Т.к. прочности плиты на продавливание при толщине плиты, выбранной из конструктивных соображений, достаточно, опирание перекрытия на колонну через капитель не нужно.

 

Расчет перекрытий. Подбор продольной и поперечной арматуры для безбалочного перекрытия.

При расчете перекрытий рассматриваются две схемы загружения. По 1-ой схеме загружение осуществляют отдельными полосами через пролёт, по 2-ой схеме загружают всю площадь перекрытия равномерно распределённой нагрузкой.

Расчёт начинаем с полосовой схемы загружения и из этой схемы подбираем арматуру, а затем по 2-ой схеме проверяем достаточность принятого ранее количества арматуры.

С учётом характера деформирования плиты при полосовом загружении, при котором в загруженных пролётах предполагается растяжение по верхней грани перекрытий, расчёт ведём, выделяя тот пролёт, который рассчитываем, и устанавливая непрерывную связь со смежными пролётами за счёт опорных моментов. загруженных полос можно производить, выделяя загруженные полосы из перекрытия Расчёт ведём для полоски шириной 1м, имея ввиду, что смежные полоски загруженной полосы находятся в том же напряженном состоянии, по 1-ой схеме загружения.

Расчет ведут, используя основное уравнение равновесия для статически неопределенных ЖБК.

 

 

Тогда   

 

 

Расчётный пролёт

   

 

Вычисляем необходимое количество арматуры

 

 

 

Принимаем 6 стержней диаметром d=20мм, А^общ =18,85 см², шаг 200мм

на 1 м.п.

Исходя из 2-ой схемы  загружения была выведена формула несущей способности из равенства работ внешних и внутренних сил на перемещениях безбалочного перекрытия в предельных стадиях работы этого перекрытия.

 

Проверка прочности перекрытия на поперечную силу.

 

Проверку производим исходя из 1-ой схемы загружения плиты.

Проверим трещиностойкость наклонных сечений плиты по поперечной силе.

Вычисляем:

 

 

Поперечную арматуру устанавливаем конструктивно.

 

 

Проверка прочности плиты на смятие.

 

, где

 

R_{b lok} – прочность бетона на местное сжатие.

 

=1 – характеризует равномерное контактное состояние по стыку

 

- учитывает влияние бетонной обоймы.

Т.к. класс бетона В25 , то R_bt/R_b=13.5*107/1480=0.98

 

 

 

Прочность на смятие обеспечена.

 

Расчет колонны нижнего этажа здания.

 

Общая нагрузка на колонну нижнего этажа:

                

 

     где

 

 - нагрузка на перекрытия подземной части

 

- нагрузка на единицу площади перекрытий надземной части

 -- нагрузка на единицу площади кровли

 

 

Условие прочности:

 

 

 - коэффициент условия работы

 - учитывает снижение несущей способности сжатого элемента из-за продольного изгиба, сопутствующего сжатию.

 

 

Т.к.    

 

,

 

Вычисляем необходимое количество арматуры:

Вычисляем количество стержней арматуры по формуле:

 

Конструктивно берем 8 стержней диаметром d=32мм

Общей площадью

Расчет подпорной стенки

Величина стены h₃=4,85 метра.

Определяем активное давление.

 

 

 

 

vl=3.23 ul=1.62

v=0.67 u=0.33

Ма=Pl/2*v(1-v²)=3.37*4.85/2*0.67(1-0.67²)=3тсм=30кН

Ra=P*v/2*(3-v²)=3.37*0.67/2*(3-0.67²)=2.9тсм=29кН

Rb=P*u²/2*(3-u)=3.37*0.33²/2*(3-0.33)=0.48тсм=4,8кН

Мс=P*l/2*u²*v*(3-u)=3.37*4.85/2*0.33²*0.67*(3-0.33)=1.59тсм=15,9кН

 

По максимальному моменту подбираем арматуру. Принимаем толщину стены в грунте 40 см. Тогда h₀=40-10=30 см.

 

. Так как , то

Определим требуемую площадь армирования 1 м стены.

 

м²=3,2 см²

Принимаем 4шт. диаметром 12 A-400 , таким образом , шаг 250 мм.

Проводим расчет на поперечную силу.

,

Поперечную арматуру ставим конструктивно. Принимаем 4шт. диам. 8 A-400 , шаг 250 мм.

 

 

Расчет фундаментной плиты

 

 

1. Определение фундамента в плане:

 

P_н^m=SN/A<Ro

P_н^m-нормативное давление под подошвой

Ro-расчетное сопротивление грунта

SN-общая нагрузка от колонн, приходящаяся на фундаментную плиту

A-площадь плиты

 

 P_н^m=SN/A=59,5 кН/м²<300  кН/м²

 

Примем толщину плиты 650 мм

 

2. Проверим достаточность назначенной высоты плиты из условия прочности на продавливание:

 

N_прод=N_c^max-P^m* A_{подошв.}^призм.<N_н.с.^прод

 

N_c^max- давление от максимальная нагруженной колонны

 

A_{подошв.}^призм-площадь призмы продавливания

 

N_н.с.^прод=g_b2*Rbt*(2A1+2A2)

 

A1-А2 площадь боковой грани призмы продавливания

 

N_прод=N_c^max-P^m* A_{подошв.}^призм=4500-59,5*(0,61*2+0,45)²=4334 кН

 

 N_н.с.^прод=g_b2*Rbt*(2A1+2A2)=0,9*1050(2*(0,61*2+0,45)+045)/2*0,61*2)=

=2490 кН

 

 

Увеличим высоту сжатой зоны за счет банкетки с размерами 1200*1200*300 мм

N_прод=N_c^max-P^m* A_{подошв.}^призм=4500-59,5*(0,91*2+0,45)²=4190 кН

 

N_н.с.^прод=g_b2*Rbt*(2A1+2A2)=0,9*1050(2*(0,91*2+0,45)+045)/2*0,91*2)=

=4760 кН

Расчет плиты на внешнюю нагрузку ведем как для пластины на упругом основании