Расчет монолитного железобетонного фундамента
Под среднюю колонну
Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать фундамент под колонну среднего ряда пятиэтажного здания. Отметка верха фундамента от уровня чистого пола -0,15 м. Для изготовления фундамента использован тяжелый бетон естественного твердения класса В20. Армирование подошвы фундамента выполнено из арматуры класса А400.
Определение нагрузок и усилий. Сечение колонны 1-го этажа 30,0х30,0 см. Расчетное значение продольной силы на уровне заделки колонны в фундамент (табл. 5.3) 
. Расчетное значение продольной силы при усредненном коэффициенте надежности по нагрузке 
равно 
.
Бетон класса В20. Расчетное значение прочности бетона 
МПа, 
МПа. Коэффициент условия работы бетона 
, тогда 
МПа, 
МПа.
Подошва фундамента армируется арматурой класса А400 (арматура диаметром 6-40 мм). Расчетное значение прочности арматуры 
Предварительно определяем площадь подошвы фундамента по формуле:
где 
- вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его уступах; 
- условное сопротивление грунта (по заданию); 
– предварительная глубина заложения фундамента (минимальная величина заложения фундаментов 0,5 м).
Размер стороны квадратной подошвы 
. Принимаем размер стороны подошвы фундамента 
(кратным 0,3 м).
Давление на грунт от расчетной нагрузки
Рабочая высота фундамента из условия продавливания:
где 
- размеры сечения колонны.
|
|
|
Высоту стакана фундамента устанавливаем из условий: надежной заделки колонны в стакане (1…1,5hкол), принимаем h с=1,5·300,0=450 мм; надежной анкеровки рабочей продольной арматуры колонны в стакане h с≥15d=15·32=480 мм (d-диаметр рабочей арматуры колонны). Окончательно принимаем высоту стакана 550 мм (50 мм - возможная подливки из мелкозернистого бетона дна стакана).
Полная высота фундамента назначается из условия Н≥hc+200=550+200=750 мм (200 мм – минимальная толщина плиты гнезда стакана) и условия продавливания Н≥h 0+as=52,84+8,0=60,84 мм, где 
см – расстояние от подошвы фундамента до центра тяжести рабочей арматуры сетки фундамента (защитный слой при отсутствии бетонной подготовки не менее 70 мм).
Окончательно принимаем без перерасчета высоту фундамента Н=900 мм (кратность 300 мм), глубину стакана 550 мм, длина заделки колонны в фундамент 500 мм.
Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента : 
см условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающимся в сечении III - III. Для единицы ширины этого сечения (b=100 см) Q=0,5(a-a1-2h0)p=0,5(2,7-0,3-2·0,82)273,61=103,97 кН; при с=2h0=2·22=44 см
Т.к. 
– поперечное армирование нижней ступени фундамента не требуется.
|
|
|
Определяем расчетные изгибаемые моменты:
- в сечении I-I:
- в сечении II-II:
- в сечении III-III:
| b=2700 |
| Пирамида продавливания |
| I |
| I |
| II |
| II |
| III |
| III |
| 45° |
| 225 |
| 75 |
| 150 |
| 200 |
| 50 |
| 150 |
| P |
| Сетка С-1 |
| Сетка С-1 |
Рис. 6.1. Фундамент средней колонны
Определяем рабочую высоту фундамента:
- в сечении I-I 
- в сечении II-II 
см;
- в сечении III-III 
см.
Определяем площадь арматуры подошвы фундамента:
По максимальной площади определяем армирование подошвы фундамента. Предварительно назначаем шаг стержней 200 мм, тогда количество интервалов между стержнями в одном направлении равно 2700/200=13,5, принимаем 14Ø14 А400 (As =21,546 см2).
Конструирование фундамента. Отметка верха фундамента от уровня чистого пола -0,15 м. Для изготовления фундамента использован тяжелый бетон класса В20. Фундамент имеет три ступени высотой 300 мм. Общая высота фундамента 900 мм. Размеры подошвы фундамента 2700×2700 мм. Глубина стакана 550 мм, размеры стакана по верху 450×450 мм, понизу 400×400 мм.
В виду выполнения условий на продавливание и прочности наклонного сечения опорной плиты фундамента армирование тела фундамента не требуется.
|
|
|
Армирование подошвы фундамента выполнено из арматуры класса А400. Сетка выполнена из арматуры Ø14, количество стержней в обеих направлениях 14, шаг 200 мм. Схема сетки С-1 показана на рис. 6.2.
| 30 |
| 30 |
| 2600 |
| 2660 |
| 1 ______________ Шаг 200 |
| 1 ______________ Шаг 200 |
Рис. 6.2. Сетка С-1
Приложение
Приложение А
Характеристики прочности бетона
Таблица А.1
Таблица А.2
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 468; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!