Крыльцо (инж.)

Основными конструктивными элементами сборного железобетонного крыльца являются:

• Площадка (плита): Несущий горизонтальный элемент, воспринимающий полезную нагрузку от людей. Обычно изготавливается из армированного бетона класса не ниже В15-В25.
• Ступени: Горизонтальные рабочие поверхности (проступи) и вертикальные элементы (подступенки). Армируются для восприятия ударных и эксплуатационных нагрузок.
• Косоуры/Тетивы: Наклонные несущие балки, на которые опираются ступени. Воспринимают основную нагрузку от веса марша и передают ее на фундамент.
• Фундамент (опорная часть): Обеспечивает устойчивость всей конструкции, передает нагрузки на грунт. Для крылец часто используют сборные бетонные блоки или монолитные уширения под косоуры.

Функции: Создание удобного и безопасного перехода между уровнями, обеспечение долговечности и устойчивости конструкции, архитектурное оформление входа в здание.

Расчет производится на основе СП (Сводов Правил) 20.13330.2016 "Нагрузки и воздействия" и СП 63.13330.2018 "Бетонные и железобетонные конструкции".

Основные учитываемые нагрузки:

• Постоянные: Собственный вес всех элементов крыльца (бетон, арматура).
• Временные длительные: Вес отделочных материалов (например, керамогранита).
• Временные кратковременные (полезные): Нагрузка от людей. Для крылец жилых и общественных зданий принимается равной 400 кгс/м² (3,9 кПа), но не менее 180 кгс на одну ступень. Для зданий с массовым пребыванием людей (вокзалы, стадионы) нагрузка увеличивается.

Расчетная схема: Плита площадки рассчитывается как плита, опертая по контуру или на балки-косоуры. Косоуры рассчитываются как наклонные однопролетные балки с равномерно распределенной нагрузкой. Проверяется прочность, жесткость и трещиностойкость элементов.

Основные способы опирания:

1. Опирание на отдельный фундамент (ростверк или плиту). Это самый надежный и распространенный способ. Конструкция крыльца и здания работают независимо, что исключает проблемы с разностью осадок.

   • Как обеспечить устойчивость: Фундамент должен быть заглублен ниже глубины промерзания грунта для пучинистых грунтов. Обязательно устройство гидроизоляции.

2. Опирание на консольные выпуски из основного фундамента здания. Применяется реже, требует точного проектирования на стадии возведения здания.

   • Как обеспечить устойчивость: Анкеровка выпусков арматуры в теле основного фундамента должна быть рассчитана на восприятие опрокидывающего момента.

3. Опирание на специальные металлические консоли, заделанные в стену. Используется для легких крылец.

   • Как обеспечить устойчивость: Правильный расчет заделки консолей и анкеровки в кладку или монолитный пояс.

Общие меры для обеспечения устойчивости:

• Связь с фундаментом здания через деформационный шов, заполненный эластичным материалом (например, пенополиэтиленом), чтобы избежать повреждений из-за разности осадок.
• Устройство надежной гидроизоляции в узлах примыкания.
• Уклон площадки и ступеней (1-1.5%) для отвода воды и предотвращения обледенения.

Армирование ступеней является ключевым для предотвращения их сколов и разрушения под воздействием ударных и эксплуатационных нагрузок.

Принципы армирования:

1. Рабочая арматура: Укладывается вдоль ступени (в проступи) для восприятия изгибающих моментов. Обычно это стержни класса А400 (АIII) диаметром 8-12 мм с шагом 100-150 мм.
2. Конструктивная арматура: Может укладываться в подступенках для связи с площадкой и косоурами.
3. Армирование углов: В местах сопряжения проступи и подступенка устанавливаются Г-образные или П-образные хомуты, которые предотвращают образование трещин в этом напряженном узле.
4. Защитный слой бетона: Расстояние от арматурного стержня до наружной поверхности бетона должно быть не менее 30 мм для обеспечения защиты от коррозии.
5. Связь с косоуром: Арматура ступеней должна быть надежно заанкерована в теле несущего косоура или плиты площадки для создания единой рабочей конструкции.

Для сборных крылец армирование выполняется в заводских условиях по типовым или индивидуальным чертежам КЖ.

Основные дефекты и меры их предотвращения:

1. Отслоение и скол бетона на кромках ступеней.

   • Причина: Недостаточное армирование краев, использование бетона низкой марки по морозостойкости, ударные воздействия.
   • Предотвращение: Применение бетона класса не ниже В22,5 (М300) с маркой по морозостойкости F150-F200. Обязательное устройство армирующих хомутов в углах ступеней. Установка металлических уголков-накладок на края проступей.

2. Трещины в местах примыкания крыльца к зданию.

   • Причина: Отсутствие деформационного шва, разность осадок фундаментов здания и крыльца.
   • Предотвращение: Устройство осадочного шва шириной 20-30 мм между крыльцом и цоколем здания с заполнением эластичным герметиком.

3. Просадка и перекос всей конструкции.

   • Причина: Недостаточная несущая способность основания (грунта) под фундаментом крыльца, его недостаточное заглубление.
   • Предотвращение: Правильный расчет фундамента с учетом геологии участка. Заглубление ниже глубины промерзания в пучинистых грунтах.

4. Коррозия арматуры и разрушение бетона.

   • Причина: Недостаточный защитный слой бетона, проникновение влаги и противогололедных реагентов.
   • Предотвращение: Строгий контроль защитного слоя, использование бетона с низкой водопроницаемостью (W6-W8), своевременная гидрофобизация поверхности или облицовка.