Расчет полов с жестким подстилающим слоем

2.1 Расчет распространяется на сплошные подстилающие слои бетонные и из жаростойкого бетона на грунте и на теплоизоляционном слое из сыпучих материалов (шлак и др.), уложенных на плите перекрытия, а также из кислотоупорного бетона на грунте.

2.2 Полы производственных зданий условно разделяются на нижеследующие группы:

I - полы, на которые не устанавливается стационарное технологическое оборудование (для технологического оборудования устанавливаются специальные фундаменты, а полы воспринимают нагрузки от людей, транспортных средств, складируемых материалов);

II - полы, на которые устанавливается стационарное оборудование без особых требований к деформации основания (возникновение остаточных деформаций или трещин в подстилающем слое пола не приводит к нарушению нормальной эксплуатации стационарного оборудования, а при необходимости ремонта пола допускается перемещение этого оборудования на другой участок);

III - полы, на которые устанавливаются станки, насосы и другое не связанное в единые комплексные линии оборудование с особыми требованиями к основанию;

IV - полы, на которые устанавливаются автоматизированные линии, гибкие системы и т.д.

V - полы, в которых предусмотрено устройство гидроизоляции.

2.3 На схеме нагрузок в плане должна быть указана их наибольшая величина, размеры и форма следов опирания на пол и наименьшие расстояния между этими следами.

Собственный вес пола, а также нагрузки, равномерно распределенные по всей площади, при расчете не учитываются.

2.4 В зависимости от формы и величины площади следа опирания различают следующие нагрузки:

а) Простого вида - равномерно распределенные по площади следа, расположенного в плане так, что наименьшие расстояния от центра следа одной нагрузки до следа другой нагрузки превышает 61, где 1 - характеристика гибкости плиты бетонного подстилающего слоя, принимаемая по табл. 2.3 или вычисляемая по формуле (см. п. 2.10).

При подстилающем слое на грунте основания различают следующие виды следа: след в виде круга радиусом r_р £ 61 (в том числе от колес безрельсовых транспортных средств);

след в виде прямоугольника длиной а_р и шириной b_р при а_р ³ b_р;

след, ограниченный с одной стороны прямой и имеющий размеры, при которых квадрат со стороной а_р = 12,21 вписывается в этот след, в этом случае расчет ведут на нагрузку, равномерно распределенную по условному квадратному следу со стороной а_р = 12,21;

след, ограниченный с двух сторон параллельными прямыми и имеющий размеры, при которых прямоугольник длиной а_р = 12,21 и шириной b_р < 12,21 вписывается в этот след, в этом случае расчет ведут на нагрузку, равномерно распределенную по условному прямоугольному следу длиной а_р = 12,21 и шириной b_р;

При подстилающем слое на теплоизоляции из сыпучих материалов, уложенных по плите перекрытия различают следующие виды следа:

след в виде прямоугольника с отношением сторон от 1 до 1,5, равновеликий следу в виде круга радиусом r_р £ 21;

след в виде прямоугольника длиной а_р £ 0,61, шириной b_р < а_р;

след в виде круга радиусом r_р < 21 (в том числе от колес безрельсовых транспортных средств).

б) Сложного вида (рис. 1 и 2) - при подстилающем слое на грунте основания:

равномерно распределенные по площади следа, отличающегося по величине или по форме следа от указанных в подпункте "а";

неравномерно распределенные по площади следа;

расположенные так, что наименьшее расстояние от центра следа одной нагрузки до следа другой нагрузки менее 61.

Примечание: определение 1 приведено в п. 2.10, а_р, b_р и r_р - в п. 2.5.

2.5 Для нагрузок простого вида расчетные размеры следа а_р, b_р и r_р определяются по формулам:

a_p = a + 2h₁ (1)

b_p = b + 2h₁ (2)

r_p = r + 2h₁ (3)

где "а" и "b" - длина и ширина прямоугольного следа на поверхности покрытия в см; при опирании предметов на пол по образующей цилиндрической поверхности или ребром след условно принимают прямоугольным, у которого b = 0,11;

h₁ - толщина слоев пола, расположенных выше подстилающего слоя, в см;

r - радиус круга, равновеликого площади следа опирания на поверхности покрытия, в см;

- при прямоугольном следе:

(4)

- для следа колес безрельсовых транспортных средств r = D/2. Величину "D" рассчитывают по формуле:

, где (5)

F - площадь следа колеса в см² для конкретного транспортного средства.

- при опирании предметов на пол углом, след условно принимают круглым, у которого r = 0,11, в см.

Если бетонный подстилающий слой используется в качестве покрытия, то принимают а_р = а, b_р = b, r_р = r.

2.6 Расчетную нагрузку Р_р от колеса транспортных средств определяют по формуле:

Р_р = К×Р, где (6)

Р - нагрузка на колесо, кН;

К - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от других колес; для транспортных средств с двумя осями К = 1,2, с тремя и четырьмя осями К = 1,8.

2.7 Проектирование и устройство подстилающих слоев в полах производственных зданий выполняется в соответствии с требованиями СНиП 2.03.13-88 "Полы", а также Раздела I настоящего документа.

2.8 Расчет прочности пола с бетонным подстилающим слоем производят на изгиб. При нескольких нагрузках простого или сложного вида расчет ведут на каждую из них в отдельности.

2.9 Напряжение растяжения при изгибе s_р, МПа, в плите бетонного подстилающего слоя определяют по формуле

£ R_dt (7)

Толщину h, см. бетонного подстилающего слоя определяют по формуле:

(8)

В формулах (7) и (8):

М_р - расчетный изгибающий момент, Н×см/см, (отнесенный к одному сантиметру ширины сечения плиты), определяемый при нагрузках простого вида по формулам (9), (11) и (12), при нагрузках сложного вида по формуле (13);

R_dt - расчетное сопротивление растяжению, МПа, принимаемое по табл. 2.1.

Толщина подстилающего слоя в производственных помещениях должна быть не менее 100 мм (см. СНиП 2.03.13-88 "Полы").