Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну.

Для предварительного определения размеров подошвы фундамента находим усилия и

на уровне подошвы фундамента для комбинации усилий с максимальным экцентриситетом.

Наиболее неблагоприятной комбинацией для предварительного определения размеров подошвы фундамента по условию максимального экцентриситета является первая комбинация усилий. В этом

случае получим следующие значения усилий на уровне подошвы фундамента:

= 498.924 кН;

=143.22+17.94*1.8+51.984*0.6=206.702 кН*м;

e₀ = / = 206.702*10⁶ / 498.924*10³ = 0.414 м.

С учетом экцентриситета продольной силы воспользуемся формулами табл.XII.I. [3] для предварительного определения размеров подошвы фундамента по схеме 1:

;

м;

м.

Принимаем предварительно размеры подошвы фундамента м и м. Уточняем расчетное сопротивление песчаного грунта основания согласно прил. 3 [9]:

кПа, где

принят для песчаных грунтов по [9].

Определим усилия на уровне подошвы фундамента принятых размеров от нормативных нагрузок

и соответствующие им краевые давления на грунт по формулам:

; , где -- для класса ответственности здания I; м²; м³.

Результаты вычислений усилий, краевых и средних давлений на грунт основания приведены

в табл.

Комбинация уси лий от колонны	Усилия	Давления,кПа
, кН	,кН*м
Первая	667.404	206.702	34.872	274.111	154.491
Вторая	793.004	-125.926	256.44	110.692	183.566
Третья	892.984	-74.098	249.59	163.828	206.709

Так как вычисленные значения давлений на грунт основания кПа < 1.2R = 325.876 кПа, кПа < 0.8R = 229.7 кПа и кПа < R = 271.563 кПа

то предварительно назначенные размеры подошвы фундамента удовлетворяют предъявляемым требованиям по деформациям основаниям основания и отсутствию отрыва части фундамента от грунта при крановых нагрузках. таким образом оставляем окончательно размеры подошвы фундамента м и м.

Расчет на продавливание ступеней фундамента не выполняем, так как размеры их входят в объем пирамиды продавливания.

Для расчета арматуры в подошве фундамента определяем реактивное давление грунта основания при действии наиболее неблагоприятной комбинации расчетных усилий (третьей) без учета собственного веса фундамента и грунта на его обрезах. Находим соответствующие усилия на уровне подошвы фундамента:

кН;

кН*м

Тогда реактивные давления грунта будут равны:

кПа;

кПа; кПа;

кПа;

Расчетные изгибающие моменты в сечениях 1-1 вычисляем по формуле :

Требуемое по расчету сечение арматуры составит:

Принимаем диаметр арматуры для фундамента для основного шага стержней в сетке 200 мм на ширине м будем иметь в сечении 1-1 10 d 10 A-II, A_s = 785 мм² > 594.761 мм². Процент армирования будет равен .

Расчет рабочей арматуры сетки плиты фундамента в направлении короткой стороны выполняем на действии среднего реактивного давления грунта кПа, соответственно получим:

кН*м;

мм² .

Принимаем Ø 10 A-II,c шагом 200 мм.

Расчет продольной арматуры подколонника выполняем в ослабленном коробчатом сечении 4-4

в плоскости заделки колонны и на уровне низа подколонника в сечении 5-5.

Сечение 4-4. Размеры коробчатого сечения стаканной части фундамента преобразуем к эквивалентному двутавровому с размерами, мм:

Вычислим усилия в сечении 4-4 от второй комбинации усилий в колонне с максимальным изгибающим моментом:

кН

кН*м.

Экцентриситет продольной силы будет равен >

> мм. Находим экцентриситет силы N относительно центра тяжести растянутой арматуры: мм.

Проверяем положение нулевой линии. Так как , то указанная линия проходит в полке и сечение следует рассчитывать как прямоугольное с шириной мм.

Вычисляем коэффициенты:

Требуемую площадь сечения продольной арматуры вычислим по формуле:

< 0.

Армирование назначаем в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 0,05℅ площади подколонника мм². Принимаем мм² (5 Ø 16 A-I)

В сечении 5-5 по анологичному расчету принято конструктивное армирование.

Поперечное армирование стакана фундамента определяем по расчету на действие максимального изгибающего момента. Вычисляем экцентриситет продольной силы в колонне от второй комбинации усилий м.

Так как , то момент внешних сил в наклонном сечении 6-6 вычисляем по формуле:

кН*м.

Тогда площадь сечения одного стержня поперечной арматуры стакана фундамента равна:

мм². Принимаем A_s = 50.3 мм² (Ø 8 A-I).

 

Список литературы

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1985.

2. СНиП 2.03.01.—84. Бетонные и железобетонные конструкции.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84).—М.:ЦИТП, 1986.

4. Пособие по проектированию предварительного напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84).Часть I.—М.:ЦИТП, 1986.

5. Пособие по проектированию предварительного напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84).Часть II.—М.:ЦИТП, 1986.

6. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.

7. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

8. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.

9. Бородачев Н.А. Программная система для автоматизированного обучения по дисциплине по дисциплине "Железобетонные и каменные конструкции" АОС—ЖБК.СамАСИ,1990.

 

Содержание.

 

1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок.

 

2. Проектирование стропильной конструкции.

 

2.1.Сегментная раскосая ферма.

 

2.2.Оптимизация стропильной конструкции.

 

3. Проектирование колонны.

 

4. Проектирование фундамента.