Расчет многопустотной плиты покрытия и фундаментной плиты здания детского ясли-сада на 50 мест, страница 2

4.  Состав перекрытия см. рис 1

2.3  Сбор нагрузки на 1 м. плиты.

Рис. 4 Определение грузовой площади.

Нагрузка на 1 м. плиты:

q_пл=q*b_пл=6.88*1.79=12.32 кН/м

   2.4  Определение расчетных усилий в плите.

Расчетная схема плиты – балка на шарнирных опорах, загружена равномерно распределенной нагрузкой.

Эпюра «М»

Эпюра «Q»

Рис. 5 Расчетная схема. Эпюра моментов и поперечная сила.

Максимальный изгибающий момент.  M_max= кН*м

Максимальная поперечная сила.Q_max=кН

3.  Конструктивный расчет плиты.

Фактическое сечение плиты приводим к удобному для расчета – к двутавру, но т.к. полка в растянутой зоне не работает, то расчетным будет тавровое сечение.

Рис.6 Сечение плиты. а) фактическое, б) расчетное.

Ширина плиты b_пл=1490 мм

Ширина полки

b’_f=b_пл-2*15=1490-2*15=1460 мм

Толщина полки

h^¢_f=(h-d_от)/2=(220-159)/2=30.5»30 мм

d_от=159 мм - диаметр отверстия по серии 1.141

Рабочая высота сечения

h₀=h-a=220-30=190 мм

задаемся a=з.сл.+d_s/2=20+20/2=30 мм

d_s-предварительный диаметр рабочей арматуры.

Ширина ребра

b=b_пл-2*15- d_от*n=1490-30-159*7=347 мм =34,7 см

n-количество пустот.

3.1 Расчет продольной рабочей арматуры.

Определяем расчетные характеристики материалов

R_b=11.5 МПа =1,15 кН/см²

R_b- расчетное сопротивление бетона сжатию т.5.2 [2].

g_в1=0,9 – коэффициент учитывающий длительность действия нагрузки

п.5.1.10 [2].

R_b*g_b=1,15*0.9=1.035 кН/см²

Рабочая арматура А600

R_s=520 МПа =52 кН/см²

R_s-расчетное сопротивление арматуры растяжению т.8 [3].

Определение местонахождения нейтральной оси.

М_{x= hf} = R_b* b’_f*h’_f*(h₀-h’_f/2)=1,035*146*3*(19-3/2)=9563,4 кН*см=95,63 кН*м

Так как М_мах=51,72 кН*м < М_x=hf=95,63 кН*м, то нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной b’_f =b=146 см

Определяем значение

=0,43

<

0,097<0,43, следовательно одиночное армирование

По по таблице определяем η

η =0,95

Определяем требуемую площадь арматуры

=1.1, если    

<0.6, следовательно =1,1

По сортаменту арматурной стали с учетом конструктивных требований, подбираем количество стержней и диаметр арматуры.

Принимаем 5Æ12 А400

Α_S^ф=5,65 см²

Арматура продольная рабочая устанавливается в нижней зоне плиты в виде отдельных стержней равномерно, но не более через 2 отверстия.

Определяем процент армирования

0,1%<0.9%<3%  процент армирования удовлетворительный.

Пересчитываем параметр а, h₀

а=20+12/2=26 мм »3см     

h₀=220-30=190 мм =19 см

3.2 Расчет поперечной арматуры.

Расчетное усилие Q_max=35,7 кН

Расчетные характеристики материала для арматуры класса В500

R_sw=300 МПа =30 кН/см²

Для бетона В20

Rbt=0.9 МПа =0,09 кН/см²  т.5.2. [2]

g_b1=0.9

R_bt*g_b=0.09*0.9=0.081кН/см²

Задаемся количеством поперечных стержней, которые устанавливаются не реже чем через три отверстия.

Рис. 7 Расположение поперечных стержней.

4Æ4В500

По сортаменту арматурной стали

А_sw=0.5 см²

Задаемся конструктивным шагом и определяем максимально допустимый шаг хомутов.

S_к≤0,75*h₀=0.75*190=142.5 мм=100 мм (кратно 50мм в меньшую сторону)

S≤500 мм

Принимаю шаг стержней 100 мм (на приопорных участках)

Максимальный шаг поперечных стержней

см»150 мм =15 см(кратно 50мм в меньшую сторону)

Проверяем прочность сечения по сжатой наклонной полосе

Qмах≤Qв

Qв=j_в1*Rb*b*h₀=0.3*1.035*34,7*19=118.58 кН

35.7кН<118.58кН, следовательно прочность сечения по сжатой наклонной полосе обеспечена.

Проверяем необходимость установки арматуры по расчету.

q_sw=

c≤2*h₀=2*19=38 см

принимаю меньший с=28 см

S_w– шаг поперечной арматуры.

Qb - поперечные усилия в балке.

А_sw– площадь сечения поперечных стержней.

j_b1-0.3   j_b2-1.5  j_sw-0.75  по п.6.2.34[2]

Qb=

0.5*Rbt*b*h₀≤Qb≤2.5*Rbt*b*h₀

0.5*0.081*33*19<31.49<2.5*0.081*33*19

15.47<31.49<77.33

условия выполнены

Qмах<Qb

35,7 кН<39,49 кН

условия выполнены

поперечная арматура устанавливается конструктивно.
4.Исходные данные для проектирования фундаментной плиты.

В соответствии с заданием необходимо запроектировать ленточный плитный фундамент под кирпичную стену по оси 2.

Задание:  Детские ясли-сад на 90 мест.

Место строительства: г. Рыбинск

Длина здания L=39 м, ширина здания B=20.4м.

Высота этажа h­­­_эт=3,3 м

Основание под фундамент – грунт супесь  e=0.8,   γ_гр=16 кН/м³, J_l=0.55

Ленточный железобетонный фундамент.

Расчет состоит из двух основных частей:

·  Определяется ширина подошвы фундамента. Он производится от полной нормативной нагрузки от здания, собранной на уровне обреза  фундамента.

·  Расчет фундаментной плиты на прочность. Этот расчет выполняется от полной расчетной нагрузки от здания.

7.1 схема сбора нагрузки.

Рис.15 схема сбора нагрузки.

     4.2 сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента.

Обрез фундамента на отметке -0,150м.

Грузовая площадь с потерей нагрузки передаётся на 1пг метр нагруженной стены А_гр=lм*1/2=1200*1/2=6м²