Betonske podne ploče kao što su industrijski podovi ili ploče kolnika i zrakoplovnih uzletišta mogu biti kontinuirane ili sastavljene. Kasnije se podna ploča može razdijeliti na samostojne ploče, koje se razdvajaju dodirnim mjestima. Betonske podne ploče, a i betonski estrisi leže na podlozi. Razlike nastaju kod varijacija opterećenja (tabela 1) i, općenito govoreći, kod varijacija zahtjeva.
Tabela 1: Pretežno (X) i povremeno prisutna (x) opterećenja na različitim vrstama konstrukcije
Zahtjevi za betonske kolnike i industrijske podove su u načelu jednaki, a razlikuju se po stupnju zahtijevnosti, koji je niži za industrijske podove. Ovi su zahtjevi sljedeći:
- nosivost,
- trajnost,
- ograničavanje razlika u podsjedanju,
- trenje,
- ograničavanje osjetljivosti na klizanje i zamrzavanje,
- postizanje ravnine u uzdužnom smjeru,
- postizanje ravnine u poprečnom smjeru i ograničavanje dubine klinova,
- poprečni pad.
Unutarnje betonske podne ploče su ploče koje leže na podlozi pri određenoj temperaturi okoline. Mogu se preuzeti sljedeći bitni zahtjevi za:
- statičku nosivost,
- dinamičku nosivost,
- ograničenje raspuklina,
- trajnost,
- otpornost na habanje,
- tolerancije,
- ravnu izvedbu,
- isušenost.
Zahtjevi za razred tvrdoće, prihvatnu tvrdoću, žilavost, rezidualnu tvrdoću i druga svojstva oblikuju se s obzirom na statičke i dinamičke utjecaje.
Zahtjevi za ograničavanje raspuklina oblikuju se na početku dopuštenom širinom raspukline s obzirom na trajnost, nosivost i druge uporabne čimbenike.
Ako posebnih zahtjeva nema (primjerice – nepropusnosti vode), mogu se preuzeti mjerila za najveću projektiranu širinu raspukline (wd) pri djelovanju kvazi-trajne kombinacije (***) opterećenja, koja se navode u tabeli 2 za različite stupnjeve izloženosti opterećenjima prema TSC 04.410-tč.4.4 (tabela 2).
Tabela 2: Mjerila za širinu raspukline
METODA PROJEKTIRANJA
Metoda obuhvaća granično stanje nosivosti i uporabljivosti. Kod graničnog stanja nosivosti projektant se može odlučiti između raspucalog ili neraspucalog stanja (slika 1).
U neraspuknutom stanju betonska ploča mora nositi vanjska opterećenja i ostale terete, a u raspuknutom – samo vanjska opterećenja. Duktilnost mikroarmiranog betona preuzima na sebe svaki utjecaj ostalih tereta. Napetosti u mikroarmiranom betonu s dostatnom duktilnošću, koje izazivaju temperatura i stezanje (ostale napetosti), nestaju u raspuknutom stanju.
Slika 1: Postupak projektiranja po predloženoj metodi
OPTEREĆENJA I NAPETOSTI
Ploče industrijskih podova, kolnika, parkirališta i druge podne ploče na prometnim prostorima opterećene su vanjskim opterećenjima, koja uzrokuju različita osobna i teretna vozila, viličari i postavljeni predmeti. Ostala opterećenja mogu biti izazvana ostalim deformacijama, koje su posljedica promjena temperature i stezanja.
Kod neraspuknutog stanja napetosti radi koncentriranih opterećenja mogu se izračunati uporabom Westergaardove teorije elastičnosti podne ploče na gustoj tekućoj (pružnoj ili Winklerovoj) osnovi ili korištenjem teorije višeslojnog elastičnog poluprostora. Po Westergaardu se napetost savijanja lft uslijed djelovanja opterećenja izračunava prema sljedećoj jednadžbi (1).
Kod neraspuknutog stanja napetost na vlak λt radi ometenog stezanja (zbog pojednostavljenja ćemo je u nastavku nazivati – napetost stezanja) smije se izračunati po sljedećoj jednostavnoj jednadžbi:
Jednadžba (2) važi za ravnomjernu raspoređenost stezanja. U stvarnosti, raspored stezanja nije ravnomjeran. Zbog isušivanja su većinom odozgo veće vrijednosti gore, negoli na donjem dijelu ploče. Uključivanje ravnomjernosti znači pojednostavljenje i prikladno je za uporabu.
Stupanj ometanja y nestaje ako se podna ploča smije stezati posve slobodno i ako je konstanta za potpuno ometanje. No, teško ga je točno utvrditi. Poznato je da ovisi o sljedećim čimbenicima:
- dužini podne ploče ili udaljenosti među dodirnim mjestima,
- debljini podne ploče,
- raspoređenosti opterećenja, osim vlastite težine podne ploče,
- trenja između podne ploče i podloge,
- prisutnosti zadebljanja ili istanjenja poprečnog presjeka,
- pričvršćenosti ili povezanosti sa susjednim konstrukcijama ili građevinskim elementima.
Tabela 3: Ocjenjivanje stupnja ometenosti y na sredini podne ploče
Ovdje važi preporuka, da se podna ploča ne ojačava i pričvršćuje na susjedne konstrukcije, na primjer – na zidove, stupove, temelje ili na predhodno pripremljene podne ploče. Ako se ploče izvedu bez toga, stanje ometenosti ovisi prije svega o trenju i odnosu između veličine ploče i njene debljine. Tabela 3 se može iskoristiti za grubu ocjenu stupnja ometenosti.
Za raspuknuto stanje koristi se teorija graničnih savijanja. Zato nije bitno da se izračunavaju napetosti. Umjesto toga se uspoređuje projektirano opterećenje sa nosivošću, što ćemo obraditi u sljedećim brojevima.
Jakob Šušteršič
