Применения стеклопластиковой арматуры в плитных фундаментах

Применения стеклопластиковой арматуры в плитных фундаментах для малоэтажной застройки

План дома

Армирование фундаментной плиты. Арматура АКС. Плита 300 мм.

Армирование плиты фундамента. Арматура АКС. Плита 200 мм.

Исходные данные

• Принимаем расчетное сопротивление грунта R0 = 1.5кг/ смІ
• Размеры здания в плане 10х10 м с шагом поперечных стен не более 5 метров
• Здание 2-х этажное. Перекрытие – монолитный железобетон t=180. Кровля – деревянные

стропила. Наружные стены – кирпичная кладка 250 мм и штукатурка по утеплителю

• Высота этажа 3м.
• Фундамент – плитного типа, мелкого заложения

Задачи:

• Расчет фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКС
• Сравнительные выводы расхода и цены для фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКС

• кирпичная кладка 250 мм при высоте кладки 7 м

(ƴ кл =1.3тн / мі)

q = 0.25м * 1.3т / мі * 7м * 1.1 = 2.5т / м

• утеплитель 200 мм при высоте +тены 7 м

(ƴ ут =0.2тн / мі)

q = 0.2м * 0.2т / мі * 7м * 1.1 = 0.31т / м

• штукатурка 50 мм при высоте стены 7 м

(ƴ шт =1.4тн / мі)

q = 0.05м * 1.4т / мі * 7м * 1.1 = 0.54т / м

Вес от наружных стен составляет: q = 2.5т / м + 0.31т / м + 0.54т / м = 3.35тн / м

Вес здания при общей площади S = 10м * 10м = 100мІ , при общей длине внутренних несущих

стен

l = 10м + 10м = 20м и при общей длине наружных стен lнар = (10м + 10м) *2 = 40м

составляет:

P =100мІ *(0.89тн / мІ + 0.4тн / мІ ) + 20м * 2.5тн / м + 40м * 3.35тн / м = 313тн

Расчетная нагрузка на основание здания

p₀= 313тн /100мІ = 3.13тн / мІ = 0.313кг / смІ

• При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок

необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.

• При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты также выполняется

заново.

• При выборе в качестве несущих конструкций – колонн вместо стен, фундаментную плиту

необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.

Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 300 мм

• Толщину фундаментной плиты назначаем аналогичную – 300 мм.
• Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b =12 000кг/смІ
• Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/мІ
• Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м
• Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = - 9,8 тн* м

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш8 AКП-СП с шагом 200 (As=2.51смІ)

Дополнительно вводим арматуру Ø8 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

5.02смІ >3.44 смІ, следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø8 АКС с шагом 200 (As=2.51смІ)

6. Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры из стеклопластика при толщине плиты 200 мм

• При армировании фундаментной плиты арматурой из стеклопластика можно уменьшить

величину защитного слоя, т.к. арматура не подвержена коррозии и имеет лучшие

характеристики по расчетному сопротивлению на растяжение.

• Толщину фундаментной плиты назначаем – 200 мм.
• Величина защитного слоя 30 мм.
• Рабочая зона сечения - R АКП-СП b ⁼12 000кг/смІ
• Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b = 12 000кг/смІ
• Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/мІ
• Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м
• Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = - 9,8 тн* м

Подбор сечения арматуры в нижней зоне под стенами (перпендикулярно стенам)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем основную в нижней зоне армирования из Ш10 AКП-СП с шагом 200 (As=3.93смІ)

Дополнительно вводим арматуру Ø10 АКП-СП с шагом 200 перпендикулярно несущим стенам

7.86смІ >5.7 смІ, следовательно, условие выполнено.

Подбор сечения арматуры в верхней зоне в пролетах (между стенами)

Определяем коэффициент A0 при b =1(м):

Площадь сечения арматуры класса АКП-СП:

Принимаем в верхней зоне армирования сетку из Ø10 AКС с шагом 200 (As=3.93смІ)

Результат

• Для выбранного 2-х этажного здания, в фундаментной плите толщиной 300 мм принята
• При той же толщине плиты стеклопластиковая арматура должна быть не менее Ш8 АКС.

• Затраты на стеклопластиковую арматуру при одинаковой толщине фундаментной плиты в 2 раза меньше, чем на стальную. В связи с тем, что антикоррозийная стойкость стеклопластиковой арматуры несравнимо выше стальной, может быть уменьшен защитный слой бетона и, соответственно, толщина плиты. При толщине плиты 200 мм применяется стеклопластиковая арматура - Ш10 АКС с шагом 200 в обоих направлениях в нижней и верхней зонах армирования с местным усилением под стенами.

• При внесении изменений в предложенные конструкции здания и габариты, сбор нагрузок

необходимо выполнить заново вместе с расчетом фундаментной плиты.

• При изменении пролетов между несущими стенами расчет плиты также выполняется заново.

• При выборе в качестве несущих конструкций – колонн (вместо стен), фундаментную плиту необходимо дополнительно проверить на продавливание в местах их опирания.
• Расчет фундаментной плиты произведен только на прочность.
• Расчет произведен исходя из цен на стеклопластиковую арматуру, действительных на дату

• Обращаем внимание, что при расчете надземных конструкций необходимо обязательно производить расчет по деформациям, т.к. модуль упругости арматуры АКС в 10 раз ниже модуля упругости стальной арматуры.

План дома с размерами 10х10 М1:100

Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой

Нижняя часть

Армирование фундаментной плиты стеклопластиковой арматурой

Верхняя часть

Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=300, кг

Ведомость расхода стеклопластика на фундаментную плиту t=200, кг