Бетонирование площадки под машину: бюджетное и достаточное армирование

Наверное я просто чего-то не понимаю в подходе к строительству (может и к остальным работам)...
Если я не знаю, как бетонировать, то надо почитать, хотя-бы этот форум, да и специализированных сайтов немало... А когда почитал, то "обычный" бетон замесить и отлить в достаточно качественном варианте уже получается и не сложно - просто следовать написанному (выбрав наиболее непротиворечивые и, желательно, логичные рекомендации) и не изобретать велосипед...
Если что, я нифига не бетонщик с многолетним опытом, я обычный (хоть и немного дотошный) самостройщик.

 

Не нашел там самого расчета, только упоминание о нем, так что, ознакомиться не смог. Но даже в том, что есть, присутствует понимание, что плита может изгибаться не только вниз, но и вверх. А если порассуждать дальше и рассмотреть момент заезда автомобиля на плиту, то "гнуть" середину плиты будет только вверх... А если два авто на одной плите и расстояние между ними больше чем до края...
Совсем, на мой взгляд, аксиома не получается - слишком много вариантов комбинаций нагрузок и совсем не факт, что изгибающие усилия на всех участках плиты будут всегда сильнее вниз, чем вверх.
Аксиомой основное нижнее армирование становится только для шарнирного опирания плиты по краям, тогда расположение нагрузки не важнО. А плита - площадка под машину (машины), если уж проводить аналогии, то будет скорее похожа на многопролетную плиту. И тут, как минимум, просится симметричное верхнее и нижнее армирование. Что собственно фактически и предложено -

. - Низ 8мм пореже, а верх 6мм и почаще.

 

@Константин Я., мой опыт общения с многочисленными пользователями и участниками моих тем, показывает, что все не так просто. Вопросы порой такие, что... В любом деле опыт основа основ при непременном понимании технологии и физики процесса. Фразы, типа "относительно чистые инертные" не катят. Они либо чистые, без глинистых примесей, либо непригодные для бетонных работ. Да других тонкостей предостаточно.

 

Не думаю, что Вам поможет выложенный файл программы в которой велись расчеты. Вам его просто не в чем посмотреть.

Нет, речь о динамических разнонаправленных нагрузках, что упомянуто в тексте.

Теоретические рассуждения, приведенные Вами, имеют право на жизнь, но они весьма абстрактны. Многое, если не все зависит от основания под плитой.

 

Насколько знаю, не всё так категорично - не готов сейчас приводить конкретные цифры, но наличие глинистых примесей в инертных для бетонов вполне допускается ГОСТ, и во вполне значимых количествах - в процентах от массы.
Да и никто, думаю, не будет самостоятельно добывать инертные "в соседнем овраге" (по крайней мере, прочитав тут про требования к их чистоте). А с "официальных" карьеров возят обычно с допустимыми загрязнениями (хотя, и тут повыбирать можно).

 

Вполне согласен...
Но выше исключительно нижняя арматура в качестве рабочей подаётся как аксиома, т. е., эта рекомендация тоже вполне абстрактная, предлагаемая для всех случаев, без учета их особенностей и в том числе, основания под плитой.
А, получается, что эта "аксиома" не всегда верна...

 

@Константин Я., Вы не первый год на форуме и наверняка встречали массу примеров разрушения фундаментов из-за некачественного заводского бетона. Причина, как правило в инертных, песок с глинистым содержанием. Что уж говорить о начинающих строителях, которые с трудом отличат гравелистый песок от мытого. Не редко используют для самозамеса мелкий пылеватый песок, что в принципе не допустимо.

 

@Константин Я., согласен. Надеюсь, наши рассуждения о "сферическом коне в вакууме" на этом закончатся

 

Ну, здесь не совсем так. Закладывается то что не поддается расчету или слишком сложно для расчета, поэтому закладывают на всякий случай или с запасом. Бетон трескается не от нагрузки, а от деформации, возникающей вследствие этой нагрузки, а для сопротивления этой деформации служит и бетон, и основание, и арматура. Так вот если основную часть сопротивления деформации воспринимает на себя основание, то арматура как бы и совсем не нужна. Однако в этом случае при точечных нагрузках могут возникнуть локальные напряжения, которые не передадутся в полной мере на основание, и тогда бетон трещит. Вот здесь и нужна конструктивная арматура, чтобы распределить это напряжение по большей площади площадки и далее на основание. При этом величина деформации резко уменьшается, поскольку ей сопротивляется бОльшая площадь основания. Хватит ли тут параметров тонкой СП-арматуры - не знаю, но вполне допускаю что может и хватить. Не такая ответственная конструкция чтобы переживать если что
Совсем другая картина возникает когда плита подвешена, там на растяжение работает только арматура.

Это зависит от характера нагрузок. Пример: машина заезжает на плиту, в этот момент плита стремится согнуться горбом наверх - машина колесами придавливает вниз ей край, а центр плиты лежит на упругом основании. Здесь в центре верхний слой плиты подвергается растяжению, нижний - сжатию. Далее машина проезжает в центр, картина меняется на противоположную, теперь плита гнется вниз под весом машины. Поэтому все дорожные плиты армируются в два слоя.
В плите перекрытия тоже зависит от ее конструкции, если залить единый монолит с центральной стеной посредине, то в этом месте плита под нагрузкой будет стремиться переломиться об эту стену вниз, т. е. в районе центральной опоры на растяжение будет работать как раз верхняя арматура.

 

Насколько понимаю, всё это не отменяет соотношения одинаково работающей (пусть, распределяющей напряжения...) стальной и стеклопластиковой арматуры как 1/4.
На мой взгляд, лучше "не переживать" за вчетверо более дешевое армирование, чем переплатить вчетверо и иметь точно такие-же основания "не переживать".

Уточню - я не утверждаю, что в каком-то случае стеклопластиковое армирование не сработает, что его не хватит, что его нельзя использовать... Для этого обычно недостаточно данных.
Но практически в любом случае (по крайней мере, если не планируются трещины в изделии) можно утверждать, что применение стеклопластика обходится примерно в четыре раза дороже, чем применение стали, при аналогичном результате от армирования. И никакого удобства или экономии применение стеклопластика дать не способно в абсолютном большинстве случаев.
Если ещё конкретнее, то в частном домостроении практически нет случаев, когда есть смысл применять композитное армирование, кроме разве что без претензий, из плохонького бетона,... сделанных дорожек и отмосток, где хозяина не смущают трещины любой ширины.

 

Арматура-то работает одинаково, но условия в которых она работает, различны. Балка или плита с СП скорее всего разрушится не потому, что разрывается снизу из-за недостаточной жесткости арматуры, а из-за того, что бетон раздавливается сверху, в сжатой зоне (для схемы с шарнирным опиранием) из-за ее малой высоты. Раскрытие трещин само по себе к неработоспособности плиты или балки не приводит, что с СП, что со стальной арматурой. Вот здесь может оказаться что бОльшая прочность СП-арматуры на разрыв окажется важнее ее меньшего модуля упругости, т. к. из-за упругого основания плита не достигнет деформаций, способных ее сломать (в отличие от стен например, которые на ней будут возведены). Плита будет гнуться в пределах, где ее бетон не разрушится.
Повторюсь, это никакие не точные данные, а предположение. Считать неохота, а Лира или что-то вроде этого дорого стоит.

PS Ну и насчет применения СП в частном домостроении, есть область где она точно вне конкуренции - связи в трехслойной стене.

 

В данном случае я говорил о применении композитного армирования а не арматуры. Связи это, как понимаю, не армирование. И никогда не возражал против такого использования композита, хоть в виде готовых связей, хоть при самостоятельной нарезке из арматуры (хотя, лучше с обсыпкой, чем с навивкой).

Вот только не встречал пока самостройщиков, которые спокойно относились бы к образованию трещин в их конструкциях.

Не понимаю, каким образом прочность окажется важнее? При равном сечении стали и стеклопластика, максимально допустимая для стали нагрузка растянет её на не очень "страшные" (но во многих случаях уже неприемлемые) 2мм/пм (примерно), а стеклопластик эта-же нагрузка растянет уже на 8мм/мп. Т. е. задолго до использования якобы "более важной" высокой предельной прочности стеклопластика (менее чем на 50%), он растянется не неприемлемые ни в каком случае 8мм/пм. А при меньших нагрузках ещё вполне достаточно прочности стали, да ещё и с вчетверо меньшими деформациями по сравнению со стеклопластиком.
А использовать полностью прочность стеклопластика (даже приблизиться к использованию этой прочности) тем более не получится, т. к. при максимально допустимой нагрузке он растянется уже на 2см/пм...
Так что, в любом случае (кроме предварительно напряженных конструкций) низкий модуль упругости не позволяет использовать более высокую прочность композитной арматуры. И даже "на уровне" прочности стали композит использовать не получится - слишком сильно он вытянется под такими нагрузками.

И не понимаю, что может изменить расчет плиты, если заранее известно, что напряжения, превышающие допустимые для стали, растянут стеклопластик (приблизительно) более 8мм/пм. причем, даже 50% от допустимых для стали напряжений растянут стеклопластик на тоже практически в любом случае неприемлемые 4мм/пм...
Так как можно использовать более высокую прочность стеклопластика, если этому использованию мешает низкий модуль упругости?

 

Для жилых здание нормой считается раскрытие 0,3 мм если не ошибаюсь. Самостройщики об этом знают не все, поэтому и относятся спокойно А кто знает, тот тоже относится спокойно.

Может в определенном случае. Дело в картине разрушения обычной подвешенной плиты по сравнению с лежащей на упругом основании. Вы пишете так, будто бетон в подвешенной плите разрушается от того, что он растягивается на "неприемлимые" 8 мм, но на самом деле эти 8 мм могут оказать такие же приемлимые, как и 2 мм. И при этих абсолютных 8 мм трещины в бетоне могут раскрываться на те же допустимые 0,3 мм. Плита трещит не по этому, а потому что из-за низкого модуля упругости нейтральная зона - граница между зоной сжатия и растягивания - при использовании СП сдвинута в сторону сжатия. Плита не "разорвется" в нижней части, а раздавится в верхней, то есть теоретически сможет пройти по нагрузкам по второму предельному состоянию, но не пройдет по первому. То же самое случится если вы используете тонкую плиту со стальной арматурой большого сечения например. Если вы сделаете плиту в 2 раза толще, то при той же СП-арматуре и той же нагрузке она уже не разрушится и даже может не превысить значения по раскрытию трещин, хотя растягивающие усилия в ней останутся такие же.
В плите же на упругом основании картина другая, плита может пройти по первому предельному состоянию благодаря работе основания, а по второму - благодаря работе арматуры. При том же или даже меньшем диаметре СП-арматуры.

 

Вот и "сторонники" применения стеклопластика упоминают всё время о моменте разрушения армированного изделия... Но до этого момента изделие должно ещё "дожить". Нам практически всегда важно не только под какой нагрузкой "сломается", но и как будет до этого работать. Вот как при удлинении арматуры 8мм/пм, может получиться раскрытие трещин не более допустимых 0,3мм - только если таких трещин будет не менее 26 на пм. Т. е. трещины, причем раскрывшиеся, должны располагаться в среднем через 4см. Это возможно? На практике, а не в теории? Мне "кажется", такое нереально. Будет гораздо меньшее количество трещин с большей шириной раскрытия, т. е., изделие будет непригодно к эксплуатации, даже если не разрушится.

И я не возражаю против того, что разрушение может произойти и при относительно небольшом удлинении арматуры (раскрытии трещин), из-за разрушения бетона в сжатой зоне. Но тут тоже с композитом всё плохо (по сравнению со сталью) - чем сильнее удлиняется арматура, тем больше шансов что высота сжатой зоны окажется меньше требуемой для работы бетона. Работает элементарная логика - если не растянется (слишком сильно) стеклопластик, так что начнет разрушаться бетон в сжатой зоне, то не растянется и почти вчетверо более тонкая сталь. Конечно, если только не допускается удлинение арматуры более 8мм/пм. А оно не может допускаться практически не в одной строительной конструкции (по крайней мере, жилищном строительстве).

Повторюсь в очередной раз - разговор не про то, хватит или нет стеклопластикового армирования (его модуля упругости), будет с ним нормально работать изделие или нет, разрушится оно или нет... Разговор о том, что там где нормально будет работать стеклопластик (изделие пройдет по обеим группам предельных состояний), так-же нормально будет работать сталь примерно вчетверо меньшего сечения (соответственно в разы более дешевая), т. к. растягиваться они будут примерно одинаково. А конструкций, где не будет недопустимого раскрытия трещин даже при допустимых для стали 2мм/пм, у меня как-то не получается представить. К примеру, потрескавшиеся плиты перекрытия, имеют обычно не более 3-4 раскрывшихся трещин на пм. (может, конечно, просто мне не повезло увидеть больше), а при ширине до 0,3мм это суммарное удлинение арматуры менее 1,5мм на этот пм. Т. е., обычно даже прочность стали не получится использовать "полностью" (при постройке дома) из-за слишком большого её удлинения, а у стеклопластика с отношением прочности к удлинению всё хуже даже не в разы, а примерно на порядок.

 

Опять же, о каких условиях работы идет речь? Если о незащемленной балке/плите на двух опорах, это одно. Если оно же, но на упругом основании - это совсем другое. Изгиб плиты удерживает в заданных пределах не арматура, работающая совместно с бетоном в сжатой зоне, а упругое основание. Плита "покоится" себе спокойно на нем, а чтобы при этом не возникало лишних трещин, в ней заложена арматура - стальная или СП.

Да нет же Поймите, речь о двух совершенно различных следствиях растягивания арматуры. Первое - это непосредственное растягивание бетона в зоне растяжения. Втрое - это "ПЕРЕНОС" нагрузки на сжатую зону вследствие этого растягивания. Когда говорится что арматура и бетон работают совместно подразумевается не то что они в одной прессформе запакованы, а что одно - растягивает, а другое - сжимает, и благодаря РАВЕНСТВУ этих сил плита находится в статическом состоянии - держит нагрузку. Площадь сечения сжатия в армированном бетоне зависит характеристик и бетона, и арматуры, в подвешенной плите только соотношением этих сил и определяется поведение плиты, и тут модуль упругости, а точнее отношение модулей упругости бетона и арматуры, является определяющим, поскольку при одной и той же силе СЖАТИЯ бетона, уменьшение площади сечения зоны сжатия автоматически означает увеличение давления в этой зоне, а прочность определяется именно выдерживаемым давлением, т. е. силой к площади. В случае опирания плиты на упругое основание, это соотношение уже не работает - все берет на себя упругое основание. Там совершенно другая картина нагружения. Обычная машина не будет растягивать плиту как блин на тарелке, чтобы он растрескался от растяжения под давлением колес.