В прошлый раз мы детально рассмотрели несколько основных типов межэтажных перекрытий. При этом ряд принципов их устройства я объяснял «на пальцах», без подробностей и деталей, для понимания которых необходимо построение базовых схематических эпюр. Но давайте все же разберём более детально, как работает плита перекрытия и как не допустить её разрушения.
Важнейший постулат для понимания всей физики процесса - бетон работает только на сжатие. Серьёзные растягивающие нагрузки он не выдерживает. Для того, чтобы материал мог работать на растяжение, его армируют, получая на выходе железобетон. Разумеется, армировать нужно только те области конструкций, которые подвержены наибольшему воздействию растягивающих нагрузок - перерасход дорого металла никому не нужен. Если что-то напутать и растягивающая нагрузка возникнет в неармированном для её восприятия месте конструкции - та начнёт разрушаться. А теперь на примерах и с эпюрами!
Начнём, как и в прошлый раз, с заводских плит перекрытия. Бывают плиты ПК и ПБ. Не вдаваясь в нюансы, и та, и другая плита может быть армирована напряжённой арматурой (это можно понять из паспорта изделия). Это делается для того, чтобы «заранее» компенсировать возникающие в процессе эксплуатации нагрузки, хотя бы от своего веса. При этом в плите ПК армируется только нижний пояс, в верхнем продольная арматура находится только с торцов плиты, а пролётной части её нет. В плитах ПБ ситуация схожая, просто нижний пояс армируется гораздо сильнее верхнего. Почему так? Внимание на рисунок 1:
Из рисунка видно, что в нижнем поясе возникает серьёзная растягивающая нагрузка - и именно он армирован напряжённой арматурой. Верхний же слой, подвергающейся сжатию, армируется только локально в местах опирания по торцам плит, где действуют изгибающий момент. Дальше точки нулевого момента (где растягивающая нагрузка начинает переходить на нижнюю грань плиты) армировать верхний пояс не имеет смысла. Именно поэтому категорически нельзя:
- опирать плиту на третью сторону (у края здания);
- опирать плиту больше чем на 150мм;
- опирать плиту на промежуточную третью стену.
Во всех трёх случаях в верхнем слое, где отсутствует (или слабое) армирование, будут возникать нежелательные растягивающие нагрузки, под воздействием которых плита будет разрушаться. В первом случае все очевидно – здесь вообще происходит опирание по третьей стороне, плиту ломает в продольном направлении. Во втором случае, если опереть плиту более чем на 150мм, нулевой момент сместится к середине плиты, следовательно в зоне отсутствия верхнего армирования появится нежелательная нагрузка. Третий случай самый характерный, покажем его на эпюре:
Само собой, в нижнем слое нагрузка уменьшается, но для того там и напряжённая (или усиленная обычная) арматура, чтобы работать на большие растягивающие нагрузки. А вот посередине в месте опирания на дополнительную стену появляется крайне нежелательный растягивающий верхний слой момент силы, разламывающий плиту перекрытия пополам. Таким образом, если у Вас три параллельных друг другу несущих стены, располагающиеся через 4 метра каждая - не надо покупать 8-ми метровую плиту перекрытия - только две плиты по 4 метра (ну если быть точнее, то длиной, равной длине пролёта плюс 300мм на опирание). Это справедливо и для ПК, и для ПБ плит.
А теперь монолитное перекрытие. Основное отличие от плит - оно без разрывов. Для того, чтобы понять, как оно работает и, соответственно, где располагаются сжимающиеся и растягивающие зоны, представьте, что оно изготовлено из крайне податливого поролона. Этот лайфхак применим к любой ж/б конструкции - стоит представить что она поролоновая - сразу все становится понятно. Так вот, мысленно положите на несущие стены или колонны поролоновое перекрытие - и вы видите, как в пролёте оно прогнулось вниз, а над несущими выгнулось, как кошка в боевой стойке. Тогда эпюру растягивающих нагрузок можно представить так:
Классически принято считать, что точка нулевого момента находится в 1/3 пролёта, но для перекрытий все же справедливо полагать, что в 1/6-1/3. То есть, если пролёт равен 3 метрам, то в 0,5-1м от несущих стен, в среднем 750мм. Обычно перекрытия базово армируют сплошняком и верхний, и нижний пояса, а в областях, которые будут воспринимать растягивающую нагрузку - армирование усиливают (учащают). Для нашего примера - в нижнем поясе области, находящиеся от несущих колонн дальше 750мм, а в верхнем - области над несущими стенами вплоть до 750мм от них.
Вот и вся теория! Повторюсь: о других нюансах обустройства перекрытий (различиях в технологиях, их плюсах и минусах) было сказано в предыдущей статье, а в следующей расскажу, как правильно просчитать и выставить опалубку для монолитного перекрытия. Подписывайтесь на канал и стройте надёжные дома!
