Фундамент монолитная железобетонная ребристая плита. Железобетонная ребристая плита

Фундамент ребристая плита

Плавающая монолитная железобетонная плита с ребрами жесткости имеет более низкую стоимость по сравнению с фундаментом плоской монолитной железобетонной плитой. Фундамент ребристая плита позволяет сэкономить как на арматуре, так и на бетоне по сравнению с плоским вариантом фундамента в виде монолитной железобетонной плиты. Ребристая плита менее подвержена деформациям изгиба при воздействии сил морозного пучения, неравномерной нагрузки от здания, неравномерного прогревания или увлажнения. Утепление фундамента и правильный дренаж основания позволяет минимизировать проблемы с морозным пучением грунтов. При правильном проектировании и строительтсве фундамент в виде утепленной монолитной железобетонной плиты с ребрами жесткости минимизирует многие проблемы при строительстве малоэтажных жилых домов в странах с холодным климатом. Данная плита может быть выполнена в упрощенном варианте для возведения каркасных или деревянных зданий и в усиленном варианте для постройки каменных домов (из кирпича, различного вида мелких блоков или монолитных конструкций в съемной или несъемной опалубке).

Преимущества фундамента в виде плавающей монолитной железобетонной плиты: - поверхностный фундамент на дренированном основании во многом избавлен от воздействия гидростатического давления грунтовых вод, от бокового (касательного) давления грунтов при их движении. - отсутствие в доме подвала или вентилируемого подпола позволяет уменьшить затраты на отопление, делает дом более теплым и избавляет дом от проникновения радиоактивного почвенного газа радона (при правильно выполненном радоновом барьере).

Недостатки фундамента в виде ребристой плиты: - при отсутствии подвала инженерные системы и пространства для хранения приходится размещать в доме на жилом уровне. - имеются трудности с доступом к подземным участкам коммуникаций под фундаментом при необходимости их ремонта или замены. (Данная проблема решается закладкой дублирующих линий).

Особенности применения утепленного монолитного фундамента - ребристая плита: - плитный фундамент подходит для малоэтажных жилых домов высотой не более двух этажей с обычными нагрузками. - фундамент может быть построен только в регионах без вечной мерзлоты. Cреднегодовая температура в регионе должна быть выше 0 °C (среднегодовая температура Москвы = +5,8°C, среднегодовая температура Ханты-Мансийска = - 1,4°C). - непостоянное отопление дома в холодный период года может не позволить защитить грунт от морозного пучения. - плитный фундамент должен опираться на слежавшиеся плотные (неразрыхленные) грунты. - недопустимо устройство плитного фундамента без искуственного основания (сваи-стойки, насыпь) на органических грунтах (ил, торф). - конструкция плитного фундамента должна исключать проникновение почвенных газов в дом. - конструкция плитного фундамента должна исключать проникновение влаги и водяных паров в дом. - конструкция утепления плитного фундамента должна обеспечивать накопление и сохранение тепла поступающего как из дома (отопление), так и из земли (геотепло). Каждые 5 см толщины утеплителя ЭППС эквиваленты по снижению сил морозного пучения заглублению фундамента на 120 см. Для регионов с глубиной промерзания грунта 240 см необходимо 10 см ЭППС для утепления грунта. Оптимальная ширина подземного утепления грунта для большинства российских регионов составляет 1,8 метра. Для более теплых регионов возможно уменьшение ширины подземного утепления до 1,2 метров. Утеплитель должен быть заглублен в землю минимум на 20 см. - профилирование, система воодоотвода и дренажа должна исключать возможность замокания плитного фундамента.

Проектирование и строительство плитного фундамента. Важные особенности: 1. Выборка грунта под фундамент плиту должна иметь уклон от центра к краям (по направлению к дренажным трубам или дренажным колодцам. 2. Грунтовое основание должно быть покрыто утрамбованным слоем крупного песка, щебня или песчано-щебеночной смеси, обеспечивающей хороший дренаж. 3. Для утепления грунта и плиты используется экструдированный пенополистирол. 4. Под плитой должен быть удложен слой ПВХ пленки в качестве барьера для проникновения в дом почвенного газа радона. 5. Для отливки фундамента плиты используется бетон марки М350 (класс прочности B25). 6. Плита армируется сеткой в один слой из стальной сварной сетки с размером ячейки не более 10 х 10 см (в международной номенклатуре 152 x 152 MW18.7x18.7 - размер ячейки 12 см). Нахлест элементов сетки не менее 20 см. Армирование ребер осуществляется стрежневой арматурой диметром от 14 мм. Защитный слой бетона для арматуры составляет не менее 7,5 см. 7. Для ограничения растрескивания поверхности плиты, каждые 4-5 метров на поверхности бетона делаются пропилы глубиной до 1/4 толщины плиты (38 мм), которые заполняются эластичным герметиком.

dom.dacha-dom.ru

Расчет и конструирование железобетонной ребристой плиты покрытия

3. Расчет и конструирование железобетонной ребристой плиты покрытия.

3.1 Исходные данные.

Требуется рассчитать ребристую плиту покрытия пролетом 12 м для I первого снегового района по двум группам предельных состояний. Класс по условиям эксплуатации конструкции ХС1 (RH=50%). Обжатие бетона происходит при передаточной прочности, составляющей 70% от С30/37 , т.е. при С20/25. Режим передачи предварительного напряжения на бетон (или отпуск напрягаемой арматуры) принят плавный.

Все элементы плиты изготавливаются из тяжёлого бетона класса С30/37 , для которого fck = 30 МПа, fcd =

= 20 МПа,

fctd = = 1,352 МПа, по таблице 6.1 [1] fctm = 2,9 МПа, по таблице 6.2 [1] Еcm = 41∙0,9· 103 =36,9∙103 МПа.

Применяемая арматура:

- напрягаемая, класса S800, по таблице 6.6 [1] fpk = f0,2k = 800 МПа, fpd = f0,2d = 665 МПа, Ер = 2 · 105 МПа,

- ненапрягаемая, класса S500, по таблице 6.5 [1] fyd = 450 МПа,

Еs = 2 · 105 МПа.

Класс бетона в момент предварительного обжатия балки составляет С20/25, а соответствующие ему расчетные характеристики fck = 20 МПа, fcd =13,3 МПа.

Конструкция плиты показана на рис. 3.1.

3.2 Определение нагрузок на плиту.

На плиту действуют постоянные и переменные нагрузки. Постоянные нагрузки включают вес водотеплоизоляционного ковра и собственный вес плиты. Переменную нагрузку создает вес снегового покрова. Вес 1 м2 снегового покрова для I снегового района qsd=0.5кН/м2.

При определении расчётных воздействий (нагрузок) учитываем коэффициент надёжности по назначению γN= 1,0 (для здания I класса). Нагрузки приведены в таблице 3.1.

Временные нагрузки.

Снеговая нагрузка. Для расчёта плиты принимаем равномерное распределение снеговой нагрузки по покрытию. Для г. Бреста, расположенного в 1 снеговом районе, нормативное значение веса снегового покрова S0 = 0,5 кПа.

q=qsd· γF = 0,5 · 1,5 =0,75 кН/м.

Постоянная нагрузка.

Расчетная постоянная нагрузка приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Наименование воздействия (нагрузки)	Нормативное значение, кН/м2	γF	Расчётное значение, кН/м2
Железобетонная ребристая плита покрытия 3х12 м	1,70	1,15	1,955
Пароизоляция - 1 слой толя	0,07	1,35	0,095
Утеплитель: – газосиликатные плиты ρ=500 кг/м3 δ=100 мм – пенополистирол ρ=50 кг/м3 δ=150 мм	0,5	1,35	0,675
	0,075	1,35	0,101
Цементно-песчаная стяжка ρ=2200 кг/м3 δ=30 мм	0,66	1,35	0,891
Гидроизоляционный слой - 2 слоя битумно-полимерного материала	0,15	1,35	0,202
Итого g:	3,155		3,919

3.3 Расчет полки.

Расстояние между осями поперечных ребер равно 0,99м (см. рис.3.2).

Полка представляет многопролетную конструкцию с наибольшими размерами поля: l1 = 2,98 - 2∙0,155 = 2,67 м, l2= 0,99– 0,16=0,83 мм. Так как отношение пролетов l1 / l2 =2,67/0,83> 3, то полку рассматриваем как балочную плиту с расчетным пролетом leff= l2=0,83м. Расчетная постоянная нагрузка на 1м2 полки согласно табл.3.1g=0,095+0,675+0,101+0,891+0,202+0,03∙2500∙10∙10-3∙1,15=2,83кПа.

Расчетный изгибающий момент при действии постоянной и снеговой нагрузок

М=кН∙м.

Расчетный изгибающий момент в полке при действии постоянной равномерно распределенной нагрузки и сосредоточенной от веса рабочего с инструментом F=1,2 кН

кН∙м.

Полезная высота плиты h0*=hf/2=30/2=15мм.

Для арматуры S500 при Еs=2∙105 МПа,

‰.

Тогда и

Коэффициент

Вычисленному коэффициенту αmсоответствует значение коэффициента

η=.

Необходимая площадь сечения арматуры Æ3 мм класса S500

Принимаем сетку из проволоки Æ3 мм класса S500 с шагом S=150 мм в продольном направлении (Аst=0,49 см2) и S=250 мм в поперечном направлении (Аst=3,36 см2).

3.4 Расчет поперечного ребра.

Поперечное ребро можно рассматривать как балку на двух свободных опорах с расчетным пролетом, равным расстоянию между осями продольных ребер leff = 2,98– 0,10 = 2,88 мм (рис. 3.2).

Расчетная схема ребра при действии постоянной и снеговой нагрузок приведена на рис. 3.1,а; постоянная расчетная нагрузка на ребро: от собственного веса ребра

g1=0,08∙0,12∙2500∙10∙1∙1,15=276Н/м=0,276 кН/м, передаваемая плитой

g2=2,83∙0,99=2,8кН/м;

расчетная снеговая нагрузки на ребро

q=0,75∙0,99=0,7425кН/м.

Изгибающий момент в пролете:

Рис. 3.1 Расчетные схемы поперечного ребра.

Поперечная сила у опор:

Расчетные усилия в ребре от постоянной нагрузки и сосредоточенной от веса рабочего с инструментом F=1∙1,2=1,2кН (рис. 3.1,б)

Наиболее невыгодным по изгибающему моменту является 1 комбинация нагрузок, а по поперечной силе 2 комбинация нагрузок.

Ребро армируется одним плоским каркасом. Рабочая арматура S500.

Предполагая, сто нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования для прямоугольного сечения шириной bf’=990мм и положение нейтральной оси при расчете тавровых сечений:

; , что указывает на то, что сечение находится в области деформирования 1b, для которой

Проверим выполнение условия:

- условие выполняется, т.е. нейтральная ось проходит в полке и расчетное сечение – прямоугольное с шириной bf’ = 990 мм.

Для арматуры S500 при Еs=2∙105 МПа, ‰.

Тогда и

Коэффициент

Вычисленному коэффициенту αmсоответствует значение коэффициента

η=.

Требуемая площадь сечения продольной рабочей арматуры:

По конструктивным соображениям принимаем 1Æ12 S800

vunivere.ru

Железобетонная ребристая плита

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 981538 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 12Р381 (21) 3261239/29-33 (gq) g+ з с присоединением заявки № (23) Приоритет

Е 04 С 2/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 151282. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 151282

153) УДК 69. 059. .324(088.8) (72) Авторы изобретения

B.Ì. Трахтенгерц, Ю.Н. Кардовский, Э.Н.,Кодыа, Г.В. Выжигин, А.В. Белов и A.Å. Кузьмйчев - ...,:;: ..:,.

Р " - a -:i.", И Л

Центральный научно-исследовательский и и аМстноэкспериментальный институт промышленных зданий и сооружений (71) Заявитель (54) ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ РЕБРИСТАЯ ПЛИТА

Изобретение относится к железобетонным ребристым плитам, предназначенным для перекрытий зданий и может найти применение в строительстве.

Известна железобетонная ребристая плита, включающая монтажную петлю и закладную деталь, объединенные между собой (1).

Недостатком известной плиты является необходимость установки дополнительной арматуры в углах плит, и в том числе предварительно напряженных, ограничивающих раскрытие трещин в этой зоне и вызывающей увеличение . расхода металла и трудоемкости изготовления плит.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является железобетонная ребристая плита, со-. держащая установленную в месте сопряжения продольного и торцового ребер закладную деталь, выттолненную иэ уголкового профиля, к которому прикреплена монтажная петля, и, по крайней мере, один анкер (2 ).

Недостатком известной конструкции является большая трудоемкость изготовления плит и повышенный расход металла, так как для предотвращения появления трещин в местах сопряжения продольного и торцового ребер плиты, возникающих при передаче усилий

5 предварительного напряжения арматуры, требуется установка дополнительных сварных каркасов.

Цель изобретения вЂ” повышение прочности плиты.

Поставленная цель достигается тем, что железобетонная ребристая плита, содержащая установленную в месте сопряжения продольного и торцового ребер закладную деталь, выполненную из уголкового профиля, к которому при15 креплена монтажная петля, и, по крайней мере, один анкер, снабжена рабочим стержнем, длиной не менее 30 его диаметров, прикрепленным одним концом к нижней полке уголкового профиля перпендикулярно к его боковой полке и выполненным с отогнутой вверх под углом не менее 12 свободной частью, имеющей длину отгиба не менее 15 его диаметров, причем монтажная петля выполнена с перегибом и снабжена закрепленным в месте перегиба дополнительным петлеобраэным анкером длиной не менее 30 его диаметров.

На фиг. 1 изображена железобетонная ребристая плита, на фиг. 2 вЂ” то

981538 же, вид сбоку; на фиг. 3 вЂ” то же,вид сверху.

Железобетонная ребристая плита 1 содержит расположенный в месте сопряжения продольного и торцового ребер уголковый профиль 2, к которому при- 5 креплены монтажная петля 3, рабочий стержень 4, свободный конец которого отогнут в верхнюю часть торцового ребра плиты под углом не менее 12 и вертикальные анкерные стержни 5. 10

Монтажная петля 3 выполнена с перегибом и снабжена закрепленным в месте перегиба дополнительным петлеобразным анкером 6 длиной не менее

30 его диаметров. 15

Заданный угол отгиба рабочего стержня 6 и длина 30 его диаметров обеспечивает необходимое сцепление с бетоном и позволяет воспринять усилие обжатия от предварительно напряженной арматуры и предотвратить появление трещин в месте сопряжения торцового и продольного ребер.

Использование предлагаемого изобретения позволяет оказаться от установки в углах предварительно напряженной плиты дополнительных каркасов, что дает экономию в расходе стали на одну плиту до 2 кг, снижает трудоемкость изготовления плит.

Формула изобретения

1. Железобетонная ребристая плита, содержащая установленную в месте сопряжения продольного и торцового ре-. бер закладную деталь, выполненную из уголкового профиля, к которому прикреплена монтажная плита, и, по крайней мере, один анкер, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности плиты, она снабжена рабочим стержнем, длиной не менее 30 его диаметров, прикрепленным одним концом к нижней полке уголкового профиля перпендикулярно к его боковой полке и выполненным с отогнутой вверх под углом не менее 12О свободной частью, имеющей длину отгиба не менее 15 его диаметров.

2. Железобетонная ребристая плита по и. 1, отличающаяся тем, что монтажная петля выполнена с перегибом и снабжена закрепленным в месте перегиба дополнительным петлеобразным анкером длиной не менее

30 его диаметров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Предварительно напряженные железобетонные плиты перекрытий шириной

1,5 мм и укладываемые на полки ригелей. Сер. ИИ-24-9, с. 32,42 ЦНИИпромзданий совместно с НИИЖБ и НИИСК, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 621848, кл. Е 04 С 5/00, 1975 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 9657/45

Тираж 724 Подписное

Филиал ПГП "Патент", г. Ужгород, ул.Пр >гvxнаs,4