3.2 Расчет монолитной плиты перекрытия

Расчет монолитной плиты перекрытия производился по методу конечных элементов с использованием программного комплекса SCADверсии 11.5.

Исходными данными для построения расчетной модели являлись архитектурные решения (поэтажные планы) и принципиальные решения по конструктивной схеме здания и сечениям основных несущих элементов.

SCAD Office 11.5 — интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций.

В состав системы входит высокопроизводительный вычислительный комплекс SCAD версия 11.1, а также ряд проектирующих и вспомогательных программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных конструкции.

SCAD включает развитую библиотеку конечных элементов для моделирования стержневых, пластинчатых, твердотельных и комбинированных конструкций, модули анализа устойчивости, формирования расчетных сочетаний усилий, проверки напряженного состояния элементов конструкций по различным теориям прочности, определения усилий взаимодействия фрагмента с остальной конструкцией, вычисления усилий и перемещений от комбинаций загружений. В состав комплекса включены программы подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций и проверки сечений элементов металлоконструкций.

Расчетная модель здания была собрана путем интерактивного ввода параметров несущих конструкций. В расчетной модели отражены геометрические характеристики и материалы элементов монолитного перекрытия, условия сопряжения отдельных элементов друг с другом, нагрузки и т.д.

Расчеты проведены в соответствии с требованиями СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» и включают в себя определение нагрузок и усилий, проверку прочности сечений, исходя из фактических геометрических параметров и прочности строительных материалов при эксплуатационных нагрузках без учета динамических и сейсмических воздействий.

Ниже приведены сбор нагрузок на плиту перекрытия и результаты расчетов в графическом виде (дефформации, армирование).

Сбор нагрузок

При выполнении расчета перекрытия были приняты нагрузки в соответствии с СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», а также на основании архитектурного задания.

К расчетной схеме приложены следующие нагрузки:

Нагрузка от собственного веса элементов железобетонных конструкций из расчета объемного веса железобетона = 2.5 т/м³, с коэффициентом надежности 1.1.

Равномерно распределенная расчетная нагрузка на перекрытие:

- расчетное значение нагрузки от пирога кровли - 111 кг/м²(см. табл. 1);

- расчетное значение полезной нагрузки для лестничных клеток - 360 кг/м²(по СП 20.13330.2011 табл. 8.3, п. 12 );

- расчетное значение полезной нагрузки для залов фитнес-центров - 480 кг/м²(по СП 20.13330.2011 табл. 8.3, п. 1 );

- расчетное значение полезной нагрузки для служебных и бытовых помещений административного персонала - 240 кг/м²(по СП 20.13330.2011 табл. 8.3, п. 1 ).

Бетон проектного класса по прочности на сжатие В25: R_b= 14,5 МПа,R_b.ser= 18,5 МПа,R_bt.ser = 1.55 МПа,R_bt= 1,05 МПа, γ_b2=0.9, Е_b= 23000 МПа. Рабочая арматура периодического профиля класса А400 сR_s= 355 . Поперечная и монтажная арматура – класса А240 сR_s= 215 МПа;R_sw= 170 МПа.

Таблица 1. Нагрузка на 1 м² перекрытие на отм. +4,200 (помещение фитнес-зала)

№	Наименование нагрузки	Норма-тивная, т/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная, т/м2
1	Керамическая плитка ρ=1800 кг/м³ (t=15 мм)	0.027	1,2	0.0324
2	Стяжка из ЦПР армированная ρ=1800 кг/м³ (t=40 мм)	0.072	1,1	0.079
3	Железобетонная монолитная плита ρ=2500 кг/м³ (t=200 мм)	0,5	1,1	0,55
	Итого постоянная	0.599		0,661
	Временная (СП 20.13330.2011 табл. 8.3, п. 2)	0.4	1,2	0.48
	Всего на перекрытие	0,999		1,141