А. Розрахунок опорної плити

Спочатку визначаються розміри опорної плити в плані. Площа опорної плити A_pl визначається, виходячи з міцності бетону фундаменту:

,

де N – розрахункове зусилля в колоні;

R_b,loc – розрахунковий опір бетону при місцевому зминанні.

Ширина опорної плити B_pl визначається конструктивно:

B_pl = h + 2t_tr + 2c,

де h – висота перерізу стержня; t_tr – товщина траверси, яка приймається t_tr = 10…14 мм; с – ширина звисання плити, с = 40…100 мм.

Тоді необхідна довжина плити:

Це теоретична (мінімальна) довжина. Остаточне значення L_pl може бути більшим, що диктується розмірами перерізу.

Далі визначається товщина плити t_pl. Опорна плита працює на згин як пластина на пружній основі, що навантажена знизу рівномірно розподіленим по всій площі навантаженням. Це навантаження рівне напруженню у фундаменті під підошвою плити s_f (реактивний тиск фундаменту):

,

де L_pl – фактичне значення, отримане при конструюванні, але не менше теоретичного.

Всю плиту поділяють на окремі розрахункові ділянки, на яких вона працює за різними розрахунковими схемами: 1) – консольні; 2) – оперті на три сторони; 3) – оперті на чотири сторони. Для кожної окремої ділянки визначається максимальний в її межах згинаючий момент.

Для 1-ї ділянки, як для консолі довжиною “ с ” і шириною 1 см:

,

де g – розрахункове лінійне навантаження на смугу плити шириною 1 см (тобто одиничної ширини).

g = s_f · 1 см, кН/см.

Для 2-ї ділянки (M_max виникає посередині вільної сторони)

M₂ = β ·g ·h²,

де h – довжина вільного краю; – коефіцієнт, який визначається за табл. Б.Г. Гальоркіна і залежить від відношення ( - закріплена сторона, - вільна сторона).

При відношенні сторін цю ділянку розраховують, як консольну, тоді

.

Для 3 – ї ділянки (M_max виникає в центрі ділянки)

,

де h - довжина короткої сторони ділянки; - коефіцієнт за табл. Б.Г.Гальоркіна, який залежить від відношення більшої сторони ділянки до меншої .

При відношенні плита працює і розраховується, як балка на двох опорах прольотом h, і тоді

.

За найбільшим моментом серед всіх ділянок визначається необхідний момент опору смуги плити шириною 1 см, виходячи з умови міцності на згин:

.

Звідси

Оскільки (рис. 7.28),

то

і необхідна товщина плити .

Рис. 7.28. До визначення моменту опору смуги плити одиничної ширини

Остаточно t_pl округлюють до стандартної величини і приймають в межах 20…40 мм (для універсальної сталі). Якщо товщина плити t_pl > 40 мм, то необхідно на ділянках плити з M_max поставити додаткові ребра або діафрагми. Вони зменшують розміри ділянок, що призводить до зменшення моменту, а відповідно і до зменшення товщини плити.

На рис. 7.29 показане можливе розміщення ребер і діафрагм.

З’явилася нова ділянка плити 4, оперта на дві сторони. Вона розраховується, як оперта на три сторони (тобто як ділянка 2), але розміри h i b₁ в формулах визначаються так, як показано на рис. 7.29.