1.    Расчет распространяется на полы с песчаными, шлаковыми, гравийными, щебеночными, глинобитными и булыжными подстилающими слоями.

Расчетные характеристики

2.    Полы с нежестким подстилающим слоем рассчитывают на нагрузки неподвижные, а также подвижные от безрельсового транспорта.

Нагрузки от тележек, тачек и других транспортных средств, передвигаемых вручную, собственный вес пола, а также нагрузки, равномерно распределенные по площади пола, при расчете не учитывают.

3.    При неподвижных нагрузках определяют:

а)    величину нагрузки Р в кг\

б)    форму и площадь F в см² следа приложения нагрузки к поверхности пола;

в)    удельную нагрузку на пол р в кг/см²;

г)    диаметр D в см круга, равновеликого площади следа.

Для площади следа прямоугольной формы с отношением сторон -—-от    1    до    3

К*т-=1,13 УЖ.    (1)

4.    Характеристики транспортных средств приведены в табл. 1.

5.    Воздействия на пол с нежестким подстилающим слоем безрельсовых транспортных средств одной или нескольких марок следует привести к эквивалентным воздействиям от условных автомобилей с расчетной нагрузкой Н-13.

Для этого сначала определяют значение

Ы^К_гЫ_к,    (2)

где N _к—число транспортных средств данной марки, проходящих в одном направлении за одни сутки;

щади следа опирания на поверхности покрытия, в см: при прямоугольном следе

г = ]/^Г—=0,564 УаЬ\    (9)

для следа колес безрельсовых транспорт-D _п

ных средств r= -g— ; D в см принимают по

табл. 1 настоящих Рекомендаций; при опира-нии предметов на пол углом след условно принимают круглым, у которого г — 0,1/, в см.

Если бетонный подстилающий слой используется в качестве покрытия, то принимают а_р = а; Ь_Р~Ь\ г_р —г.

15.    Расчетную нагрузку Р_р в г от колеса транспортных средств определяют по формуле

Р₉=КР,    (10)

где Р — нагрузка на колесо в г, принимается по табл. 1 настоящих Рекомендаций; 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.

16.    Характеристика бетона, применяемого для подстилающего слоя полов, приведена в табл. 6.

Для бетонов на глиноземистом цементе значения сопротивления растяжению R_vследует умножить на коэффициент 0,7.

Для кислотоупорного и жароупорного бетонов принимают /?_р =4 кгс/см², Е _б = 60 000 кгс/см².

17. Значения коэффициента постели Ко грунтов основания и теплоизоляционных засыпок на перекрытиях приведены в табл. 7.

Расчет прочности пола

18.    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.

19.    Напряжение растяжения при изгибе о_р в кгс/см² в плите бетонного подстилающего слоя определяют по формуле

a_p = 3,5^<i?_p.    (И)

Толщину h в см бетонного подстилающего слоя определяют по формуле

^h='-^m У$ ■    ⁽¹²⁾

В формулах (11) и (12)- М_р—расчетный изгибающий момент в кгс-см/см (отнесенный к одному сантиметру ширины сечения пли-

ты), определяемый при нагрузках простогс вида по формулам (13), (15) и (16), при нагрузках сложного вида по формуле (17);

R_p — принимают по табл. 6.

Расчет при нагрузках простого вида

20. Расчетный изгибающий момент М_р в плите бетонного подстилающего слоя, расположенного на грунте основания, при действии на пол нагрузки простого вида, равномерно распределенной по площади следа в виде прямоугольника (см. п. 13), определяют по формуле

Мр^К.Рр,    (13)

где Рр — расчетная нагрузка на всю площадь следа в т, принимаемая по п. 12; для следа, условно принятого прямоугольным (см. пп. 13 и 14), Р_р равняется нагрузке на площади этого условного следа;

Ki—коэффициент, принимаемый по табл. 9 в зависимости от отношений

где а_р и Ьр—расчетные длина и ширина прямоугольного следа (а_р Ь_р) в см, определяемые по н. 14;

I — характеристика гибкости плиты бетонного подстилающего слоя в см, принимаемая по табл. 8 или определяемая по формуле

4 _

^i=o>^mVW^ ’    ⁽ⁱ⁴>

где Е₆ — модуль упругости бетона в кгс/см², принимаемый по табл. 6; h —толщина бетонного подстилающего слоя в см;

Ко — коэффициент постели грунта основания в кг/см³, принимаемый по табл. 7.

21. Расчетный изгибающий момент М_р в плите бетонного подстилающего слоя, расположенного на грунте основания, при действии на пол нагрузки простого вида, равномерно распределенной по площади следа в виде круга (см. п. 13), определяют по формуле

М_р—К₃Рр,    (15)

где    Кг—коэффициент, принимаемый по

табл. 11 в зависимости от отно-

^гр

шения —- = р;

г_р — определяемый по п. 14;

Я_р и I—определяемые по п. 20.

22.    Расчетный изгибающий момент М_р в плите бетонного подстилающего слоя, расположенного на слое грунта или сыпучего материала толщиной h' в см, уложенного по жесткому основанию (например, на теплоизоляционной засыпке, уложенной по железобетонному перекрытию), при действии на пол нагрузки простого вида (см. п. 13) определяют по формуле

М_р=К₂Р„    (16)

где К.2 — коэффициент, принимаемый по табл. 10 в зависимости от отно-

„ ^ГР    h'

шении —— = р и —j- ;

г_р — определяемый по п. 14;

Р_р и I — определяемые по п. 20.

23.    Расчет плиты бетонного подстилающего слоя на изгиб при нагрузках простого вида производят следующим образом. Вначале устанавливают Р_р, Ко и соответственно а_р, Ь_р или Гр и /г'; принимают бетон марки 300, ориентировочно задаются значением h= 10 см,

1    о    ^h'

находят I и соответственно а, 0 или р и -у >'

определяют Ki, К2 или Кг, М_р и вычисляют о_р.

Если полученное значение с_р равно или на 1—5% меньше Р_р, то ориентировочно принятое значение h = 10 см принимают за окончательное, в противном случае расчет повторяют.

При повторном расчете надо учитывать следующее:

а)    если при ранее произведенном расчете получилось Ор >Р_Р, то задаются большим значением h;

б)    если при предварительно принятом h — 10 см по расчету получилось а_р<Рр для бетона марки 300, то, сохраняя Л=10 см, повторным расчетом устанавливают более низкую марку бетона.

Ki — коэффициент, учитывающий воздействия на пол транспортных средств в зависимости от количества осей у них; принимают по табл. 2.

Для каждого значения N_t по графику рис. 1 определяют эквивалентное, по воздействию на пол, количество условных автомобилей с расчетной нагрузкой Н-13 (N_tH) следующим образом: из точки на оси п, отвечающей значению N_t, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с наклонной линией, соответствующей данной марке транспортного средства; из полученной точки пересечения .проводят линию, параллельную оси п, до пересечения с наклонной линией Н-13 и из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось п. Полученное значение на оси я соответствует значению N_ia.

Для определения значения N_iH для транспортного средства, не указанного в табл. 1, яа рис. 1 проводят специальную для него наклонную прямую линию, ординаты точек которой равны ординатам точек наклонной линии Н-13, умноженным на коэффициент pD

ц — —-д- данного транспортного средства

(см. табл. 1).

Расчетную интенсивность движения определяют по формуле

Лр=т2*и    (3)

где 2iVj_B — определяется суммированием значений N_ia для каждой марки транспортных средств; у — коэффициент распределения движения по ширине проезда, принимаемый по табл. 3.

Таблица 3

6. За критерий несущей способности нежестких подстилающих слоев принимают от-

5

носительную деформацию 6 — -g- (S — осадка в см покрытия пола под действием нагрузки). Допускаемые значения б приведены s табл. 4.

Прочность покрытия, подстилающего слоя и грунта основания характеризуется соответствующим модулем деформации Е в кгс/сш²,. зависящим от прочности материала, а для грунтов, кроме того, от их влажности и возможности промерзания.

Значения модуля деформации Е принимают: для покрытий и подстилающих слоев — по табл. 4, а для грунтов основания — по табл. 5.

Таблица 4

Допускаемые значения относительной деформация б и значения модуля деформации Е для покрытий и подстилающих слоев

со

Модуль деформации Е a kzcJcm* при рас^-положении низа подстилающего СЛОЙ

Покрытия, подстилающие слои и характеристики применяемых материалов

Жз — 0,5 + 0,651gA^rp    — коэффициент,

учитывающий повторность воздействий нагрузок при движении транспортных средств;

Np — расчетная интенсивность движения;

р — 1,2— коэффициент запаса на неоднородность условий работы пола.

Значение Е _тр можно также определить по рис. 1. Для этого из точки на оси п, соответствующей расчетной интенсивности движения N_p условных автомобилей с расчетной нагрузкой Н-13, проводят перпендикуляр к оси п до пересечения с наклонной линией Н-13. Полученную точку пересечения переносят параллельно оси п на ординату со значением б, допускаемой для данного типа покрытия (см. табл. 4), затем по наклонной лиши, проходящей через полученную точку, на ординате определяют требуемый модуль деформации Е_г р |

слоя пола и грунта основания, а также толщину h каждого слоя пола, за исключением нижнего слоя, устраиваемого непосредственно на грунте, толщина которого определяется расчетом.

Модули деформации материала отдельных слоев пола принимают по табл. 4 настоящих Рекомендаций, а грунта основания — по табл. 5 настоящих Рекомендаций. Толщину покрытий асфальтобетонных, булыжных и из брусчатки назначают по приложению 1 к главе СНиП II-B.8-71; толщину покрытий других типов устанавливают по табл. 1 главы СНиП П-В. 8-71, а толщину других слоев пола назначают по конструктивным соображениям, но не менее указанных в приложении 2 к главе СНиП П-В. 8-71. Толщину прослоек и мастик, а также гидроизоляционных слоев от сточных вод и других жидкостей включают в толщину покрытия. Толщину прослоек, расположенных на подстилающем слое, не учитывают.

h

го из точки на оси — , соответствующей

ь

h

значению —р-, проводят перпендикуляр до

пересечения с кривой со значением, равным

Е³

~~~ . Полученная точка пересечения пере-

^п    h

носится параллельно оси    влево    на    ось

■— = oj. Полученное значение на этой оси

Е³

соответствует отношению —J— = К_п , откуда определяют — К³ Е_п .

Зная Е³-1; £_л_j ; h_n~i ; D, аналогичным путем определяют Е*-₂ и т. д., пока не определят эквивалентный модуль деформации Ео+1 на поверхности первого снизу слоя пола. По значениям £о+х; £о+х ; Е₀ £•0+1    £»

вычисляют отношения р ^и р 5 здесь ^с0+1    ^8+1

Ео — модуль деформации грунта основания, ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ ПОЛА Пример 1.

Требуется определить толщину нежесткого подстилающего слоя в неотапливаемом складе. По полу склада при ширине проезда 3,5 м за сутки проходит следующее количество транспортных средств:

электрокары ЭК-2 (двухосные)—30 машин;

автопогрузчики 4000 (двухосные)—20 машин;

автомобили ЗИЛ-585 (двухосные) — 20 автомобилей;

автомобили ЯАЗ-210 (трехосные)—5 автомобилей.

Покрытие пола из асфальтобетона толщиной 4 см.

Подстилающий слой из щебня прочностью при сжатии 900 кгс1см².

Грунт основания супесчаный.

Горизонт грунтовых вод находится на глубине 0,4—0,5 м.

Расчет. При покрытии нз асфальтобетона 6 = 0,035 (табл. 4). По формуле (2) приведем количество трехосных автомобилей ЯАЗ-210 к двухосным:

М , = 1,8-5 == 9 автомобилей.

принимаемый по табл. 5, а Еo+i —модуль деформации нижнего слоя пола. Точку на оси

h    Е

( —рг- =0), соответствующую значению ^—,

^и    ^вн1

переносят параллельно оси -g- на кривую

Е^ь

со значением -_£°-¹ . Из полученной точки на этой кривой опускают перпендикуляр на ось . Значение на этой оси соответству-h ^э

ет отношению —= fli, откуда йо+i =a₁D.

Если толщина подстилающего слоя получается меньше величин, приведенных в приложении 2 к главе СНиП I1-B.8-71, или если Ео+г больше, чем Е о ц ,то толщина подстилающего слоя принимается согласно указаниям приложения 2 к главе СНиП II-B.8-71.

10. Полученная по расчету толщина подстилающего слоя может быть уменьшена путем повышения прочности основания, например путем устройства искусственного основания (песчаного и др.) или Путем понижения уровня грунтовых вод и др.

НЕЖЕСТКИМ ПОДСТИЛАЮЩИМ СЛОЕМ

По рис. 1 определим эквивалентное, п® воздействию на пол, количество условных автомобилей с расчетной нагрузкой Н-13:

30 электрокаров ЭК-2 соответствуют 11 условным автомобилям;

20 автопогрузчиков 4000 соответствуют 30 условным автомобилям;

20 автомобилей ЗИЛ-585 соответствуют 5 условным автомобилям;

9 автомобилей ЯАЗ-210 (в двухосном исчислении) соответствуют 13 условным автомобилям. Всего UN(„ = 59 условным автомобилям с расчетной нагрузкой Н-13.

Расчетную интенсивность движения N_p при ширине проезда 3,5 м (одна полоса движения) и у = 2 (табл. 3) определим по формуле (3); N_v—yHN 1» =2-59= 118 условных автомобилей в сутки.

По рис. 1 или по формуле (4), по значениям Nр =118 и 6=0,035 определяем требуемый модуль деформации пола £_хР =495 кгс/см³.

Грунт основания находится в зоне опасного капиллярного поднятия грунтовых вод (см. п. 6 приложения 3 к главе СНиП II-B.8-71). При этом по табл. 5 настоящих Рекомендаций расчетный модуль деформации грунта основания £₀=12О кгс/см².

Принимаем расчетную схему б по рис. 2. Расчетный модуль деформации (табл. 4) асфальтобетонного покрытия £2 — 2400 кгс/см², щебеночного подстилающего слоя Е\ = = 1300 кгс/см²; толщина покрытия h₂ = 4 см; E\ = E_TV— 495 кгс/см².

Для условного автомобиля диаметр приведенного круга следа колеса D=34 слг (табл. 1).

Для определения Е\ сначала вычислим

значения отношении

495

2400

Е⁹

По рис. 3 определяем -=^-=0,184, откуда

-С2

£1 =0,184-2400=442 кгс/см². Определим h_u для чего сначала вычислим отношения

=0,97, откуда hi—0,97 -34 = 33 см.

Согласно п. 10 полученная толщина h1 подстилающего слоя может быть уменьшена, например, путем понижения уровня грунтовых вод ниже их опасного капиллярного поднятия. В этом случае Е₀=220 кгс/см² (табл. 5).

Определяем вновь:

442

1збб⁼0,34;

=0,55, откуда /^=0,55-34= 18,7 см.

Уменьшение толщины подстилающего слоя может быть также достигнуто устройством искусственного основания, например из крупного песка, уложенного на грунте основания. Для этого случая принимаем расчетную схему в по рис. 2.

Задаемся толщиной щебеночного подстилающего слоя, равной 15 см. Расчетные модули деформации: покрытия £₃=2400 кгс/см²-, подстилающего слоя Е₂ = 1300 кгс/см²-, искусственного основания £i = 350 кгс/см²; грунта основания Е₀= 120 кгс/см².

Толщина асфальтобетонного покрытия й₃=4 см.

Толщина подстилающего слоя из щебня h₂= 15 см.

Е^э

Е\ — £_тр =495 кгс/см²; D=34 см)-^- =0,184; £2=0,184-2400=442 кгс/см².

Определим Е\, для чего сначала вычислим отношения

h_L__15

D ~ 34

Е^э

По рис. 3 определяем =0,203, откуда

Ei =0,203-1300=264 кгс/см².

Определим h_u для чего сначала вычислим отношения

264    р    ion    „

350 ⁼ 0,754;    £=    =    —0,343.

По рис. 3 определим =1,28, откуда fti = 1,28-34=43,5 см.

Таким же путем определяется толщина искусственного основания, если задаться иными толщинами подстилающего слоя (например, 12 см, 18 см и т. д.). Из рассмотренных вариантов толщины подстилающего слоя наиболее целесообразный определяют по технико-экономическим соображениям.

Пример 2.

Требуется определить толщину нежесткого подстилающего слоя пола. Нагрузка Р — 10 т. Форма следа опирания на пол — прямоугольник размером 50X40 см, площадь F — 2000 см². Удельное давление р = 5 кгс/см². Помещение неотапливаемое.

Покрытие пола из торцовой шашки толщиной 8 см. Подстилающий слой гравийный, с содержанием зерен крупнее 2 мм 75%. Грунт основания — пылеватый суглинок. Грун-товые воды находятся на глубине 3 м.

Расчет. Определим расчетные параметры по формуле (1): D = 1,1350-40=50 см. При покрытии пола из торцовой шашки б = 0,04 (табл. 4).

Примем расчетную схему б по рис. 2.

Расчетные модули деформации:    покры

тия £2= 1200 кгс/см² (табл. 4); подстилающего слоя Е\ = 700 кгс/см² (табл. 4); грунта основания Е₀ = 160 кгс/см² (табл. 5).

Толщина покрытия /г, = 8 см.

По формуле (5) определяем требуемый модуль деформации пола £_тр= 1,57 —^1,2 = = 236 кгс/см².

Эквивалентный модуль деформации пола £?=£_тр = 236 кгс/см²,