нагруженного фундамента под колонну

Решение: Для предварительного определения размеров подошвы фундамента находим усилия и на уровне подошвы фундамента для комбинации усилий с максимальным эксцентриситетом с учётом нагрузки от ограждающих конструкций.

Наиболее неблагоприятной комбинацией для предварительного определения размеров подошвы фундамента по условию максимального эксцентриситета является первая комбинация усилий. В этом случае получим следующие значения усилий на уровне подошвы фундамента:

кН; кН.

мм = 0,52 м.

=1563,95+77,42=1641,37 кН;

кНм;

м.

Определим предварительные размеры подошвы фундамента с учетом эксцентриситета продольной силы воспользуемся:

;

м;

м.

Принимаем предварительно размеры подошвы фундамента м и м. Уточняем расчетное сопротивление песчаного грунта основания:

кПа.

принят для песчаных грунтов.

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 усилий от колонны	Усилия	Давления, кПа
, кН	,кН*м
Первая	2141б17	425,203	144,1076	292,8658	218,4867
Вторая	2141,17	-344,6871	278,7815	158,1919	218,4867
Третья	2775,03	300,5629	230,59	335,7426	283,1663

 

Так как вычисленные значения давлений на грунт основания

кПа < 1,2R=370,8 кПа, кПа < 0,8R = 247,2кПа

и кПа < R = 309 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;

кНм

Тогда реактивные давления грунта будут равны:

кПа;

кПа;

кПа;

кПа;

кПа.

Расчетные изгибающие моменты в сечениях 2-2 вычисляем по формуле:

кНм;

кНм.

Требуемое по расчету сечение арматуры составит:

мм²;

мм²;

Принимаем диаметр 12 арматуры для фундамента для основного шага стержней в сетке 200 мм на ширине м будем иметь в сечении 2-2 15 диаметром 12 A-III, A_s = 1696,5 мм² > 871 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:

кНм;

мм² .

По конструктивным требованиям принимаем минимальное армирование Ø 10 A-III, c шагом 200 мм ( мм² ).

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

кНм.

Эксцентриситет продольной силы будет равен

мм > мм.

Находим эксцентриситет силы N относительно центра тяжести растянутой арматуры:

 

Проверяем положение нулевой линии. Так как:

кН кН,

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:

мм²

Армирование назначаем в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 0,05℅ площади подколонника

мм².

Принимаем (5 Ø 16 A-I)

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

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

м.

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

кНм.

Тогда площадь сечения одного стержня поперечной арматуры стакана фундамента равна:

мм².

Принимаем A_s = 78,5 мм² (Ø 10 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 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

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

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