Šiame straipsnyje apžvelgiami pagrindiniai monolitinės gelžbetoninės perdangos plokštės skaičiavimo aspektai, įskaitant plokštės storio ir įrąžos nustatymą, tarpatramio matmenis, sijos armatūros sąranką bei plastinių šarnyrų vaidmenį. Straipsnyje naudojami žinomų šaltinių dalis, pateiktų mokomojoje knygoje Gelžbetoninių sijinių perdangų projektavimo metodiniai nurodymai, ir jų išvestiniai formuliai tikslinami bei pritaikomi praktikoje.
Pradiniai projektavimo duomenys ir perdangos komponavimas
Pradiniai projektavimo duomenys apima pastato plotį bei ilgį, atstumus tarp atramų, grindų konstrukciją, patalpų paskirtį ir eksploatacines sąlygas. Perdangos komponentai projektuojami iš užduotyje pateikiamo sunkiojo betono ar betono, pasirenkamo atsižvelgiant į aplinkos sąlygas. Plokštės ir sijos armuojamos nurodytos klasės (B400B arba B500B) pagrindine armatūra, pagalbinė ar montažinė - B400B ar B240.
Monolitinės perdangos tipai gali būti sijinės arba plokštuminės. Sijinės perdangos sudaro: pagrindinės ir šalutinės sijos bei perdangos plokštė; plokštuminės perdangos - vientisa plokštė, remiama į laikančias sienas ar sijas. Pasirinkimas priklauso nuo architektūrinio sprendimo, apkrovų ir konstrukcijos reikalavimų.
Monolitinės perdangos storis (aukštis) turi būti ne mažesnis kaip 60-70 mm priklausomai nuo pastato pobūdžio (civiliniai 60 mm, pramoniniai 70 mm). Plokštės aukštis yra svarbus projektavimo parametras ir iš jo išplaukia pločių bei įrąžų skaičiavimas. Plokštės plotis dažnai yra 1200 mm, tačiau galima gaminti siauresnes plokštes, įvertinant laikymo gebą ir konstrukcinius reikalavimus.
Plokštės ir sijos išmatavimų preliminari skaičiavimas
Plokštės storis turi būti patikrintas pagal ribinį saugos ir ribinį tinkamumo būvius. Preliminarus plokštės storis pagal saugos būvį išreiškiamas santykiu su plokštės tarpatramio ilgiu ir kitais parametrais: hspl ≈ 200,15 ƒck qk 27 (2 lpl - 1 ) · 1 - 0,25 qk - 1 4 lpl 1,2 lpl -1, kur ƒck - charakteristinis betono stipris gniuždant, qk - charakteristinė naudojimo apkrova. Sijoms preliminariai nustatomi aukščiai: hss ≈ 0,5hspl + 284,8(hspl)2 - 67,5n, kur n priklauso nuo kai kurių koeficientų ir apkrovos parametų.
Ribojant kursinio darbo apimtį, skaičevimo procese nagrinėjami tik saugos ribinio būvio skaičiavimai; tinkamumo būvio (pleišėjimo) patikros gali būti apribotos, bet sjų ir plokščių įrąža bei tarpatramio ilgiai turi būti įvertinti esant reikalavimams. Plokštės ir sijų tarpatramio ilgių normatyvai: bs = (1/2....1/3)hs, ls = 5-8 m, o sijų tarpatramio žingsnis lpl = 3-6 m. Gali būti rekomenduojama bs ≈ 0,5hs, o tarpatramio ilgis - 5-8 m.
Efektyvusis plokštės ilgis ir įrąžos skaičiavimai
Efektyvusis plokštės ilgis priklauso nuo plokštės atrėmimo į mūro sieną ilgio bei plokštės pločio. Kraštinių plokščių ilgius galima skaičiuoti pagal formules: leff1 = lplk - 0,5bs-e + ai1 + ai2, kur lplk - kraštinių sijų ilgis, e - atstumas nuo kraštinės pastato ašies iki vidinio sienos krašto, ai - atstumai, skaičiuojami pagal 2.2 pave. Kaip alternatyva, kai plokštė su atramomis sudaro vientisą junginį, lenkimo momentai yra skaičiuojami pagal atramines briaunas: l'eff1 = lplk - 0,5bs - e + ai1. Vidurinių plokščių ilgiui taikomos formos: leff2 = lpl - bs + 2ai2, o l'eff2 = ln2. Ai reikšmės apibrėžia plokštės armatūros padėtį ir turi būti mažesnės iš: ai1 = min {0,5hpl ; 0,5c}, ai2 = min {0,5hpl ; 0,5bs}.
Plokštės įrąžų skaičiavimas gali būti atliekamas atsižvelgiant į plastinių šarnyrų susidarymą. Plastiniai šarnyrai atsiranda didžiausio lenkimo momento pjūvyje ties sijomis. Atsižvelgiant į plastinį šarnyrą, atraminis lenkimo momentas gali sumažėti iki 30 proc., o tarpatramio lenkimo momentas gali padidėti. Ribinis santykinis gniuždomos zonos aukštis ξlim apskaičiuojamas pagal ribines deformacijas εcu ir εyd: ξlim = εcu + εyd, kur εcu = 0,0035 (C50/60 ar žemesnės klasės betonas) o εyd - armatūros deformacija. Esant ξlim, verta patikrinti sukamoji geba (ypač kai taikomas platus plastinių šarnyrų persiskirstymas).
Skaičiuojant plokštę kaip nekarptą siją, laikomas 1 m pločio plokštės ruožas statmenai sijoms; lenkimo momentai skaičiuojami įvertinant apkrovas 1 m pločio juostoje, o armatūros kiekiai - vienam skerspjūvio pločio metrui. Lenkimo momentai atraminėse tarpatramio vietose gali būti pateikiami kaip: M1 = 0,09pl²eƒƒ1 (kraštinė atrama), MB = -0,09pl'²eƒƒ1 (antra atrama), M2 = M3 = 0,07pl²eƒƒ2 (vidurinės atramos), MC = MD = -0,08pl'²eƒƒ2. Šios išraiškos taikomos kai charakteristinės apkrovos santykis neviršija tam tikro limito (pvz., q ≤ 1,25).
Ilginių (ilginių) armatūros skaičiavimas ir plokštės įrąžos
Ilginių armatūros skaičiavimas plokštėse dažniausiai vykdomas pagal projektavimo poreikius. Standartinis plokštės plotis yra 1200 mm, o armatūros skerspjūviai dažnai yra 8-12 mm. Armatūros tinklo skaičiuojamos pagal 1 m pločio plokštės juostą ir įrąžos skaičiuojamos atsižvelgiant į viršutinį armatūros sluoksnį, kuris atlaiko gniuždomą apkrovą, ir apatinį - tempiamąją apkrovą. Plokštės įrąžų dalis dažnai priklauso nuo tarpatramio ilgio ir plokštės storio.
Specialios jungtys ir atramos laikomos taip, kad būtų užtikrintas tinkamas betono apsauginis sluoksnis (25-30 mm) po viršutiniu ir apatiniu armatūros karkasu. Klojinių montavimas atliekamas naudojant vandeniui atsparią fanerą ar obliuotas lentas, sandarinant jungtis. Betonavimui rekomenduojamas M350 klasės betono mišinys, o panardinamasis vibratorius naudojamas sutankinimui bei oro burbuliukų šalinimui. Darbo aplinka turi būti ne žemesnė kaip +5 laipsniai Celsijaus.
Monolitinės perdangos privalumai, trūkumai ir alternatyvos
Privalumai: didelis stiprumas ir ilgaamžiškumas; atsparumas ugniai; gera garso izoliacija; konstrukcinis lankstumas; atsparumas deformacijoms. Trūkumai: didelis svoris ir didesnė savikaina; ilgas statybos procesas; reikalingi kvalifikuoti darbai. Alternatyvos: surenkamos gelžbetoninės plokštės (pvz., Teriva) ir kiaurymėtosios plokštės (PTK). Surenkamos perdangos yra lengvesnės ir greičiau montuojamos, tačiau gali turėti prastesnę garso izoliaciją; PTK yra lengvesnės, bet taip pat reikalauja techninių sprendimų montavime. Rinktis tarp variantų lemia projekto reikalavimai, biudžetas ir konstrukcijos specifiškumai.
Praktiški patarimai projektuojant ir skaičiuojant
- Atkreipti dėmesį į tarpatramio ilgius ir žingsnius, nes jie tiesiogiai įtakoja plokštės aukštį (hs, hpl, hss) ir įrąžų įrengimą.
- Atsižvelgti į plastinių šarnyrų įtaką: galimas lenkimo momentų persiskirstymas, bet kuriuo atveju būtina patikrinti sukimo gebą.
- Klojinių ir betono kokybė bei aplinkos sąlygos daro įtaką galutinei perdangos savybei; naudojamas tik patikrintas betonas bei tinkamas įrengimo procesas.
- Armatūros skerspjūvio dydžiai ir tankiai nustatomi projektavimo metu; dažniausiai tai 8-12 mm strypai su 150-200 mm arsenūros tinklo žingsniu.
- Laikytis atsargumo taisyklių dėl plokštės pl[]timo įrąžų: įrąžas reikia patikrinti, ar plokštė laikosi; kolonos ir sienos tarpai turi būti tiksliai užpildyti ir užtvirtinti.
Santraukos ir praktiniai pavyzdžiai
Monolitinės gelžbetoninės plokštės projektavimas reikalauja kruopščiai parengti pradiniai duomenys, tarpatramio ilgių ir plokštės storio nustatymų, taip pat įvertinti plastinių šarnyrų įtaką, kurios gali keisti lenkimo momentų pasiskirstymą. Sijinės perdangos sukasi aplink išorines sienas arba į sijų komponavimo sprendimą įtraukiama ištisinis karkasas. Plokštės ir sijų įrąžos, tarpatramio ilgiai, atsparumas aplinkos sąlygoms ir armavimo nuoseklumas nulemia galutinį perdangos charakteristikų lygį.
GEOBLOCK® Porous Pavement System Cross-Section Animation
Atlikti skaičiavimai ir projektavimo sprendimai turi būti įtraukti į techninę dokumentaciją, įskaitant brėžinius ir armavimo schemą. Perdangos plokštės skaičiavimai dažnai pereina iš prisma teorijos į praktinį taikymą, kai įvertinamas plastinių šarnyrų poveikis ir kai atsiranda reikiami plokščių ilgių koregavimai.
Galutiniai formulių pagrindai
Šiltojo skaičiavimai į ilgio vienetus remiasi šiais pagrindiniais principais:
- Preliminarūs plokštės storio ir sijos aukščiai (hspl, hss) priklauso nuo betono savybių ir apkrovų.
- Aukščiai ir ilgių parametrai (lpl, ls) nustatomi pagal aukšto konstrukcinę schemą ir planą.
- Ribinis santykinis gniuždomos zonos aukštis ξlim laikomas atsižvelgiant į εcu ir εyd, pavyzdžiui, εcu = 0,0035 ir εyd priklauso nuo armatūros stiprio Es ir dydžių.
tags: #itemptos #gelzbetonines #plokstes #skaiciavimas