iyi performans gösterirken, AAC ve hafif bloklar bazı durumlarda, duvar meclisi blok tipini değiştirmeden dış yalıtım veya akustik tedavi ile geliştirilebilir.
Maliyet ve Müsaitlik Durumu
Malzeme maliyeti ve yerel kullanılabilirlik blok seçimi etkileyebilir. Katı yüksek güçlü bloklar genellikle boş veya hafif bloklardan daha pahalıdır, ancak belirli blok tipi ve güç sınıflarının kullanılabilirliğini onaylayan tedarikçiler için ihtiyaç duyabilirler.
Endüstri Standartları ve Test
Yüksek yük taşıma duvarlarında kullanılan beton bloklar, tutarlı kalite ve yapısal güvenilirlik sağlamak için tanınmış endüstri standartlarını karşılamalıdır. Bu standartları anlamak, beklendiği gibi performans gösteren spekülatörlere uygun ürünleri seçmeye yardımcı olur.
ASTM C90 Standart Özellikler Yük taşıma Beton Masonluk Birimleri
ASTM C90, ABD'deki yük taşıma beton blokları için birincil standarttır.Sorpsiyon, yoğunluk ve boyutsal toleranslar dahil olmak üzere fiziksel özellikler için gereklilikler içerir. Bloklar, yüksek yük yük uygulamaları için her zaman N (normal ağırlık) olarak sınıflandırılmıştır.
ASTM C140 Test Yöntemleri
ASTM C140, örnekleme ve beton Masonluk birimleri için standart test yöntemlerini tanımlar. Bu testler sıkıştırıcı gücü, su absorpsiyonunu, birim boyutlarını ve yoğunlukları ölçmektedir. Proje özellikleri genellikle üretici veya bağımsız bir laboratuvar tarafından uygunluğunu doğrulamasını gerektirir.
ACI 530 / TMS 402 Masonluk Yapıları için Bina Kodu Gereksinimleri
Masonluk Standartları Ortak Komite (MSJC) kodu, ACI 530 / TMS 402 olarak yayınlandı, yüksek yük taşıma duvarları da dahil olmak üzere Masonluk yapıları için tasarım ve inşaat gereksinimleri sunar. Bu kod, malzeme özellikleri, takviye işlemleri, beton bloklarla tasarım ve kalite güvencesi ile tasarım gerektirir.
[FONT:0]Dönemli kaynaklar:[Dönemli:[Dönemli)
- [FONT=0)ASTM C90 - Standart Yüklü beton Masonluk Birimleri için Standart Özellikler).
- [FONT=0) Masonluk Topluluğu (TMS) - Kodlar ve Standartlar).
High-Load Walls için en iyi uygulama
En yüksek kaliteli beton bloklar bile kurulum hatalıysa genişletilecek. Proper işmanlığı yüksek yük yatak duvarlarının tasarımı ve dayanıklılığını sağlamak için gereklidir.
Mortar Selection ve Mix
Mortar blokları bir araya getiriyor ve yeterli güce ve uygulanabilirliğe sahip olmalıdır. Type S mortar, psi (12.4 MPa), yüksek yük taşıma duvarlarına ek olarak, daha sonra yük çekmeli yüklerin yüksek basınç gücü ve direncini sağlar. Type Ntar, daha düşük stresle iç duvarlar için kullanılabilir. Mortar üretici özelliklerine göre karıştırılmalıdır ve iki saat içinde kullanılan mortarya ekleyin.
Grouting ve Donma
Boş blok duvarları ağır yükler taşıyan, betonları yapısal hesaplamalar ile donatmak ve çelik rebar'ı kurmak standarttır.Gerek, blok ve yeniden çubuklarla en az yüklenecek veya daha büyük bir betonda monte edilmelidir.
Adaptasyon ve Bond Desenleri
Bloklar tutarlı hizalama ve seviye derslerle yapılmalıdır. Eşleştirme bağ modelleri (staggered eklemler), yüksek yük duvarları için, 3/8 inç ve 1/2 inç arasındaki ortak kalınlığı korumak için daha iyi yük dağıtım ve çatlakları sağlar. Full mortar kapsama alanı tasarım sıkıştırma gücü elde etmek için gereklidir.
Eğri ve Koruma
Taze olarak beton blok duvarları tam güç geliştirmek için uygun bir şekilde tedavi gerektirir. duvarı hızlı kuru, rüzgar ve ilk yedi gün boyunca doğrudan güneş ışığı koruyun.Eğer koşullar sıcak veya kuruysa, soğuk havalarda duvarı soğuktan korumak, donanmış su geçirmez muhafazaları kullanarak korumak. Improper curing her iki bloktan son gücünü ve mortar'ı %20 veya daha fazla azaltabilir.
Common Hatalar Kaçmak için
- [FONT:0]Zizleyici güçle bloklar: Her zaman belirtilen psi derecelendirme notunu her zaman yapısal tasarımla doğrulayın. Bir mühendislik incelemesi olmadan maliyetleri kurtarmak için daha düşük güçlü bir blok yerine geçmeyin.
- [FONT:0)Inadequate takviye detaylandırma: Eksik veya kötü yer rebar, duvarın baskı ve sismik yükleri ele geçirme yeteneğini azaltır.
- [FONT=0)Poor mortar kapsamı:[Dönemli Aytar dolum bloklar arasındaki boşluklar duvar önemli ölçüde zayıflatır.Inspect mortar eklemleri inşaat sırasında.
- [FONT:0) Nemi korumayı görmezden gelir:[Dönetici:[Dönetici: 1) Yüksek yük duvarları toprakla temas halinde veya hava kirliliğine maruz kalma veya nem hasarını önlemek için su geçirmez.
- [FONT:0) Kalite kontrol testi: İnşaat sırasında blok gücü ve grout gücü düzenli olarak testleri başarısızlıkları olmadan önce sorunları yakalamaya yardımcı olur.
- [FONT:0)Genellikle temel gereksinimleri:[Dönetici:[Döncük: 1) Yüksek yük taşıma duvarı sadece temel olarak güçlü. Ayaklanma, aşırı yerleşim olmadan duvar yüklerini desteklemek için tasarlanmıştır.
Maliyet ve Proje Planlaması Tahminleri
Yüksek yük yatakları için beton blokların maliyeti, birimlerin kendilerini, mortar, takviye, grout, iş ve herhangi bir özel tedavi veya bitirmek. Katı yüksek güçlü bloklar genellikle standart boş bloklardan% 10 daha pahalıya mal olabilir, ancak belirli uygulamalarda granül ve takviye ihtiyacını azaltırlar. AAC blokları yerel üretim ile bölgelerde maliyetle karşılaştırılabilir, ancak ulaşım maliyetleri, çok sayıda tedarikçiden fiyat elde etmek için yüksek olabilir.
Özellikle yüksek güçlü sağlam birimler, kilit sistemler veya özel mimari bloklar gibi özel bloklar için plan. Bazı üreticiler üretim için iki ila dört hafta gerektirir.Proje gecikmelerinden kaçınmak için iyi sipariş edin. Ayrıca seçilen blok türü ile deneyimli yetenekli Masonların kullanılabilirliğini de göz önünde bulundurun, daha az yaygın sistemler eğitim veya sertifikalı taksitler gerektirebilir.
Sürdürülebilirlik ve Çevre Etkisi
Beton blokları, çimento üretimi, kontraksiyon ve üretimde kullanılan enerji nedeniyle önemli bir çevresel ayak izi vardır. Ancak, LEED gibi yeşil bina sertifikasyonlarına katkıda bulunabilecek sürdürülebilir faydalar da sunar:
- [FONT:0) Süreklilik ve uzun ömürlülük: [Dönetici: [Dönetici: 0,4] Beton blok duvarları son on yıl boyunca minimum bakım ile, yedek malzeme ve inşaat atıklarının ihtiyacını azaltır.
- [FONT:0)Recycled content:[Dönetici:[Dönetici: 0) Birçok üretici, uç ash, slag veya geri dönüştürülmüş bloklara dahil olmak üzere geri dönüştürülmüş materyaller içeriyor. mümkün olduğunda yüksek geri dönüştürülmüş içeriğe sahip bloklar.
- [FONT:0] ⁇ kütlesi:[Dönemli bloklar, iç sıcaklıkları düzenlemeye yardımcı olan termal kütle sağlar, ısıtma ve soğutma enerji taleplerini azaltır.
- [FONT:0)Local kaynağı: [Döntilmiş Tedarikçilerden bloklar ulaşım emisyonlarını azaltır. Yüksek güçli CMU'ların bölgesel kullanılabilirliğini kontrol edin.
- [FONT:0]Bitkili yaşam yeniden kullanılabilirliği: Beton blokları diğer inşaat uygulamaları için bir araya getirilip yeniden kullanılabilir, onları toprak doldurmaları için depolanabilir.
Çevre bilinçli projeler için, blok üreticilerinden çevresel ürün bildirimlerini (EPDs) farklı seçeneklerin somut karbonunu ve diğer etkilerini karşılaştırmasını talep edin.
Final Önerileri
Yüksek yük yatak duvarları için doğru beton blokunu seçmek yapısal güvenliği etkileyen bir karardır, proje maliyeti, inşaat programı ve uzun vadeli bina performansı. Bu yönergeleri bilgilendirilmiş bir seçim yapmak için takip edin:
- Yük ve site koşullarına dayanan gerekli sert gücü ve güçlendirme tasarımını belirlemek için yapısal bir mühendisle çalışın.
- [[0.ASTM C90) ile uyumlu bloklar ve tasarım gücünü karşılamak veya aş.Insist on test data from the producer or an independent lab.
- Yük gereksinimlerine göre blok tipi (solid, boş, AAC veya interlocking) seçin, güçlendirme ihtiyaçları, termal performans ve maliyet kısıtlamaları.
- Blok boyutları ve temel konfigürasyonları güçlendirme düzeni ile uyumlu olduğundan emin olun.
- Su absorpsiyonu, don-thaw direniş ve dış veya yüksek riskli uygulamalar için direnç özelliklerini doğrulayın.
- Tip S mortar ile uygun yükleme için plan, takviyeli temellerin tam olarak tükenmesi ve inşaat boyunca kalite kontrolü.
- Geri dönüştürülmüş içerik, yerel kaynak ve termal performans dahil olmak üzere sürdürülebilirlik faktörlerini göz önünde bulundurun, proje çevresel hedefleri ile uyumlu olmak.
Ek rehberlik için, ESRAT'den kaynak isteyin:0) Ulusal Beton Masonluk Birliği (NCMA)) ve [[Üye Olmayanlar:2) [Uygunluk Enstitüsü (ACI)), teknik yayınlar, tasarım rehberleri ve yüksek yük Masonluk inşaatında eğitim veren.
Kapsamlı malzeme değerlendirme ve kaliteli inşaat uygulamaları yatırım yaparak, yapının yaşamı için güvenilir performans ve güvenlik sağlayan yüksek yük yatak duvarları inşa edebilirsiniz.