Расчет центрально загруженного фундамента

G_гр р = 1,2·0,0194 = 0,0233 МН.

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных на­грузок по формуле (29):

Р_ср р =(0,352+0,0508+0,0233)/1,4·1=0,304МПа
Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены по фор­мулам (30,31):

Q = 0,304·1 (1,4 – 0,6) /2 = 0,12 МН.

Проверяем выполнение условий (32, 33), предварительно опреде­лив по таблице … [СНиП] R_bt = 0,75 МПа:

Условие выполняется, следовательно, установка поперечной арма­туры и ее расчет не требуются.

Проверяем выполнение условия (34):

Q = 0,304 [0,5 (1,4 — 0,6)— 0,135] 1 = 0,081 2 /0,135 = 0,585 МН.

Определяем расчетную продавливающую силу по формулам (38,39):

F = 0,304 (1,4 – 0,6 – 2 ·0,265) /2 = 0,082MH.

Из этих же формул u_m=0,5 (1 + 1) = 1 м.

Проверяем прочность фундамента на продавливание по усло­вию (35):

0,082 2 ·1 = 0,0243 МН·м.

В качестве рабочих стержней примем арматуру класса А-II с расчетным сопротивлением Rs = 280 МПа (табл. V.4).

Определим требуемую площадь сечения арматуры на 1 м дли­ны плиты по формулам (42, 43):

А_s= 0,0243/0,9.0,265·280 = 0,00036 м 2 = 3,6 см 2 .

По табл. V.5 принимаем пять стержней диаметром 10 мм из стали класса А-II (5 Ø 10 А-II) с А_s = 3,93 см 2 . Шаг стержней и = 20 см (рис.24).

Площадь распределительной арматуры A_sp = 0,1 · 3,93 = 0,393 см 2 .

В ленточном фундаменте на изгиб совместно работают две консоли, поэтому увеличим вдвое площадь распределительной арматуры|
A_Sp=0,786 см 2 , принимаем пять стержней диаметром 6 мм из
стали класса A-I (5 Ø 6 A-I) с A_sp = l,42 см 2 . Шаг распределительных стержней u = 30 см. ..

Изгибающий момент от нормативной нагрузки у грани стены по формулам (40,41):

М= 0,125·0,268(1,4 —0,6) 2 ·1=0,021 МН-м.

По табл. V.3 и V.4 находим значения модулей упругости арма­туры и бетона: Е_s=210000 МПа и Е_b = 20500 МПа и определяем соотношение n=210000/20500 =10,2.

Коэффициент армирования сечения:

μ₁ = 3,93/30·100 = 0,0013 = 0,13% > 0,05%.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Методика проектирования центрально и внецентренно загруженных фундаментов мелкого заложения

Расчет фундамента мелкого заложения начинают с предварительного выбора его конструкции и основных размеров, к которым относятся глубина заложения фундамента, размеры и форма подошвы. Затем для принятых размеров фундамента производят расчеты основания по предельным состояниям.

Определение глубины заложения фундамента. Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше объем затрачиваемого материала и ниже стоимость его возведения, поэтому естественно стремление принять глубину заложения как можно меньшей.

Рис. Схемы напластований грунтов с вариантами устройства фундаментов: 1- прочный грунт; 2-более прочный грунт; 3-слабый грунт; 4-песчанная подушка; 5-зона закрепления

— минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 10. 15 см.

Глубина сезонного промерзания грунтов. d_f=k_hd_fn, где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, d_fn — нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, м.

Определение формы и размеров подошвы фундаментов. Форма подошвы фундамента во многом определяется конфигурацией. При расчетах фундаментов мелкого заложения по второму предельному состоянию (по деформациям) площадь подошвы предварительно может быть определена из условия p_П≤R, где p_П – среднее давление по подошве фундамента, R – расчетное сопротивление грунта основания.

Центрально нагруженный фундамент. Центрально нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр площади его подошвы. Реактивное давление грунта по подошве жесткого центрально нагруженного фундамента принимается равномерно распределенным p_II=(N_oII+G_fII+G_gII)/A, где N_oII — расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента; G_fIIи G_gII — расчетные значения веса фундамента и грунта на его уступах; А — площадь подошвы фундамента. В предварительных расчетах вес грунта и фундамента в объеме параллелепипеда АВСD, в основании которого лежит неизвестная площадь подошвы А, определяется приближенно из выражения G_fII+G_gII=γ_mAd где γ_{m —} среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах, d – глубина заложения фундамента, м.

А=N_oII/(R-γ_md). Рассчитав площадь подошвы фундамента, находят его ширину b. Ширину ленточного фундамента, для которого нагрузки определяют на 1 м длины. После вычисления значения b принимают размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций и проверяют давление. Найденная величина р_II должна быть по возможности близка к значению расчетного R.

Внецентренно нагруженный фундамент. Внецентренно нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. При расчете давление по подошве внецентренно нагруженного фундамента принимают изменяющимся по линейному закону, а его краевые значения при действии момента сил относительно одной из главных осей. р_max=(N_II/A)(1±6e/b), где N_II — суммарная вертикальная нагрузка на основание, включая вес фундамента и грунта на его уступах; А — площадь подошвы фундамента; е — эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы; b — размер подошвы фундамента в плоскости действия момента.

Поскольку при внецентренном нагружении относительно одной из центральных осей максимальное давление на основание действует только под краем фундамента, при подборе размеров подошвы; фундамента его допускается принимать на 20% больше расчетного и сопротивления грунта, т.е. р_max≤1,2R Одновременно среднее давление по подошве фундамента, определяемое как р_II=N_II/A должна удовлетворять условию p_II≤R.

В тех случаях, когда точка приложения равнодействующей внешних сил смещена относительно обеих осей инерции прямоугольной подошвы фундамента, давление под ее угловыми точками находят по формуле. р с _max=(N_II/A)(1±6e_x/l±6e_y/b).

Поскольку в этом случае максимальное давление действует только в одной точке подошвы фундамента, допускается, чтобы его значение, удовлетворяло условию р с _max≤1,5R.

Проверка давления на подстилающий слой слабого грунта. При наличии и в пределах сжимаемой толщи основания слабых грунтов •или грунтов с расчетным сопротивлением меньшим, чем давление на несущий слой, необходимо проверить давление на них, чтобы уточнить возможность применения при расчете основания теории линейной деформируемости грунтов. Последнее требует, чтобы полное давление на кровлю подстилающего слоя не превышало его расчетного сопротивления, т.е. σ_zp+ σ_zg≤R_z

Где σ_zp и σ_zg — вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки фундамент и от собственного веса грунта); R_z — расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого слоя, величину R_z определяют как для условного фундамента шириной b_z, и глубиной заложения d_z. Коэффициенты условий работы γ_С1, γ_С2 и надежности k, а также коэффициенты М_q, M_c находят применительно к слою слабого грунта. Ширину условного фундамента назначают с учетом рассеивания напряжений в пределах слоя толщиной z. Если принять, что давление действует по подошве условного фундамента АВ, то площадь его подошвы должна составлять A_z=N_oII/σ_zp, Зная А_z найдем ширину условного прямоугольного фундамента b_z=(√A_z+a 2 )-a, где а=(1-b)/2 (1 и b длина на и ширина подошвы проектируемого фундамента. Для ленточных фундаментов b_z=А_z/1.

Источник

Расчет центрально нагруженного фундамента мелкого заложения

Выбор конструкции

Расчет ФМЗ начинают с предварительного выбора его конструкции и основных размеров (это глубина заложения фундамента и размер его подошвы).

Далее производят расчет по двум предельным состояниям:

I – Расчет по прочности (устойчивость)

II – Расчет по деформациям, которые являются основным и обязательным для всех ФМЗ.

А расчет по I группе предельных состояний является дополнительным и производится в одном из следующих случаев:

— Сооружение расположено на откосе (склоне) или вблизи него;

— На основание передаются значительные по величине горизонтальные нагрузки;

— В основании залегают очень слабые грунты (или текучие и текучепластичные глинистые грунты и т.п.), обладающие малому сопротивлению сдвигу;

— В основании залегают наоборот, очень прочные – скальные грунты.

Установив окончательные размеры фундамента, удовлетворяющие двум группам предельного состояния, переходят к его конструированию (курс ЖБК).

Определение глубины заложения фундамента

Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше объем затрачиваемого материала и ниже стоимость его возведения. Однако при выборе глубины заложения фундамента приходится руководствоваться целым рядом факторов:

— Геологическое строение участка и его гидрогеология (наличие воды);

— Глубина сезонного промерзания грунта;

— Конструктивные особенности здания, включая наличие подвала, глубину прокладки подземных коммуникаций, наличие и глубину заложения соседних фундаментов.

Учет инженерно – геологических условий строительной площадки.

Учет ИГУ строительной площадки заключается в выборе несущего слоя грунта.

Этот выбор производится на основе предварительной оценки прочности и сжимаемости грунтов. По геологическим разрезам. Все многообразие напластования грунта можно представить в виде трех схем: