Проектирование фундамента под колонну.

Определение размеров подошвы фундамента.

Рис. 14

Расчетное усилие колонны у заделки в фундамент N=1707962,06 Н

Нормативное усилие N_n=N/1.15=1707962,06/1,15=1485184,4Н

 

Материалы фундамента:

бетон:

класс – В15

расчетное сопротивление осевому сжатию R_b=0,75 МПа;

расчетное сопротивление осевому растяжению R_bt=0,66 МПа;

γ_b2=0.9

вес единицы объема фундамента и грунта на его обрезах γ_m=20 кН/м³.

Расчетное сопротивление грунта(песка) R₀=0,25 МПа

арматура:

класса АII

расчетное сопротивление растяжению арматуры R_s=280 МПа;

модуль упругости стали арматуры E_s=200×10³ МПа;

Площадь подошвы фундамента при центральном сжатии:

А_ф=N_n/(R₀-γm×H₁) здесь Н₁ – глубина заложения фундамента

Определим Н₁=Н+15 см

Высота фундамента принимается H_Ф=90 см

Н₁ =90 +15 см=105 см.

А_ф=1485184,4/0,25·10⁶-(20×1,05)=6,5 м²

Размеры сторон квадратной подошвы

а=b= =2,5 принимаем а=2,4 метра (кратно 30 см).

Расчет тела фундамента

P^{`</sup>=N/A P<sup>`}=1707.96206/2.4·2.4=296.5 кН/м²

А=a·b=2.4·2.4=5.76 м²

 

Проверка высоты фундамента расчетом на продавливание.

Условие прочности на продавливание:

см

где d – диаметр арматуры колонны Æ28 AIII см

см

Принимаем см

см – принимаем окончательно без пересчета фундамент высотой см, h₀= Н_ф-а_з=90-4=86см – трехступенчатый

- площадь нижнего основания пирамиды продавливания

A₁=a² –(2×h₀+h_k)²=2,4²-(2×0.86+0.3)²=1,68 м²

- условие выполнено.

 

Проверка высоты нижней ступени.

 

Высоту нижней ступени проверим из условия прочности на действие поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении.

h₀₂=h_ступ-4= 30-4=26см

условие прочности:

Q_3-3<0.6×R_bt×b_i×h₀₂×γ_bi b_i=100 см.

Q_3-3=0.5×(a-h_k-2×h₀)×P'=0.5×(2.4-0.3-2×0.86)×296.5 =56 кН

56000 Н<0.6×0.75×(100)×100×26×0.9=105300 Н - Условие прочности выполнено.

 

Расчет арматуры у подошвы фундамента.

Расчетные сечения принимаются по граням ступеней и грани колонны.

Крайняя часть фундамента работает как консоль на изгиб от реактивного давления грунта.

Определяем изгибающие моменты в расчетных сечениях.

M_i=0.125×P'×b×(a-a_i)²

M₁=0.125×296,5 ×2,4×(2,4-0.3)²=392,2 кН·м

M₂=0.125×296,5×2,4×(2,4-0.9)²=200,1 кН·м

Площадь сечения арматуры:

А_si=M_i/0.9·R_s×h₀

А_s1=392,2·10⁵/(280×(100)×0.9×86)=18 см²

А_s2=200·10⁵/(280×(100)×0.9×56)= 9,43см²

Количество стержней:

n=1+a/20=1+240/20=12 стержней

Принимаем15Æ12 AII c A_s=19,695см² шаг арматуры S=170 мм

Проверка процента армирования:

μ_min=0.05%

μ=A_s,max×100%/(b×h_0i)=19.695 ×100%/(86×90)=0.25% >m_min=0.05%

 

 

Проектирование элементов монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.

Компоновка перекрытия.

Направление главных балок принимается продольное, с пролетом L_гб=5,6 м.

Второстепенные балки идут в поперечном направлении с шагом b₁=L/3=5,6/3=1,86 м, с пролетом L_вб=7,0 м.

Подбираем размеры сечения:

высота второстепенной балки h_вб=(1/12¸1/20)×L_вб=40см

ширина второстепенной балки b_вб=(0.4¸0.6)×h_вб=20 см

 

высота главной балки h_гб=(1/8¸1/15)×L_гб=60см

ширина главной балки b_гб=(0.3¸0.5)×h_гб=25 см

 

толщина плиты h_пл=6 см

Рис.14

 

Расчет плиты перекрытия.

L₁=a-b_гб=7.0-0.25=6.75 м

L₂=a₁-b_вб=1,87-0.20=1.67м

L₁/L₂=6.75/1.67=4.04 >2 – плита перекрытия работает как балочная в коротком направлении.

L₁ и L₂ – свободные пролеты.

Для расчета выделим полосу шириной b=1 м вдоль главных балок/