Nejspolehlivější (ale ne vždy účelnou) možností pro překrývání mezi podlahami je monolitické překrytí. Je vyroben z betonu a výztuže. Přečtěte si o pravidlech pro instalaci monolitických podlah v tomto článku. Analýza charakteristik typů a aplikací, zařízení monolitických stropů.
V jakých případech je nutné instalovat monolitické stropy
Monolitická železobetonová podlaha je nejspolehlivější, ale také nejdražší ze všech existujících možností. Proto je nutné stanovit kritéria pro účelnost jeho zařízení. V jakých případech je vhodné instalovat monolitické stropy?
- Nemožnost dodávky/montáže betonových prefabrikátů. S výhradou vědomého odmítnutí jiných možností (dřevěná, lehká Terriva atd.).
- Složitá konfigurace v půdorysu s „neúspěšným“ uspořádáním vnitřních stěn. To zase neumožňuje rozložit dostatečný počet sériových podlahových desek. To znamená, že je zapotřebí velký počet monolitických sekcí. Náklady na jeřáb a bednění nejsou racionální. V tomto případě je lepší okamžitě přejít na monolit.
- Nepříznivé provozní podmínky. Velmi vysoká zátěž, extrémně vysoké hodnoty vlhkosti, které nelze zcela vyřešit hydroizolací (myčky, bazény atd.). Moderní podlahové desky jsou obvykle předpjaté. Jako výztuž se používají napnutá ocelová lana. Vzhledem k jejich velmi vysoké pevnosti v tahu je jejich průřez velmi malý. Takové desky jsou extrémně citlivé na korozní procesy a jsou charakterizovány spíše křehkým než tvárným lomem.
- Kombinace překrývajících se funkcí s funkcí monolitického pásu. Podepření prefabrikovaných betonových desek přímo na lehké tvárnicové zdivo není obecně povoleno. Je vyžadováno monolitické pásové zařízení. V případech, kdy jsou náklady na pás a prefabrikovanou podlahu totožné nebo převyšují cenu monolitu, je vhodné se nad tím pozastavit. Při položení na zdivo s hloubkou rovnou šířce pásu není obvykle jeho zařízení zapotřebí. Výjimkou mohou být obtížné půdní podmínky: pokles 2. typu, seismická aktivita, vznik krasu atd.
Stanovení požadované tloušťky monolitické podlahy
U ohýbaných deskových prvků byla za desítky let zkušeností s používáním železobetonových konstrukcí experimentálně stanovena hodnota poměru tloušťky k rozpětí. U podlahových desek je to 1/30. To znamená, že při rozpětí 6m bude optimální tloušťka 200mm, pro 4,5mm – 150mm.
Podhodnocení nebo naopak, zvýšení akceptované tloušťky je možné na základě požadovaného zatížení podlahy. Při nízkém zatížení (sem patří soukromá výstavba) je možné snížit tloušťku o 10-15%.
DPH desek
Pro stanovení obecných principů vyztužení monolitické podlahy je nutné porozumět typologii její práce pomocí analýzy napjatého stavu (SSS). Nejpohodlnější způsob, jak toho dosáhnout, je pomocí moderních softwarových systémů.
Uvažujme dva případy – volné (sklopné) podepření desky na stěně a sevřené. Tloušťka desky 150mm, nosnost 600kg/m2, rozměr desky 4,5×4,5m.
Průhyb za stejných podmínek pro sevřenou desku (vlevo) a sklopnou desku (vpravo).
Rozdíl v momentech Mx.
Rozdíl v okamžicích Mu.
Rozdíl ve výběru horní výztuže podle X.
Rozdíl ve výběru horní výztuže podle W.
Rozdíl ve výběru spodní výztuže podle X.
Rozdíl ve výběru spodní výztuže podle W.
Okrajové podmínky (charakter podpory) jsou modelovány superponováním odpovídajících vazeb v uzlech podpory (označené modře). U sklopné podpěry jsou zakázány lineární pohyby a u skřípnutí je zakázáno i otáčení.
Jak je vidět z diagramů, při sevření se práce opěrné plochy a střední plochy desky výrazně liší. V reálu je jakýkoli železobeton (prefabrikovaný nebo monolitický) alespoň částečně sevřen v tělese zdiva. Tato nuance je důležitá při určování povahy vyztužení konstrukce.
Vyztužení monolitické podlahy. Podélná a příčná výztuž
Beton funguje skvěle v kompresi. Výztuž – v tahu. Spojením těchto dvou prvků získáme kompozitní materiál. Železobeton, který využívá pevností jednotlivých komponentů. Je zřejmé, že výztuž musí být instalována v tahové zóně betonu a absorbovat tahové síly. Taková výztuž se nazývá podélná nebo pracovní. Musí mít dobrou přilnavost k betonu, jinak na něj nebude moci přenést zatížení. Pro pracovní výztuž se používají tyče periodického profilu. Označují se A-III (podle starého GOST) nebo A400 (podle nového).
Vzdálenost mezi výztužnými pruty je rozteč výztuže. U podlah se obvykle bere 150 nebo 200 mm.
V případě sevření v opěrné zóně vzniká opěrný moment. V horní zóně vytváří tahovou sílu. Proto je pracovní výztuž v monolitických stropech umístěna jak v horní, tak ve spodní betonové zóně. Zvláštní pozornost je třeba věnovat spodní výztuži ve středu desky a horní na jejích okrajích. A také v oblasti opírání o vnitřní, mezilehlé stěny / sloupy, pokud existují – zde dochází k největšímu namáhání.
Pro zajištění požadované polohy horní výztuže při betonáži se používá příčná výztuž. Je umístěn vertikálně. Může být ve formě nosných rámů nebo speciálně ohýbaných dílů. V málo zatížených deskách plní konstruktivní funkci. Při vysokém zatížení se do práce zapojí příčná výztuž, která zabrání delaminaci (praskání desky).
V soukromé výstavbě v podlahových deskách plní příčná výztuž obvykle čistě konstruktivní funkci. Podpěrná smyková síla (“smyková” síla) je zachycena betonem. Výjimkou je přítomnost bodových podpěr – stojanů (sloupů). V tomto případě bude nutné vypočítat příčnou výztuž v podpěrné zóně. Příčná výztuž bývá opatřena hladkým profilem. Označuje se AI nebo A240.
Pro zachování horní výztuže při betonáži se nejvíce používají ohýbané díly ve tvaru U.
Montáž výztuže stropu.
Vyplnění stropu betonem.
Výpočet příkladu monolitické podlahy
Ruční výpočet potřebné výztuže je poněkud těžkopádný. To platí zejména pro stanovení průhybu s přihlédnutím k otevírání trhlin. Normy umožňují vznik trhliny v tahové zóně betonu s přísně regulovanou šířkou otvoru. Okem jsou zcela neviditelné, bavíme se o zlomcích milimetru. Je snazší simulovat několik typických situací v softwarovém balíku, který provádí výpočty přesně podle aktuálních stavebních předpisů. Jak vypočítat zařízení monolitických podlah?
V úvahu se berou následující zatížení:
- Vlastní tíha železobetonu s návrhovou hodnotou 2750kg/m3 (při standardní hmotnosti 2500kg/m3).
- Hmotnost podlahové konstrukce je 150 kg/m2.
- Užitečná nosnost 300 kg/m2.
- Hmotnost příček (průměrná) 150 kg/m2.
Celkový pohled na schéma výpočtu.
Schéma deformace desky při zatížení.
Diagram Mu momentů.
Zápletka momentů Mx.
Výběr horní výztuže podle X.
Výběr horní výztuže dle U.
Výběr spodní výztuže podle X.
Výběr spodní výztuže podle U.
Předpokládaná rozpětí byla 4,5 a 6 m. Podélná výztuž je dána:
- armatury třídy A-III, B25,
- ochranná vrstva 20mm
Protože oblast podpory desky na stěnách nebyla modelována, výsledky výběru výztuže v krajních deskách mohou být ignorovány. Toto je standardní nuance programů, které pro výpočet používají metodu konečných prvků.
Věnujte pozornost přísné shodě hodnot prasknutí momentu s trhlinami požadované výztuže.
Tloušťka monolitické desky
V souladu s provedenými výpočty lze doporučit, aby pro instalaci monolitických stropů v soukromých domech byla tloušťka stropu 150 mm, pro rozpětí do 4,5 m a 200 mm do 6 m. Překročení rozpětí 6m je nežádoucí. Průměr výztuže závisí nejen na zatížení a rozpětí, ale také na tloušťce desky. Často instalovaná výztuž o průměru 12 mm a stoupání 200 mm bude tvořit významnou rezervu. Obvykle si vystačíte s 8 mm v krocích po 150 mm nebo 10 mm v krocích po 200 mm. Ani toto posílení pravděpodobně nebude fungovat na doraz. Užitečné zatížení se ubírá na úrovni 300 kg/m2 – v bydlení ho může tvořit třeba velká skříň zcela zaplněná knihami. Skutečné zatížení v obytných budovách je zpravidla výrazně menší.
Celkové požadované množství výztuže lze snadno určit na základě průměrného hmotnostního koeficientu výztuže 80 kg/m3. To znamená, že pro podlahové zařízení o ploše 50 m2 o tloušťce 20 cm (0,2 m) bude zapotřebí 50 * 0,2 * 80 u800d XNUMX kg výztuže (přibližně).
Za přítomnosti soustředěných nebo významnějších zatížení a rozpětí není možné použít průměr a rozteč výztuže specifikovaný v tomto článku pro instalaci monolitického stropu. Pro odpovídající hodnoty bude vyžadován výpočet.
Video: Základní pravidla pro instalaci monolitických podlah
Monolitické podlahy našly své uplatnění při výstavbě obytných nízkopodlažních soukromých domů, dílen, hangárů a dalších průmyslových objektů.
S jejich pomocí můžete oživit nestandardní architektonická řešení. Na tyto typy podlah se vztahuje řada přísných požadavků, jejichž dodržování je povinné.
Technické vlastnosti masivních desek
Vysoce kvalitní betonová podlaha musí splňovat určité normy:
- žádná deformace;
- tuhost, dlouhá životnost;
- ohnivzdornost;
- tepelná izolace;
- odolnost proti vlhkosti;
- nosnost.
Velikost plných a dutinových desek
V současné době jsou monolitické betonové desky prezentovány v různých rozměrových rastrech. Standardní rozměry produktu jsou:
- délka: 160 – 1500 cm;
- šířka: 60 – 150 cm;
- výška: 22 cm.
Tyto rozměry jsou univerzální, lze s nimi postavit budovu téměř jakéhokoli designu. V případě potřeby si můžete objednat desky na míru.
Rozměry dutých železobetonových konstrukcí:
- délka: od 2,4 do 6,6 m;
- výška: 22 cm;
- šířka: od 0,6 do 2,4 m.
Nejběžnější velikosti pevných desek jsou:
- délka: od 2,6 do 4,2 m, výška 12 cm, a také 6,6 m výška 16 cm;
- šířka: od 1,2 do 2,4 m;
- pokud je výška výrobku 10-12 cm, je nutné zajistit další zvukovou izolaci.
Je to důležité,: při výběru rozměrů desek se doporučuje vědět, že skutečná velikost konstrukce se liší od jmenovité. Skutečná velikost je o 10 cm menší na šířku a o 20 cm menší na délku.
Šetrné k životnímu prostředí
Betonové podlahy jsou podmíněně šetrné k životnímu prostředí. Při výrobě konstrukcí se nepoužívají nebezpečné sloučeniny a nečistotysestávají z určité třídy betonu, vody, písku a armovací klece. Zároveň nelze s jistotou říci, že monolitické výrobky jsou zcela ekologické.
Požární odolnost
Monolitické desky mají limit požární odolnosti R45 – R90. Nejedná se o příliš velký ukazatel, je to dáno tím, že pracovní výztuž je chráněna tenkou vrstvou betonu. Pracovní výztuž výrobku se tedy rychle zahřeje na kritickou teplotu, po které se výztuž ohne a deska se zničí.
Vlhkost
Odolnost železobetonových monolitických prvků proti vlhkosti závisí na třídě betonu. Čím vyšší je třída betonu, tím lepší jsou ukazatele odolnosti proti vlhkosti. Odolnost monolitických desek proti vlhkosti se může lišit od W2 do W6. Konstrukce s vodotěsností W6 jsou odolné vůči dlouhodobému působení destruktivních faktorů a nejsou náchylné ke korozi.
Tepelná vodivost
Tepelná vodivost betonových monolitických výrobků závisí na použitých plnivech.
Součinitel tepelné vodivosti těžkého betonu je od 1,2 do 1,5 W/mK, lehkého betonu – od 0,25 do 0,52 W/mK.
Součinitel tepelné vodivosti přímo závisí na hmotnosti výplňové složky. Čím lehčí materiál, tím lépe výrobek udržuje teplo a naopak.
V budovách z těžkého materiálu je nutné instalovat další vnější tepelnou izolaci.
Hmotnost desek závisí na rozměrech výrobku, přítomnosti/nepřítomnosti dutin. V průměru se hmotnost monolitické konstrukce pohybuje od 960 kg do 4,8 t. Pro instalaci produktů je nejčastěji nutné použít speciální zařízení.
Životnost
Při dodržení výrobních a instalačních technologií monolitických desek může jejich životnost dosáhnout 100 let. Praxe však ukazuje, že struktury se začnou hroutit rychleji. Důvodem může být nesprávně zvolený materiál, zvýšené zatížení výrobku, porušení technologie instalace nebo nekvalitní materiál.
Nosnost
Jakákoli podlaha má nosnost – to je jeden z klíčových parametrů při výběru desky. Nosnost závisí na rozměrech, tvaru výrobku, přítomnosti a průměru dutin.
Únosnost desek je vypočítána již při návrhu konstrukce. V závislosti na značce betonu a rozměrech výrobku se nosnost pohybuje od 800 do 1450 kgf/m2.
Nejčastěji se pro výrobu monolitických konstrukcí používá cement třídy M300 – M400. Cement M300 je plastičtější, ohnivzdorný a odolný proti průhybu. Cement M400 vydrží velké zatížení, ale je méně plastický.
Je to důležité,: pro vyztužení betonových monolitických prvků se používají ocelové pruty třídy A3 nebo A4.
Načíst
Pro výpočet zatížení potřebujete znát hmotnost desky (uvedeno v technické dokumentaci). Poté je třeba určit celkovou hmotnost výrobků, které budou na podlaze (nábytek, spotřebiče atd.).
Podle norem musí být zatížení monolitických desek v soukromé bytové a vícepodlažní výstavbě minimálně 1,5 kN/m1,5. nebo XNUMX kPa.
Při výstavbě bytových domů je průměrné zatížení 150 – 200 kg na m2 . Při výstavbě průmyslových staveb je nutné, aby podlahové desky měly index únosnosti 8 nebo 9, to znamená, že vydrží zatížení 800-900 kg/mXNUMX.
Proč musí být splněny parametry?
Kvalita, bezpečnost a životnost stavby závisí na správné volbě rozměrů monolitické desky. Stavby s parametry vhodnými pro výstavbu bytových domů nelze použít pro výstavbu průmyslového objektu. Taková budova může být nebezpečná. Je nutné přesně vypočítat únosnost a zatížení povlaku.
Je také iracionální používat pevnější prvky pro stavbu obytného domu. Struktura bude samozřejmě pevnější a spolehlivější, ale budete muset zaplatit výrazně více.
Závěr
Monolitické desky se aktivně používají ve stavebnictví díky svým vynikajícím technickým vlastnostem. Je však důležité vybrat správné rozměry výrobků pro určitý typ stavby, správně vypočítat jejich nosnost a nosnost. Pro začátečníka bude obtížné provést všechny potřebné výpočty sám, takže je lepší vyhledat pomoc od profesionálů.
