Реферат: Стальной арматуры класса а-500С и стеклопластиковой арматуры акп-сп в плитных фундаментах для малоэтажной застройки

WWW.ALIENTECHNOLOGIES.RU



Сравнительная оценка применения

стальной арматуры класса А-500С

и стеклопластиковой арматуры АКП-СП

в плитных фундаментах для малоэтажной застройки.


Общие данные

Ведомость чертежей


№ Листа

Наименование

Примечание

1

Общие данные (на 8-ми листах)




2

План дома




3

Армирование плиты фундамента. Арматура А-500С. Плита 300 мм.




4

Армирование фундаментной плиты. Арматура АКП-СП. Плита 300 мм.




5

Армирование плиты фундамента. Арматура АКП-СП. Плита 200 мм.






1. Исходные данные

Принимаем расчетное сопротивление грунта R0 = 1.5кг / см²

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


2. Задачи:

Расчет фундаментной плиты с использованием стальной арматуры класса А-500С

Расчет фундаментной плиты с использованием стеклопластиковой арматуры АКП-СП

Сравнительные выводы расхода и цены для обоих видов арматуры.




№ п.п.

Конструкция

Формула подсчета

Нагрузки кг/м2

Норматив

Коэффициент

перегрузки

Расчет

нагрузки




1-й этаж

1

Фундаментная плита

q = 0.3м * 2.7т / м³ = 0.81т / м² *

810

1,1

900

2

Ц.-п. стяжка(30)

q = 0.03м * 1.8т / м³ = 0.054т / м²

54

1,1

60

3

Керамическая плитка




27

1,1

30

4

Полезная нагрузка

СНиП 2.01.07-85*

150

1,3

200




Итого







1190







2-й этаж

1

Плита перекрытия

q = 0.3м * 2.7т / м³ = 0.81т / м² *

486

1,1

535

2

Ц.-п. стяжка(30)

q = 0.03м * 1.8т / м³ = 0.054т / м²

54

1,1

60

3

Керамическая плитка




27

1,1

30

4

Вес перегородок

СНиП 2.01.07-85*

50

1,3

65

5

Полезная нагрузка

СНиП 2.01.07-85*

150

1,3

200




Итого







890







кровля

1

Снеговая нагрузка

СНиП 2.01.07-85*







180

2

Конструкция кровли




200

1,1

220




Итого







400



Нагрузка от стен:

кирпичная кладка 250 мм при высоте кладки 7 м

(ƴ кл =1.3тн / м³)

q = 0.25м * 1.3т / м³ * 7м * 1.1 = 2.5т / м

утеплитель 200 мм при высоте стены 7 м

(ƴ ут =0.2тн / м³)

q = 0.2м * 0.2т / м³ * 7м * 1.1 = 0.31т / м

штукатурка 50 мм при высоте стены 7 м

(ƴ шт =1.4тн / м³)

q = 0.05м * 1.4т / м³ * 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 = 100м² , при общей длине внутренних несущих стен

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

составляет:

P =100м² *(0.89тн / м² + 0.4тн / м² ) + 20м * 2.5тн / м + 40м * 3.35тн / м = 313тн


Расчетная нагрузка на основание здания

p0 = 313тн /100м² = 3.13тн / м² = 0.313кг / см²

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.



^ 4. Расчет фундаментной плиты с использованием арматуры класса А-500С при толщине плиты 300 мм

Толщину фундаментной плиты назначаем – 300 мм исходя из условия обеспечения толщины защитного слоя (расстояние от поверхности apматуры до соответствующей грани конструкций) стальной арматуры не менее 40 мм при наличии бетонной подготовки.

Расчетное сопротивление растяжению арматуры класса А-500С

Rb = 4 500кг/см²

Расчет плиты производим как многопролетной балки без защемления концов с учетом давления под фундаментной плитой 3.13тн/м, которое и будет нагрузкой на плиту, а стены – опорами.







Эпюра М



Максимальный пролетный момент между стенами Mпр max = 5,5 тн* м

Максимальный опорный момент над средней стеной Mоп max = - 9,8 тн* м





^ 5. 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/см²

Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/м²

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 Ø8 AКП-СП с шагом 200 (As=2.51см²)

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

5.02см² >3.44 см², 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 АКП-СП с шагом 200 (As=2.51см²)


^ 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/см²

Расчетное сопротивление растяжению арматуры из стеклопластика R АКП-СП b = 12 000кг/см²

Нагрузки принимаем те же – 3.13 тн/м²

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 Ø10 AКП-СП с шагом 200 (As=3.93см²)

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

7.86см² >5.7 см², 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 ACП с шагом 200 (As=3.93см²)


7. ВЫВОДЫ

Для выбранного 2-х этажного здания, в фундаментной плите толщиной 300 мм принята арматура Ø12 А - 500С с шагом 200 в обоих направлениях в верхней и нижней зонах с местным усилением под стенами в нижней зоне.

При той же толщине плиты стеклопластиковая арматура должна быть не менее Ø8 АКП-СП.


^ Таблица сравнения расхода и стоимости арматуры при толщине плиты 300 мм

№

^ Класс арматуры

Диаметр

Кол-во, кг

Стоимость за 1 тонну арм, руб.

Стоимость арм, руб.

1

А-500С

8

74

27 400,00

86 957,00

12

3254

26 100,00

2

АКП-СП

8

184

234 527,47

43 153,05




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 - Ø10 АКП-СП с шагом 200 в обоих направлениях в нижней и верхней зонах армирования с местным усилением под стенами.


^ Таблица сравнения общей стоимости материалов

на фундаментную плиту при толщине плиты 300 и 200 мм

№

^ Толщина

плиты,

мм

V

бетона,

куб.м.

Стоимость

за 1 куб.м., руб.

Класс арматуры

Диаметр

Кол-во, кг

Стоимость

за 1 тонну

арм, руб.

Общая

стоимость, руб.

1

300

30

2750

А-500С

8

74

27 400,00

169 457,00

12

3254

26 100,00

2

300

30

2750

АКП-СП

8

184

234 527,47

125 653,05

3

200

20

2750

АКП-СП

8

10

234 527,47

116 055,80

10

274

214 272,00




Из таблицы видно, что при использовании арматуры из стеклопластика и уменьшении толщины плиты до 200 мм общая стоимость материалов будет минимальной из рассмотренных вариантов.

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 12.01.2012 и указанных тут: http://alientechnologies.ru/production/#price

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






























Сравнительная оценка применения

стальной арматуры класса А-500С

и стеклопластиковой арматуры АКП-СП

в плитных фундаментах для малоэтажной застройки.

Лист



















1.

Изм.

Кол.уч

Лист

№док.

Подпись

Дата