Моделирование перепада отметок плиты перекрытия
Теги: #ЛИРА-САПР #САПФИР #плита
Рассмотрим случай в проектировании плит перекрытий, когда требуется выполнить устройство плит на разных отметках, но плиты должны быть соединены друг с другом монолитной стеной.
Особенность работы такой конструкции в том, что плиты, за счёт соединяющей их стены, вступают в совместную работу, и деформируются как балка двутаврового сечения, у которой полками служат сами плиты а стенкой – монолитная стена. Стенка будет воспринимать, преимущественно, касательные напряжения, плиты, в месте примыкания к стене, будут воспринимать мембранные усилия (сжатие и растяжение), тем самым обеспечивая работу двутавра на изгиб.
В качестве примера, рассмотрим конструкцию, изображённую на рисунке: плиты перекрытия, находящиеся на разных отметках, опираются на колонны, а в осях 2/А-Г, соединяются между собой монолитной стеной, которая, в свою очередь, опирается на монолитные стены в осях 2/А, 2/Г.
Общий вид конструкции
Для выполнения расчёта, к конструкции прикладывается нагрузка 0.6 т/м2 на поверхность плит. Моделирование выполняем в ПК САПФИР. В месте стыковки плит со стеной, необходимо получить согласованную сеть триангуляции, с шагом равным толщине стены, для этого, наиболее рационально, применить технологию, показанную в статье https://rflira.ru/kb/108/1216/
Расчёт модели в ПК ЛИРА САПР
На основании модели, выполненной в САПФИР, получаем модель в ПК ЛИРА САПР.
Общий вид модели в ПК ЛИРА САПР
Разбивка сети КЭ в месте примыкания плит к стене
По результатам статического расчёта, получаем следующую картину деформации:
Деформации расчётной схемы под действием вертикальных нагрузок
Анализ внутренних усилий в осях 2/Б-В
Если представить, что плиты, работающие совместно со стеной, образуют двутавровое сечение балки, то наибольший изгибающий момент, будет возникать в середине пролёта, а именно в осах 2/Б-В. Выделим фрагмент схемы, находящийся в середине пролёта.
Мозаика напряжений Ny для всей конструкции
Мозаика напряжений Nx для всей конструкции
Мозаика напряжений Txy для всей конструкции
Мозаики внутренних усилий в элементах схемы в месте примыкания плит к стене. Показан участок в середине пролёта Б-В
Анализ внутренних усилий показывает, что в плитах наибольшую интенсивность имеют напряжения Ny, направленные, в рамках данной задачи, вдоль глобальной оси Y. Изгибающие моменты в направлении осей Х и Y незначительны. Исходя из этого, можно предположить, что при подборе арматуры, наибольшая площадь потребуется по направлению оси Y в верхней и нижней зоне плиты.
В стенке, внутренние усилия Ny, максимальны в месте примыкания к плитам. Изгибающий момент Мх, соизмерим с внутренним усилием Ny. На основании этого, можно предположить, что наибольшая площадь арматуры в стенах, потребуется по направлению оси Y в месте примыкания к плитам, а также по направлению глобальной оси Z (местной оси Х1 стены), в зоне растяжения.
Анализ внутренних усилий в осях 2/А
Поскольку опирание балки на стены жёсткое, то на опорах будет возникать максимальный изгибающий момент в верхней зоне, а также, максимальная поперечная сила. Проанализируем внутренние усилия в опорной зоне.
Мозаики внутренних усилий в элементах схемы в месте примыкания плит к стене. Показан участок в зоне опирания плиты на нижележащую конструкцию.
Анализ внутренних усилий показывает, что наибольшая концентрация напряжений, происходит в месте опирания конструкции на нижестоящую стену. Напряжения Nx, Ny имеют там наибольшую интенсивность, в плите и стенке двутавра.
Дополнительно, в стенке наблюдается большое значение внутренних усилий Nx в месте опирания её на противоположный край нижестоящей стены. Интенсивность изгибающих моментов не сопоставима с интенсивностью напряжений Nx, Ny, так что они не должны оказать существенного влияния на результаты подбора арматуры.
Подбор армирования
Для подбора армирования, выполним настройку вариантов конструирования, а также материалов для расчёта ж/б конструкций. Расчёт выполняется по СП 63.13330.2018.
Характеристики для подбора арматуры в плитах
В рамках данной задачи, принят минимальный процент армирования 0.001%, чтобы минимизировать площадь арматуры, устанавливаемую по конструктивным требованиям, на участках с наименьшими внутренними усилиями
Характеристики для подбора арматуры в стенах
Выполним расчёт армирования конструкции. Проанализируем мозаики продольного армирования в стене и примыкающих участках плит. Поскольку результаты армирования симметричны, относительно оси проходящей через середину пролёта, отобразим на экране результаты для участка длиной 3/5 пролёта от опоры.
Площадь полной арматуры на 1пм по оси Y у нижней грани. Слева – общий вид балки. Справа – опорный участок.
Наибольшая интенсивность армирования по Y у нижней грани наблюдается в нижней плите в середине пролёта, т.е. в местах с наибольшими растягивающими напряжениями.
На опорных участках, наибольшая интенсивность армирования, наблюдается в верхней части стены. В верхней плите, на опорном участке, также требуется установить продольную арматуру, вдоль оси Y, у нижней грани, но её площадь меньше, чем площадь арматуры в стене.В рамках данной задачи, местная ось Y1, для результатов, направлена вдоль глобальной оси Y для элементов плит и стен. Направление местной оси Z1 стены, совпадает с направлением глобальной оси X
Площадь полной арматуры на 1пм по оси Y у верхней грани. Слева – общий вид балки. Справа – опорный участок
Большая интенсивность армирования по оси Y в верхней зоне, наблюдается в середине пролёта, в нижней плите. В верхней плите, наибольшая интенсивность, наблюдается на опоре.
Площадь полной арматуры на 1пм по оси X у нижней грани
В плитах, наибольшее армирование по оси Х у нижней грани, наблюдается в нижней плите, на участках не примыкающих к стене.
В стене, армирование по Х у нижней (ближняя) грани, увеличивается по мере приближениям к опорной зоне, что соответствует работе балки на поперечную силу.
Площадь полной арматуры на 1пм по оси X у верхней грани
В плитах, наибольшая площадь арматуры по Х у верхней грани, требуется в верхней плите на опорных участках. Также, наблюдаются участки с большой интенсивностью армирования в нижней плите, в месте непосредственного примыкания к стене, а также, в месте опирания на нижестоящую конструкцию.
Максимальное армирование стены наблюдается в опорной зоне.
Разная интенсивность армирования стены у верхней (ближняя) и нижней (дальняя) граней, обусловлена действием изгибающего момента, передаваемого на стену плитами перекрытия, который вызывает растяжение нижней (ближняя) грани плиты.
В плитах, в пролёте и в опорной зоне, потребовалось установить армирование по расчёту в верхней и нижней зонах плиты, что обусловлено действием напряжений Nx, Ny.
Анкеровка плит перекрытий в кирпичных зданиях: специфические особенности, правила
Надежность и долговечность строительных конструкций определяется двумя факторами. Основным можно назвать качество структуры материала, из которого выполнено сооружение. Но не менее значимым в процессе эксплуатации оказывается и способ монтажа отдельных строительных компонентов. Формирование связок между конструкциями является одним из самых ответственных мероприятий, ведь даже при высокой прочности стен слабые места их соединения с потолками, к примеру, могут привести к деформации сооружения. Классическим способом обеспечения надежного монтажного соединения в зданиях является анкеровка плит перекрытий, которая осуществляется с помощью специальных метизов, дополненных усиливающими приспособлениями.
Железобетонные перемычки: размеры, ГОСТ, маркировка….
При возведении любого здания для перекрытия оконных или дверных проемов используются перемычки. Эти…
Общие сведения об анкеровке конструкций
Анкеровка производится не просто с целью формирования связки между отдельными элементами конструкции. Техническая сцепка должна выдерживать нагрузки, возлагаемые на плиты в ходе эксплуатации дома. При этом давление может быть разным в зависимости от места установки и типа используемых перекрытий. Например, анкеровка плит перекрытий в несущих стенах предполагает внесение дополнительных усиливающих компонентов. Прочность в данном случае является главным технологическим требованием. Но не только физические нагрузки представляют угрозы для подобного рода конструкций.
Поскольку анкерные фиксаторы представляют собой металлические изделия, то всегда есть риск распространения процессов ржавления. Это относится к объектам, в которых используется металлическая арматура. Исключить вероятность коррозии помогает применение стеклопластиковых стержней, хотя в этом случае повышается и стоимость работ. Кроме того, анкеровка плит перекрытий должна предотвратить геометрические нарушения в сооружении. Как отмечают нормативы СНиП, использовать для таких работ можно только ровные панели без сколов и других участков с деформациями.
Облегченные плиты перекрытия: достоинства, особенности…
Облегченные плиты перекрытия являются очень востребованным строительным материалом, так как…
Проектирование узлов анкерных соединений
Цель разработки проектного решения для анкерного соединения заключается в реализации оптимальной схемы размещения крепежных элементов в строительной конструкции. На выходе должны образоваться жесткие фиксирующие пояса, благодаря которым сформируется общий пространственный каркас дома. В опорных узлах сборных перекрытий на кирпичные стены анкерные элементы устанавливаются с целью предотвращения сдвигов монолитных панелей. Чтобы достичь этого, необходимо изначально разработать проектное решение, включающее схемы, по которым будет выполняться анкеровка плит перекрытий. На чертеже архитектор обозначает точки фиксации, руководствуясь расчетами по нагрузкам. Также во внимание берутся такие факторы, как деформация фундамента, просадка, тектонические смещения и т. д. Многое зависит от конкретного региона, в котором планируется сооружать здание. Но, конечно, в первую очередь учитываются параметры основных конструкций, к примеру, характер опирания плит на внутреннюю часть внешней стены. То есть упор в перекрытие является одним из главных показателей, на основе которых подбираются монтажные конфигурации анкерного соединения.
Устройство монолитного перекрытия по профнастилу
Перекрытия по профнастилу могут обустраиваться как в жилых зданиях, в том числе и малоэтажных, так…
Подготовка к монтажным операциям
Начинаются работы с перекрытиями в тот момент, когда каменщики завершают выгонку последних рядов кирпичной кладки. Перекрытия должны в дальнейшем укладываться ровно и без отклонений, поэтому необходимо создать все условия для их корректного расположения. Основной предпосылкой для этого как раз станет формирование горизонтальной поверхности из базовой кладки, которая будет завершена к моменту установки плит. На практике исключение будущих перепадов достигается за счет использования отметок, фиксируемых посредством горизонтального уровня. Если планируется анкеровка плит перекрытий, которые будут укладываться на несущую кирпичную основу толщиной в полтора блока, то верхний ряд перегородки желательно подстраховать армированием. Это может быть бетонный пояс 15 см толщиной. Его создают или заливкой раствора с применением опалубки или посредством специальных блоков с U-образной формой.
Укладка плит
На данном этапе в работе участвует как минимум два человека. Они обеспечивают корректную постановку плиты в месте будущего монтажа. Однако для большей точности и удобства рабочего процесса желательно подключить третьего рабочего, который будет или цеплять панель, или же давать команды крановщику. Начинается укладка от стены – перекрытие должно лечь на слой нанесенного раствора с 2-сантиметровой толщиной. Чтобы смесь не выдавливалась под действием немалого веса плиты, ее следует делать как можно гуще. Точность посадки конструкции также зависит от того, насколько ровно была выполнена финальная кирпичная кладка, но и в случае отклонений при первом подходе к укладке панель можно скорректировать на месте при помощи ломов.
Техника внедрения анкера
Классические стержневые анкеры выполняются в виде загнутых крепежей из арматурной стали. В диаметре такие элементы имеют в среднем от 8 до 12 мм. Непосредственно анкеровка плит перекрытий производится над отверстием конструкции через специальную нишу. Для установки изначально формируется пробоина диаметром 50 мм. Через созданное отверстие пустующее пространство заполняется бетоном с усилением в виде арматурного стержня на 30 мм. В свою очередь, анкер устанавливается в заполненную основу возле края отверстия. При этом важно сохранить наклон в сторону панельного торца таким образом, чтобы хвостовик крепежа располагался у поверхности плиты.
Анкеровка пустотелых конструкций
Технология выполнения анкеровки в данном случае соответствует общим правилам, но в силу понятных причин в виде ослабления конструкции из-за пустот требования к самой конфигурации расположения крепежей ужесточаются. В частности неоднозначен вопрос относительно возможности создания трех узлов крепления, при которых формируется две короткие стороны и одна длинная. В пустотелых конструкциях анкеровка плит перекрытий и покрытий такого типа допускается, но с определенными ограничениями. Так, нельзя допускать, чтобы анкеровка проводилась с опорными панелями, которые заводятся на стену. Данную операцию можно выполнять только в том случае, если перекрытие будет опираться на две стороны. Иначе возрастает риск образования трещин в конструкции.
Анкеровка торцевых стен
Торцевые стены нередко грешат процессами движения от здания. Примечательно, что действующие усилия носят неопределенный характер. В большинстве случаев стены такого типа не имеют связки с перекрытиями, однако нормативные технические документы указывают, что в обеспечении крепления в подобных системах должны использоваться элементы диаметром 10 мм. Строители также выполняют кирпичную заделку, благодаря которой формируется стандартная анкеровка плит перекрытий. СНиП П-22-81 отмечает, что промежутки от несущих стен не должны превышать 6 м. В целях защиты армирующих элементов от коррозии также необходимо устанавливать набетонку, ширина которой составляет не меньше 30 см, а толщина – от 4 см.
Выполнение заливки швов
Если планируется выполнение плит перекрытия с наличием раздвижки порядка 50 мм, то необходимо выполнять отдельную заливку швов раствором. Для создания смеси желательно использовать бетон марки B15. Устанавливать арматурные стержни при этом не требуется, так как надежности раствора в узкой нише должно хватить на обеспечение достаточной способности конструкции справляться с нагрузками. Однако когда выполняется анкеровка плит перекрытий в кирпичных зданиях с сохранением швов порядка 100 мм, то предусматривают и специальный каркас с нижними рабочими стержнями. Далее по нарастанию величины расстояния межплиточного пространства вносятся дополнительные каркасы для усиления монтажной системы.
Создание коммуникационных отверстий
Технологически анкеровка допускает сохранение отверстий для дальнейшего пропуска коммуникационных трасс, например, для проводки. Но не всегда подобные конфигурации позволяют вмонтировать арматурный каркас. В таких случаях рекомендуется обеспечивать передачу усилий с площади шва на соседние плиты. Таким образом, решаются две задачи – сохраняется возможность для пропуска коммуникационной линии и перераспределяется нагрузка на межплиточный шов. Собственно, если по тем или иным причинам нет возможности включить в систему армирующий каркас в обычную конфигурацию соединения, то анкеровка плит перекрытий без проушин также позволяет передавать дополнительное усилие на смежные панели. В качестве активного элемента, который заменяет каркасную арматуру, в таких случаях выступает отогнутый стержень диаметром не менее 12 мм.
Заключение
При условии правильно рассчитанной начальной конфигурации расположения узлов соединения проблем с будущей эксплуатацией здания не возникнет. Сам монтажный процесс особых сложностей не представляет, но встречаются нестандартные ситуации, обусловленные применением специальных материалов и видов крепежа. Традиционная же анкеровка плит перекрытия в кирпичном доме производится по общей технологии с заливкой отверстия. В то же время не стоит игнорировать дополнительные возможности монтажа, которые предоставляет данный тип соединения. В частности созданную нишу вполне можно использовать для инженерно-технического обеспечения здания, например, для прокладки коммуникаций.
Опыт приклеивания: обеспечение хорошей адгезии бетона к полу
Для напольного покрытия, приклеиваемого к бетонной плите, достижение и поддержание надежного сцепления имеет важное значение для долгого срока службы пола и удовлетворительных эксплуатационных характеристик. Легче сказать, чем сделать. Существует множество факторов, которые могут нарушить адгезию и сократить срок службы напольного покрытия, что может привести к дорогостоящему ремонту или даже замене напольного покрытия.
Чтобы обеспечить прочное и долговечное соединение, примите во внимание следующие советы:
Не экономьте на подготовке
Важность правильной подготовки бетонной плиты невозможно переоценить. Ознакомьтесь с инструкциями по подготовке вашего конкретного напольного покрытия, чтобы узнать обо всех необходимых шагах и следуйте им до буквы «Т». Убедитесь, что плита плоская и ровная, в соответствии со спецификациями производителя напольного покрытия. Убедитесь, что на поверхности нет мусора, остатков старого клея и любых других загрязнений, которые могут нарушить способность пола сцепляться с бетоном.
Испытание на влажность и щелочность
Избыточная влажность и/или щелочность в бетонной плите являются распространенными причинами разрушения пола. Испытание плиты для обоих условий имеет решающее значение. Выполнение испытания датчика относительной влажности (RH) в соответствии с ASTM 2170 («Стандартный метод испытаний для определения относительной влажности в бетонных плитах перекрытий с использованием датчиков на месте») и испытания pH в соответствии с ASTM F710 («Стандартная практика подготовки полов к Получите упругое напольное покрытие»), поможет определить, требуется ли смягчение последствий перед установкой чистового напольного покрытия.
Что делать, если измеренные уровни относительной влажности или pH плиты превышают пределы, рекомендованные производителем напольного покрытия? Установка высококачественного рулонного гидроизоляционного покрытия для пола KOVARA с относительной влажностью 99 % или выше — это разумное вложение. Его легко и быстро установить, он сводит к минимуму риск повреждения влагой… и дорогостоящий обратный звонок.
Подготовка к движению
Полы, которые должны выдерживать интенсивные пешеходные нагрузки и/или нагрузки от качения, требуют особого внимания. Если связь между полом и основанием нарушена, напольное покрытие может сместиться или деформироваться, что представляет серьезную опасность спотыкания и делает пол восприимчивым к повреждениям. Убедитесь, что выбранное вами напольное покрытие и клей рассчитаны на высокие нагрузки при движении или перекатывании, и аккуратно укладывайте их в соответствии с инструкциями производителя.
Если требуется защита от влаги, идеальным решением может стать рулонный гидроизоляционный материал, который приклеивается к бетону. Новое поколение самоклеящихся влагозащитных материалов обеспечивает скорость и удобство нанесения методом «отслаивания и прилипания» в сочетании с прочной адгезией к бетонному основанию и эффективной защитой при относительной влажности до 99,5%.
Планируйте сейчас, сэкономьте позже
Выделение времени в начале проекта для тщательного планирования установки, включая тщательную подготовку бетона и смягчение влаги, может принести огромные дивиденды в виде сэкономленного времени и предотвращения проблем в процессе установки.
Обратитесь к специалисту по напольным покрытиям.
Стабилизирующие плиты полов складов полиуретановым раствором Prime Resins
Объем работ: Ремонт поврежденных складских, производственных, торговых полов
90 033 Эти инструкции не заменяют надлежащее практическое обучение работе с Precision Lift. продукты. Эта информация предоставляется в качестве дополнения к этому обучению.
Проблема: По мере отверждения бетона из бетонной смеси теряется влага. Поверхность может отверждаться быстрее, чем середина и нижняя часть плиты. Когда вода рассеивается, бетон на верхней части плиты сжимается, создавая поверхностное натяжение.
Решение: закачка полиуретанового раствора под плиту
ЭТАП 1. Осмотр участка
Первый шаг – осмотр и зондирование для обнаружения и картирования пустот.
ЭТАП 2. Просверлите пустоты
С помощью перфоратора просверлите ряд отверстий диаметромотверстия диаметром 525 см) на расстоянии 24 дюйма (60,96 см) по центру параллельно стыку и приблизительно на расстоянии 9–12 дюймов (22,86–30,48 см) от центральной линии стыка. Сместите отверстия с каждой стороны соединения на половину расстояния. Для более крупных пустот или искривлений, которые простираются более чем на 18 дюймов (45,72 см) под плитой, может потребоваться дополнительный ряд отверстий по направлению к внутренней части плиты с использованием смещенной сетки.
ШАГ 3: Заполнение пустот под плитой
Впрыск высокопрочной пены высокой плотности (Prime Flex 985 LX10 или LX20) используется для стабилизации плит и предотвращения раскачивания.
Использование стержня 1/4 дюйма (0,635 см), дюбеля или куска проволоки для определения глубины пустоты под плитой. После определения количества пустот рассчитайте приблизительное количество необходимой смолы.
С помощью объемного поршневого насоса, такого как FlowMaster, введите твердую пену Prime Flex 985 в пустоту через открытые отверстия.
Введите смолу в каждое отверстие. После извлечения инжекторной форсунки из отверстия ее следует оставить открытой для выпуска излишков пены. ВНИМАНИЕ: Впрыск слишком большого количества материала может привести к подъему плиты, и в этом случае может потребоваться буксировка тяжело нагруженного вилочного погрузчика на плиту, чтобы предотвратить ее подъем. НЕ ПЕРЕДАТЬ ИНЪЕКЦИЮ .
ЭТАП 4. Смойте излишки пены для бритья
После того, как пена полностью прореагирует, сбрейте излишки пены с поверхности пола. Отверстия можно оставить заполненными пеной или просверлить до диаметра ½ дюйма (1,27 см) и глубины не менее 1 дюйма (2,54 см) и заполнить полимочевиной Prime Resins Prime Gel 2500 Quick Bond или Joint Shield 5500.
ЭТАП 5: Дождитесь отверждения
Дайте пене затвердеть в течение 15 минут, прежде чем открывать ее для движения транспорта при температуре 65ºF+(18,33ºC). Для охладителей или морозильных камер обратитесь за дополнительной информацией в отдел технической поддержки Prime Resins. При обращении за наилучшей помощью сообщите температуру и приблизительный размер пустоты.
ЭТАП 6. Заполните контрольные швы
После стабилизации плит отшлифуйте и выровняйте переходы и установите материал для заполнения швов. Это защищает края плиты и обеспечивает плавный переход для погрузочно-разгрузочного оборудования.
Для внутренних работ любые незаполненные контрольные швы и случайные трещины должны быть распилены и заполнены полужестким наполнителем, таким как Joint Shield 5500 или, если позволяет время, Joint Shield 5000 (на основе эпоксидной смолы). Трещины и стыки должны быть слегка переполнены и зашлифованы или отшлифованы вровень с окружающей поверхностью пола.
ПРИМЕЧАНИЕ
Этот процесс можно выполнять, даже когда предприятие работает или в нерабочее время. Пол может быть открыт для движения уже через 15 минут после завершения процесса инъекции. После того, как плиты будут стабилизированы, может потребоваться отшлифовать верхнюю часть плит заподлицо друг с другом, чтобы плиты были на одной высоте по стыку, чтобы обеспечить плавный переход от одной плиты к другой. Это происходит не из-за процесса стабилизации, а скорее из-за разницы в степени скручивания от поверхности плиты к поверхности плиты.
Если произошло разрушение краев стыка (выкрашивание), то перед заполнением швов полужесткой эпоксидной или полимочевинной шпаклевкой необходимо восстановить/отремонтировать выступы стыка. Ремонт кромок швов следует выполнять с помощью эпоксидной смолы или строительного раствора Prime Bond 3000 Fast или Floor Fix для обеспечения долговечности.
Соображения безопасности
- Следуйте инструкциям OSHA (или эквивалентным) по личной защите.
- При работе с любым химическим веществом прочтите технические данные и информацию о паспортах безопасности.
- При работе с материалом следует надевать химические защитные очки.
- Перчатки и рубашки с длинными рукавами можно носить для защиты рук и кожи.
- Не используйте растворители для смывания смолы с кожи. Используйте теплую воду и мыло.
- Растворители для очистки инструментов могут быть легковоспламеняющимися — см. этикетку на контейнере и паспорт безопасности для чистящих растворителей.
Список материалов (позиция, выделенная жирным шрифтом, доступна в Prime Resins):
1. Prime Flex 985 LX10 или LX20
2. Joint Shield 5000 или 5500
3. Наполнитель швов
4. Растворитель для инструментов 90 059 5. Пластиковая пленка (для защиты полов в зоне смешивания). )
6. Несколько чистых сухих ведер для смешивания
7.