Премєр розрахунків на продавлювання:
Будь-яку плитную конструкцію (плиту перекриття, фундаментну плиту або плитний ростверк) при наявності зосередженої сили необхідно перевіряти на продавлювання. Причому, зосередженої силою може виступати і звичайне наявність опори (колони або палі), тому що в даному місці навантаження в плиті концентрується і прагне «продавити» плиту.
Зверніть увагу, на продавлювання перевіряють тільки плитні конструкції! Балки (в тому числі балочні ростверки) на продавлювання вважати не потрібно.
У чому суть продавлювання? Чим воно небезпечне?
Якщо на плиту тиснути зосереджене навантаження, вона намагається видавити під собою шматочок плити. Якщо міцності бетону і товщини плити досить, щоб витримати продавлювати силу, то конструкція вистоїть. Іноді трапляється, що продавлюється сила перевищує несучу здатність плити, тоді в хід йде поперечна арматура. Якщо і цього недостатньо, доводиться збільшувати (іноді локально - у вигляді капітелей під перекриттями або банкеток над фундаментними плитами) товщину плити.
При цьому зосереджена сила намагається саме видавити шматочок плити.
Припустимо, у нас є плита певної товщини, на яку тисне сила F. Тиск цієї сили розподіляється по невеликому майданчику (на малюнку показана чорним) - це і буде верхнє підставу піраміди продавлювання. У залізобетоні будь-яке зусилля поширюється (розширюється) під кутом 45 градусів. Тому діюча сила буде намагатися виколоти ділянку плити, що має форму піраміди і розширюється до низу під кутом 45 градусів. Нижня основа піраміди (показано бордовим) обмежує контур продавлювання внизу плити. У підсумку, ми маємо ось таку піраміду, яка намагається вибити з плити, і кожна грань цієї піраміди (при відсутності обмежень, про які поговоримо нижче) нахилена під кутом 45 градусів.
Які чинники впливають на продавлювання?
1) Товщина плити - чим вона менша, тим більше ризик продавлювання.
2) Величина захисного шару до робочої арматури в основі піраміди продавлювання - чим більше захисний шар, тим менше робоча висота перерізу, і тим більше ризик продавлювання (причому, кожні 10 мм грають значительнейшую роль).
3) Величина зосередженого навантаження - чим більше навантаження, тим гірше для плити.
4) Розміри майданчика, по якій розподілена зосереджене навантаження - чим менше майданчик, тим гірше.
5) Клас бетону по міцності - чим менше, тим гірше.
6) Площа поперечної арматури (якщо вона є) - чим більше площа, тим краще плита тримає продавлювання; хоча тут є обмеження в умовах формули (201) - до нескінченності площа збільшувати не вийде.
У яких випадках необхідно виконувати розрахунок на продавлювання?
1) Якщо на плиті (будь то фундамент або перекриття) є зосереджене навантаження - спирається якась стійка, обладнання встановлено і т.п. У цьому випадку ця зосереджене навантаження служить продавлювати силою, і чим менше площа її обпирання, тим більша ймовірність ризику продавлювання.
2) Якщо плита спирається на колону або фундаментну плиту - на палю. В цьому випадку навантаження від плити концентрується на опорі, і реакція цієї опори служить продавлювати силою, яка намагається видавити вгору піраміду з плити.
3) Якщо в плитному ростверку колона спирається десь між палями. Тут, як і в першому випадку, навантаження від колони служить продавлювати силою.
4) У розрахунку стовпчастого фундаменту під колону підошва також перевіряється на продавлювання від дії навантаження від колони. Зазвичай в ході розрахунку на фундаменті нарощуються ступені до тих пір, поки не буде задоволено умова по продавлювання.
Приклад 1. Розрахунок плити перекриття на продавлювання
На плиту перекриття тисне зосереджене навантаження (припустимо, стійка якогось обладнання чи щось подібне). Зосереджена - це не означає, що вона приходить в точку, але площа її застосування обмежена невеликою ділянкою. Необхідно виконати розрахунок плити перекриття на продавлювання.
Товщина плити 230 мм, відстань від нижньої межі плити до осі робочої арматури 30 мм, бетон класу В25 (Rbt = 9.7 кг / см² при коефіцієнті умов роботи 0,9), продавлюється сила F = 3 т, майданчик продавлювання розміром 0,2х0, 3 м.
До початку розрахунку визначимося з геометрією піраміди продавлювання. У розрахунку по висоті бере участь не вся плита, а її робоча висота h₀ = 230 - 30 = 200 мм. Це пояснюється тим, що коли розповсюджується зверху вниз під кутом 45 градусів зусилля доходить до нижньої арматури, піраміда перестає розширюватися, а виколює далі вертикально. Тому чим більше робоча висота перерізу, тим краще для плити.
Сила F розподілена по майданчику 0,2х0,3 м, цей майданчик служить верхнім підставою піраміди продавлювання. Нам необхідно визначити розміри підстави піраміди. Зробити це просто графічно: тому що кут нахилу граней пірамід 45 градусів, то кожна грань нижньої основи в плані відстоїть від кожної грані верхнього підстави на величину h₀ = 200 мм (це видно з малюнка).
Якщо порахувати розміри нижньої основи математично, то ми отримаємо наступні величини:
200 + 2h₀ = 200 + 2 ∙ 200 = 600 мм;
300 + 2h₀ = 300 + 2 ∙ 200 = 700 мм.
Тепер приступимо до розрахунку. За формулою (200) посібники визначимо, чи витримає бетон плити продавлювати силу.
Знайдемо периметри нижнього і верхнього підстав піраміди:
2 ∙ (200 + 300) = 1000 мм = 1 м;
2 ∙ (600 + 700) = 2600 мм = 2,6 м.
Середньоарифметичне значення периметрів одно: (1 + 2,6) / 2 = 1,8 м (по суті, це периметр, що проходить по середній лінії піраміди).
Знайдемо праву частину рівняння (200): 1,0 ∙ 9,7 ∙ 10 ∙ 1,8 ∙ 0,2 = 34,92 т (тут 10 - коефіцієнт переведення кг / см² в т / м²).
Перевіримо, чи виконується умова (200):
F = 3 т <34,92 т – условие выполняется с большим запасом, по расчету на продавливание установка дополнительной арматуры не требуется.
Спасибо, Ирина! Я рада, що їх буде 4 прикладу, дуже! Другу гляну! Уже підписалася на статті!
З приводу все того ж п. 5.79 (5.28), де йде мова про анкеруванням поперечної арматури в зоні продавлювання по кінцях. Як я розумію термін анкерування: "анкеровка стрижнів полягає в закладі стержня за розрахунковий переріз на довжину, достатню для включення стержня в роботу"!
Хомути не довелось спостерігати, щоб хтось встановлював, тому уявлення розмите, тобто уявляю собі як би вертикальні балочки в зоні продавлювання, але чому Ви говорите про конструктивні стрижні, адже виходить, що вертикальні стрижні робітники та їхні охоплюють хомути?
Розробляла каркаси на продавлювання - як я розумію, знову ж робочі стрижні - вертикальні і конструктивні горизонтальні (тобто виходять каркаси-драбинки. Як Ви сказали або іншими словами плоскі каркаси). Заходу вертикальних і горизонтальних стрижнів (в цих каркасах) можуть бути в'язаними або тільки контактним зварюванням зварені? Я чому про гаки запитала, мене трохи заплутав термін "анкерування" згаданий в п 5.79, адже каркаси встановлюються на всю товщину плити, про яку анкеруванням мова? Фух. Я сподіваюся врешті-решт розступаються завдяки Вам.
Оксана, напевно, найпростіше мені буде доповнити цю статтю описом армування з картинками або ж допишу ще одну невелику Здорово, що Ви це питання підняли.
Хомути на великих будовах гнуть окремо на згинальних машинах (роблять три згину - як у відомості деталей ми малюємо), потім нанизують їх на поздовжню арматуру, потім загинають кінці навколо кутового стержня (надягають трубку на арматуру хомута і відгинають). Якщо будівництво маленька, то можуть гнути на місці, але це дуже складно і незручно. У хомутів в кутах завжди повинні бути поздовжні стрижні, які вони охоплюють - все разом виходить об'ємним каркасом у вигляді балочки. Але якщо для армування на продавлювання не ставити окремих конструктивних поздовжніх стрижнів (адже за розрахунком вони не потрібні), а нанизувати хомути на робочу арматуру плити, будівельники будуть поминати вас незлим тихим словом дуже довго - уявіть довжину робочої арматури плити і як на неї нанизати хомути . Тому краще робити просто: кладеться нижня сітка, потім укладаються готові об'ємні каркасікі арматури на продавлювання (складаються з хомутів і чотирьох стрижнів), ці каркасікі потрібно законструіроват ь такого розміру і укласти з таким кроком, щоб зробивши по ним горизонтальний переріз, ми побачили стільки поперечних стрижнів, скільки заклали в розрахунку. А зверху вже цих об'ємних каркасів кладеться верхня арматура.
Якщо ж робляться зварні плоскі каркаси-драбинки. вони просто в'язанням дротом підв'язують до нижньої і верхньої арматури плити - і цього достатньо, тому що приварка вертикальних поперечних стрижнів до поздовжніх конструктивним стержнів плоского каркасу вже є достатньою анкеруванням - ці вертикальні стрижні просто не можуть нікуди зміститися, а значить надійно заанкерени.
Ірина, так, було б дуже добре, статейку з картинками! Так, начебто, прояснюється ситуація Вашим описом! А якщо картинку побачиш - так точно все стане на свої місця. Велике вам дякую!