Читайте также:
|
|
Требуется рассчитать монолитный, центрально нагруженный, следовательно, квадратный в плане, фундамент стаканного типа. Отметка обреза (верха) фундамента - минус 0,150.
Задаемся глубиной заложения подошвы фундамента Нз=150см. Класс бетона фундамента и бетона замоноличивания В15 (Rb =7,7МПа=770Н/см², Rbt=0,6МПа=67Н/см2). Класс арматурной стали А400 (Rs=Rsc=355МПа=35500Н/см2). Средний удельный вес материала фундамента и грунта, расположенного на его уступах γср=20кН/м³=0,02Нсм3. Расчетное сопротивление грунта по заданию Rгр=0,25МПа=25Н/см2.
Геометрические размеры фундамента (рис.3а) вычисляют в такой последовательности. Определяют размер подошвы фундамента В1 и толщину днища hД.Назначают глубину стакана hст.Вычисляют высоту фундамента Нф = hД + hст.Обращаясь к табл.4, назначают число ступеней и высоту каждой из них. Подсчитывают длину уступов и попутно длину верхней и средней ступеней, а именно:
l 3 = h3 + 100мм; l 2 = h2 ;В3 = bk + 2 l 3 (bk -ширина колонны);
В2 = В3 + 2 l 2; l 1 = (В1 - В2 )/2.
После того как размеры фундамента определены, производят проверочные расчеты по прочности. В рамках курсового проекта выполняем лишь расчет на изгиб фундамента по нормальным сечениям.
Размер подошвы фундамента определяем от действия нормативной продольной силы N / γf:
В1 = = =328,33см
где γf =1,15-усредненный коэффициент надежности по нагрузке.
Принимаем В1=360см. Вычисляем напряжение в грунте под подошвой фундамента от расчетной продольной силы
σ гр = N/В12=2727.42/3602= 21,05Н/см².
Рабочую высоту днища h0Допределяют из расчета на продавливание. Предполагают, что продавливание происходит по боковой поверхности усеченной пирамиды, грани которой наклонены под углом 45º к горизонтали (рис.3, б). Условие прочности имеет вид:
F≤ α Rbt Um h0д ,
где F- продавливающая сила;
a =1,0 (для тяжелого бетона};
Um - среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания (рис.З.б).
Последнюю величину вычисляют по формуле:
Um = [ 4 bk + 4(bk + 2 h0Д)] /2.
Продавливающую силу принимают равной продольной силе, действующей на уровне обреза фундамента, за вычетом отпора грунта, распределенного по площади нижнего основания пирамиды продавливания, т.е. F = N – σгр(bк+2hод)2. Поскольку величины F и U т содержат в себе hод , то условие прочности представляет собой квадратное уравнение, из решения которого следует, что:
hод= - bк/2+0,5 =
= - 50/2 +0,5 =59,6см
Толщина дна стакана hд=hод +а,где величина а (см. рис.3,а) - расстояние от нижней грани фундамента (т.е. от подошвы) до центра тяжести верхнего ряда продольной рабочей арматуры.
Следует иметь в виду, что при В1≤Змподошву армируют одной сварной сеткой с рабочей арматурой в двух направлениях. Но при В1>Змприменяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях (см. рис.3,а). Причем сетки в каждой из плоскостей укладывают без нахлестки с расстоянием между осями крайних стержней не более 200мм (п.4.16 [4]). Толщину защитного слоя бетона принимают равной 40мм при наличии бетонной подготовки и равной 70мм при отсутствии подготовки (п.8.3.2 [1], табл.43 [5]). Толщину дна стакана принимают не менее 200мм (п.4.13 [4]).
Так как В1>Зм, применяем отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. Принимаем в каждой плоскости по две сетки. Предусматриваем под подошвой фундамента подготовку из бетона класса В10 (п.4.1 [4]).
Задаемся толщиной защитного слоя бетона аb=4,0см. Задаемся диаметром рабочих стержней d=1,4см. Диаметр конструктивных стержней составляет 5мм (см. прил.5). Величина а =4+0,5+1,4+0,5·1,4=6,6см (сетки располагаются одна на другой вплотную).
Толщина дна стакана hд=hод +а =59,6+6,6=66,2см, что больше минимального конструктивного значения =20см.
Глубину стакана hСТ назначаем, используя табл.5.
Таблица 5
К определению глубины стакана фундамента
Класс рабочей арматуры колонны | Глубина стакана по условиям минимальной заделки | ||
колонны | рабочей арматуры колонны при проектном классе бетона колонн | ||
В15 | В20 и выше | ||
А400 А300 | bк +50 bк +50 | 18d+10+50 15d+10+50 | 15d+10+50 10d+10+50 |
Примечание. Здесь d – максимальный диаметр рабочей арматуры; 10мм – расстояние от торца стержня до торца колонны; 50мм – то же, от торца колонны до дна стакана. |
Глубина стакана по условиям минимальной заделки колонны hСТ=50+5=55см, а по условиям заделки рабочей арматуры колонны
hСТ=15·3,2+1+5=54см, из двух значений принимаем большее.
Высота фундамента Нф = hД + hст = 66,2+55=121,2см.
Принимаем Нф =150см, а глубину стакана hсг=55см.
Высоту ступеней назначаем, руководствуясь данными табл.6:
h1=30см, h2=60см, h3=60см.
Согласно рис.3,а длина уступов, длина верхней и средней ступеней соответственно
l 3 = 60 + 10 = 70см;
l 2=h2 =60см;
В3 = 50+ 2·70 = 190см;
В2= 190 + 2·60 = 310см;
l 1 = (360-310)/2 = 25см.
Таблица 6
Высота фундамента Нфи высота ступеней h1; h2; h3, мм
Нф | |||||||||
h1 | |||||||||
h2 | |||||||||
h3 | — | — | — | ||||||
Примечание. Размеры рекомендуется принимать кратными 300мм из условия изготовления фундамента с применением инвентарной щитовой опалубки. Однако в случае массового применения или для отдельных фундаментов разрешается принимать размеры, кратные 100мм (п.4.4 [4]). |
Дата добавления: 2015-11-30; просмотров: 35 | Нарушение авторских прав