Расчет нагрузки от кирпичной стены
Практическая работа № 1
Проектирование столбчатых фундаментов под колонны.
Задание: необходимо выполнить расчет монолитного железобетонного столбчатого фундамента стаканного типа под типовую сборную железобетонную колонну крайнего ряда сечением bc x lc = 500 х 1000 мм.
Исходные данные:
1. Инженерно-геологические условия (профиль №14) 
Таблица 1 - Обобщенные физико-механические свойства грунтов
| № ИГЭ | ρII | ρS | W | Wp | WL | e | CI | CII | φI | φII | E |
| т/м3 | т/м3 | в долях единиц | кПа | кПа | град | град | МПа | ||||
| ИГЭ-1 | 1,74 | 2,65 | 0,17 | - | - | 0,608 | 3 | 5 | 26 | 31 | 32 |
| ИГЭ-2 | 1,68 | 2,65 | 0,12 | 0,15 | 0,2 | 0,763 | 9 | 15 | 19 | 24 | 14 |
| ИГЭ-3 | 1,81 | 2,66 | 0,14 | - | - | 0,701 | 3 | 5 | 25 | 30 | 29 |
| ИГЭ-4 | 1,85 | 2,67 | 0,21 | 0,28 | 0,53 | 0,65 | 32 | 48 | 17 | 20 | 26 |
| ИГЭ-5 | 1,77 | 2,67 | 0,21 | 0,28 | 0,53 | 0,65 | 35 | 51 | 16 | 17 | 23 |
2. Место строительства – г. Пенза
3. Таблица 2 – Нагрузка на обрез фундамента
| Группа предельного состояния, в которой используются нагрузки | Номер сочетания | Значение нагрузок | ||
| M, кН∙м | N, кН | Q, кН | ||
| I (первая) | 3 | 75.3 | 528.5 | 31.9 |
| 4 | -628.4 | 823.6 | -75.8 | |
| II (вторая) | 1 | 69.7 | 482.7 | 29.4 |
| 2 | -566.9 | 728.1 | -67.5 | |
Решение:
Анализ местных условий строительства
- сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму 
.
В результате проведенных инженерно-геологических изысканий установлен геолого-литологический разрез грунтовой толщи (выделено 5 инженерно-геологических элементов (ИГЭ)):
|
|
|
ИГЭ-1 (≈ 7 м): Sr = 0,741; e = 0,608 (средний по степени водонасыщения пылеватый песок средней плотности, расчетное сопротивление грунта R0 = 150 кПа);
ИГЭ-2 (≈ 6 м): IP = 5; IL = 0,4 (супесь пластичной консистенция, расчетное сопротивление грунта R0 = 194 кПа);
ИГЭ-3 (≈ 19 м): Sr = 0,531; e = 0,701 (песок мелкий средней плотности, расчетное сопротивление грунта R0 = 200,0 кПа);
ИГЭ-4 (≈ 13 м): IP = 25; IL = -0,28; e = 0,65 (глина твердая, расчетное сопротивление грунта R0 = 450,0 кПа);
ИГЭ-5 (≈ 11 м): IP = 25; IL = -0,28; e = 0,65 (глина твердая, расчетное сопротивление грунта R0 = 450,0 кПа).
Выбор глубины заложения фундамента
Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов:
где:
d0 = 0,28 - величина, принимаемая в зависимости от типа грунта (для пылеватых песков).
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:
, где
Кn = 0,7 - коэффициент, учитывающий температуру воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам в зимний период, наличие подвала или техподполья, тип полов (t = 10 °С, полы по грунту).
Из конструктивных требований к заделке двухветвевой колонны в стакан при lc < 1,2м, высота фундамента определяется по формуле:
dc > lc⋅[1 - 0,8⋅(lc - 0,9)] = 1⋅ [l - 0,8⋅ (l - 0,9)] = 0,92 м.
|
|
|
Высота фундамента из условия заделки колонны в фундамент (от уровня обреза до подошвы фундамента: hf ≥ dc + hg + 0,05 = 0,92+0,2 + 0,05 = 1,17 м, где
dc - глубина заделки колонны в фундамент;
hg - расстояние от дна стакана до подошвы фундамента, принимаемое не менее 0,2 м;
0,05 – расстояние между торцом колонны и дном стакана, назначаемое для возможности рихтовки колонны при монтаже, м.
Из полученных значений принимаем максимальное, округленное до ближайшего большего, кратного 0,3 м, при этом учитываем, что минимальная высота фундамента принимается 1,5 м (hf = 1,5).
При совпадающих отметках планировки и обрезов фундамента имеем:
d = hf = 1,5 м.
Расчет нагрузки от кирпичной стены
На фундамент передается нагрузка от кирпичной стены, толщиной b0 = 0,51 м и высотой H = 13,1 м, рассчитаем вес стены:
, где
n = 6 м - шаг колонн;
γ1 = 18 кН/м3 - удельный вес кирпичной кладки;
Кп = 0,85 - коэффициент проёмности.
4. Определение размеров подошвы в плане
Размеры подошвы фундамента определяют исходя из расчета основания по деформациям. Площадь подошвы фундамента в первом приближении:
, где
NII - сумма всех вертикальных нагрузок в обрезе фундамента для расчетов по II группе предельных состояний, кН; NII = NIIмах + G1 = 728.1 + 613,3=1341.4 кН;
|
|
|
Ro - табличное значение расчетного сопротивления грунта, кПа (Ro = 150 кПа);
γmt - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м3;
d - принятая глубина заложения фундамента.
Для прямоугольных фундаментов размеры подошвы назначают из соотношения: m= b/l = 0,6…0,85, при этом оно должно примерно соответствовать соотношению сторон двухветвевой колонны. Для заданных условий задачи принимаем m = 0,6.
Фактическая площадь: 
.
5. Нагрузки в подошве фундамента и эксцентриситет относительно точки О1
Для первого сочетания нагрузок:
Абсолютный эксцентриситет: 
Gf - суммарный вес грунта, действующий на фундамент, его уступы и подготовки под полы;
Gf = b⋅l⋅(hf + 0.15) ⋅ 
mt=12.15⋅(1,5 +0,15) ⋅20=401 кН.
Рассчитываем относительный эксцентриситет:
.
По первому сочетанию усилий эксцентриситет не превышает допустимый.
Для второго сочетания нагрузок:
Абсолютный эксцентриситет: 
Рассчитываем относительный эксцентриситет:
.
По второму сочетанию усилий эксцентриситет не превышает допустимый.
В обоих случаях 
, поэтому размеры подошвы фундамента не изменяются и смещение центра тяжести подошвы фундамента относительно оси колоны О1 не производим.
|
|
|
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 155; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!