Расчет на продавливание.

Проверяем монолитную часть или нижнюю ступень монолитной части на прочность против продавливания.

Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы производится :

,

Площадь расчетного поперечного сечения

Продавливающая сила F= N - A₁p = 4040 – 231·9,3 = 1891,7 кН,

где N – расчетное усилие, передающееся с колонны;

A₁ – площадь нижнего основания пирамиды продавливания

м²;

р – давление на грунт.

кН.

1891,7 кН < 4035,2 кН, следовательно, прочность монолитной части или нижней ступени против продавливания обеспечена.

Определение площади арматуры фундамента.

Подбор арматуры производим в 3-х вертикальных сечениях, что позволяет учесть изменение параметров его расчетной схемы, в качестве которой принимается консольная балка, загруженная действующим снизу вверх равномерно распределенным реактивным отпором грунта.

Сечение 1 - 1

кН×м.

Площадь сечения арматуры определяется по формуле:

см².

Сечение 2- 2

кН×м.

Площадь сечения арматуры определяется по формуле:

см².

Сечение 3 - 3

кН×м.

Площадь сечения арматуры определяется по формуле:

см².

Из трех найденных значений подбор арматуры производим по максимальному значению, то есть А_smax = 33,5 см². Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 17Ø 16 А400 с шагом 250 мм.

Имеем 17Ø 16 А400 с A_s =34,19 см² > A_s1 = A_s,max =33,5 см².

Монолитная плита перекрытия сплошного сечения.

Исходные данные.

Монолитная плита перекрытия является элементом балочного перекрытия каркасного монолитного здания с объемно-планировочным решением аналогичным решению, выполненному в сборном железобетоне, представленному на рис.1.

Фрагмент расчетного участка перекрытия в осях А-Б / 3-4.

Плита перекрытия толщиной 160 мм в конструктивной ячейке 6,1 × 7 м, расположение балок вдоль буквенных и цифровых осей. По контуру здания использованы навесные фасадные стеновые панели.

Расчетная схема плиты – плита защемлена по трем сторонам и не имеет опоры на четвертой стороне. Расчетные пролеты: l₁ = 6100 – 200 = 5900 мм; l₂ = 7000 – 200/2 = 6900 мм, где 200 мм – ширина балки.

Соотношения сторон плиты: - плита работает на изгиб в двух направлениях.

Материалы для плиты

Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В15: МПа,МПа;МПа,МПа; коэффициент условия работы бетона.

Арматура – стержни периодического профиля класса A400 диаметром 6-8 мм: МПа,МПа; проволочная арматура класса В500 диаметром 4-5 мм:МПа,МПа.

Определение нагрузок и усилий в плите.

Нагрузка на 1 м² перекрытия в кН.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэф-ент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная: Ламинат δ = 0.008 м, ρ = 7.5 кН/м3 ДВП δ = 0.012 м; ρ = 6,0 кН/м3 цементно-песчаная стяжка δ = 0.05 м; ρ = 18.0 кН/м3 Монолитная железобетонная плита мм;кН/м3	0.060 0.072 0.900 4,000	1.1 1.1 1,3 1,1	0.066 0.079 1.170 4.400
Итого	5.032	–	5.715
Временная v: Перегородки, (приведенная нагрузка, длительная) Полная временная в том числе длительная vlon кратковременная vsh	0.500 6.500 4.500 2.000	1,3 1,2 1,2 1,2	0.650 7.800 5.400 2.400
Итого временная нагрузка v:	7.000	–	8.450
Полная нагрузка g + v	12.032		14.165

Расчетные нагрузки с учетом коэффициента надежности по назначению :

кН/м²;

кН/м²;

кН/м².

Нагрузка образования трещин в опорных и пролетных сечениях плиты.

При :;;.

Н/см² = 2,86 кН/м² < кН/м²;

Н/см² = 3,43 кН/м² < кН/м²;

Н/см² = 3,98 кН/м² < кН/м²;

Следовательно, на опорах и в пролете плиты образуются трещины.

Момент, воспринимаемый сечением плиты при образовании трещин на длину b = 1 м:

Н/см = 8,41 кН/м.

Вычисляем:

;

;

;

см².

Расчет несущей способности плиты.

Несущая способность плиты определяется по формуле:

при защемлении по трем сторонам и одном свободном крае вдоль пролета l₁

,

где М_1­, М₂ – изгибающие моменты, воспринимаемые в пролете плиты при изгибе соответственно вдоль пролетов l₁ и l₂; - изгибающие моменты, воспринимаемые на опорах при изгибе вдоль пролетаl₁; - то же вдоль пролетаl₂.

Задаем коэффициенты ортотропии армирования, которые характеризуют соотношение изгибающих моментов в пролетных и опорных сечениях плиты, приходящихся на единицу длины сечения:

; ;.

.

Откуда m₁ = 13,45 кН×м, тогда требуемое армирование плиты

;

; см².

Используя принятые соотношения вычисляем:

см²; см²; см².

Окончательно принимаем армирование плиты:

В пролете вдоль l₁ Ø12 A-400 с шагом 200 мм (см²); в пролете вдоль l₂ принимаем Ø6 A-400 с шагом 200 мм (см²). Должно выполняться условие:

см² > 1,7 см² – условие выполняется.

На опорах вдоль l₁ принимаем Ø8 A-III с шагом 150 мм (см²); вдоль l₂ принимаем Ø5 Вр-I с шагом 100 мм (см²). Должно выполняться условие . Данное условие выполняется в обоих случаях.

Проверка несущей способности:

; вычисляем

Н×см = 25,49 кН × м;

Н×см = 6,59 кН × м;

Н×см = 15,73 кН × м;

Н×см = 9,2 кН × м;

кН/м² > 10,06 кН/м².

Прочность плиты обеспечена.

По конструктивным соображениям свободный край дополнительно армируется объемным каркасом К1 из четырех стержней диаметром 10 мм из стали класса A400 для восприятия усадочных и температурных воздействий.