Расчет и конструирование фундамента
В курсовом проекте в качестве фундаментов под колонны предлагается запроектировать центрально-нагруженные столбчатые фундаменты стаканного типа. Фундаменты предлагается запроектировать монолитные из бетона класса В15, в качестве основной несущей арматуры необходимо применять арматуру А300 или А400 в зависимости от указанной в задании.
Так как фундаменты центрально-нагруженные, то их обычно изготавливают семеричными (подошва имеет квадратную в плане форму).
Количество ступеней (см. рисунок 2.5.1) назначают в зависимости от высоты фундамента h: при 450мм<h<900мм – две ступени, при h³900мм – три ступени. Минимальная высота одной ступени 300мм. Размеры ступеней проектируются такими, чтобы контур фундамента (см. рисунок 2.5.1) находился снаружи усеченной пирамиды, верхним основанием которой служит опорное сечение колонны, а грани наклонены под углом 45о.
а)
б)
Рисунок 2.5.1 – Фундаменты стаканного типа а) двухступенчатый, б) трехступенчатый
Глубину заложения фундамента в курсовом проекте условно назначена 1500мм. Вообще глубина заложения для Новосибирска назначается обычно ниже глубины промерзания грунта, равного 2,2м, но так как в проекте необходимо запроектировать фундамент под среднею колонну, то его глубину заложения можно назначать меньше. Расчетное сопротивление грунта R0 – задано в задании.
Глубина стакана hgl принимается равной , где b – размер сечения колонны. Толщина дна стакана принимается не менее 200мм во избежание ее продавливания в процессе монтажа колонны.
Минимальную площадь подошвы фундамента можно определить по формуле:
, /2.5.1/
где Nn – нормативное значение усилия действующего от колонны на фундамент (приблизительно можно принять равным Nn=N/1,15) N – продольное усилие в колонне первого этажа;
– усредненный удельный вес фундамента и грунта на уступах фундамента равный 20кН/м3;
Н0 – глубина заложения фундамента (в курсовом проекте условно принято 1,5м).
Так как для центрально-нагруженных фундаментов предполагается квадратная подошва, тогда минимально допустимый размер фундамента bф можно определить как:
/2.5.2/
При этом размер подошвы фундамента назначают кратно 300мм. Площадь фундамента будет равняться
. /2.5.3/
Минимальная высота всего фундамента под сборную колонну по конструктивным соображениям определяется как:
. /2.5.4/
Минимальная высота фундамента из условия среза определяется как:
, /2.5.5/
где N – расчетное усилие, действующее на фундамент от колонны;
- интенсивность давления грунта на подошву фундамента определяемая как ;
а – расстояние от грунта до равнодействующей в растянутой арматуре, принимается равной 30…60мм если выполняется подготовка под подошву фундамента и не менее 70мм в случае ее отсутствия.
Высоту фундамента h назначают как большую из и при этом она должна быть кратна 150мм.
Рабочая высота нижней ступени фундамента h1,0 определяется из условия равновесия, где , - внешнее усилие в наиболее опасном сечении, - минимальное усилие воспринимаемое бетонным сечением без поперечного армирования. Разрешив это неравенство относительно , получим, что минимальная рабочая высота первой ступени должна быть:
. /2.5.6/
Для определения площади сечения арматуры в нормальных сечениях I-I, II-II, III-III определяют расчетные моменты в этих сечениях как для консольной балки, от интенсивность давления грунта на подошву фундамента . Величина этих моментов равняется:
/2.5.7/
/2.5.8/
/2.5.9/
Требуемая площадь сечения арматуры определяется по приближенной формуле:
- для любого фундамента /2.5.10/
- для трехступенчатого фундамента /2.5.11/
- для двухступенчатого фундамента /2.5.12/
- для трехступенчатого фундамента /2.5.13/
Сетки для армирования фундамента подбираются по Аs=max(As,I, As,II, As,III).
Так как внутренние момент возникающий в подошве фундаменте определялся на всю ширину фундамента, то и требуемая площадь арматуры определяется на всю ширину фундамента. Требуемую площадь сечения одного стержня можно определить по формуле:
, /2.5.14/
где s – шаг стержней в подошве фундамента, можно применять 100, 125, 150, 175 или 200мм.
По требуемому значению площади сечения одного стержня определяется необходимый диаметр рабочих стержней при назначенном шаге. При этом в связи с тем, что фундамент центрально нагружен стержни в продольном и поперечном направлении одинаковы.
Дата добавления: 2020-11-18; просмотров: 852;