Определение площади арматуры фундамент

6.1.3. Определение площади сечений арматуры плитной части

Площадь сечений рабочей арматуры A_s в обоих направлениях определяется из расчета на изгиб консольного выступа плитной части фундамента в сечениях на грани колонны (подколонника) и по граням ступеней от действия давления грунта.

Площадь сечения арматуры на всю ширину фундамента определяется по формуле

где М_i — изгибающий момент в рассматриваемом сечении консольного выступа (по грани колонны или по граням ступеней); h_i — рабочая высота рассматриваемого сечения от верха ступени до центра арматуры; R_s — расчетное сопротивление арматуры.

Изгибающие моменты M_i в расчетных сечениях определяются по давлению грунта р , вычисленному от расчетных значений нормальной силы М , приложенной по обрезу фундамента, и изгибающего момента М на уровне подошвы, действующего в плоскости определяемого момента M_i [6].

Изгибающий момент M_i в сечении i , определяемый в направлении l (большего размера подошвы),

и в направлении b (меньшего размера подошвы)

где c_i — длина консоли от края фундамента до расчетного сечения (рис. 6.8); p_max — максимальное краевое давление на грунт, определяемое по формуле (6.9); р_i — давление на грунт в расчетном сечении:

6.1.4. Расчет плитной части на «обратный» момент

При неполном касании подошвой фундамента грунта (см. гл. 5) необходимо проверять прочность плитной части на изгиб в обратном направлении в сечениях (по граням ступеней), расположенных в пределах участка отрыва подошвы от действия веса грунта на уступах фундамента и от нагрузок на полу над фундаментом, которые вызывают так называемый обратный момент.

Обратный момент должен быть воспринят бетонным сечением плитной части (без постановки горизонтальной арматуры в растянутом сечении). Предельное значение обратного момента M_ir должно удовлетворять условию

где М_ir — изгибающий обратный момент в рассматриваемом i -м сечении консольного выступа (по грани колонны или по граням ступеней): W_i — момент сопротивления для растянутой грани i -го бетонного сечения.

Изгибающий обратный момент М_ir определяется как сумма изгибающих моментов в рассматриваемом сечении от действия нагрузки на поверхности и веса фундамента с лежащим выше грунтом (рис. 6.9):

где q — нагрузка на пол, кН/м 2 ;

здесь — усредненный удельный вес грунта и фундамента кН/м 3 ; d — глубина заложения фундамента.

Момент сопротивления бетонных сечений определяется по формуле

6.1.5. Расчет прочности поперечных сечений подколонника

Расчет продольной арматуры железобетонного подколонника производится на внецентренное сжатие в двух сечениях по высоте (рис. 6.10): прямоугольного сечения на уровне плитной части (сечение I-I ) и коробчатого сечения стаканной части на уровне заделанного торца колонны (сечение II-II ).

При расчете прямоугольных сечений I-I принимаются расчетные усилия: нормальная сила N по обрезу фундамента и изгибающие моменты и на уровне рассматриваемого сечения.

Для коробчатого сечения III-III или III′-III′ стаканной части подколонника площадь сечения поперечной арматуры (рис. 6.11) допускается определять от действия условных изгибающих моментов М_kx и М_ky относительно оси, проходящей через точку k ( k′ ), без учета нормальной силы:

в плоскости х (вдоль стороны l )

в плоскости у (вдоль стороны b )

где N, М_х, M_y, Q_x, Q_y —нормальная сила, изгибающие моменты и горизонтальные силы на уровне обреза фундамента.

Стенки стакана армируют горизонтальными сварными сетками, площадь поперечной арматуры которых в сечении III-III или III´-III´ (см. рис. 6.11) определяется из уравнений:

где А_i — площадь всех стержней одного направления в сетке; z_i — расстояние от плоскости сетки до низа колонны: R_s — расчетное сопротивление арматуры.

При одинаковых диаметрах поперечной арматуры и одинаковой марке стали площадь сечения поперечной рабочей арматуры каждой сварной сетки будет:

Поперечное армирование подколонника при действии нормальной силы в пределах ядра сечения ( e₀ ≤ h_с /6) назначается конструктивно. Если это необходимо по расчету, то допускается увеличивать диаметр стержней двух верхних сеток по сравнению с диаметром стержней остальных сеток, который назначается в соответствии с расчетом.

При заглублении стакана в плитную часть фундамента площадь сечения поперечной рабочей арматуры сеток также определяется по формулам (6.48), (6.49), а сетки поперечного армирования устанавливаются в пределах подколонника.

Стенки стакана допускается не армировать в следующих условиях: при их толщине поверху более 200 мм и более 0,75 высоты верхней ступени (при глубине стакана большей, чем высота подколонника); при их толщине поверху более 200 мм и более 0,75 глубины стакана (при глубине стакана меньшей, чем высота подколонника), Проверка прочности дна стакана подколонника производится расчетом на местное смятие от торца колонны.

Для внецентренно сжатых подколонников и изгибаемой плитной части ширина раскрытия трещин рассчитывается следующим образом: если M_t / M_s ≥ 2/3 — проверяется длительное раскрытие трещин, от действия момента M_i , если M_t / М_s M_s (где М_t — момент от постоянных и длительных нагрузок; М_s — суммарный момент, включающий и кратковременные нагрузки).

Проверка ширины раскрытия трещин при однорядном армировании не производится в таких случаях [9]:

• – если коэффициент армирования μ превышает 0,02 для арматуры классов A-II и А-III;
• – если при любом μ диаметр арматуры не превышает 22 мм для класса А-II и 8 мм для класса А-III.

Предельная ширина трещин не должна превышать:

• – при расположении элемента выше уровня грунтовых вод при кратковременной нагрузке 0,4 мм, при длительной 0,3 мм;
• – при расположении элемента ниже уровня грунтовых вод при кратковременной нагрузке 0,3 мм, при длительной 0,2 мм.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник

Определение площади арматуры подошвы фундамента

Подбор арматуры производим в 3-х вертикальных сечениях фундамента, что позволяет учесть изменении изменение параметров его расчетной схемы, в качестве которой принимается консольная балка, загруженная действующим снизу вверх равномерно распределенным реактивным отпором грунта. Для рассматриваемых сечений вылет и высота сечения консоли будут разными, поэтому выявить наиболее опасное сечение можно только после определения требуемой площади арматуры в каждом из них.

Площадь сечения арматуры определяется по формуле:

;

Сечение III – III

Из трех найденных значений подбор арматуры производим по максимальному значению, т.е

Шаг стержней принимается от 150мм до 300 мм. При ширине подошвы фундамента а = 2,7м минимальный диаметр стержней =10мм.

Примем шаг стержней = 300 мм.

Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой 10Ø14 А500 с .

В сечении I-I

В сечении II-II

В сечении III-III

Так как во всех сечения , количество принятой арматуры оставляем без изменения.

Библиографический список:

СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М.:ГУП ЦПП, 2003.

СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М.: ФГУП ЦПП, 2004.

СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2005.

СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. М.: ФГУП ЦПП, 2005.

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-11-2003). М.:ФГУП ЦПП, 2005.

Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004) М.: ФГУП ЦПП, 2005.

Источник

Определение площади арматуры подошвы фундамента.

Подбор арматуры производим в 3-х вертикальных сечениях фундамента, что позволяет учесть изменение параметров его расчетной схемы, в качестве которой принимается консольная балка, загруженная действующим снизу вверх равномерно распределенным реактивным отпором грунта. Для рассматриваемых сечений вылет и высота сечения консоли будут разными, поэтому выявить наиболее опасное сечение можно только после определения требуемой площади арматуры в каждом из них

Площадь сечения арматуры определяем по формуле:

Из трех найденных значений подбор арматуры производим по максимальному значению, т.е.

Шаг стержней принимается от 150 мм до 300 мм (кратно 50 мм). При ширине подошвы фундамента , минимальный диаметр стержней , при

Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой из стержней Ø16 А500 с шагом 300 мм(с доп. шагом 250).

Имеем 11Ø16 А500С с

Во всех случая имеем μ > μ_min ,количество принятой арматуры оставляем без изменений.

Монолитное перекрытие.

Данные для проектирования.

Монолитное ребристое перекрытие компонуют с поперечными главными балками и продольными второстепенными. Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в третях пролета главной балки, при этом пролеты между осями ребер равны L/3=6600/3=2200 мм, так чтобы соотношение пролетов плиты перекрытия было больше двух. Плита в этом случае рассчитывается как балочная в направлении короткого пролета. Привязку продольных и торцевых кирпичных стен принимаем , глубина опирания на стены плиты 0,12 м, второстепенной балки 0,25 м, главной балки 0,38 м.

Предварительно задаемся размером сечений (размеры поперечных сечений балок принимаются кратными 5 см):

1. Главной балки.

2. Второстепенной балки.

3. Плиты

Материалы для перекрытия:

Бетон – тяжелый класса В15, расчетное сопротивление осевому сжатию R_b = 8,5МПа, расчетное сопротивление растяжению R_bt = 0,75 Мпа

— для армирования плит – проволока класса В500С диаметром 3…5 мм, Rs=415 МПа.

— для армирования второстепенных балок – продольная рабочая арматура класса А500С, Rs=435МПа; поперечная класса А240, Rsw=170 МПа, арматура сеток – проволока класса В500С.

По степени ответственности здание относится к классу II (коэффициент надежности по назначению )

Расчет и конструирование плиты монолитного перекрытия.

Расчетные пролеты и нагрузки.

Для крайних пролётов расчетным является расстояние от грани крайней балки до оси опоры плиты на стене.

— в коротком направлении:

— пролет плиты между осями ребер

— в длинном направлении:

В среднем пролете плиты расчетным является расстояние между балками.

— в коротком направлении (между второстепенными балками):

— в длинном направлении (между главными балками):

В остальных пролетах плиты расчетным является расстояние между балками.

— в коротком направлении (между второстепенными балками):

— в длинном направлении (между главными балками):

Так как , и ,

плиту рассчитываем как балочную в направлении коротких пролетов.

Расчет балочной плиты, загруженной равномерно распределенной нагрузкой, производится как многопролетной неразрезной балки с условной шириной 100 см, крайними опорами для которой являются продольные кирпичные стены, а средними – второстепенные балки.

Источник