Влияние параметров армирования монолитной железобетонной плиты пола на ее работоспосо

[Filippcha]

Одной из актуальных задач современного строительства, в связи с увеличением объемов товарооборота, является изготовление долговечных монолитных конструкций полов складских объектов. Снижение эксплуатационной долговечности монолитных железобетонных полов может быть вызвано следующими факторами:
-недостаточным уплотнением песчаной подготовки под бетонным основанием или монолитной железобетонной плитой пола;
-отсутствием устройства температурно-усадочных и деформационных швов;
-несоответствием принятых параметров армирования и конструкции плиты пола поверочным расчетам, необеспечением должного контроля проектного расположения арматурных сеток в сечении плиты в процессе устройства пола;
-введением в конструкцию пола разделительного слоя между элементами пола (бетонным основанием и монолитной железобетонной плитой пола).



Каждый из вышеперечисленных факторов вносит свою долю в снижение требуемой долговечности конструкции пола. Накопленный опыт при проведении обследований монолитных бетонных полов позволяет объективно и инструментально оценить роль каждого фактора в снижении работоспособности конструкции плиты пола. Так, например, при обследовании полов на складах Томилинской птицефабрики в Люберецком районе Московской области за три года интенсивной эксплуатации железобетонных полов с упрочненным верхним слоем несущая способность плиты снизилась на 30-40% за счет образования большого количества трещин и уступов между захватками плиты пола (рис. 1).
По результатам инструментальной диагностики определена следующая конструкция пола на контролируемых участках: бетонное основание толщиной 50-55 мм и прочностью на сжатие 310-320 кгс/см2; разделительная прослойка (гидроизоляции) из полиэтиленовой пленки;
монолитная железобетонная плита толщиной от 130 до 155 мм из бетона класса В22,5, армированная двумя рядами сетки из арматурной стали АШ 08 мм с шагом 200x200 мм; упрочненный слой, полученный путем обработки составами «Н-формула» с прочностью в поверхностном слое 65-70 МПа. Выбуривание образцов-кернов (рис. 2) показало, что верхняя арматурная сетка на всех контролируемых участках имеет смещение по сечению плиты к основанию пола.
Защитный слой верхнего ряда сетки колебался от 40 до 70 мм, а нижний составил менее 10 мм.
Поверочный расчет существующей конструкции пола показал, что в проходе между стеллажами и стойками при наихудшем сочетании нагрузок наблюдается значительный дефицит прочности нормального сечения при действии отрицательного (обратного) изгибающего момента в сечении плиты, причем предельное состояние плиты пола наблюдается в проходе между стеллажами при движении транспорта (рис. 3).
Анализ полученных результатов и исследование причин образования трещин способом составления комбинаций различных видов загружений показывает, что вероятными причинами образования трещин в силовой плите пола является совместное действие следующих факторов:
превышение величин защитного слоя верхней арматурной сетки;
отсутствие организации устройства температурно-усадочных швов в период производства бетонных работ; неравномерное нагружение плиты пола неконтролируемыми нагрузками, сосредоточенными на ограниченной площади; интенсивность воздействия транспорта оценивалась как «значительная» (СНиП 2.03.1 3-88 «Полы») при которой бетон должен соответствовать классу
по прочности на сжатие В25.
Считаем целесообразным обратить внимание на то, что для многих складов, использующих многоярусные стеллажи, монолитная плита пола выполняет роль силовой плиты, в связи с чем необходимость проведения расчетов плиты не вызывает сомнений, а армирование плиты следует выполнять в двух уровнях.
Для проведения расчета принимается модель «плита на упругом основании». В качестве расчетного «прототипа» модели принимается фрагмент плиты, загруженный узловыми сосредоточенными силами в местах опирания стоек. В расчете учитываются габаритные размеры ячейки стеллажа, нагрузки на парные и рядовую стойки.
Как показывают расчеты плиты пола, выполненные с использованием вычислительного комплекса «STARK ES 4.2» и гибридных элементов (тип 2), при воздействии эксплуатационных нагрузок от стеллажных стоек и колесных пар погрузчиков возникает отрицательный изгибающий момент в сечении плиты. Наибольшее значение изгибающих моментов Мх и Мy наблюдается при значительных величинах защитных слоев при смещении арматурной сетки в верхнем поясе плиты при укладке бетона. Обеспечение контроля расположения арматурных сеток проектным параметрам является одним из основных резервов для повышения трещиностойкости и долговечности монолитной плиты пола.
Кроме того, образование дефектов в бетонных полах зависит также от правильной и своевременной организации нарезки усадочных швов. Шаг швов, их расположение должны определяться специалистами, а не отдаваться на откуп строительной организации, которая часто осуществляет нарезку швов в виде «косметической» операции, когда усадочные трещины проявились в плите пола и организация нарезки швов потеряла свою актуальность, играя уже негативную роль.
Таким образом, образование дефектов в монолитных плитах полов при несоблюдении проектных требований по параметрам армирования или при нарушении расчетных геометрических характеристик плиты пола приводит к снижению технического состояния конструкции пола, которое оценивается в соответствии со СП 13-102 2003 «Правила обследования несущих конструкций зданий и сооружений» ФГУП КТБ ЖБ как «ограниченно работоспособное». При этой категории состояния конструкций необходимо проведение контроля состояния плиты пола и условий эксплуатации. Восстановление несущей способности плиты пола воз-можно путем заделки (лечения) трещин полимерными компаундами и усиления плиты на ослабленных участках специальными методами.