Расчётно-конструктивная часть. Расчёт и конструирование надподвального перекрытия. Расчёт и конструирование перекрытия жилого этажа, страница 7

Расположение колонн, вентшахт, стен указано на рисунке 3.22.

3.4.2 Определение габаритных размеров фундаментной плиты

Принимаю консольные выступы плиты равными 0,25 пролёта (6,8 м), или с округлением 2м. Таким образом получаем для плиты торцевой секции размеры в плане 29,5×20,9 м.

Принимаю плоскую монолитную плиту с монолитными капителями под колонны. Размеры капители в плане 1,1×1,1 м, высота 0,3 м. Высота плиты определяется из условия непродавливания её капителями. Предварительно вычисляется среднее давление р_γf>1 под подошвой плиты от колонн, вентшахт, стен при нагрузках с коэффициентом надёжности по нагрузкам дольше 1:

, где 0,7·25 – вес 1 м² фундаментной плиты в первом приближении.

Рабочая высота плиты для наиболее нагруженной колонны (расчётная нагрузка) определяется по формуле:

,                              (3.13)

где F – расчётная нагрузка от колонны, кН;

а_с – сторона капители, м.

По формуле (3.13):

. 

Учитывая защитный слой 0,05 м и необходимость унификации размеров, принимаю толщину плиты 0,6 м.

Определяем расчётное сопротивление грунта основания для фундаментной плиты шириной b=20,9 м. Глубина заложения d₁=2,65 м. Несущий слой суглинок: γ_II=18,1 кН/м³; С_II=19 кПа;  ; Е=11,6 МПа.

Расчётное сопротивление грунта определяется по формуле (7) /4/:

, (3.14)

Определим расчётные параметры формулы (3.14).

Коэффициенты условий работы по таблице 3/4/ γ_с1=1,2, γ_с2=1,1.

Коэффициент k=1,1 (прочностные характеристики приняты по таблицам). Безразмерные коэффициенты принимаются по таблице 4 /4/ при φ_II=19,4º:М_γ=0,47; М_q=2,89; М_с=5,48. Так как ширина плиты больше 10 м, то  коэффициент  k_z=8/20,9+0,2=0,58. Удельный вес грунта обратной засыпки принимается γ_II’=17,5 кН/м³. Так как глубина подвала более 2 м и ширина более 20м, то d_b=0.

Расчётное сопротивление грунта по формуле (3.14):

.

Определяем среднее давление по подошве фундамента р_γf=1, учитывая вес плиты, капителей при нагрузках с коэффициентами надёжности по нагрузке равными 1. Вес капителей 85,43 кН.

,

Условие р≤R выполняется. Таким образом принятые размеры плиты приемлемы.

3.4.3 Расчёт фундаментной плиты, конструирование арматурных сеток

Статический расчёт плиты выполнялся в программе SCAD. Программа при расчёте использует метод конечных элементов.

Результаты расчёта включают в себя вертикальные перемещения узлов плиты фундамента (осадки), распределение изгибающих моментов в обоих направлениях, интенсивности армирования, ширину раскрытия трещин (см. рис. 3.23-3.31).

Используя графики распределения интенсивности армирования  и таблицу 6.22 /2/,  конструирую арматурные сетки.

Нижняя арматура укладывается в три слоя. Первый слой составляют сетки, раскатываемые по всей площади плиты с перехлёстом 100 мм в обоих направлениях. Эти сетки имеют рабочую арматуру диаметром 10 мм в обоих направлениях, укладываемую с шагом 100 мм, интенсивность армирования ΔА_s=7,85 см²/м.

Под лифтовую шахту укладываются две одинаковые сетки 5×5м с рабочей арматурой в двух направлениях. Диаметр арматуры 25 мм, шаг 100 мм, интенсивность армирования ΔА_s=98,18 см²/м.

Под каждую колонну укладывается по две сетки. Первая сетка имеет рабочую арматуру диаметром 25мм с шагом 100мм в направлении короткой стороны плиты, интенсивность армирования ΔА_s=49,09 см²/м; распределительная арматура диаметром 12мм с шагом 100мм, интенсивность армирования ΔА_s=11,31 см²/м. Вторая сетка имеет рабочую арматуру диаметром 25мм с шагом 100мм в направлении длинной стороны плиты, интенсивность армирования ΔА_s=49,09 см²/м; распределительная арматура диаметром 6мм с шагом 100мм, интенсивность армирования ΔА_s=2,83 см²/м.

Верхняя арматура укладывается в один слой и состоит из сеток трёх типов.

Первый тип сеток имеет рабочую арматуру в двух направлениях диаметра 25 мм с шагом 100мм, интенсивность армирования ΔА_s=49,09 см²/м.

Второй тип сеток имеет рабочую арматуру в двух направлениях диаметра 22 мм с шагом 100мм, интенсивность армирования ΔА_s=38,01 см²/м.

Третий тип сеток имеет рабочую арматуру в двух направлениях диаметра 10 мм с шагом 100мм, интенсивность армирования ΔА_s=7,85 см²/м.

Поперечная арматура плиты фундамента представлена плоскими каркасами устанавливаемыми под колонны и лифтовую шахту.

Под каждую колонну устанавливается 5 плоских каркасов с рабочей арматурой диаметром 10 мм (5 штук) и шагом 100 мм, интенсивность армирования ΔА_s=7,85 см²/м. Рабочие стержни соединены распределительным с диаметром 3мм.

Под лифтовую шахту устанавливается 10 плоских каркасов с рабочей арматурой диаметром 10 мм (10 штук) и шагом 100 мм, интенсивность армирования ΔА_s=7,85 см²/м. Рабочие стержни соединены распределительным с диаметром 3мм.