Расчет и конструирование фундамента

Под колонны многоэтажных зданий обычно применяют отдельно стоящие столбчатые фундаменты квадратные или реже прямоугольные в плане. Они служат для восприятия нагрузки от колонны и передачи ее на грунт основания. Расчетное давление на основание зависит от прочностных и деформативных характеристик грунта, глубины заложения и размеров подошвы фундамента, его величина указана в задании. В общем случае размеры подошвы фундамента определяются из рас­чета основания по второй группе предельных состояний (по деформациям)  при коэффициенте надежности по нагрузке γ_f  равном 1. Следова­тельно, для определения усилия N нужно нагрузку от колонны разделить на коэффициент γ_f = 1,15-1,17.

Высота фундамента определяется из условия прочности против его продавливания в пределах объема усеченной пирамиды, грани которой при замоноличенном стакане, начинаясь от пересечения граней колонны с обре­зом фундамента, наклонены под углом 45⁰ в пределах рабочей высоты фундамента.

Глубина стакана фундамента назначается из условия надежного за­щемления колонны в фундаменте и обеспечения анкеровки продольной ра­бочей арматуры колонны. Стенки стакана разрешается не армировать при толщине более 200 мм и более 0,75 глубины стакана.

Под действием реактивного давления грунта внешние части фундамента работаю подобно изгибаемым консолям. Продольная рабочая арматура подошвы фундамента определяется расчетом по изгибающему моменту в сечениях у грани колонны и у вертикальных граней ступеней (рис.5.1).

Рис.5.1. Схема армирования фундамента

Контрольные вопросы

1. Определение размеров фундамента;

2. Схема армирования фундамента.

Рекомендуемая литература

1. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. - Введ. 01.01.2013. - М.: Минрегион России, 2013.

2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). - М.: ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, 2005.

3. Железобетонные конструкции: Общий курс: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов под ред. В.Н. Байкова. – М.: Стройиздат,1991.

Проектирование каменных конструкций

Материалы для каменной кладки

Для возведения каменных и армокаменных конструкций применяют природные и искусственные каменные материалы в виде  камней, кирпича, мелких и крупных блоков, панелей. К природным камням относятся граниты, песчаники, известняки. Эти материалы используются в основном для устройства фундаментов и облицовки. Легкие природные материалы такие, как туфы, известняки-ракушечники, применяются в некоторых районах для возведения стен.

    В строительстве широко применяются искусственные камни. Выпускаются следующие виды кирпича: полнотелый глиняный кирпич пластического и полусухого прессования; пустотелый глиняный кирпич пластического прессования, силикатный и шлаковый и др. Искусственные каменные материалы имеют правильную геометрическую форму. Кирпич, камни и растворы для каменных и армокаменных конструкций должны удовлетворять требованиям ГОСТ  и техническим условиям.

Кирпич изготовляют  полнотелым или пустотелым, с вертикальными пустотами, а керамические камни только пустотелыми. Масса кирпича и камней не должна превышать 4,3 кг.

Рис.6.1. Кирпич (а) и керамический пустотелый камень(б)

Искусственные и природные каменные материалы должны удовлетворять требованиям ГОСТ по  плотности, прочности, морозостойкости и другим показателям качества.

К камням малой прочности относятся камни со средним пределом прочности на сжатие (кирпич - на сжатие с учетом его прочности при изгибе): М7, М10, М15, М25, М35, М50, М75. Это легкие бетонные, керамические и природные камни. К камням средней прочности относятся камни с марками по прочности М100, М125, М150, М200. Камни высокой прочности имеют марки М250, М300, М400, М500, М600, М800 и М1000.Марка по прочности изделий должна быть не ниже: пустотелого кирпича и камня (кроме крупноформатного камня) - М100, крупноформатного камня - М35, полнотелого кирпича для несущих стен - М125, для самонесущих стен - М100.

Долговечность камней в значительной степени зависит от морозостойкости. Для каменных материалов по морозостойкости имеются следующие марки: F10, F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300.

Для армирования каменных конструкций в соответствии с СП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций следует применять: для сетчатого армирования - арматуру классов А240 и В500;для продольной и поперечной арматуры, анкеров и связей - арматуру классов А240, А300, В500 .

Строительные растворы в каменной кладке выполняют следующие функции:

а) связывают между собой отдельные камни, образуя монолитную кладку;

б) передают усилие с одних камней на другие, распределяя их более равномерно по площади камня;

в) уменьшают продуваемость и влагопроницаемость кладки, плотно заполняя швы между камнями.

В зависимости от применяемого вяжущего различают следующие виды растворов: цементные, известковые и смешанные. Наибольшее распространение в каменной кладке получил смешанный цементно-известковый раствор. Прочность раствора характеризуется его маркой. Марка раствора определяется испытанием на сжатие образцов-кубов размером 70,7´70,7´70,7мм или половинок балочек размером 40´40´160мм, полученных после испытания их на изгиб в возрасте 28 дней при температуре твердения 20±2°С. Марки по прочности на сжатие для растворов – М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200. Марку раствора для каменной кладки назначают с учетом требуемой долговечности и прочности. Для подземной кладки и кладки цоколей при влажном грунте марка раствора принимается не ниже 25, для наружных стен помещений с нормальной влажностью – не ниже 10.

Прочность каменной кладки

Прочность каменной кладки зависит от многих факторов. На прочность влияет вид камня, прочность камня и раствора, возраст кладки, качество кладки и другие факторы. Подавляющее большинство каменных конструкций работают на сжатие. Однако некоторые из них могут испытывать смятие, изгиб, срез и растяжение.

Прочность кладки при сжатии

Каменная кладка является неоднородным телом, состоящим из камней и швов, заполненных раствором. При сжатии кладки усилие передается неравномерно вследствие местных неровностей. В результате камни подвергаются не только сжатию, но также изгибу и срезу. На прочность кладки при сжатии влияют следующие факторы: прочность камня; размеры камня; правильность формы камня; наличие пустот в пустотелых камнях; прочность раствора; удобоукладываемость раствора; упругопластические свойства затвердевшего раствора; качество кладки; перевязка кладки; сцепление раствора с камнем; степень заполнения раствором вертикальных швов кладки.

Из всех перечисленных факторов решающее значение для прочности кладки имеют прочность камня и раствора, размеры и форма камня.

Сопротивления сжатию кладки устанавливается в результате статистической обработки результатов испытания стандартных образцов. Расчетные сопротивления сжатию кладки приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Расчетные сопротивления R сжатию кладки на тяжелых растворах

Марка кирпича или камня	Расчетные сопротивления R , МПа, сжатию кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами шириной до 12 мм при высоте ряда кладки 50 - 150 мм на тяжелых растворах
	при марке раствора								при марке раствора Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 586; Мы поможем в написании вашей работы! Поделиться с друзьями: ⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒ Мы поможем в написании ваших работ! . . © 2014-2024 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.054)