Расчет отдельного фундамента по образованию и раскрытию трещин.


К трещиностойкости фундаментов предъявляют требования второй категории, то есть в них допускаются и ограничиваются по величине трещины, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок и от полных нагрузок. В курсовой работе на здание и фундаменты действуют постоянные, временные длительные нагрузки и одна кратковременная (снеговая): Nn = – Nn,t

Nn,t = S0∙ l1∙l2 ∙γn∙ψl1= 0,56∙ 9∙6∙1∙1=30,24 кН

= Nn – Nn,t = 2483,7– 30,24 = 2453,46кН

Первоначально производят расчет по образованию трещин. Его выполняют для тех сечений плитной части фундамента и подколонника, в которых требуется максимальное количество продольной арматуры, установленной проверками прочности по нормальным сечениям.

Расчет подколонника по образованию и раскрытию трещин не производим, так как он является центрально нагруженным и трещины в нем не образуются.

Расчет плитной части по образованию трещин производим для сечения 2-2 (тавровое сечение), то есть по грани подколонника, так как в этом сечении по расчету прочности требовалось максимально количество арматуры.

Для плитной части фундамента проверку образования трещин производим из условия:

Mn ≤ Mcrc=Rbt,n*Wp,l

Mn-изгибающий момент в сечении плитной части фундамента от нормативных нагрузок

Mn=pn*bf*c22/2=258,4*3,1*1,12/2=484,6 кН*м,

pn=Nn/(lf*bf)=2483,7/(3,1*3,1)=258,4 кН/м2,

Mcrc-изгибающий момент, воспринимаемый нормальным сечением при образовании трещин

Rbt,n-нормативное сопротивление бетона растяжению, Rbt,n=1100кПа для бетона класс В15

Wp,l-упругопластический момент сопротивления рассчитываемого сечения

Wp,l=Wred*γ, (учет неупругих деформаций растянутого бетона)

γ=1,25 для тавровых сечений с полкой, расположенной в растянутой зоне, при выполнении условия bf/b2≤ 2 (3,1/2=1,55)

Wred-упругий момент сопротивления рассчитываемого сечения, приведенного к бетону

Wred определяем по методу приведенных сечений:

Ared=b1*h1+b2*h2s*As,ef =310*30+200*30+8,33*32,15=15567,8 cм2

αs=Es/Eb=2*105/2,4*104=8,33

 

 

Sred-статический момент приведенного сечения относительно нижней грани сечения.

Sred= b1*h1*0.5*h1 + b2*h2*(h1+0.5h2) + αs*Aef*as,

Sred =310*30*0,5*30 +200*30*(30+0,5*30)+ 8,33*32,15*4=410571,2 см3

Расстояние от оси до центра тяжести приведенного сечения:

У0= Sred/ Ared=410571,2 /15567,8 =26,4 см

Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести:

Ired=b1*h13/12+ b1*h1*(0.5*h1- У0)2 + b2*h23/12+ b2*h2*( 0.5h2+ h1- У0)2+ +αs*As,ef*( У0- αs)2

Ired = 310*303/12+ 310*30*(0,5*30-26,4)2 +200*303/12+200*30*(0,5*30+30-26,4)2+8,33*32,15*(26,4-4)2 =4566264 см4

Момент сопротивления относительно растянутой грани приведенного сечения:

Wred= Ired/ У0=4006760/26,4=172964,5см3

Wp,l=172964,5*1,25=216205,6 см3

Mcrc=Rbt,n*Wp,l*10-6=1100*216205,6 *10-6=237,83кНм

Mn=484,6 кНм >Mcrc=237,83 кНм

Проверка не выполнена. Трещины образуются, проверяем ширину их раскрытия как от постоянных и временно длительных нагрузок ( ), так и от полных нагрузок ( ), при этом, если изгибаемый момент от постоянных и временных длительных нагрузок равен или составляет более 2/3 изгибаемого момента от полных нагрузок, то проверяют только .

В нашем случае можно определить по соотношению усилий :

Следовательно рассчитывать будем только , которая не должна превышать допускаемого значения равного, из условия сохранности арматуры класса А400 при нахождении подошвы фундамента выше уровня ГГВ, 0,3мм.

;

φ1 — коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки (φ1 = 1,4);

φ2 — коэффициент, учитывающий профиль продольной рабочей арматуры (φ2= 0,5 при арматуре периодического профиля);

φ3 — коэффициент, учитывающий характер нагружения элемента конструкции (при изгибе и внецентренном сжатии φ3= 1);

ls—базовое расстояние между смежными нормальными трещинами:

ls≤ 40ds= 640мм

ls≤ 400мм

площадь арматуры, установленная фактически; = 32,15см2

ds=16 мм

Abt - площадь сечения растянутого бетона

Abt=b1∙yt=310∙25,08=7774,9см2

yt-высота растянутой зоны бетона

yt=k∙y0=0,95∙26,4 =25,08 см

k =0,95 (для таврового сечения с растянутой полкой внизу);

=120,9см = 1209мм

= 1209мм> 400мм

Принимаем ls= 40см=400мм.

ψs — коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций в растянутой арматуре между трещинами:

Mn,l= pn,l∙bf ,кН∙м

 

Pn,l = = = 255,3кН/м2

Mn,l= 255,3∙3,1∙ 478,82 кН∙м

= 0,603

σs,l— напряжение в рабочей(продольной) растянутой арматуре в нормальном сечении с трещиной от постоянных и временных длительных нагрузок:

, Мпа

Mpr — предельный момент по прочности, воспринимаемый в расчётном сечении. , кН∙м

As,ef, As,cal— соответственно фактически принятая и требуемая по расчёту прочности площадь рабочей арматуры.

As,cal =16∙3,14∙1,562/4 = 30,57см2

593,31 кН∙м

= = 286,5 МПа

Es — модуль упругости рабочей арматуры А400, Es=2∙105 МПа;

= = 0,24мм

Условие выполнено.

Проверяем ширину раскрытия трещин как полных нагрузок

= + - =0,24+0,176-0,173=0,243мм

=1,0 0,5 1,0

Pn = = = 258,5кН/м2

Mn= pn∙bf = 258,5∙3,1∙ 484,7 кН∙м,кН∙м

= 0,607

= = 290,0 МПа

=1,0 0,5 1,0 = = 0,173мм

Условие выполнено.

 




Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 2496;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.015 сек.