Расчет и конструирование фундамента под колонну.
Грунт основания – глина, условное расчётное сопротивление грунта R0 = 0,29 МПа. Бетон тяжелый класса В25. Расчетное сопротивление растяжению Rbt = 1,05 МПа, γb1 = 0,9. Арматура класса А500С, Rs = 435 МПа = 43,5кН/см2. Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах γm = 20 кН/м3. Высоту фундамента предварительно принимаем 90 см. C учётом пола подвала глубина заложения фундамента Н1 = 105 см. Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент, N = 3728,17 кН. Нормативное усилие; Nn = N/γfm = 3728,17/1,15 = 3241,89 кН, где γfm = 1,15 – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.
Площадь подошвы центрально нагруженного фундамента определяется по условному давлению на грунт R0 без учета поправок в зависимости от размеров подошвы фундамента и глубины его заложения
Размер стороны квадратной подошвы фундамента: Давление на грунт от расчетной нагрузки: < R0 Рабочая высота фундамента из условия продавливания Полная высота фундамента устанавливается из условий: 1) Продавливания 2) Заделки колонны в фундаменте 3) Анкеровки сжатой арматуры Базовая длина анкеровки, необходимая для передачи усилия в арматуре с полным расчетным сопротивлением на бетон, определяется по формуле: где и – соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения (в нашем случае для арматуры Ø32 . – расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки ; где η1 – коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры. Для горячекатаной арматуры периодического профиля η1 = 2,5; η2 - коэффициент, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, принимаемый равным 1,0 – при диаметре продольной арматуры Требуемая расчетная длина анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяется по формуле: где и – площади поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная (для нашего случая – коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры. Для сжатых стержней периодического профиля . Тогда: Кроме того, согласно требованиям [3], фактическую длину анкеровки необходимо принимать и Из четырех величин принимаем максимальную длину анкеровки, т.е. Следовательно, из условия анкеровки арматуры Принимаем трехступенчатый фундамент высотой 130 см с высотой ступеней 40см и 50см. При этом ширина первой ступени а1 = 1,8 м, а второй а2=2,7 м. Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени h03 = 50 – 5 = 45 см условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения (b = 100 см) должно выполняться условие: Поперечная сила от давления грунта: Проверяем нижнюю ступень фундамента на прочность против продавливания. Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы производится из условия (8.87 [2]): где F − продавливающая сила, принимаемая равной продольной силе в колонне подвального этажа на уровне обреза фундамента за вычетом нагрузки, создаваемой реактивным отпором грунта, приложенным к подошве фундамента в пределах площади с размерами, превышающими размер площадки опирания (в данном случае второй ступени фундамента a × a =2,7×2,7 м) на величину h0во всех направлениях; Ab – площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5h0 от границы площади приложения силы N с рабо- чей высотой сечения h0. В нашем случае h0 = h03 = 0,45 м. Площадь Ab определяется по формуле: где U – периметр контура расчетного сечения Площадь расчётного поперечного сечения: Продавливающая сила равна: p =287,67 кН/м2, − реактивный отпор грунта, A1 − площадь основания продавливаемого фрагмента нижней ступени фундамента в пределах контура расчётного поперечного сечения, равная: т.е. прочность нижней ступени фундамента против продавливания обеспечена. Рис. 12. К расчету фундамента на продавливание: 1 – расчетное поперечное сечение; 2 – контур поперечного сечения; 3 – контур площадки приложения нагрузки
Подбор арматуры производим в 3-х вертикальных сечениях фундамента, что позволяет учесть изменение параметров его расчётной схемы, в качестве которой принимается консольная балка, загруженная действующим снизу вверх равномерно распределенным реактивным отпором грунта. Для рассматриваемых сечений вылет и высота сечения консоли будут разными, поэтому выявить наиболее опасное сечение можно только после определения требуемой площади арматуры в каждом из них (см. рис. 13).
Сечение I-I Площадь сечения арматуры определяем по формуле: Сечение II-II Площадь сечения арматуры определяем по формуле: Сечение III-III Площадь сечения арматуры определяем по формуле: Из трёх найденных значений подбор арматуры производим по максимальному значению, т.е. Шаг стержней принимается от 150 мм до 300 мм (кратно 50 мм). При ширине подошвы фундамента а ≤ 3 м минимальный диаметр стержней dmin = 10 мм, при а > 3 м dmin = 12 мм. Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой из стержней 14Ø16 А500С с шагом 300 мм. Определяем процент армирования и сравниваем его с минимально допустимым: Сечение I-I Сечение II-II Сечение III-III
Так как во всех сечениях , выбранная арматура удовлетворяет условию армированию. В случае , диаметр принятой арматуры следует увеличить диаметр арматуры или уменьшить ее шаг. Конструкция фундамента на рис. 13. Рис. 13. Конструкция центрально нагруженного фундамента
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (553)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |