1.10 Конструювання колони

Колона має прямокутний переріз розміром 400x400мм,номінальна довжина 7290мм. Армування колони планується виконати просторовим каркасом КП-1. Робоча арматура передбачена ∅16 А400с,поперечна прийнята ∅6 А240с з кроком 300мм.Для підйому колони при монтажі передбачаються монтажні петлі ∅20 А240с.У верхній частині оголовку розташована закладна деталь із пластини розміром–10x400x400мм. Анкерування пластини виконується стержнями 4 ∅16 А400с,довжина анкерних стержнів дорівнює l=20*d=20*16=320мм. Нижній кінець колони армується чотирма сітками С-1. Арматурна сітка складається із стержнів ∅5 Вр-1 розташованих з кроком 50мм в обох напрямках. Крок сіток приймаю S=75мм. Матеріали: - бетон класу В20 об’ємом 1.21м³

2.0 Розрахунок і конструювання монолітного фундаменту стаканного типу.

2.1 Характеристика конструкції

Фундамент монолітний старанного типу під середню колону вважають умовно центрально-навантаженим тому,що рівнодійна зовнішніх навантажень

проходить крізь центр ваги його підошви.

Для виготовлення монолітних фундаментів застосовується бетон класів С10,С20,С25.Робоча арматура у вигляді зварних сіток,розташовується у підошві,приймається класів А300с,А400с.Товщина захисного шару бетону повинна бути не менше 35мм при наявності під фундаментом бетонної підготовки та 70мм при її відсутності.

Збірні колони занурюються у стакани фундаментів на глибину не менше 1.5h_к,так,щоб товщина нижньої плити стакана була не менше 200мм.Зазори між колоною та стінками стакана приймаються знизу не менше 50мм і зверху 75мм,які після встановлення колони заповнюють бетоном класу В17,5 на дрібному заповнювачі. Кількість приступок в фундаменті назначають в залежності від його висоти H_ф:при Н_ф ≤400мм-проектують з одною приступкою,при 400≤Н_ф≤900мм-з двома приступками,при Н_ф≥900-з трьома.

Висота приступок приймають 300,350,400,450мм. Висота фундаменту повинна бути кратною 50мм.,розміри підошви фундаменту приймаються за результатами розрахунку та кратною 100мм.

2.2 Збір навантажень

На підошву фундаменту передаються такі навантаження:

N ^н- нормативне від ваги будівлі; N^гр,N^ф- відповідно від ваги грунту і фундаменту.

2.3 Визначення розмірів фундаменту із умови міцності грунтів

А_ф= ,де (1.6)

N_норм= = =0.59кН ,де (1.7)

– середній коефіцієнт щодо навантаження (приблизно приймається 1.15-1.2)

R₀ = 0,22МПа –умовний розрахунковий тиск(згідно завдання)

d₁ – глибина закладання фундаменту d₁ = d ^н_пром* + (1.8)

= 1.2 –коефіцієнт надійності щодо грунтів.

- середня щільність матеріалу фундаменту та грунту на його сходинках приймається завжди =0.02МН/м³ ;

d ^н_пром – нормативна глибина промерзання згідно з картою СНіП 2.01-82 ;

(для міста Луганськ d ^н_пром=0.9м.)

0.15 0.20м – відстань від відмітки 0.000 до обрізу фундаменту.

d₁ =1.15 м.

Визначаю розміри підошви фундаменту за формулою:

А_ф= = 2.99м²

При квадратному у плані фундаменті,розміри фундаменту дорівнюються:

А=В= =1.8м.

А_ф=1.8*1.8=3.24м²

Розміри підошви фундаменту приймаються кратними 100мм.

Приймаю розміри фундаменту АxВ =1.8x1.8м.

Необхідно перевірити умову міцності P ≤ R, де

P – тиск під підошвою фундаменту ;

R – розрахунковий опір грунтів;

P=

Розрахунковий опір грунтів R розраховується за формулою:

R= (1.9)

– коефіцієнт умов роботи грунту основи (табл. 6.10 [7]);

= 1.4 – для суглинків.

=1.4 – коефіцієнт умов роботи будівлі у взаємодії з основою (табл. 6.10[7]),СНіП 2.0201.-83;

К = 1.1 – якщо визначені характеристики і вибрані с таблиць СНіП;

– безрозбірні коефіцієнти,які вибирають за табл.4,додаток(1),і залежать від кута внутрішнього тертя Кут внутрішнього тертя вибирають в залежності від коефіцієнту щільності e за табл.2,додаток(1)

= 19⁰ за табл. 5,додаток (1)

= 0.018МПа – розрахункове значення питомого зчеплення грунту, який залягає під підошвою згідно (2) додаток2.табл.1

По куту внутрішнього тертя =19⁰ приймаємо коефіцієнти

=0.61; =3.44; =6.04; =1 , якщо b ≤ 10м.

b=1.8м – ширина підошви фундаменту (згідно розрахунку);

- питома вага грунтів нижче підошви фундаменту;

- питома вага грунтів вище підошви фундаменту;

=0.018мН/м³

d₁ - глибина закладання фундаменту.

d₁ = 1.15м.

За формулою визначаю розрахунковий опір.

R= *(0.61*1*1,8*0.018+3.44*1,15*0.018+6.04*0.012)=0.356МПа.

Перевіряю умову міцності:P < R

P=0.203МПа < R=0.356МПа.

2.4 Визначення висоти фундаменту

Визначення висоти фундаменту проводиться за двома вимогами:

1. Визначення висоти фундаменту за конструктивними вимогами:

   1. З умови глибини занурення колони в стакан фундаменту

H_ф=h_з+50+200, де (2.0)

h_з – висота,на яку колона занурюється у стакан фундаменту;

h_з=( *h_к=1.5*400=600мм.

50мм – товщина підливки бетону для вирівнювання дна стакану;

200мм – мінімально допустима товщина дна фундаменту.

H_ф=600+50+200=850мм

2. З умови глибини закладання фундаменту

H_ф=d₁ – ,де (2.1)

150 200мм – відмітка обрізу фундаменту;

Н_ф=1150-300=850мм.

Фундаменти проектують такої висоти,щоб вона була кратна 50мм.

Фундаменти монолітні за серією 1.112 приймаю висоту фундаменту Н_ф=850мм

2. За розрахунком Н_ф=h₀+a.

h₀ – робоча висота перерізу,визначається з умов продавлювання дна стакана під колоною і визначається по емпіричній формулі:

h₀= ,де (2.2)

R_bt –розрахунковий опір бетону розтягуванню,залежить від типу бетону;

R_bt=0.9 для розчину марки С20;

b_k,h_k – розміри перерізу колони;

а – відстань від розтягнутої грані підошви фундаменту до центру ваги перерізу робочої арматури;

а=с+d/2 ;

с – захисний шар бетону,для монолітного фундаменту без влаштування бетонної підготовки приймається 70мм;

d – мінімальний діаметр робочої арматури приймається 10мм.

а=70+10/2=75мм.

h₀= =0,6м

Визначаємо Н_ф=h₀+a=0.6+0.080=0.64м.

З трьох значень приймаємо максимальне значення Н_ф=850мм.

Якщо товщина дна більша 400мм слід влаштувати каркас.