Проверка несущей способности фундамента при выбранных параметрах.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Определим нормативные нагрузки на уровне подошвы фундамента:

N_r,n = N_n + h_r* b_r* H_o* γ_m = 2120 + 3,6*3,3*2,1*20 = 2618,96 кН

M_r,n = M_n + Q_n* H_o = 8640 + 59,4*210= 21114 кН*см

Определим эксцентриситет от нормативных нагрузок:

= =

< 360/6 = 60 см

Имеем малый эксцентриситет, при котором давление под подошвой фундамента вычисляется по формуле:

(8.12)

= 250 кН/м²

= 190,7кН/м²

Среднее давление под подошвой фундамента равно:

= 220 кН/м² = 220 кПа

R₀ = 220 кПа

Среднее давление под подошвой фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта основания.

Проверка по условию:

= 250 кПа ≤ 1,2 R₀ = 264 кПа

Условие выполняется, оставляем принятые размеры фундамента.

Определение вылета ступеней. Расчет на продавливание.

Определение размера вылета первой ступени.

Определим расчетные усилия на уровне подошвы фундамента:

N_r = N + h_r* b_r* H_o* γ_m* γ_f = 2680 + 3,6*3,3*2,1*20*1,3 = 3329 кН

M_r_, = M + Q* H_o = 11133 + 77,36*210= 27366 кН*см

Определим эксцентриситет от расчетных нагрузок:

= =

< 360/6 = 60 см

Имеем малый эксцентриситет, при котором давление под подошвой фундамента от расчетных вычисляется по формуле:

(8.12)

= 318,6 кН/м²

= 242 кН/м²

Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок равно:

= 280,3 кН/м² = 280,3 кПа

Толщина ступени – по п.8.2.2. – 300 мм

Для того, чтобы не устанавливать поперечную арматуру, для вылета первой ступени должно выполняться условие, выведенное из формулы 8.13:

h₁≥ ( * (8.13)

l₁≤ (8.14)

l₁≤ = 0, 401 м = 40,1 см(8.14)

Соблюдая кратность 300 мм по горизонтали, принимаем вылет равным:

= 300 мм

Рис.8.2. Геометрические размеры фундамента

Проверка плитной часть фундамента на продавливание

Проверка по пирамиде продавливания с гранью А-А

На рисунке 8.2 видно, что продавливания по сечению А-А (А –А’) не произойдет, так как секущая грань пирамиды продавливания выходит за пределы сечения и образует новую пирамиду продавливания с меньшим значением h₀; однако более опасным сечением будет сечение В-В, так как пирамида продавливания, образованная этим сечением имеет меньшую площадь нижнего основания. Из этого можно заключить, что продавливающая сила в сечении В-В будет иметь большее значение.

Проверка по пирамиде продавливания с гранью В-В

Определим расчетный контур графически.

U = 2(h_c+0,6) + 4*0,55 + 2(b_c +0,6)+ 4*0,55 = 2,6 + 2,2 + 2,2 +2,2 = 9,2 (8.19)

Площадь пирамиды продавливания равна:

А_пр = (h_c +0,6+ 2*0,55)* (b_c +0,6+ 2*0,55) = 5,28 м² (8.20)

Давление от силы, приходящей с колонны на фундамент :

= 225,6 кН/м²

Продавливающая сила (от усилия, приходящего с колонны + вес фундамента и грунта на расчетной части фундамента.) равна :

F = N_r - А_пр (8.21)

F = 2751 - * 5,28 =1559 кН

Условие непродавливания:

F≤ R_bt* U*h₀

h₀ - расстояние до ц.т. арматуры, для В-В = 25 см = 0,25

R_bt* U*h₀ = 900*9,2*0,25 = 2070

1559 < 2070 кН

Условие выполняется, продавливания по В - В не произойдет.

Определение количества арматуры.

Рис.8.3. Расчетная схема к определению А_s

Расчетные схемы представляют собой консольные балки переменного сечения,загруженные давлением со стороны грунта, которое в данной Р.С является расчетной нагрузкой. Будем рассчитывать от равномерно распределенной нагрузки – среднего давления под подошвой фундамента.

Давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок равно:

= 280,3 кН/м²

Изгибающий момент в сечении 1-1 равен:

М_1-1 = 0,125* *(3,6 – 1,4)²*b_r (8.22)

М_1-1 = 0,125* *(3,6 – 1,4)²*3,3 = 559,62 кН*м

Изгибающий момент в сечении 2-2 равен:

М_2-2 = 0,125* *(3,6 – 3)²*b_r (8.22)

М_2-2 = 0,125* *(3,6 – 3)²*3,3 = 41,62 кН*м

Площадь арматуры в первом сечении в плите определим по формуле:

А_s_1-1 = (8.23)

А_s_1-1 = = 31,8 см²

Площадь арматуры во втором сечении :

А_s_2-2 = = 5,21 см²

Принимаем шаг стержней, равный

S = 150 мм

Тогда количество стержней в первой сетке (С4) равно:

n = = + 1= 21,93 = ~22 стержня

Площадь одного стержня равна:

А_sI = = = 1,514 см²

Принимаем 18Ø14А400

Количество стержней во второй сетке (С5) равно:

n = = + 1= 23,93 = ~24 стержня

Принимаем 24Ø14А400

Формируем 2 сетки, изготавливаемых в рулонах; верхняя сетка (С4) укорочена на 20 % относительно сетки С5.

Рис.8.4.Нижняя сетка С5 с рабочей арматурой в направлении X

Рис.8.6. Верхняя сетка (С4) с рабочей арматурой в направлении Y

Расчет подколонника.

Подколонник считается внецентренно сжатым элементом. Здесь необходимо учесть то, что максимальное значение нормальной сжимающей силы и соответствующий момент уже не будет наихудшей комбинацией, так как нормальная сила уравновешивает опрокидывающий момент. Необходимо найти возможную комбинацию, при которой значение нормальной сжимающей силы будет минимальным, а опрокидывающий момент – максимальным.

В данном случае такая комбинация может быть получена, когда все нагрузки на перекрытие остаются действующими (так как сопряжение ригеля и колонны – жесткое, момент, который воспринимает крайнее сечение ригеля, передается на колонну и на фундамент), горизонтальные – также остаются действующими, но снеговая, эксплуатационная и крановая нагрузки снимаются. Получим следующие значения РСУ при таких комбинациях:

Таблица 8.4

Сечение	М_{max, (-)}, кН*см	N_соотв_, , кН	Q_соотв_, , кН
1	-11252	-2238	78,27

Так как на фундамент больше никаких нагрузок не действует, усилия из табл.8.4. являются расчетными на срезе фундамента.

Рис.8.7. Расчетные сечения подколонника

Расчет поперечной арматуры.

Определим нагрузки в сечении 1 – 1:

М_1-1 = М_max + Q_соотв*0,8 = 11252 + 78,27*80 = 17 514 кН*см

N_1-1 = N_соотв, = 2238 кН

Определим эксцентриситет от расчетных нагрузок в сечении 1-1:

= =

При этом

< h_k/6

0,08<0,116

Однако, условие

d_g ≥ (8.24)

300 ≥

не выполняется, поэтому рассчитаем поперечную арматуру на действие момента относительно точки Б

Площадь поперечной арматуры вычислим по формуле:

= (8.25)

Где

= М_1-1 – 0,7 N_1-1* (8.26)

= 17 514 – 0,7*2238* = 4981,2 кН*см

– расчетное сопротивление поперечной арматуры; для А240 = 17 кН/см²

– сумма расстояний от низа подколонника до каждого ряда поперечной арматуры;

задаемся предварительным шагом поперечной арматуры, равным S_sw = 200 мм.

Тогда, по рис. 8.7:

= 100 + 300+ 500+700= 1600 мм = 1,6 м

С учетом этого, площадь поперечной арматуры в одном сечении равна:

= = 1,831 см²

Так как минимальный диаметр поперечной арматуры в подколоннике – 8 мм, принимаем

4∅8А240 с = 2,01 см²

Расчет продольной арматуры.

При расчете продольной арматуры подколонника имеем коробчатое сечение, которое приводим к аналогичному двутавровому:

Рис.8.8. Расчетное сечение.

Определим положение нейтральной оси:

N = 2238 < R_b*b_f*h_f = 1,15*25*120 = 3450 кН

Следовательно, нейтральная ось в полке, и двутавровое сечение рассматривается как прямоугольное с размерами bxh = 120 x 140 см; h₀ = 140 – 5 = 135 см

Определим случай внецентренного сжатия:

α_n = (по 4.18)

α_n = = 0,12 < ξ_R = 0,531 – для А400

Имеем случай большого эксцентриситета (далее – БЭ)

В этом случае требуемое количество арматуры определяется по формуле:

А_s = A_s^’= (по 4.19)

Здесь:

–коэффициент, показывающий прочность сжатой зоны; вычисляется как:

= (по 4.20)

= = 0,065<α_R = 0,390

Прочность сжатой зоны обеспечена, установка сжатой арматуры по расчету не требуется.

= =0,04

Количество растянутой арматуры равно:

А_s = A_s^’= = -23,5 см²

Установка растянутой арматуры по расчету не требуется.

Принимаем 4∅12А400 с = 4,52 см²

Расстановка арматуры в подколоннике показана на Рис.8.9.

Рис.8.9.Армирование подколонника

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 492; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!