Навантаження на фундамент

Фундамент працює у складі поперечної рами, тому зусилля на обрізі фундаменту такі ж як в колоні, в перерізі ІV – ІV.

Комбінації розрахункових зусиль від навантажень за g_f > 1 становлять:

І – ша комбінація: M = 156,94 кНм; N = 1709,2 кН; Q = 9,64 кН.

ІІ – га комбінація: M = 148,87 кНм; N = 1913,5 кН; Q = 32,13 кН.

Комбінації зусиль від навантажень за g_f =1 становлять:

І – ша комбінація: M_n = 148,1 кНм; N_n = 1560,1 кН; Q_n = 9,09 кН.

ІІ – га комбінація: M_n = 140,44 кНм; N_n = 1747,9 кН; Q_n = 30,31 кН.

3. Визначення розмірів підошви фундамента

Висоту фундаменту призначаємо h_f =1,65м, тоді глибина закладення фундаменту становить d_f = h_f + 15 см = 1,8 м.

Необхідну площу підошви фундаменту знаходимо за формулою

м².

Розміри підошви обчислюємо за формулами:

b_f = м, a _f = 1,25b_f = 1,25 × 2,79 = 3,48 м.

Перевіряємо прийняті розміри підошви фундаменту. Геометричні характеристики підошви: А_f = a _f × b_f = 3,5 × 2,8 = 9,8 м²;

W_f = м³.

Обчислюємо тиск під підошвою від нормативних навантажень за g_f =1.

І – ша комбінація: M_n = 148,1 кНм; N_n = 1560,1 кН; Q_n = 9,09 кН.

кПа <

< 1,2R_o = 1,2 × 260 = 312,0 кПа;

кПа>0;

кПа < R_o = 260 кПа.

Нерівності виконуються, отже розміри підошви достатні.

4. Перевірка висоти підошви фундамента

Призначаємо розміри підколонника в плані:

h_s = h_c + 2 × 200 + 2 × 100 = 800 + 400 + 200 = 1400 мм;

b_s = b_c + 2 × 200 + 2 × 100 = 500 + 400 + 200 = 1100 мм.

Глибина стакана 900 мм. Оскільки довжина підошви фундамента більше 2,5 м, то приймаємо дві сходинки (рис.4.1).

Рис. 4.1. До визначення розмірів фундаменту.

Обчислюємо тиск під підошвою від дії навантажень за g_f > 1 без урахування ваги фундаменту та грунту на його уступах:

І – ша комбінація: M = 156,94 кНм; N = 1709,2 кН; Q = 9,64 кН.

кПа; кПа;

кПа.

ІІ – га комбінація: M = 148,87 кНм; N = 1913,5 кН; Q = 32,13 кН.

кПа;

кПа;

кПа.

Перевіряємо міцність нижньої сходинки з умови продавлювання за формулою: s_max c b_f £ a R_bt b_m h_o1;

230,5 × 0,195 × 2,8 = 125,8 кН < 1 × 0,75 × 2,1 × 10³ × 0,255 = 401,6 кН

c = a ₁ – h_o1 = 450 – 255 = 195 мм,

h_o1 = h₁ – t_з.ш. – 0,5d = 300 – 35 – 10 = 255 мм,

b_m =0,5(b₁ + b_f) = 0,5(1,4 + 2,8) = 2,1 м.

Умова виконується, отже міцність нижньої сходинки забезпечено.

Перевіряємо міцність верхньої сходинки з умови продавлювання за формулою: s_max c₁ b_f £ a R_bt b_m1 h_o;

230,5 × 0,495 × 2,8 = 319,4 кН < 1 × 0,75 × 1,95 × 10³ × 0,555 = 707,6 кН

c₁ = a ₂ – h_o = 1050 – 555 = 495 мм,

h_o = h_п – t_з.ш. – 0,5d = 600 – 35 – 10 = 555 мм,

b_m1 =0,5(bs + b_f) = 0,5(1,1 + 2,8) = 1,95 м.

Умова виконується, отже міцність верхньої сходинки також забезпечена.

Висота підошви достатня, отже продавлювання не буде.

5. Розрахунок вертикальної арматури підколонника

Підколонник працює на позацентровий стиск. Розрахунок ведем на дію комбінації зусиль M = 156,94 кНм; N = 1709,2 кН; Q = 9,64 кН.

Розрахунок ведемо в перерізі 1 – 1 в місці з’єднання підколонника з підошвою.

Зусилля в перерізі:

M₁ = M + Q h _l = 156,94 + 9,64 × 1,05 = 167,1 кНм.

N₁ = N+G_п = N+b_s h_s h _l r_b(10)g_f = 1709,2 +1,1× 1,4×1,05×2,5×10×1,1 = 1753,6 кН.

Початковий ексцентриситет е_о = м.

Рис. 4.2. Розрахунковий переріз підколонника

Висота стиснутої зони бетону м» b_f¹ = 0,2 м.

Віддаль від розтягнутої арматури до лінії дії сили

е = е_о+0,5h_s– а = 0,095+0,5×1,4 – 0,07 = 0,725 м.

Необхідна площа перерізу арматури при симетричному армуванні

A_s = A_s¹ = м²,

A_s,min = 0,0005 b_s h_o = 0,0005 × 1,1 × 1,33 = 6,65 см².

де m_min = 0,0005 (за табл.38 [1]).

Призначаємо вертикальну арматуру стакана конструктивно за m_min = 0,0005. Приймаємо 4 Ø16 А – 400С, площею А_s = 8,04 см².

Розрахуємо поперечну арматуру підколонника.

Оскільки е_о = 0,08м. < м., то поперечне армування підколонника призначаємо конструктивно. Армуємо зварними каркасами із арматури Ø 8 А – 240С, площею А_sw = 0,503 см² з кроком s_w = 15 см

6. Розрахунок арматури підошви фундаменту

6.1. Розрахунок в напрямку довгої сторони.

Підошва працює вцілому на згин від реактивного тиску грунту. Розраховуємо міцність нормальних перерізів в місцях зміни висоти.

Розрахунок в напрямку більшої сторони ведемо на дію комбінації:

s_max = 230,5 кПа; s_min = 159,8 кПа.

Розрахунок в перерізі 3-3.

Тиск під підошвою в перерізі

кПа.

Середній тиск на ділянці а ₁ кПа.

Величина згинаючого моменту в перерізі 3 – 3

кНм.

Необхідна площа арматури в перерізі 3 – 3.

см².

Розрахунок в перерізі 4-4.

Тиск під підошвою в перерізі

кПа.

Середній тиск на ділянці а ₁ кПа.

Величина згинаючого моменту в перерізі 4 – 4

кНм.

Необхідна площа арматури в перерізі 4 – 4.

см².

Приймаємо 15 стержнів Ø 12 А-400С площею А_s = 23,07см²,

крок стержнів 0,2 м.

Рис.4.4. До розрахунку підошви фундаменту в напрямку короткої і довгої сторін.

Розрахунок в напрямку короткої сторони.

Розрахунок ведемо на дію середнього тиску s_m = 221,9 кПа в місцях зміни підошви.

Значення моменту в перерізі 5 – 5.

кНм.

h_o1 = h₁ – t_з.ш. – 1,5d = 300 – 35 – 1,5 × 12 = 247 мм,

Необхідна площа арматури в перерізі 6 – 6.

см².

Значення моменту в перерізі 6 – 6.

кНм.

h_o2 = h₂ – t_з.ш. – 1,5d = 600 – 35 – 1,5 × 12 = 541 мм,

Необхідна площа арматури в перерізі 6 – 6.

см².

Приймаємо 18 стержнів Ø 14 А-400С площею А_s = 27,69 см², крок стержнів 0,2 м.

5. Розрахунок попередньо напруженої ферми

Дата добавления: 2015-07-11