VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS HALFEN-DEHA Bronius Jonaitis, Arnoldas Šneideris MONOLITINIO GELŽBETONIO BALKONO PLOKŠČIŲ ARMAVIMAS ELEMENTAIS SU IZOLIUOJANČIU INTARPU Mokomoji knyga Vilnius 007
UDK įrašomas leidykloje Bronius Jonaitis, Arnoldas Šneideris. Monolitinio gelžbetonio balkono plokščių armavimas elementais su izoliuojančiu intarpu. Vilnius: Technika, 007. 48 p. Knygoje aptariami balkonų konstrukciniai sprendiniai panaudojant armavimo elementus su termoizoliaciniais intarpais, leidžiančiais išvengti šalčio tiltelių susidarymo. Pateikta armavimo elementų parinkimo programa. Leidinys skirtas projektuotojams, kvalifikacijos kursų klausytojams bei studijuojantiems statybines konstrukcijas, rengiantiems bakalaurų baigiamuosius darbus Leidinį rekomendavo statybos fakulteto studijų komitetas. Recenzavo: Vardas Pavardė, Vardas Pavardė VGTU leidyklos Technika mokomosios metodinės literatūros knyga. ISBN įrašomas leidykloje B. Jonaitis, A. Šneideris, 007 VGTU leidykla Technika, 007
TURINYS 1. Įvadas...4. Konstrukciniai sprendimai...6 3. Balkono armatūros skaičiavimas pagal STR.05.05:005...30 4. Balkono plokštės armatūros skaičiavimas programa HALFEN HIT...36 5. Literatūra...4 6. Priedai...43 3
1. ĮVADAS Kaip architektūrinis elementas balkonai Europoje pradėti naudoti viduramžiais, renesanso ir baroko laikotarpyje. Jais puošti pastatų fasadai, interjerai, ypač žiūrovų salės. Balkonų plokštė buvo remiama į geležines arba medines gembines sijas, įleistas į storas mūrines sienas. Šiais laikais balkonai yra gyvenamųjų namų išorinių sienų būtina dalis. Jie daromi gelžbetoniniai, dažniausiai kaip gembinės plokštės. Gembinės plokštės inkaruojamos sienoje arba perdangoje. Pastarasis būdas paprastesnis ir dažniau naudojamas. Balkono plokštė į mūrinę sieną remiasi visu ilgiu ir inkaruojama. Šiuolaikiniuose pastatuose balkonai neretai daromi per visą fasadinės sienos ilgį ir išsikiša apie 1 m. 1 pav. Gembinių balkonų bendras vaizdas 4
pav. Gembinių balkonų bendras vaizdas 5
. KONSTRUKCINIAI SPRENDIMAI Dažnai balkonai įrengiami pratęsiant perdangos plokštę į išorę (3 ir 4 pav.). Perdangos plokštė Siena Šilumos izoliacija Balkono plokštė 3 pav. Gembinio balkono konstrukcinis sprendinys pratęsiant perdangos plokštę Įrengiant gembinį balkoną pratęsus perdangos plokštę, plokštės ir sienos sandūros zonoje šiluminės izoliacijos sluoksnis pertraukiamas (4 pav., a). Dėl to susidaro taip vadinami šalčio tilteliai, t. y. sandūros zonoje ant vidinio sienos paviršiaus temperatūra žemesnė (5 pav., a). Šalčio tilteliai ne tik padidina šilumos nuostolius, bet tuo pačiu padidina grybelių ant sienų susidarymo grėsmę. Kad dalinai išvengti šalčio tiltelių susidarymo, galimi konstrukciniai sprendiniai panaudojant metalinius profiliuočius bei gelžbetonines briaunas, paliekant tarpus šilumos izoliacijai (6 ir 7 pav.). Naudojant metalinius profiliuočius (6 pav.) arba paliekant gelžbetonines briaunas (7 pav.) atskirose zonose šilumos izoliacija pertraukiama ir neišvengiama šalčio tiltelių susidarymo. Kad nesusidarytų šalčio tilteliai, šilumos izoliacija turėtų būti nepertraukiama (4 pav., b). Šiuo atveju sienos ir plokštės sandūros zonoje sienos vidinio paviršiaus temperatūra nesumažėja (5 pav., b). 6
4 pav. Gembinis balkono konstrukcijų sprendinys: a pratęsiant perdangos plokštę; b su ištisiniu sienos apšiltinimo sluoksniu 7
5 pav. Temperatūros pasiskirstymas sienoje: a su pertrauktu apšiltinimo sluoksniu balkono zonoje (4 pav., a); b su ištisine šilumos izoliacija balkono zonoje naudojant HIT sistemos elementus (4 pav., b) 8
6 pav. Gembinio balkono konstrukcinis sprendinys panaudojant metalinius profiliuočius Perdangos plokštė Siena Balkono plokštė Šilumos izoliacija 7 pav. Gembinio balkono konstrukcinis sprendinys su išėmomis balkono plokštėje Vienas iš būdų, leidžiančių sumažinti šilumos nuostolius, o taip pat ir sienų drėkimą, yra balkono plokštės izoliavimas iš visų pusių. Tai susiję su didelėmis darbo sąnaudomis bei balkono plokštės storio 9
padidėjimu. 16 cm balkono plokštė apšiltinta iš abiejų pusių šilumą izoliuojančiu sluoksniu, kurio storis 8 cm, tampa 3 cm storio. Gembinių balkonų įrengimui nepertraukiant sienos apšiltinimo sluoksnio balkono plokštės ir sienos sandūroje, palengvina armavimo elementų HIT panaudojimas (8 pav., b). Tai armavimo elementai su šilumą izoliuojančiu intarpu iš polystireno. Tokie armavimo elementai gali būti naudojami 165 cm storio balkonų plokštėms iš betono, kurio klasė ne mažesnė kaip C0/5. Balkono tvirtinimo elementų HIT panaudojimas įgalina panaikinti šalčio tiltelius, o taip pat sumažina balkono įlinkį, kuris atsiranda izoliuojant balkoną nuo sienos (atitraukiant balkoną, darant metalinius arba gelžbetoninius intarpus (6 ir 7 pav.)). Naudojamas šilumą izoliuojantis 80 mm sluoksnis (intarpas) leidžia įrengti viso pastato ištisinę šiluminę izoliaciją (8 pav., a). Šalčio tilteliai minimalūs. Tai armatūros strypai ir specialūs strypeliai su galvutėmis gniuždomojoje zonoje ( padeliai ). Šalčio tiltelių sumažinimas iki minimumo pagerina patalpų mikroklimatą, leidžia išvengti grybo ant sienų (sienų drėkimo). HIT konstrukciniame sprendinyje atsisakyta betono (kad išvengti šalčio tiltelių susidarymo), dėl to visas jėgas turi atlaikyti armatūros strypai. Per putų polistirolo sluoksnį praeina trijų tipų strypai, kurių kiekvienas atlaiko skirtingas jėgas. Viršutiniai strypai yra pagrindiniai ir atlaiko tempiamąsias jėgas. Apatiniai strypai atlaiko ir perduoda betonui gniuždančiąsias jėgas. Šie strypai (viršutiniai ir apatiniai) sukelia atlaikomąjį lenkiamąjį momentą įtvirtinime (mazge). Atlankos atlaiko skersines jėgas. Visi šie strypai praeina per šilumą izoliuojantį sluoksnį ir yra iš nerūdijančio plieno arba sujungti nerūdijančio plieno movomis (9 pav.). Movos vidurinėje dalyje suplotos. Tai sumažina šalčio tiltelio įtaką ir, kita vertus, leidžia laisvai deformuotis balkono plokštei savo plokštumoje dėl temperatūrų pokyčio (pailgėti arba sutrumpėti). 10
a) Balkono tvorelė Durų rėmas Grindų danga ir perdangos plokštė Balkono plokštė Įdėtinė detalė balkono tvorelei tvirtinti Halfen HIT sistemos balkono elementai yra 1 metro bei 00 mm ilgio elementai. Raudonos rodyklės nurodo balkono plokštę. Halfen HIT balkono elementas Halfen HIT sistemos šilumos izoliacija Jungtis su sienos šilumos izoliacija Šilumą izoliuojantis sluoksnis b) Tempiamoji armatūra Gniuždomieji elementai (padeliai) Skersinė armatūra 8 pav. Balkono konstrukcinis sprendinys panaudojant HIT balkono elementą (a) ir HIT balkono elementas (b) 11
Armatūros skersmuo ir kiekis parenkamas priklausomai nuo balkono ilgio. Kad apsaugoti armatūrą nuo korozijos, armatūros strypai šilumą izoliuojančio sluoksnio zonoje sujungti nerūdijančio plieno movomis. Bandant armatūros strypų movinę jungtį trumpalaike statine apkrova, nutrūko armatūros strypai (9 pav., b). Tai liudija apie jungties patikimumą. a) b) 9 pav. Tempiamoji armatūra: armatūros jungimas nerūdijančio plieno movomis (a) ir trūkimo vieta (b) 1
Tempiamieji strypai paprastai yra 7, 8, 10 ir 1 mm skersmens (10 pav., 1). Jų kiekis nuo 10 iki 0vnt./m. Strypų skersmuo ir kiekis parenkamas skaičiavimais veikiančioms apkrovoms atlaikyti. Strypai atlaikantys skersinę jėgą per šilumą izoliuojantį sluoksnį praeina 45 kampu (10 pav., ). Jų skersmuo 8 arba 10 mm, kiekis ar 5 vnt./m. Gniuždančiąsias jėgas atlaikantys strypai išdėstyti gana tankiai 50 vnt./m. Šie strypai yra trumpi, pakankamai standūs ir gali atlaikyti gniuždančiąsias jėgas. Šių strypų skersmuo 1 mm, o galuose suformuotos galvutės, kurių skersmuo 4044 mm. Strypo ilgis 110 arba 140 mm (10 pav., 3). Iš abiejų putų polistirolo sluoksnio pusių strypas išsikiša po 15 arba 30 mm. Tai priklauso nuo veikiančių jėgų dydžio. 10 pav. HIT elemento armatūros išdėstymas Uždarantis strypas išdėstomas kontūru (10 pav., 4). Jo gali nebūti, jeigu balkono plokščių armavime yra numatytas uždarantis ( formos) strypas, skirtas skersinėms jėgoms, kurios atsiranda iš karto už atramos. Jų yra 67 vnt./m. Visi strypai sujungti strypu, išdėstytu statmena kryptimi. Jo paskirtis sustandinti strypyną. Šio strypo skersmuo 6 mm. Prie esamų (paminėtų) strypų nesunkiai tvirtinama balkono ir perdangos plokštės armatūra. Šilumą izoliuojančio sluoksnio iš kieto putų polistirolo storis yra 80 mm (aukštis priklauso nuo plokščių storio. Šiame sluoksnyje gerai įsitvirtina visi armavimo elemento armatūros strypai. Balkono elementai Halfen HIT gaminami 1 m pločio bei 0 cm pločio elementai-intarpai, leidžiantys įrengti įvairių ilgių balkonus (11 pav.) 13
11 pav. Skirtingo ilgio HIT balkono elementų naudojimo galimi variantai 14
Putų polistirolo juosta (intarpas) apsaugotas iš viršaus ir apačios specialiais plastikiniais antdėklais. Šie antdėklai apsaugo putų polistirolą nuo pažeidimų transportavimo ir sandėliavimo metu. Reikalui esant gali būti naudojami andėklai iš specialios medžiagos, parenkami pagal atsparumą ugniai. Ant viršutinių apsauginių antdėklų yra ženklai, nurodantys armavimo elemento montavimo kryptį, kad statybvietėje išvengti galimų klaidų. Neleidžiama perdangos ar balkono plokščių armatūrą rišti aukščiau HIT elemento armatūros. Papildomi armatūros strypai gali būti dedami vienoje plokštumoje (tame pat lygyje) arba žemiau (1 pav.). 1 pav. Papildomų armatūros strypų padėtis HIT elemente Balkonų elementai HIT gali būti naudojami gembiniams balkonams, kampiniams balkonams, balkonams su dviem ar trimis kraštinėmis paremta balkono plokšte. Galimi balkonų elementų HIT panaudojimo variantai pateikti 1 lentelėje. Balkonų elementų HIT armatūros strypų skersmuo ir kiekis parenkami priklausomai nuo plokštės storio bei balkono ilgio (8 lentelės). Naudojant jungiamuosius elementus būtina kiekvienu atveju patikrinti pagal tinkamumo ribinių būvių grupės reikalavimus (įlinkiai ir plyšių atsivėrimas). Naudojant jungiamuosius elementus būtina vadovautis STR reikalavimais bei firmos-gamintojos nurodymais 15
1 lentelė. Balkonų konstrukciniai sprendiniai panaudojant įvairių tipų HIT elementus Gembinė balkono sistema. Sujungime su monolitine plokšte HIT balkono elementas atlaiko lenkiamąjį momentą ir skersinę jėgą. Gembinė balkono sistema. Sujungime su monolitine plokšte HIT balkono elementas atlaiko lenkiamąjį momentą ir skersinę jėgą. 16
1 lentelės tęsinys Gembinė kampinio balkono sistema. Sujungime su monolitine plokšte HIT balkono elementas atlaiko lenkiamąjį momentą ir skersinę jėgą. Dviatramė balkono sistema. Sujungime su monolitine plokšte HIT balkono elementas atlaiko lenkiamąjį momentą ir skersinę jėgą. 17
1 lentelės pabaiga HIT-±BQ tipo elementas Dviatramė balkono sistema su gembe. Sujungime su monolitine plokšte HIT balkono elementas atlaiko lenkiamąjį momentą ir skersinę jėgą. Balkono plokštė HIT-BD tipo elementas Balkono plokštė Trimis kraštinėmis paremto balkono plokštė. Sujungime su monolitine plokšte HIT balkono elementas atlaiko lenkiamąjį momentą ir skersinę jėgą. 18
lentelė. Galimi balkonų elementų HIT-BX panaudojimo konstrukciniai sprendiniai HIT-BX HIT-BX Balkonas Perdanga HIT-BX HIT-BX 1,0 m HIT-BX HIT-BX 0, m HIT-BX Apkrova M, knm/m Plokštės HIT-BXs toris, cm 10/7 1/7 1/8 1/10 1/1 14/11 16 17 18 19 0 1 3 4 5 10,3 11,7 13,0 14,4 15,7 17,1 18,4 19,8 1,1,5 14,4 16,3 18, 0,1,0 3,9 5,8 7,7 9,6 31,5 16,5 18,6 0,8 3,0 5,1 7,3 9,5 31,7 33,8 36,0 0,4 3,1 5,8 8,5 31, 33,9 36,5 39, 41,9 44,6 5,1 8,4 31,8 35,1 38,5 41,8 45,1 48,5 51,8 55, 9,9 33,8 37,8 41,8 45,8 49,8 53,7 57,7 61,7 65,7 HIT- BX- MOD 0,63 6,03 31,3 q, kn/m 165 17,1 5,6 34,1 34,1 34,1 40,6 31,44 19
Poz. 1 3 4 Apkrovos kategorija Elemento ilgis, m kiekis Ø / ilgis, mm kiekis Ø, mm kiekis Ø / ilgis, mm Plokštės storis, mm kiekis / Ø, mm Rankraštis HIT-BX- lentelės tęsinys HIT- BX- 10/7 1/7 1/8 1/10 1/1 14/1 MOD 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,05 0,0 10 Ø 8 / 190 Ø 8 (10) 5 Ø 1 / 110 165 6 / Ø 6 14 Ø 8 / 190 3 Ø 8 (10) 7 Ø 1 / 110 16 7 / Ø 6 3 5 7 / Ø 8 16 Ø 8 / 190 4 Ø 8 (10) 8 Ø 1 / 110 165 7 / Ø 8 19 Ø 8 / 190 4 Ø 8 (10) 10 Ø 1 / 110 165 6 / Ø 8 16 Ø 10 / 1480 4 Ø 8 (10) 16 Ø 1 / 140 165 7 / Ø 8 0 Ø 10 / 1480 5 Ø 8 (10) 0 Ø 1 / 140 165 7 / Ø 8 4 Ø 8 / 190 1 Ø 8 Ø 1 / 110 16, 18, 0 1 / Ø 8 1 išilginė tempiamoji armatūra; skersinė armatūra; 3 gniuždomieji padeliai; 4 U formos armatūra Matmenys pateikti milimetrais. 0
3 lentelė. Galimi balkonų elementų HIT-BF panaudojimo konstrukciniai sprendiniai Balkonas HIT-BF Perdanga HIT-BF Balkonas HIT-BF Balkonas HIT-BF 1,0 m HIT-BF 0, m Apkrova M, knm/m Plokštės storis, cm 16 17 18 19 0 1 3 4 5 HIT-BF- 10/7 1/7 1/10 14/11 HIT-BF-MOD 10,3 11,7 13,0 14,4 15,7 17,1 18,4 19,8 1,1,5 14,4 16,3 18, 0,1,0 3,9 5,8 7,7 9,6 31,5 0,4 3,1 5,8 8,5 31, 33,9 36,5 39, 41,9 44,6 9,9 33,8 37,8 41,8 45,8 49,8 53,7 57,7 61,7 65,7 0,63 6,03 31,3 q, kn/m 165 17,1 5,6 34,1 40,6 31,44 1
Poz. 1 3 4 Rankraštis Apkrovos HIT-BFkategorija 10/7 1/7 1/10 14/11 Elemento ilgis, m kiekis Ø / ilgis, mm kiekis Ø, mm kiekis Ø / ilgis, mm Plokštės storis, mm kiekis / Ø, mm 3 lentelės tęsinys HIT-BF- MOD 1,00 1,00 1,00 1,05 0,0 10 Ø 8 / 190 Ø 8 (10) 5 Ø 1 / 110 165 6 / Ø 6 14 Ø 8 / 190 3 Ø 8 (10) 7 Ø 1 / 110 16 7 / Ø 6 3 5 7 / Ø 8 19 Ø 8 / 190 4 Ø 8 (10) 10 Ø 1 / 110 165 6 / Ø 8 0 Ø 10 / 1480 5 Ø 8 (10) 0 Ø 1 / 140 165 7 / Ø 8 Spalvinis kodas Žalia Mėlyna Rauona geltona 4 Ø 8 / 190 1 Ø 8 Ø 1 / 110 16, 18, 0 1 / Ø 8 1 išilginė tempiamoji armatūra; skersinė armatūra; 3 gniuždomieji padeliai; 4 U formos armatūra Matmenys pateikti milimetrais.
4 lentelė. Galimi balkonų klampinių elementų HIT-BX panaudojimo konstrukciniai sprendiniai Apkrova M, knm/m Plokštės HIT-BX-KAMPINIS ELEMENTAS storis, cm 10/7 1/7 18 14,1 0, 19 15,7,5 0 1 3 4 5 17,3 18,9 0,4,0 3,6 5, 3 4,7 7,0 9, 31,4 33,7 35,9 q, kn/m 185 40,0 40,0 Poz. 1 3 Apkrovos HIT-BX-KAMPINIS ELEMENTAS kategorija 10/7 1/7 Elemento ilgis, m kiekis Ø / ilgis, mm kiekis Ø, mm kiekis Ø, mm 0,68 / 0,68 0,68 / 0,68 7 Ø 10 / 1480 3 Ø 10 7 Ø 10 10 Ø 10 / 1480 3 Ø 10 10 Ø 10 1 išilginė tempiamoji armatūra; skersinė armatūra; 3 gniuždomieji padeliai
Matmenys pateikti milimetrais. 5 lentelė. Galimi balkonų elementų HIT-BQ panaudojimo konstrukciniai sprendiniai HIT-BQ HIT-BQ Apkrova q, kn/m Plokštės HIT-BQstoris, cm 6/4 6/6 8/6 10/6 1/6 16 17 18 19 0 1 3 4 5 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 4 51, 51, 51, 51, 51, 51, 51, 51, 51, 51, 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 106,6 106,6 106,6 106,6 106,6 106,6 106,6 106,6
Poz. 1 Rankraštis 5 lentelės tęsinys Apkrovos HIT-BQkategorija 6/4 6/6 8/6 10/6 1/6 Elemento ilgis, m kiekis Ø / ilgis, mm kiekis Ø, mm 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 4 Ø 6 / 485 Ø 1 4 Ø 8 / 786 Ø 1 6 Ø 8 / 786 Ø 1 6 Ø 10 / 976 3 Ø 1 8 Ø 10 / 976 4 Ø 1 d, mm 165 165 165 185 185 1 skersinė armatūra; gniuždomieji padeliai Matmenys pateikti milimetrais. 6 lentelė. Galimi balkonų trumpų elementų HIT-BQ panaudojimo konstrukciniai sprendiniai HIT-BQ HIT-BQ 5
q, kn/m Poz. 1 Plokštės storis, cm 16 17 18 19 0 1 3 4 5 Rankraštis 6 lentelės tęsinys HIT-BQ-TRUMPAS ELEMENTAS 6/4K 8/ 8/3 8/4 10/ 10/3 10/4 1/ 1/3 1/4 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 19, 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 34,1 6,7 6,7 6,7 6,7 6,7 6,7 6,7 6,7 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 53,3 53,3 53,3 53,3 53,3 53,3 53,3 53,3 38,4 38,4 38,4 38,4 38,4 38,4 38,4 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6 57,6 76,8 76,8 76,8 76,8 76,8 76,8 76,8 Apkrovos HIT-BQ-TRUMPAS ELEMENTAS kategorija 6/4K 8/ 8/3 8/4 10/ 10/3 10/4 1/ 1/3 1/4 Elemento ilgis, m kiekis Ø ilgis, mm kiekis Ø, mm 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 4 Ø 6 485 Ø 1 d, mm 16 5 Ø 8 786 1 Ø 1 16 5 3 Ø 8 786 Ø 1 16 5 4 Ø 8 786 Ø 1 16 5 Ø 10 976 1 Ø 1 18 5 3 Ø 10 976 Ø 1 18 5 4 Ø 10 976 Ø 1 18 5 1 skersinė armatūra; gniuždomieji padeliai Ø 1 1158 Ø 1 19 5 3 Ø 1 1158 3 Ø 1 19 5 4 Ø 1 1158 3 Ø 1 19 5 Matmenys pateikti milimetrais. 6
7 lentelė. Galimi balkonų elementų HIT-±BQ panaudojimo konstrukciniai sprendiniai Apkrova q, kn/m Poz. 1 Plokštės HIT-±BQstoris, cm 6/4 6/6 6/10 16 17 18 19 0 1 3 4 5 ±19, ±34,1 ±51, Apkrovos HIT-±BQkategorija 6/4 6/6 6/10 Elemento ilgis, m kiekis Ø ilgis, mm kiekis Ø, mm 1,00 1,00 1,00 4 Ø 6 485 Ø 1 4 Ø 8 786 Ø 1 6 Ø 8 786 Ø 1 d, mm 165 165 165 1 skersinė armatūra; gniuždomieji padeliai 7
HIT-±BQ Rankraštis Matmenys pateikti milimetrais. 8 lentelė. Galimi balkonų elementų HIT-BD panaudojimo konstrukciniai sprendiniai HIT-BD Balkonas Perdanga HIT-BD elementas B = 100 cm Apkrova M, knm/m Plokštės storis, cm 16 17 18 19 0 1 3 4 5 HIT-BD HIT-BD 1/7 1/10 14/10 1/7-QE 1/10- QE ±14,6 ±16,3 ±17,9 ±19,5 ±1,1 ±,8 ±4,4 ±6,0 ±7,6 ±9,3 ±,7 ±5, ±7,8 ±30,3 ±3,8 ±35,3 ±37,9 ±40,4 ±4,9 ±45,4 ±30,8 ±34, ±37,7 ±41,1 ±44,5 ±47,9 ±51,3 ±54,8 ±58, ±61,6 ±16,8 ±18,4 ±19,9 ±1,4 ±3,0 ±4,5 ±6,0 ±7,5 ±6,7 ±9,1 ±31,6 ±34,0 ±36,4 ±38,9 ±41,3 ±43,7 14/10- QE ±36,6 ±39,9 ±43,3 ±46,6 ±49,9 ±53, ±56,6 ±59,9 q, kn/m 165 ±34,1 ±34,1 ±34,1 ±53,3 ±53,3 ±53,3 8
Poz. 1 Rankraštis 8 lentelės tęsinys Apkrovos HIT-BDkategorija 1/7 1/10 14/10 Elemento ilgis, m kiekis Ø ilgis, mm kiekis Ø, mm 1,00 1,00 1,00 8 Ø 10 1480 4 Ø 8 1 Ø 10 1480 4 Ø 8 16 Ø 10 1480 4 Ø 8 1 išilginė tempiamoji (gniuždomoji) armatūra; skersinė armatūra 9
3. BALKONO ARMATŪROS SKAIČIAVIMAS PAGAL STR.05.05:005 Reikiamas plokštės pagrindinės armatūros kiekis skaičiuojamas kaip gembinio lenkiamojo vienpusiai armuoto stačiakampio skerspjūvio elemento, kurio plotis b = 1,0 m, o aukštis h lygus plokštės storiui (13 pav.). Tokio elemento gniuždomosios zonos aukštis x eff ir stipris apskaičiuojamas iš išorinių ir vidinių jėgų pusiausvyros lygčių: fcd b xeff = f yd As1 ; (1) ( d, x ) M Ed M Rd = fcd b xeff 0 5 eff. () M Ed f yd A s1 f cd fcd b x eff b =1,0 m x eff 13 pav. Vienpusiai armuoto lenkiamojo elemento skaičiuotinis įtempių būvis normaliniame pjūvyje Elemento irimo metu santykinis betono gniuždomosios zonos aukštis turi atitikti šią sąlygą: x eff ξeff = ξ lim, (3) d čia ξ lim santykinio gniuždomosios zonos aukščio ribinė reikšmė. Jos didumas priklauso nuo betono ir armatūros rūšies, klasės, apkrovos trukmės ir nustatomas pagal formulę: 30
ω ξlim = ; (4) σs,lim ω 1+ 1 σsc,lim 1,1 ω = α β f cd, (5) čia ω gniuždomosios zonos betono deformacinių savybių charakteristika; α ir β koeficientai, kuriais apibūdinama tam tikra betono rūšis ir jo deformacinės savybės. Kai betonas sunkusis, α = 0,85, β = 0,008. Neįtemptojo gelžbetonio elemento tempiamosios armatūros įtempiai σ s,lim = f yd, gniuždomosios armatūros ribiniai įtempiai σ sc,lim =εsc,lim Es 500 MPa. Plokštės storį, kuris buvo parinktas vadovaujantis konstravimo reikalavimais, reikia patikslinti atsižvelgiant į veikiančias įrąžas. Todėl formulė () užrašoma patogesne forma čia Imant b = 1,0 m ir Ed Rd =µ Eds cd, (6) M M f b d ( 1 0, ξ ) µ = ξ 5 Ed, s eff eff. (7) M Rd = M Ed, max, aukštis d = M Ed,max µ Ed, s fcd. (8) Šiuo atveju dydžio µ Ed, s reikšmė apskaičiuojama pagal formulę (7) pasirinkus optimalų santykinį gniuždomosios zonos dydį ξ eff = 0,1...0,. Plokštės storis (skerspjūvio aukštis) h nustatomas pagal formulę h = d + as 1 = d + c +, (9) 31
čia c apsauginio betono sluoksnio storis, kuris turi būti ne mažesnis negu armatūros strypo skersmuo ir ne mažesnis už 0 mm. Galutinis plokštės storis parenkamas kartotinis kas 10 mm. Kadangi plokštė neturi skersinės armatūros, įstriži plyšiai jos atraminiuose ruožuose yra neleistini, priešingu atveju plokštė suirs veikiama skersinės jėgos. Todėl reikia patikrinti, ar plokštės storis yra pakankamas, kad ją galėtų veikti maksimali skersinė jėga. Įstrižojo pjūvio stiprio sąlyga yra tokia: VEd,max = VEd, b, left VRds = 0,3 fctd b d, (10) čia f ctd tempiamojo betono stipris; d naudingasis plokštės skerspjūvio aukštis, patikslintas apskaičiavus jos storį h; b = 1,0 m. Jeigu sąlyga (10) netinka, reikia padidinti plokštės skerspjūvio aukštį (storį). Armatūros kiekis apskaičiuojamas taip: fcd b xeff fcd b ξeff d As 1 = = b d ρ min, (11) f yd f yd čia ρmin minimalus armavimo koeficientas ( ρ min = 0, 0005 ). Santykinis gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas pagal šią formulę ξ eff = 1 1 µ Ed, s. (1) Gniuždomosios zonos aukštį charakterizuojantis dydis apskaičiuojamas taip: M 3 µ Ed, s µ Ed Ed, s =, (13) fcd b d čia M Ed skaičiuotinės apkrovos sukeltas lenkimo momentas, veikiantis nagrinėjamame pjūvyje. Žinant reikiamą armatūros skerspjūvio plotą 1 m pločio plokštės ruože A s1 (armavimo intensyvumą), parenkamas strypų skersmuo
bei vieno strypo skerspjūvio plotas A si ir apskaičiuojamas jų išdėstymo žingsnis 100 A s = si. (14) A s1 Galutinis armatūros išdėstymas ( ) ir jos kiekio parinkimas A s 1, fact A s 1, fact ( ) atliekamas vadovaujantis konstravimo reikalavimais. Galutinis armatūros kiekis s fact gali skirtis nuo apskaičiuotojo A s 1 = ±5 %. Plokštės storis yra racionalus, jeigu jos armavimo procentas A s 1, fact ρ % = 100 % = 0,4 % 0,7 %. b d Gembinė balkono plokštė su HIT tipo lementu. Kai balkonui įrengti naudojamas HIT tipo elementas, gniuždomosios zonos centro vieta yra fiksuota. Gniuždymas dėl šilumos izoliacijos intarpo perduodamas per įdėtines detales padelius. Padeliai išdėstyti gniuždomosios zonos centre. HIT tipo elementu armuoto balkono armatūros kiekis apskaičiuojamas taip: = M As b d, (15) Ed 1 ρ min f yd z čia z atstumas tarp tempiamosios armatūros ir gniuždomosios zonos centrų. 14 ir 15 pav. pateikti skaičiavimo algoritmai, kurie tinka ir balkonams su tarpine atrama nei atremtiems trimis kraštais. Tokiems 33
balkonams pagrindinė tempiamoji armatūra išdėstoma skerspjūvio apačioje. Ji skaičiuojama pagal bendruosius gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimo principus. 1 M Ed, fyd, fcd, d, b ω=α β fcd M 4 µ Ed Ed, s = fcd b d 3 ω ξ lim = σs,lim ω 1+ 1 σ sc,lim 1,1 5 ξ eff = 1 1 µ Ed, s Keičiami pradiniai duomenys NE 6 ξeff ξlim 8 As1 ρmin b d TAIP TAIP 7 As1 = fcd b ξeff d f yd NE Parenkame armatūrą 9 As1 = ρmin b d STOP 14 pav. Plokštės armatūros ploto skaičiavimo algoritmas 34
1 M Ed, VEd, fcd, fctd, b ξ eff = 0,1 0, 3 ( ) µ Ed, s=ξeff 1 0,5 ξeff 4 M d = Ed µ Ed, s fcd b 5 h= d + c+ kartotinis 10 mm Didiname h NE 6 d = h a 1 7 VEd 0,3 fctd b d TAIP STOP 15 pav. Skersinio armavimo skaičiavimo algoritmas 35
4. BALKONO PLOKŠTĖS ARMATŪROS SKAIČIAVIMAS PROGRAMA HALFEN HIT PROGRAMOS PALEIDIMAS: PASIRENKAMA KALBA IR PASPAUDŽIAMAS START MYGTUKAS 36
PASIRENKAMAS BALKONO KONSTRUKCINIS VARIANTAS 37
PASIRENKAMI GEOMETRINIAI PARAMETRAI PASIRENKAMAS TVIRTINIMO VARIANTAS 38
UŽDUODAMI APKROVŲ PATIKIMUMO KOEFICIENTAI 39
REZULTATAI ĮRAŠOMI Į SPECIFIKACIJĄ 40
SKAIČIAVIMAI LEIDŽIA ĮVERTINTI LAIKOMOSIOS GALIOS IŠNAUDOJIMO LAIPSNĮ PARUOŠIAMA ATASKAITA 41
5. LITERATŪRA 1. STR.05.05:005. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. Valstybės žinios, 005, Nr. 17-550.. STR.05.05:005. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. Praktinio taikymo vadovas, I dalis. Valstybės žinios, 005, Nr. 98-3711. 3. STR.05.05:005. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. Praktinio taikymo vadovas, II dalis. Valstybės žinios, 006, Nr. 6-87. 4. JOKŪBAITIS, V. ir kt. Gelžbetoninės ir mūrinės konstrukcijos. Vilnius: Mokslas, 199. 9 p. 5. MARČIUKAITIS, G. Monolitinių betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų statyba. Vilnius: Technika, 1999. 04 p. 6. HIT insulated balcony connections technical information. Halfen balcony connections HIT. Halfen-Deha, 003. 40 p. 7. White Paper: Balconies and Thermal Bridging. Halfen-Deha, 004. 16 p. 8. Geländerbefestigung. HGB 01 Anwenderkatalog. Halfen, 005. 8 p. 4
6. PRIEDAI 43
P1 pav. HIT elementų taikymas įrengiant lodžijas P pav. HIT elementų taikymas įrengiant balkono sijas
P3 pav. HIT elementų taikymas įrengiant gembinius balkonus 45
a) b) c) P4 pav. Balkono tvorelės tvirtinimo variantai: ant plokštės (a), po plokšte (b) ir naudojant įdėtinę detalę (c) P5 pav. Balkono tvorelės tvirtinimas įdėtinėmis detalėmis 46
Bronius Jonaitis, Arnoldas Šneideris MONOLITINIO GELŽBETONIO BALKONO PLOKŠČIŲ ARMAVIMAS ELEMENTAIS SU IZOLIUOJANČIU INTARPU Mokomoji knyga Redaktorė Rita Malikėnienė 007-06-8. 3 sp. l. Tiražas 300 egz. Vilniaus Gedimino technikos universiteto leidykla Technika, Saulėtekio al. 11, 03 Vilnius Spausdino UAB įrašysime leidykloje