Расчет фундаментной плиты на продавливание

Произведем проверочный расчет фундаментной плиты на продавливание с учетом усилий, возникающих расчетной схеме в наиболее нагруженной колонне подвального этажа. Помимо продольной силы N в колонных подвального этажа получены изгибающие усилия M_y и M_z. В этом случае условие прочности при расчете на продавливание будет иметь вид:

,

где F=N=3630 кН – сосредоточенная продавливающая сила;

M_x=M_z/2=5,62/2=2,81 кНм – изгибающий момент в направлении оси OX при расчете на продавливание;

M_y=M_y/2=1,6/2=0,8 кНм – изгибающий момент в направлении оси OY при расчете на продавливание;

u – периметр расчетного контура продавливания;

W_{b , x} – момент сопротивления в направлении момента M_x;w

W_{b , y} – момент сопротивления в направлении момента M_y.

,

где a, b – размеры поперечного сечения колонны. a=b=h_col=400 мм.

u=2·(2·h_col+h₀)=2·(2·400+2·640)=4160 мм²

,

В нашем случае:

 мм²

Проверяем условие:

,

,

,

условие выполняется, следовательно, момент не корректируем.

 

,

условие прочности НЕ выполнено. Необходима установка поперечного армирования.

По конструктивным требованиям принимаем шаг поперечных стержней S_w=100 мм < h ₀/3=640/3=213,3 мм. Первый ряд стержней располагаем на расстоянии 300 мм (300 мм > h ₀/3=213,3 мм; 300 мм < h ₀/2=640/2=320 мм). В этом случае в проекцию наклонной трещины (в зоне h ₀ от колонны) попадают 4 стержня (рисунок 4.16). Принимаем арматурные стержни ø8A240 (R_sw=170 Мпа; A_sw =50,3∙4=201,1 см²).

,

условие прочности выполняется, следовательно, несущая способность обеспечена.

Рисунок 4.16 – Схема расстановки поперечного армирования фундаментной плиты

Зону расстановки поперечного армирования принимаем от грани колонны не менее, чем на 1,5h ₀=1,5∙640=960 мм.

Коэффициент запаса при расчете фундаментной плиты на продавливание составляет:

Окончательно принимаем толщину фундаментной плиты h=700 мм.

РАСЧЕТ ДЛИН НАХЛЕСТА И АНКЕРОВКИ

Максимальная длина арматурных стержней, выпускаемых для массового строительства, составляет 11,7 м. Так как габариты фундаментной плиты превышают это значение, то необходима стыковка стержней фонового армирования. Стыковку стержней будем производить внахлестку. Длинна нахлестки принимается не менее значения l_l, определяемого по формуле:

,

где l ₀ – базовая длина анкеровки;

A_{s , cal} – площадь поперечного арматуры, требуемая по расчету;

A_{s , ef} – площадь поперечного фактически установленного армирования;

α – коэффициент, учитывающий влияние напряженного состояния арматуры, конструктивного решения элемента в зоне соединения стержней, количества стыкуемой арматуры в одном сечении по отношению к общему количеству арматуры в этом сечении, расстояния между стыкуемыми стержнями. При соединении арматуры периодического профиля с прямыми концами, а также гладких стержней с крюками или петлями без дополнительных анкерующих устройств коэффициент α для растянутой арматуры принимают равным 1,2, а для сжатой арматуры - 0,9. При этом должны быть соблюдены следующие условия:

· относительное количество стыкуемой в одном расчетном сечении элемента рабочей растянутой арматуры периодического профиля должно быть не более 50 %, гладкой арматуры (с крюками или петлями) - не более 25 %;

· усилие, воспринимаемое всей поперечной арматурой, поставленной в пределах стыка, должно быть не менее половины усилия, воспринимаемого стыкуемой в одном расчетном сечении элемента растянутой рабочей арматурой;

· расстояние между стыкуемыми рабочими стержнями арматуры не должно превышать 4d_s;

· расстояние между соседними стыками внахлестку (по ширине железобетонного элемента) должно быть не менее 2d_s и не менее 30 мм.

В любом случае фактическая длина перепуска должна быть не менее 0,4α⋅l_0,an, не менее 20d_s и не менее 250 мм.

В качестве одного расчетного сечения элемента, рассматриваемого для определения относительного количества стыкуемой арматуры в одном сечении, принимают участок элемента вдоль стыкуемой арматуры длиной 1,3l_l. Считается, что стыки арматуры расположены в одном расчетном сечении, если центры этих стыков находятся в пределах длины этого участка.

Базовая длина анкеровки l ₀ вычисляется по формуле:

,

где A_s – площадь поперечного сечения одного стержня, определяемая по номинальному диаметру;

u_s – периметр сечения одного стержня, определяемый по номинальному диаметру;

R_bond – расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном.

,

где η₁ – коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры, принимаемый для ненапрягаемой горячекатаной и термомеханически обработанной арматуры класса А равным 2,5;

η₂ – коэффициент, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, принимаемый равным:

для ненапрягаемой арматуры:

η₂ = 1,0 - при диаметре арматуры d_s ≤ 32 мм;

η₂ = 0,9 - при диаметре арматуры 36 и 40 мм;

Чтобы обеспечить включение в работу дополнительного армирования необходимо укладывать арматурные стержни таким образом, чтобы они перекрывали зону, в которой возникают пиковые значения изгибающих моментов и заходили за ее границы не менее, чем на длину анкеровки. Требуемая расчетная длина анкеровки вычисляется по формуле:

,

где l ₀, A_{s , cal}, A_{s , ef} – то же что и в формуле для длины нахлестки;

α – коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры и конструктивного решения элемента в зоне анкеровки. Для ненапрягаемой арматуры при анкеровке стержней периодического профиля с прямыми концами (прямая анкеровка) или гладкой арматуры с крюками или петлями без дополнительных анкерующих устройств для растянутых стержней принимают α = 1,0, а для сжатых - α = 0,75.

Так как все подобранные арматурные стержни имеют диаметр менее 36 мм, то для принятого класса арматуры А500С в бетоне класса B25:

,

Вычислим базовую длину анкеровки для принятых диаметров арматуры:

ø14А500С:

ø18А500С:

ø20А500С:

В запас несущей способности принимаем . Тогда необходимые по расчету длина анкеровки, длина нахлестки и разбежка стыкуемых стержней представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Арматурный стержень	Базовая длина анкеровки, l 0, an , мм	Расчетная длина анкеровки, lan , мм	Расчетная длина нахлестки, ll , мм	Длина разбежки стыкуемых стержней, 1,3 ll , мм
		α = 1 ,0	α =1,2	α =1,2·1,3 =1,56
ø14А500С	580	580	700	910
ø18А500С	750	750
Ø20А500С	830	830

Арматурные стержни для массового строительства поставляются длиной 11,7 м. Ввиду этого для удобства укладки и минимизации числа арматурных обрезков длина стержней дополнительного армирования принимается делением исходного стержня на равные части (1/2; 1/3; 1/4; 1/5; 1/6). С учетом полученной в проектно-вычислительном комплексе и требуемой длиной анкеровки длина стержней дополнительного армирования под колоннами необходима не менее 3760 мм в направлении оси OX (рисунок 5.1) и не менее 3260 мм в направлении оси OY (рисунок 5.2). Подбираем длину стержней дополнительного армирования 11700/3=3900 мм (3900 > 3760; 3900 > 3260).

Рисунок 5.1 – Подбор длины дополнительного нижнего армирования под колонной в направлении оси OX

Рисунок 5.2 – Подбор длины дополнительного нижнего армирования под колонной в направлении оси OY

В других зонах, требующих установки дополнительного армирования, длину арматурных стержней подбираем аналогичным образом.

---

Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 948; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!