K004292 Контрольная Проект «Школа на 80 учащихся в с. ХонууМомского района»

1.АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

1.1 Общие данные.

Проект «Школа на 80 учащихся в с.ХонууМомского района» разработан для следующих природно-климатических условий:

- северная строительно-климатическая зона, подрайон 1А (Республика Саха (Якутия));

- расчетная зимняя температура наружного воздуха -56 С;

- нормативное значение ветрового давления по 2 району -30 кгс/м2;

- вес снегового покрова по 3 району -55кг/м2;

- класс ответственности здания –II;

- степень огнестойкости здания –I

- зона влажности – сухая.

1.2 Генеральный план.

Участок строительства находится в селе Хонуу Момского района и расположен по улице Молодежная, на месте старой снесенной школы. Прилегающая территория застроена одноэтажными деревянными зданиями , церковь, больница. Место расположения очень выгодное по градостроительным, функциональным и объемно-планировочным решениям.

В геоморфологическом отношении участок расположен на поверхности межаласной равнины. Высотные отметки в пределах участка меняются от 209,70 м до 210,22 м в условной системе высот, соответственно участок находится в пологой равнине, так как разница отметки примерно 1,5м .

Генеральный план разработан в соответствии со СП 42.13330.2011 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*. Здание школы ориентировано главным фасадом на юг с учетом оптимальной инсоляции классных помещений.

Проектируемый участок занимает 0,935га. Территория школы по функциональному зонированию разделяется на учебную зону, зону физкультурных площадок, игровую.

Оганизация вывоза отходов и контроль за выполнением графика удаления отходов-свободный подъезд и освещение около площадок под установку контейнеров и мусоросборников.

Таким образом, мусорные баки могут располагаться на расстоянии от здания не менее 20 метров в количестве не более 5 шт. Ответственность за вывоз мусора, переполненность баков, чистоту содержания площадок для баков несет администрация школы.

Подъездные пути шириной 5 м дорога имеет 2 входа на территорию школы и любая машина может войти и выйти по любой из этих дорог.

По требованиям пожарной безопасности пожарная машина может спокойно перемещаться по периметру здания.

Есть автомобильная стоянка на заднем фоне здания и с правой  стороны здания ,если смотреть со стороны главного входа ,в большую автостоянка  можно поместить сразу 20 легковых автомобилей , а в маленькую автостоянку около 8 легковых автомобилей.

В связи с отсутствием на участке высокорастущей зелени проектом предусматривается посадка деревьев и кустарников из местных пород, посев газонной многолетней травы. Площадки оборудованы необходимым набором малых архитектурных форм. По периметру участка предусматривается ограждение сетчатое по металлическим столбам высотой 1,6 м.

Тротуары и площадки – из бетонных плиток марки БП-2 толщиной 5см

ТЭП к генплану

1. Площадь участка                                                 - 0,935 га;

2. Площадь застройки                                             - 1598 м ;                      

3. Площадь озеленения                                           - 3917 м ;

4. Площадь тротуаров и

автомобильной стоянки                                      - 2368 м ;

5. Площадь спорт.  и линей .площадок                 -1467 м ;

6. Процент застройки территории                         - 17,09 % ;

1.3Архитектурно-планировочное решение.

Здание школы на 150 учащихся – 2-х этажное с высотой этажа 3,3 м, каменное «Г» образное в плане, шириной корпуса 15,0 м. Длинная сторона 57,0 м короткая сторона 27,0 м. Школа рассчитана на 11 классов с наполняемостью класса 14 учащихся. Обучение ведется по программе национальных школ.

На первом этаже размещены: учебное помещение, мастерская для трудового обучения, электрощитовая, пожарный пост, гардероб для младших и старших классов, вестибюль, кладовка сырья и готовых продуктов, мастерская по обработке металла и дерева, лаборатория химии биологии, кабинет директора и зам. директора, концелярия, раздевальная, кладовка сухих продуктов, охлаждающая камера, загрузочная, овощной цех с кладовкой овощей, мясо-рыбный цех, горячий цех, обеденный зал столовой, моечная кухонной посуды, венткамера, спортивный зал с эстрадой, снарядная, мужкой и женский санузлы, коридор, рекреация для младших классов.

На втором этаже размещены: кабинет информатики, кабинет музыки, кабинет изо, кабинет серверной, кабинет родного языка и литературы, кабинет математики, кабинет физики и астрономии, кабинет истории, кабинет географии, кабинет технического творчества, кабинет иностранных языков, кабинет врача, лаборанская, учительская, библиотека, венткамера, инвентарная, гардероб персонала, галерея, рекреация и второй свет спортивного зала.

Школа имеет: 2 лестничных клеток; 4 служебных и один главный выхода; монолитные крыльца со всех выходов.

Спортивный зал имеет второй свет в 2-м этаже.

Технико-экономические показатели здания.

1. Строительный объем                                                           10557,9 м

2. Площадь застройки                                                              1598,0 м

3. Общая площадь                                                                    2219,7 м

4. Полезная площадь                                                                1873,8 м

5. Расчетная площадь                                                               1508,6 м

6. К1=Расч.пл./Полез.пл.                                                           0,805

7. К2=Стр.объем/Полез.пл.                                                       5,634

1.4 Конструктивное решение.

Конструктивная схема здания - сборная железобетонная.

Балки монолитные и расположены в продольном и поперечном направлениях с сечением 400х500 мм.

Плиты перекрытия и покрытия сборные железобетонные пустотные толщиной 220 мм.

Колонны монолитные, железобетонные, постоянного сечения 400х400 мм.

Лестницы – монолитные железобетонные.

Стены из мелких бетонных блоков. Толщина наружных стен 400 мм. При кладке используется раствор М50.

Внутренние стены – из мелких бетонных камней с щелевидными пустотами = 1800 кг/м  по ГОСТ 6133-84 М75 на растворе М50, в местах пропуска вентиляционных каналов кладка выполнена из кирпича глиняного обыкновенного М75 по ГОСТ 530-80 на растворе М50.

Перегородки из мелких бетонных полублоков толщиной 100 мм.

Кровля – крыша с уклоном 25-30  из металлочерепицы.

Утеплитель на кровле –

Окна – двухкамерные стеклопакеты из поливинилхлоридных профилей, размерами 0,9х0,9(h); 1,2х1,2(h); 1,5х1,6(h); 1,5х1,9(h); 1,8х3(h).

Двери внутренние – однопольные 21х0,9; двухпольные 21х1,3;

Двери наружные – двухпольные 21х13.  

Крыльца – из монолитного железобетона.

Ферма – металлическая, конструкции индивидуального изготовления.

Строительные работы в зимнее время необходимо вести в соответствии с соблюдением требований СН и П 3. 03. 01 - 87 "Несущие и ограждающие конструкции". Производство бетонных работ при отрицательных температурах.

1.5Наружная и внутренняя отделка.

Внутренняя отделка.

Отделка стен: Стены в вестибюле, коридорах, тамбурах, лестничных клетках, обеденном зале, кладовых, классах, кабинетах, преподавательских и т.д. – улучшенная штукатурка, улучшенная покраска водоэмульсионной краской; низ стен на высоте 1800 мм – улучшенная покраска нитроэмалью.

В санузлах, мойке, цехах, душевых, уборной инвентаря, кабинете врача, раздевальных стены облицовывают глазурованной плиткой на высоту 1,8 м, выше улучшенная водоэмульсионная окраска.

Отделка потолков: В электрощитовой, узле ввода, кладовых потолки окрашены клеевой краской. В коридорах, рекреации применяются навесные потолочные панели. В остальных помещениях потолок – улучшенная водоэмульсионная окраска.

Отделка полов: Бетон мозаичный шлифованный – в тамбурах, коридорах, вестибюле, гардеробах, рекреации, лестничных клетках, обеденном зале.

Бетон мозаичный нешлифованный – главное крыльцо.

Керамические плитки – в кухня, душевых, кладовых, моечной, санузлах, тамбурах, гардеробах, коридорах, уборной инвентаря.

Плитки поливинхлоридные – в классах, помещениях для труда, лаборантских, преподавательском, пожарном посте.

Дощатые на лагах – в универсальных помещениях для технических видов, кладовых, комнате мастера.

Линолеум – в кабинетах, директорском, радиоузлах, учебных помещениях, раздевальных и т.д.

Рейки 55х70 – в универсальном спортивном зале.

Релинртутностойкий – лабораториях биологии, физики и химии, лаборанских.

Наружная отделка.

Для наружной стены в качестве утеплителя используем пенополистирол. Пенополистиролзаккряпляется к стене с помощью дюбелей.Снаружи стены здания отделываются штукатуркой так ,как штукатурка производиться по пенополистиролу, сперва пенополистирол армируется штукатурной сеткой для обеспечения устойчивости грунтовки. После грунтовки производим окончательную штукатурку.

1.6 Инженерное решение.

Здание оснащено в соответствии с требованиями СП 60.13330.2012 системами инженерного и санитарного оборудования.

Отопление и вентиляция: система отопления – водяная, центральное. Система вентиляции – принудительная. Монтаж систем отопления, вентиляции и санитарно-технического оборудования вести согласно СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий».

Водоснабжение и канализация. Система холодного и горячего водоснабжения от наружной водопроводной сети. Система канализации со сбросом в канализационный сборник.

Электроснабжение от внешней сети. Освещение – лампы люминесцентные и накаливания, естественное.

В здании предусмотренная охранная система, внутренняя телефонная связь с выходом на городскую и междугороднюю линию связи, а также средства для приема радио и телевизионного вещания. Противопожарное водоснабжение осуществляется от наружного пожарного резервуара. Устройство связи внешние и внутренние телефонные линии.

1.7 Мероприятия по пожарной безопасности.

Материалы конструкций и технические решения проекта приняты в соответствии с требованиями главы СП 112.13330.2011 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» к зданиям П класса огнестойкости.

Школа за проектирована по 1 степени огнестойкости

Расстояния из помещений до выходов из здания - в пределах нормы.

Класс функций пожарной безопасности Ф1.3

Устройства безопасности – противопожарные датчики при входе в каждую аудиторию и охранная система сигнализации на первом этаже.

Заделка отверстий и зазоров в нишах, для прокладки инженерных коммуникаций, на уровне междуэтажных перекрытий выполняется негорючими материалами, обеспечивающими нормируемый предел огнестойкости ограждений.

Проезд пожарных машин происходит по двум путям.

   Аудитории на этаже  имеют выходы в незадымляемую лестничную клетку типа Л2, которая соединяет коридоры 1-го и 2-го этажа . Ширина лестничного марша - 1300мм, ширина дверей - 1300мм. Выход наружу обеспечивается через главный выход или через служебные выходы. Пути эвакуации в здании имеют естественное освещение двери технических помещений (щитовых), тамбур-шлюзов - противопожарные.

1.8.Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

1.8.1. Теплотехнический расчет цокольного перекрытия.

 =(21+24,1)*267=11508

R0 =0,00045*11508+1,9=7,08

Керамическая плитка б=10мм

Цементно-песчаная стяжка б=55мм

Пенополистирол ПСБ-С б=x

Рубероид

ЖБ плита б=220мм

Rк =Rжб +Rрубер.+ Rцпс.+ Rкерам.плит + RПСБ= 0,22/1,92+0,0045/0,17+0,055/0,93+0,01/0,38+Х/0,059=0,216+Х/0,059

R0 = 1/в+ Rк+1/н=1/8,7+0,216+Х/0,059+1/17= 0,390+Х/0,059=R0тр = 7,08

Х=(7,08-0,390)*0,059=0,395м=400мм  Принимаем утепл.=400мм.

1.8.2. Теплотехнический расчет покрытия.

 =(19+24,1)*267=11508

R0 =0,0005*11508+2,2=7,95

                                                                                        Кровельный ковер Техноэласт ХКП 2 слоя

Цементно-песчаная стяжка б=75мм

Керамзитовый гравий по уклону 0~80 мм

Гидроизоляция

Пенополистирол ПСБ-С б=x

Пароизоляция

   ЖБ плита б=220мм

Rк =Rжб + 2*Rрубер. + Rцпс+RПСБ= 0,22/1,92+2*0,0105/0,17+0,075/0,93+Х/0,059 = 0,308+Х/0,059

R0 = 1/в+ Rк+1/н=1/8,7+0,308+Х/0,059+1/23 = 0,356+Х/0,059=R0тр = 7,95

Х=(7,95-0,356)*0,059 = 0,398м  Принимаем утепл.=400мм.

1.8.3. Теплотехнический расчет наружной стены.

 =(19+24,1)*267=11508

R0 =0,00035*11508+1,4=5,43

1. Блоки бетонные =0,76 Вт/(м2 0С).

2. Утеплитель Пеноплистирол=0,046 Вт/(м20С).

3. Штукатурка  =0,93 Вт/(м2 0С)

Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции с однородными слоями

R0 = 1/в+ Rк+1/н

Rк =Rблок. +Rутепл.+Rв.п.+Rштук.

R0 = 1/в+ Rблок. +Rутепл.+Rв.п.+Rштук.+1/н

Rв.п.= 0 , т.к.воздушная прослойка не является замкнутой.

R0 = 1/в+ Rштук. +Rблок+Rутепл.+ Rштук.+1/н=1/8,7 + 0,02/0,93  + 0,19/0,76 + Х/0,046 + 0,03/0,93 + 1/23 = 0,475 + Х/0,046 = R0тр = 5,43м2 0С/Вт.

Х = (5,43- 0,475)*0,046 = 0,228м

Принимаем толщину утеплителя Х=200мм

Rусл = 1/8,7 + 0,02/0,93  + 0,19/0,76 + 0,25/0,046 + 0,03/0,93 + 1/23=5,90

Вывод :   При проектировании тепловой защиты школы на 150 мест в с.Хонуув качестве утеплителя  подходит  для цокольного перекрытия и покрытия – пенополистирол ПСБ-С толщиной 400мм, для наружных стен минераловатные плиты толщиной 200мм.

2,РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Проектирование сборной многопустотной плиты

цокольного перекрытия.

Сбор нагрузок:

Нагрузка Нормативное значение Н/м2 γf Расчетное значение Н/м2

Сборная ж/б плита

t=220мм. р=2500кг/м3 3000 1,1 3300

Утеплитель-пенополистирол

t=400мм. р=40кг/м3 160 1,3 208

2слоя рубероида

t=3мм. р=600кг/м3 18 1,3 23,4

Ц/п стяжка

t=50мм. р=1800кг/м3 1100 1,3 1430

Керамические плитки

t=6мм. р=1800мм. 108 1,3 140,4

Всего: gn=4386  g=5101,8

Временная:  

Полезная  Un=3000 1.2 U=3600

Кратковременная Unl=150 1.3 195

Длительная Uni=150 1.3 195

 

Погонная нагрузка на плиту при ширине  Bf=1,5м., с учетом коэффициента надежности по ответственности для школы γn=0,95:

-расчетная: q=(g+u)*bf* γn=(5,1018+3,6)*1.5*0,95=12,4кН/м.

-нормативная, полная: qn=(qn+un)*bf* γn=(4,386+3)*1,5*0,95=10,53кН/м.

-нормативная, длительная: qnl=(gn+unl+uni)*bf* γn=(4,386+0,15+0,15)*1,5*0,95=6,68кН/м

Расчетная длина плиты при с=200мм.

Lo=Lf-Br-c=6,0-0,04-0,18=5,78м.

Расчетное усилие в плите:

Изгибающий момент:

-от расчетных нагрузок

M=(q*L²o)/8=(12,4*5,78²)/8=51,78кН*м.

-от нормативных полных нагрузок:

Mn=( qn* L²o)/8=(10,53*5,78²)/8=43,97 кН*м.

-от нормативных длительных:

Mnl=( qnl* L²o)/8=(6,68*5,78²)/8=27,9 кН*м.

Поперечные усилия:

-от расчетных нагрузок

Q=(q*Lo)/2=(12,4*5,78)/2=35,84 кН*м.

-от нормативных полных нагрузок:

Qn=(qn*Lo)/2=(10,53*5,78)/2=30,43кН*м

-от нормативных длительных:

Qnl=(qnl*Lo)/2=(6,68*5,78)/2=19,3 кН*м

Расчет плиты на прочность.

Установление размеров сечения плиты:

Ширина полки плиты в верхнем сечении с учетом зазоров:

B/f = Bf-((5+15)*2)=1500-40=1460мм.

-ориентировочное количество пустот, при диаметре dn=159мм.

nп= B/f /( dn+45)=1460/(159+35)=7,53; где ширина среднего ребра принята Вр=35мм.

Конструктивно, с учетом ширины крайних пустот, принимаем nп =7 пустот;

-Ширина крайнего ребра:

Вкр=( B/f - nп * dn-( n-1)* Вр)/2≥1.5* Вр.

Вкр=(1460-(7*159)-6*35)/2=68,5≥1.5*45=52,5мм.

2.2. Расчет плиты по предельным состояниям Ι группы.

Расчетное сечение плиты принимается тавровое.

Расчетная ширина полки B/f =1460мм.

-ширина ребра: В= B/f -n* dn=1460-7*159=347мм.

-расстояние от нижней грани плиты до центра тяжести арматуры:

а=аз.с.+0,5*ds=20+0.5*20=30мм., где толщина защитного слоя бетона аз.с=20мм., диаметр арматуры, предварительно  ds=20мм.

-рабочая высота плиты:

ho=h-а=220-30=190мм.

Характеристики бетона и арматуры. Для бетона класса В20 расчетное сопротивление бетона осевому сжатию Rb=11,5МПа, для арматуры класса А500 расчетное сопротивление растяжению Rs=435МПа.

Подбор продольной арматуры:

Вспомогательный коэффициент:

αm=М/ (γb* Rb* B/f* ho2 ) =51,78*106/(11,5*1460*1902*0,9)=0,095;

-относительная высота сжатой зоны:

ξ=1-√1-2* αm=1-√1-2*0,095=0,1;

-граничная относительная высота сжатой зоны:

ξ r=0,8/(1+ (ξs,el/ ξb,ult))=0,493;

где ξs,el – относительная деформация арматуры, принимается при напряжениях, равных Rs.

ξs,el= Rs/Еs=435/20*104=0,002175;

-ξb,ult относительная деформация сжатию бетона при напряжениях равных Rb принимается  равной ξb,ult =0,0035;

Т.к. ξ=0,1 ≤ ξ r=0,493, то армирование одиночное.

Необходимо выяснить, где проходит нижняя граница сжатой зоны бетона:

х= ξ* ho=0,1*190=19мм.≤h1f=30мм.

Cжатая зона бетона находится в пределах полки. Плита работает как элемент прямоугольного сечения с шириной B/f.

- относительное плечо внутренней пары сил:

ζ=1-0,5* ξ=1-0,5*0,1=0,95;

- требуемая площадь сечения арматуры:

АS=М/(Rs* ζ* ho)=51,78*106/(435*0,95*190)=659,47мм2;

Принимаем 6Ǿ12 А500, АS=679 мм2. (% арм. 2,9%<5%)

Проверка необходимости установки поперечной арматуры:

- поперечная сила от расчетных нагрузок: Q=35,84 кН;

- поперечное усилие, воспринимаемое бетоном без поперечной арматуры:

Qb=(φb2*Rbt*B* ho2)/c;

при максимальном значении с=2* ho и с учетом φb2=1,5;

Qb =0,75 * Rbt* b* ho;

Условие Qbмin=0.5 Rb*b* ho * ≤ Qb≤Qмах=2,5* Rb* b* ho, выполняется

Qb=0,75* Rbt*b* ho=0,75*0,9*0,9*347*190=40052,47Н=40,05 кН;

Q=35,84кН≤ Qb=40,05 кН;

Поперечная арматура по расчету не требуется. Конструктивно ставим поперечную арматуру.

Диаметр хомутов из условия сварки dsw≥(1/4)*ds;

dsw=12/4=3, принимаем dsw=3мм., В500;

Хомуты ставим в приопорной зоне с шагом:

s≤1/2*h=1/2*190=95мм., S≤300мм.

Принимаем s=90мм.

2.3.Расчет плиты на транспортные и монтажные нагрузки.

Площадь сечения плиты:

А=Bf*h-(π*d2/4)*n=1500*220-(3,14*1592/4)*7=191080,9 мм2;

Определяем погонную нагрузку от собственного веса плиты:

- при монтаже, коэффициент динамичности γdin=1,4, вылет консоли l1=0,6 м.

qм= γdin*А*ρ*γf=1,4*191080,9*2500*10*1*10-9=6,68кН/м;

- при транспортировании коэффициент динамичности γdin=1,6, вылет консоли l2=0.15*l=0,15*6=0,9м.

qтр.=1.6*191080,9*2500*10*1*10-9=7,64кН/м;

Изгибающие моменты в верхней грани плиты:

- при монтаже:

Мм= qм* l12/2=6,68*0,62/2=1,2кН*м;

- при перевозке:

Мтр=qтр* l22/2=7,64*0,92/2=3,09кН*м, Мтр≥Мм;

αm=3,42*106/11,5*1460*1902*0,9=,0006;

ζ=0,5*(1+√1-2*αm)=0,5*(1+√1-2*0,006)=0,99;

Аsтр=3,42*106/435*0,99*190=37,76мм2;

Арматура, воспринимающая усилия, возникающие при монтаже и транспортировании, представляет собой верхнюю арматуру плоских каркасов плиты, устанавливаемые не реже, чем через 2-3 пустоты. Принимаем 4Ǿ4 В500 , Аs=50,2мм2.

Пролетную нижнюю арматуру не проверяем, так как момент в середине пролета от собственного веса плиты значительно меньше, чем расчетный момент в стадии эксплуатации.

Расчет монтажных петель.

Вес плиты , приходящееся на 1 петлю:

Nм=G/3=qм*l/3=6,68*6/3=13,36 кН;

Для монтажных петель используется арматура класса А240, Rs=210МПа, требуемая площадь сечения петли:

А=Nм/Rs=14250/210=67,85мм2;

По сортаменту подбираем арматуру Ǿ10 А240, Аs=78,9мм2.

2.4. Расчет плиты по предельным состояниям ΙΙ группы.

Определение геометрических характеристик поперечного сечения.

Расчетное сечение плиты для расчета по предельным состояниям ΙΙ группы принимается в форме двутавра, в котором круглые пустоты заменяются равновеликими по площади квадратами с примерными сторонами с=0,9*d.

с=0,9*d=0,9*159=143мм.

-толщина полок:

h1f=hf=0,5*(h-с)=0,5*(220-143)=38,5мм.

-ширина ребра плиты:

в= B1f-n*c=1460-7*143=459мм.

-площадь приведенного сечения:

Аred= B1f*h-n*c2+α*Аs;

α=Es/Eb=2*105/27*103=7,4;

Аred=1460*220-7*1432+7,4*679=183081,6мм2;

Sred=1460*38.5*19.25+143*459*110+1460*38.5*200.75+5024,6*30=19,74*106 мм4;

у0= Sred / Аred =19,74*106/183081,6мм2=107,82мм.

Момент инерции приведенного сечения:

Jred= Bf1*h3/12-n-c4/12+α*As*(у0-а)2=1460*2203/12-7*1434/12+7,4*679*(107,82-30)2=1021*106мм4;

Момент сопротивления приведенного сечения:

Wred= Jred/у0=1021*106/107,82=9,47*106мм3.

2.5. Проверка плиты на образование трещин.

Проверяем условие:

Mn≤Mcrc;

Mcrc=Rbt,ser* Wred =1,4*9,47*106=13,258*106Н*м=13,258кН*м;

Мn=43,97кН*м≥Мcrc=13,258кН*м.

Условие не выполняется, трещины образуются, необходим расчет ширины раскрытия трещины.

Расчет ширины раскрытия трещин.

Ширина раскрытия нормальных трещин определяется по формуле:

аcrc=φ1*φ2*φ3*ψs*(σs/Еs)*lS;

где φ1-коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки, принимаемый равным φ1=1 – при не продолжительном действии нагрузки и φ1=1,4 – при продолжительном;

φ2- коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры, принимаемый равным φ2=0,5-для арматуры периодического профиля и φ2=0,8- для гладкой арматуры; для арматуры А500 принимаем φ2=0,5;

φ3- коэффициент, учитывающий характер нагружения, принимаемый равным φ3=1,0-для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов; φ3=1,2-для растянутых элементов; для изгибаемой плиты принимаем φ3=1,0;

ψs- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры м/у трещинами, принимается равным ψs=1, если трещина не образуется.

Если трещина образуется, то для изгибаемых элементов принимается:

ψs=1-0,8*(Мcrc/Mn)=1-0,8*(13,258/43,97)=0,759;

σs-напряжение в продольной растянутой арматуре в сечении с трещиной;

lS-базовое, без учета влияния вида арматуры, расстояние м/у смежными нормальными трещинами.

-плечо внутренней пары сил:

zb=h0-0,5*hf1=190-0,5*38,5=170,75мм.

-момент сопротивления плиты по арматуре:

Ws=Аs* zb=679*170,75=115939,25мм2;

-напряжение в растянутой арматуре от постоянных и длительных нагрузок:

σsl=Мnl/Ws=27,9*106/115939,25=240,64МПа;

-напряжение в растянутой арматуре от полных нагрузок:

σs=Мn/ Ws=43,97*106/115939,25=379,25МПа;

Базовое расстояние м/у трещинами определяется по формуле:

ls=0,5*Аbt/Аs*ds;

Для элементов с рабочей высотой не более 1м. базовое расстояние между трещинами принимают не менее 10ds и 100мм. и не более 40ds и 400мм.

Площадь сечения растянутого бетона принимаем:

Аbt=bf*hf=(1500-2*5)*38,5=57365мм2;

ls=0,5*(57365/679)*12=506,91мм.; 10*10=100≤506,91>40*10=400;

Принимаем ls=400мм.

Ширина раскрытия трещины:

-от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:

аcrc.1=1,4*0,5*1,0*0,759*(240,64/2*105)*400=0,256мм.

-от непродолжителього действия полной нагрузки:

acrc.2=1,0*0,5*1,0*0,759*(379,25/2*105)*400=0,288мм.

- от непродолжительного действия, от постоянной и длительной нагрузок:

acrc.3=1,0*0,5*1,0*0,759*(240,64/2*105)*400=0,183мм.

Проверка ширины раскрытия трещины:

- при длительных нагрузках:

аcrc.1=0,256мм.≤аcrc.ult=0,3мм.;

-при кратковременных нагрузках:

аcrc.1+аcrc.2-асrс,3=0,256+0,288-0,183=0,361мм.≤аcrc.ult=0,4;

где аcrc,ult=0,3мм. и аcrc,ult=0,4мм – предельно допустимая ширина раскрытия трещин, соответственно, при длительном и кратковременном действии нагрузок.

Таким образом, ширина раскрытия трещин не превышает предельно допустимых величин.

2.6.Расчет плиты по прогибам.

Проверяем выполнение условия:

f=(5/48)*(1/r)*l02≤fu;

где f – величина прогиба плиты от внешних нагрузок; fu – предельно допустимая величина прогиба, определяемая по п.10.7 СНиП2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». Для конструкций перекрытий fu установлена от нормативных значений постоянных длительных нагрузок, поэтому f – вычисляем от Mnl.

Модуль деформации бетона при продолжительном действии нагрузки:

Ebl=Eb/(1+φb.cr)=27*103/(1+1,8)=9,6*103;

где φb.cr=1,8 для бетона класса В20 при влажности окружающей среды W=40-75%.

Изгибная жесткость приведенного поперечного сечения плиты с учетом образования трещин (ψs=0,787);

D=ψs*Еbl*Ired=0,787*9,6*103*1021*106=7714*109Н*мм.2

Кривизна плиты от постоянных и длительных нагрузок:

1/r=(Mnl/D)=(27,9*106)/(7714*109)=3,62*10-6 1/мм.

Прогиб плиты:

f=s*l02*(1/r)=5/48*57802*4,18*10-6=14,55мм.

Для свободно опертой плиты принято s=5/48.

Предельно допустимый прогиб плиты, fu:

при l=6м. fu =(1/200)*l=3см.

при l=3м. fu=(1/150)*l=2cм.

По интерполяции fu=(20-30)/(3-6)*(5,78-3)+20=29,3мм.

f=14,55≤fu=29,3мм.

Прогиб плиты не превышает допустимую величину.

2.7.Конструирование арматуры плиты.

Устанавливаем 4 плоских каркаса К-1 ( через 2-3 пустоты ). Нижняя арматура каркаса подобрана расчетом плиты по сечениям, нормальным к продольной оси 4Ǿ12 А500, верхняя арматура каркаса – принята расчетом на монтажные и транспортные воздействия  4Ǿ4 В500. Поперечная арматура каркасов принята Ǿ3 В500, с шагом 90мм.

Остальные стержни, подобранные расчетом по сечениям, нормальным к продольной оси - 2Ǿ12 А500, устанавливаем как отдельные стержни в оставшихся ребрах.

Для восприятия растягивающих напряжений от температурных воздействий и усадки бетона по всей поверхности верхней грани плиты конструктивно предусматриваем сетку С-1 из арматурной проволоки Ǿ4 В500 с шагом 200мм.

У опорной поверхности для обеспечения прочности на местное сжатие и усиления торцовых поверхностей от случайных механических воздействий предусматриваем сетки С-2 из проволоки Ǿ4мм. В500 с шагом 150мм.