Расчет и проектирование строительных конструкций.
РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА ПОД НАРУЖНУЮ СТЕНЫ.
Статический расчет
Цель расчета: определение нагрузок на 1 п. м. фундамента.
Исходные данные:
Район строительства - г. Саратов
Количество этажей - 5
Высота этажа - 3,3
Высота стены - 16.9
Пролет - 6
Определяем нагрузку на 1м длины фундамента. Для этого выбираем участок расчета. Вырезаем полосу шириной 1 метр и определяем грузовую площадь:
Агр. = ()* 1 (м) = (
) = 5,05 м2
№ | Вид нагрузки | Норм. Нагрузки Н/м2 | Коээф. По нагрузкам | Расчет нагрузки Н/м2 |
Постоянная | ||||
1.1 | 3 слойный рубероидный ковер | 1,3 | ||
1.2 | Цементнопесчаная стяжка | 1,3 | ||
1.3 | Пароизоляция | 1,3 | ||
1.4 | Керамзитобетон | 1,1 | ||
1.5 | Сб. ж-б плита | 1,1 | ||
Итого | ||||
Временная нагрузка Длительная Кратковременная | 1,4 1,4 | |||
Итого | ||||
Всего |
Согласно таблицам сбора нагрузок и конструкциям перекрытий и покрытия к дальнейшему расчету принята:
А) полная нормативная нагрузка на покрытие q пок. = 4.890 Кн/м2
Б) полная расчетная нагрузка на покрытие q пок. = 5,833 Кн/м2
Определяем нормативную нагрузку на 1п. м. фундамента от веса стены
H - высота здания, в м.
h - толщина стены, в м.
p - плотность кирпичной кладки, в Кн/ м3
Kпр – коэфф. Учитывающий проемы в стене = 0,85
Определяем нормативную нагрузку на 1п. м. фундамента от веса стеновых фундаментных блоков.
t – толщина фундаментных блоков, в м.
Нбл. – высота блока, в м.
p – плотность бетона, в Кн/м3
Определяем полную нормативную нагрузку на 1п.м. ленточного фундамента.
. =(4,890 + 7,000 * 1)* *5,05 +131,480 + 9 = 200,52. Кн
Определяем полную расчетную нагрузку на 1п. м. ленточного фундамента.
. = (5,833 + 8,400 *1 * 5,05 + 144,628 + 9,899)* 0,949 = 192,39 Кн
Yf – коэфф. Надежности по нагрузке / СНиП 2. 01. 07-85
Yn – коэфф. Надежности по назначению / СНиП 2. 01. 07-85
Расчет основания осуществляем на расчетные нагрузки, но при расчете оснований по деформациям расчетная нагрузка определяется как про-изведение нормативной нагрузки на коэфф. Надежности по нагрузке (Yf=1), следовательно расчет оснований выполняем на расчетную нагрузку равную:
N= Nn * Yf = 200,52 * 1 = 200,52 Кн
Конструктивный расчет.
Цель расчета: Определение общих габаритов фундамента и подбор площади рабочей арматуры.
Требуемую отметку подошвы фундамента определяем из конструктивных соображений глубины заложения фундамента.
Конструируем фундамент
Определяем глубину заложения фундамента
d= Hп-Нз =1,5 – 0,3= 1,2
Определяем высоту фундамента
Hf = Нп - Нц = 1,5 -0,3= 1,2 м
Нп - отметка подошвы фундамента по чертежам
Нз – отметка поверхности земли
Нц- отметка обреза фундаментного блока
Расчет основания по II группе предельных состояний.
Исходные данные:
По данным СНиП 2.02.01-83(Основания зданий и сооружений)
Выбираем характеристики грунта:
Супесь iL= 0,75
Показатель текучести e= 0,69
Показатель пористости Cn= 12 кПа
Удельное сцепление Fn= 22,5 град.
Угол внутреннего трения Mv= 0,64
Коэффициенты: Mq= 3,54
Mc= 6,13
Ro= 150 кПа
Расчетное сопротивление грунта. Y= 16,7 кН/м3
Плотность грунта ниже подошв. ф-та Yc1= 1,1
Коэффициенты условий работы: Yc2=1
Предварительно определяем ширину фундаментной плиты
b = =
=1,06
- глубина заложения фундамента, но если высота фундамента больше, то подставляется значение высоты фундамента.
Yср= 20 Кн/м3 – усредненный вес материала фундамента грунта на его уступах
Уточняем значение расчетного сопротивления грунта основания, учитывая здания глубины заложения фундамента и его ширину.
R = *
= 173,437 кПа
Kz – Коэфф. принимаемый равным: при b 10 м – Kz = 1
/СНиП 2.02.01-83 Основание зданий и сооружений
b –ширина подошвы фундамента
К- коэфф. Принимаемый равный k=1,1, если прочностные характеристики грунта Fn и Cn приняты по тпбл. 1-3 приложение 1 СНиП 2.02.01-83/Основания зданий и сооружений.
d1- глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений от уровня /СНиП 2.02.01-83 п. 2.41 стр.9
Окончательно определяем ширину подошвы фундамента.
bтр = =
= 1,30 м
Принимаем по каталогу ж.б. конструкций фундаментный блок
Шириной b=1,4 м
Определяем среднее давление подошвой фундамента.
P= +
=
+
= 155.22 кПа
Т.к. Р = 155,22 кПа
Определение осадки можно не выполнять и недопряжение составляет:
m% = * 100% =
* 100% = 10,00%
что, меньше 10%- условие соблюдается, фунд. Блок подобран верно.
Расчет фундамента по 1 группе предельных состояний.
Расчетная схема консоли фундаментного блока.
Определяем реактивное давление грунта
Ргр. = =
= 103,3 кПа
Определяем изгибающий момент по подошве фундамента относительно стены
Мmas= Pгр * = 103,62 *
= 4,66
Где С – вылет консоли; Мmas = 2,98 кН м= 2,98 * 100 = 298 кН см
С = =
= 0,3 м
Требуемая площадь поперечного сечения рабочей арматуры.
ho = hпл. – а = 60 – 3,5 =56,5
hпл – высота фундаментного блока
а – защитный слой рабочей арматуры
Рабочая арматура устанавливается в поперечном направление по всей длине фундаментного блока с шагом S=600 мм
На 1п.м. длины фундаментного блока приходится стержней
n = + 1 =
+ 1 = 4 шт
По сортименту подбираем арматуру класса А III 6 стержня диаметром 16 Аs= 12,06 см2
Расчет фундамента на действие поперечной силы.
Вычисляем максимальную поперечную силу
Qmax = Pгр. * С * L * = 103.62 * 0,3 * 1= 31,08 кН
L = длина фундамента принимаемая в расчет
Вычисляем, поперечную силу, воспринимаемую бетоном сечения
Qb = 0,6 * Rbt * Yb * L * ho = 0,6 * 0,764 * 10 * 0,9 * 56,5 = 230,04
т.к. Qmax = 31.08 кН Qb = 230,04 кН
следовательно расчет поперечной арматуры не требуется.
Вычисляем требуемую рабочую высоту фундаментного блока.
hoтр = =
= 7,7 см
Rbt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению
Yb – коэффициент условий работы бетона
hптр = hoтр + а = 7,7 + 3,5 = 11,2 см
Условия hптр = 11,2 см 40 см соблюдается, следовательно принимаемый фундаментный блок подобран по всем параметрам согласно требованию расчета.