Определение нагрузок и усилий, действующих на основание и фундамент.

Расчет оснований по деформациям производится на основное сочетание нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке , расчет по прочности - на основные сочетания нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке .

Наибольшие усилия от расчетных нагрузок, передаваемых колонной в уровне верха фундамента, приведены в таблице 4.

;

;

;

 - собственный вес фундаментной балки.

;

Усилия, действующие относительно оси симметрии подошвы фундамента (без учета собственного веса фундамента и грунта на нем), определим по формулам:

;

.

Таблица 4. Расчетные и нормативные нагрузки

Сочетания нагрузок	Комбинации нагрузок	Усилия по обрезу фундамента				Усилия от веса стен, остекления и фундаментной балки		Усилия на уровне подошвы фундамента
		, kH∙ м	, kH	, kH		Gw, кН	Gw∙ еw, кН∙ м	, кНм	, кН
Нормативные сочетания		1, 363 — 64, 62	1, 325 — 615, 80	1, 363 — 13, 74	20, 61	54, 52	35, 44	49, 79	670, 32
		1, 45 — -67, 28	1, 425 — 331, 06	1, 45 — -1, 18	-1, 77			-104, 49	385, 58
		1, 363 — 30, 40	1, 383 — 630, 97	1, 363 — 8, 24	12, 36			7, 32	685, 49
		1, 39 — 64, 83	1, 383 — 572, 99	1, 39 — 17, 89	26, 84			56, 23	627, 51
Расчетные сочетания		88, 08	815, 93	18, 73	28, 10	73, 6	47, 84	68, 34	889, 53
		-97, 56	471, 76	-1, 71	-2, 565			-147, 97	545, 36
		41, 44	872, 63	11, 23	16, 86			10, 45	946, 23
		90, 11	792, 45	24, 87 (1, 3, 12, 5+9)	37, 31			79, 58	866, 05

Усредненное значение частного коэффициента безопасности по нагрузкам:

, где n − количество нагрузок в сочетании.

Определение размеров подошвы фундамента.

Условное расчетное сопротивление грунта основания − R_о= 350 МПа.

Определяем площадь фундамента по формуле:

,

где  средний удельный вес материала фундамента и грунта;

 – глубина заложения фундамента.

Назначаем соотношение сторон , тогда . Исходя из унифицированный размеров, назначаем . Следовательно, , принимаем . Площадь фундамента будет равна: .

Момент сопротивления подошвы фундамента:

.

Проверка достаточности подошвы фундамента

По первой комбинации усилий:

;

;

.

По второй комбинации усилий:

;

;

.

По третьей комбинации усилий:

;

;

.

 

По четвертой комбинации усилий:

;

;

.

 

Расчет плитной части фундамента.

Для расчета выбираем основное сочетание нагрузок при

.

Определим напряжения в грунте при данном сочетании расчетных нагрузок без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах.

.

Назначаем одну ступень высотой 300мм.

Расчёт по определению площади сечения арматуры производится по нескольким сечениям:

1-1 – по грани первой ступени и подколонника;

2-2 – по грани колонны;

Расчёт вдоль длинной стороны фундамента:

Определим реактивное давление грунта в данных сечениях:

Изгибающие моменты в данных сечениях:

Рабочая высота сечения 1-1:

, где  - грузовая полоса.

;

Рабочая высота сечения 2-2:

, где  - грузовая полоса.

,

Окончательно принимаем  – Ø 10 класса S400 с шагом S=200мм.

Арматуру укладываем параллельно большей стороне фундамента.

Расчёт вдоль короткой стороны фундамента:

Сечение 1-1:

Сечение 2-2:

,

Окончательно принимаем  – Ø 10 класса S400 с шагом S=200мм.

Арматуру укладываем параллельно меньшей стороне фундамента.

Расчет плитной части фундамента на продавливание.

На плитную часть фундамента действует продавливающая сила по сечению 4-4 для выбранного загружения:

где ;

;

;

, но не менее

, где , а

;

;

;

;

;

.

Условие  выполняется, следовательно, прочность на продавливание обеспечена.

Расчет стакана фундамента.

Подколонник работает на внецентренное сжатие с реальным эксцентриситетом. Коробчатое сечение приводиться к эквивалентному двутавровому сечению вдоль плоскости изгиба.

Расчет производим по 2 сечениям:

Рис. 11. Расчет стакана фундамента.

Усилия действующие в данном сечении.

;         

;

 - собственный вес подколонника;

Для определения собственного веса подколонника коробчатое сечение приводиться к эквивалентному двутавровому сечению вдоль плоскости изгиба.

;

;  

Определяем положение нейтральной оси. ;

По полученному результату можно сделать вывод о том, что сечение находиться в области деформирования 1б и .

Если условие  выполняется, то нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассматривается как прямоугольное.

;

Условие выполняется, значит нейтральная ось проходит в полке, сечение рассматривается как прямоугольное с шириной сечения b_eff= 1000мм.

, что означает случай больших эксцентриситетов. Тогда:

где:

Минимально необходимое количество арматуры в сечении “полки” принимается по конструктивным соображениям:

Принимаем 6 Ø 16 S400

Рис. 12. Схема армирования стакана фундамента

Поперечное армирование стакана принимаем в виде горизонтальных сварных сеток.

При , то

где:

Тогда площадь сечения 4 поперечных стержней:

где:  - расстояние от точки поворота колонны до центра тяжести поперечного армирования.

Принимаем армирование 4 Ø 8 S240  с шагом 200мм.

Рис. 13. Схема поперечного армирования фундамента.

5. Расчёт предварительно напряжённой фермы с параллельными поясами.

Исходные данные.

 

Все элементы фермы изготавливаются из тяжёлого бетона класса С³⁵/₄₅, с расчетными

характеристиками: f_ck = 35 МПа, f_cd = = 23, 33МПа, = , по таблице 6.1 [1] f_ctm =3, 2 МПа, по таблице 6.2 [1] Е_cm = 34, 2· 10³ МПа. В расчётное сопротивление бетона f_cd следует вводить коэффициент α = 0, 85, учитывающий длительное действие нагрузки и неблагоприятный способ её приложения.

 Применяемая арматура:

- напрягаемая - класса S1200, с расчетными характеристиками: f_yk =1200 МПа, f_yd = 960 МПа, Е_р = 1.9 · 10⁵ МПа (табл. 6.6 [1]).

- ненапрягаемая - класса S400,

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: