РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПОДБОРУ ТОЛЩИНЫ и АРМИРОВАНИЯ БЕТОННОЙ СТЯЖКИ, УСТРОЕННОЙ ПО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫМ ПЛИТАМ ФЛОР БАТТС И ФЛОР БАТТС И

ШИФР М 34.01/03

МОСКВА 2004

Содержание

Введение.............................................................................3

1.    Рекомендации по результатам расчета..................................4

2.    Пояснительная записка......................................................8

3.    Приложение...................................................................13

Отделом конструкций ОАО "ЦНИИПромзданий" разработаны рекомендации по подбору толщины и армирования бетонной стяжки, устроенной по теплоизоляционным плитам "Флор Баттс” и ”Флор Баттс И”.

Работа выполнялась в соответствии с Договором №М34.61/03 от 30.07.2003 по заказу ЗАО "Минеральная Вата" в сентябре - октябре 2001 года.

Рекомендации предусмотрены для плит "Флор Баттс" и "Флор Баттс И" производства ЗАО "Минеральная Вата".

Рекомендации разрабатыватись при следующих исходных данных:

-    рассмотренные толщины бетонных стяжек составляли 60, 80,

100, 120 и 140 мм;

-    величины нагрузок принимались по СНиП 2.01.07-85*

"Нагрузки и воздействия", а также в соответствии с Техническим заданием;

-    для минераловатных плит приняты следующие предельно допустимые величины нагрузок:

-    для плит Флор Баттс -17 кПа

-    для плит Флор Баттс И - 30 кПа;

-    другие физико-механические показатели минераловатных плит Флор Баттс и Флор Баттс И приняты по Техническому Свидетельству № ТС-07-0698-03;

-    в соответствии с техническим заданием, расчеты выполнялись только для одной толщины теплоизоляции для обоих продуктов -

100 мм; упругие характеристики для плит с указанной толщиной принимались по графику, приведенному в техническом задании.

При разработке рекомендаций выполнены следующие расчеты:

-    расчет бетонных полов на комбинацию равномерно распределенных нормативных нагрузок (по табл. 3 СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия") слинейно

распределенными нагрузками;

-    расчет бетонных полов на сосредоточенные нагрузки, а так же их комбинации;

-    расчет бетонных полов на нагрузки от автомобильного транспорта для легковых автомобилей (Флор Баттс) и для грузового порожнего транспорта (Флор Баттс И).

Результаты расчетов выполнены в виде таблиц, форма составления которых была согласована с Заказчиком.

1. Рекомендации по результатам расчетов

1.1. При действии на бетонную стяжку линейно распределенной нагрузки (например, вес перегородок) толщину стяжки, а также ее армирование рекомендуется определять согласно табл. 1.

Примечания к табл. 1

1.    При ширине опирания линейно распределенной нагрузки, превышающей 20 см табличные значения нагрузок Р можно увеличить на 10%.

2.    Если расстояние между линейно распределенными нагрузками / меньше /ш, но не менее lmin/З, табличные значения нагрузок можно увеличить путем умножения на коэффициент 1,3 - 0,3 l/lmin. При 1<1ттП> следует выполнять расчет стяжки как плиты на упругом основании.

3.    Допускается использовать иное армирование, чем указанное в табл. 1; при этом нагрузку Р следует принимать равной

Ртабл (RsAs) факт/(RsAs) табл , где (RsAs)(paKm - предельное усилие в принятой арматуре на единицу длины;

Р\пабл и (RsAs)ma6n - табличное значение нагрузки и соответствующее ей предельное усилие в арматуре, но не более максимальной нагрузки для данной толщины стяжки.

4.    Расположение арматуры по толщине стяжки - см. рис. 1

Армированная стяжка Минераловатная плита

Железобетонная плита

Нагрузка

88888888888а §

\

Примечания к табл. 2

1.    Значение нагрузок слева от черты принимаются при плитах Флор Баггс, а справа от черты - при плитах Флор Баттс И.

2.    Табличные значения нагрузок получены при размерах опорной площадки 10x10 см. При размерах грузовых площадок, превышающих в обоих направлениях 20 см, табличные значения нагрузок можно увеличить на 30%.

3.    Допускается использовать иное армирование, чем указанное в табл. 2; при этом нагрузку Р следует принимать равной

Ртабл ( RsA s) факт/(RsA s) табл , где (RsAs)(j)aKm - предельное усилие в принятой арматуре на единицу длины;

Ртабл и (РзАз)табл - табличное значение нагрузки и соответствующее ей предельное усилие в арматуре, но не более максимальной нагрузки для данной толщины стяжки.

4.    Расположение арматуры по толщине стяжки - см. рис. 1

1.3. При действии на бетонную стяжку нагрузки от легковых автомобилей и от грузового порожнего транспорта толщину стяжки, а также ее армирование рекомендуется определять по табл. 3 и 4.

Примечания

1.    При площади следа колеса, превышающей табличные значения в 2 и более раза допустимую нагрузку можно увеличить на 15%.

2.    Допускается использовать иное армирование, чем указанное в табл. 2; при этом нагрузку Р следует принимать равной

Ртабл (RsAs)факт/(RsAs)ma6n , где (RsAs)(paKm - предельное усилие в принятой арматуре на единицу длины;

Ртабл и (RsAs) табл - табличное значение нагрузки и соответствующее ей предельное усилие в арматуре, но не более максимальной нагрузки для данной толщины стяжки.

3.    Расположение арматуры по толщине стяжки - см. рис. 1

2. Пояснительная записка

2.1.    Данные таблиц 1 -4 получены на основании расчетов бетонной стяжки в виде пластины на упругом основании методом конечных элементов с помощью программы "Лира-9".

2.2.    За упругое основание принят слой теплоизоляции из плит Флор Баттс и Флор Баттс И. Согласно техническому заданию (см. приложение) толщина теплоизоляции из обоих видов плит принята равной

d = 100 мм = 10 см.

Из графика механических показателей имеем: для Флор Баттс

при напряжении а =15 кН/м² = 0,153 кг/см² деформация укорочения Д=2,38 мм; тогда е= A/d =2,38/100=0,0238, модуль упругости £=о/е=0,153/0,0238=6,43 кг/см², коэффициент постели к=Ш=6,43/10=0,643 кг/см³;

предельное напряжение £=17 кПа=0,173 кг/см²; для Флор Баттс И

при напряжении а =30 кН/м² = 0,306 кг/см² А=4.43 мм; тогда £=4,43/100=0,0443, £=0,306/0,0443=6,9 кг/см², к=6,9/10=0,69 кг/см³;

предельное напряжение £=30 кПа=0,306 кг/см²;

Расчеты плит при использовании значений к=0,64 кг/см³ и к=0,69 кг/см³ показали весьма незначительное расхождение моментов и прогибов (менее 1%). Поэтому все данные в табл. 1, 2, 3, 4 представлены при одном значении к=0,64 кг/см³.

2.3.    В большинстве случаев определяющим допустимые нагрузки был расчет стяжки по прочности на изгиб. При учете наличия в стяжке арматуры проверялась также ширина раскрытия трещин, однако эта ширина нигде не превосходила 0,2 мм.

В некоторых случаях расчета на действие сосредоточенных нагрузок определяющим был расчет на сжатие теплоизоляционных плит. Тогда допустимая нагрузка принималась соответствующей предельному напряжению сжатия в этих плитах, то есть равной 100£ р —    »

w/10£

где w - максимальный прогиб стяжки (см) от силы 100 кг, R и Е - см. п. 2. Поэтому в табл. 2 для этих случаев приводятся различные допустимые нагрузки в зависимости от типа этих плит.

Расчет стяжки на продавливание бетона во всех случаях не был определяющим.

2.4.    Сосредоточенные и линейно распределенные (полосовые) нагрузки рассматривались как длительные или постоянные, и поэтому при расчетах на эти нагрузки учитывался коэффициент условий работы бетона у^_г=0,9; при расчетах же нагрузки от автомобильного транспорта учитывался коэффициент у^_г= 1,1. Кроме того, бетонные стяжки рассчитывались с учетом коэффициента у^р=0,9.

Для стяжек толщиной 100, 120 и 140 мм предусматривались варианты армирования в виде сеток с ячейками 200x200 и 150x150 мм, укладываемых у нижнего края стяжки.

Согласно указанию пособия к СНиП 2.03.13-88 полы под сосредоточенные нагрузки отнесены к полам IV и V групп, и, следовательно, учитывалось расчетное сопротивление бетона растяжению. Такое же сопротивление учитывалось и при действии полосовой нагрузки.

Полы под автомобильные нагрузки отнесены к I группе, для которой, учитывая экономическую ответственность, используются нормативные сопротивления бетона растяжению. При этом, учитывая многократную повторность нагружений, вводится коэффициент условий работы бетона у^;=0,75.

Согласно техническому заданию бетон стяжки во всех случаях принят класса В20. При расчете на сосредоточенные и полосовые значения Rb_t с учетом указанных выше коэффициентов равно 9.18*0,9*0,9=7,43 кг/см², а при расчете нагрузки от автомобилей -3*1.1*0,75=11,8 кг кг/см².

2.5.    Поскольку размеры грузовой площадки слабо влияют на определение допустимых нагрузок, данные в таблицах получены при минимально возможных размерах, а именно: для сосредоточенных нагрузок - 10x10 см, для полосовых нагрузок - ширина 10 см; для автомобильных нагрузок - в зависимости от нагрузки на одно колесо, применительно к табл. 3 указанного Пособия к СНиП 2.03.13-88. Однако, как показали сопоставительные расчеты, при существенном превышении этих размеров грузовых площадок допустимая нагрузка может несколько повыситься. Это отражено в примечаниях к табл. 1-4.

2.6.    Расчет на сосредоточенные нагрузки проводился при невыгоднейших схемах их расположения, а именно: при минимальных расстояниях между грузами а < 0,7 м - по рис. 2, при а > 0,7 м - по рис. 3. При иных схемах расположения грузов и при сохранении минимального расстояния а между какими-либо двумя грузами максимальные моменты будут несколько снижены по сравнению с полученными при приведенных схемах. Моменты в точках приложения грузов у края плиты (согласно

техническому заданию нс ближе 50 см) незначительно отличаются от моментов у других грузов, и поэтому всегда учитывался наибольший момент из моментов в точках 1,2, 3 (см. рис. 2 и 3).

2.7. Расчет на полосовые нагрузки, параллельные друг другу проводился при расст<    ими    нагрузками    примерно    равными

где .#£=275000 кг/см^; h - толщина стяжки в см; Лг=0,64 кг/см^ -коэффициент постели.

При расстояниях между полосовыми нагрузками, превышающими /, моменты практически не меняются. При меньших расстояниях максимальные моменты несколько уменьшаются, что приводит к увеличению допустимых нагрузок. Это нашло отражение в примечании п. 2 к табл. 1.

2.8. Нагрузки от легковых автомобилей основаны на данных для автомобилей ГАЗ-31029 и Джип Land Rover Defender (см. приложение) при наиболее сближенном расположении двух автомобилей. При этом учитывалось фактическое расположение колес автомобилей.

Для грузовых автомобилей расчеты проводились согласно рекомендациям указанного в п. 4 Пособия на действие одного груза, равного 1,2Р - для двухосных машин и 1,8Р - для 3-х и 4-х осных машин, где Р - расчетная нагрузка на одно колесо. Этот груз прикладывался в центре плиты размером 21x21,

2.9. Как показали сопоставительные расчеты распределенная нагрузка q, действующая на пол помимо сосредоточенных и полосовых нагрузок, оказывает весьма малое влияние на величину максимальных моментов даже у краев плиты. При этом увеличение q действует в сторону снижения этих моментов. Поэтому все данные приведены без учета равномерно распределенных нагрузок.