
- •Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа
- •Предисловие
- •1. Основные положения Общие указания
- •Требования к инженерно-геологическим изысканиям
- •Требования к расчетам плитного фундамента и основания
- •2. Расчет основания по деформациям
- •Выбор расчетной схемы и параметров основания
- •Определение осадок основания
- •Определение крена плитного фундамента
- •3. Определение предварительных размеров плитного фундамента по условию минимального объема бетона
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Поперечные силы
- •Вводы в табл.24-42
- •4. Определение коэффициентов жесткости основания плитного фундамента
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •Реактивные давления
- •5. Статические расчеты плитных фундаментов
- •А. Расчет плитных фундаментов произвольной формы в плане для каркасных зданий Расчет плитного фундамента с учетом влияния стен здания
- •Элементарные операторы для формирования уравнений (62)
- •Расчет плитного фундамента здания с учетом особенностей деформирования железобетона
- •Элементарные операторы для формирования разрешающих уравнений при расчете плиты с учетом особенностей деформирования железобетона
- •Совместный расчет плитного фундамента и рамного каркаса здания
- •Результаты подбора арматуры в фундаменте
- •Совместный расчет плитного фундамента и элементов надфундаментного строения здания со связевым или рамно-связевым каркасом, а также панельного и кирпичного дома
- •Расчет плитных фундаментов с учетом влияния рамного каркаса здания Расчет фундамента совместно с рамным каркасом
- •Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий с рамным каркасом при учете жесткости каркаса и реактивных касательных напряжений
- •Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий со связевым каркасом при учете реактивных касательных напряжений
- •Расчет толстых плитных фундаментов с учетом реактивных касательных напряжений
- •Расчет сплошных железобетонных плитных фундаментов под сетку колонн по кинематическому методу предельного равновесия
- •Б. Расчет плитных фундаментов произвольной формы в плане для силосных корпусов Расчет плитных фундаментов с учетом жесткости силосных корпусов
- •Совместный расчет плитных фундаментов элеваторов и надфундаментных конструкций конечной жесткости
- •Расчет прямоугольного плитного фундамента, взаимодействующего с деформируемым основанием и жестким надфундаментным строением (типа силосного корпуса)
- •В. Расчет круглых и кольцевых плитных фундаментов с коническими оболочками для сооружений башенного типа
- •Расчет конической оболочки, опертой на сжимаемое основание
- •Расчет конической оболочки, опертой в нижнем сечении на абсолютно жесткое основание при различных типах опирания
- •Расчет кольцевого плитного фундамента на сжимаемом основании
- •Совместный расчет конической оболочки и кольцевой плиты конечной жесткости на сжимаемом основании
- •Расчет конической оболочки, лежащей на сжимаемом основании, подкрепленной опорным кольцом
- •Г. Расчет круглых и кольцевых плитных фундаментов сооружений башенного типа с учетом особенностей деформирования железобетона
- •Д. Расчет круглых плитных фундаментов с учетом особенностей деформирования основания с переменными физико-механическими характеристиками
- •6. Конструктивные требования
- •7. Требования к измерениям осадок, сдвигов и кренов фундаментов плит
- •Измерение осадок
- •114 Мм, толщиной 4 мм, длиной а (гост 10704-76* ); 6 - полусфера радиусом 40 мм из стали Ст5
- •Измерение сдвигов
- •Измерение кренов
- •Обработка результатов измерений
- •Характеристики программ для расчета плитных фундаментов на эвм
- •Определение осадок и кренов прямоугольных фундаментов на линейно-деформируемом полупространстве и слое конечной толщины с использованием графиков
- •Определение осадок и кренов круглого фундамента на линейно-деформируемом полупространстве и слое конечной толщины с использованием графиков
Вводы в табл.24-42
#G0Расстояние
нагрузки от края плиты
|
Вводы в табл. 24-42 |
Примечания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;
|
|
|
|
|
|
|
|
;
;
|
|
|
|
|
Для определения величины по табл.42 меняют вводы на и обратно.
Безразмерную величину
определяют по табл.42, если все значения
2.
При определении безразмерных величин по табл.24-42 может потребоваться интерполяция табличных значений между бесконечно большой величиной и расположенной от нее справа или слева. В этом случае выбирают соответственно левое или правое значение безразмерной величины .
Если величины
и
окажутся больше табличных значений, то
принимают
0.
3.17. Вычисление предварительных размеров плитного фундамента здания с несущими стенами выполняют по указаниям пп.3.3-3.5 и 3.7 следующим образом:
1) принимают толщину фундамента
в интервале от минимальной
до максимальной
заданных величин с шагом 50 мм;
2) вычисляют величину поперечной силы , максимально возможную по условию (42) прочности наклонных сечений при принятой толщине фундамента;
3) находят по формуле (37) упругую характеристику плитного фундамента;
4) определяют поперечную силу в заданной точке фундамента по рекомендациям п.3.16 и сравнивают с величиной ;
5) повторяют вычисления п.4
для точки
1,
если
;
6) увеличивают толщину
фундамента
так, как это указано в п.3.17.1, если
,
и повторяют пп.3.17.2-3.17.4;
7) вычисления по пп.3.17.1-3.17.6
продолжают до тех пор, пока толщина
фундамента
;
8) увеличивают толщину
фундамента под стенами, если при принятой
максимальной толщине фундамента
поперечная сила
в точке
,
расположенной у грани стены, оказалась
больше максимально возможной величины
.
Величину местных утолщений
фундамента под стенами принимают в
пределах от нулевой до максимальной
заданной величины с шагом 50 мм и повторяют
пп.2-4;
9) для уменьшения поперечных
сил
в точках
фундамента под гранями наружных стен
при
,
,
увеличивают с шагом 150 мм длины консольных
участков
фундамента от значений, принятых в
результате расчета по указаниям разд.2,
до максимальных заданных величин
;
10) определяют осадки центров -х загруженных участков фундамента по рекомендациям пп.3.10, 3.11 и проверяют относительные разности средних осадок участков фундамента под параллельными стенами;
11) толщину плиты увеличивают с шагом 50 мм до максимального заданного значения и повторяют п.10, если относительная разность осадок превышает заданную предельную величину.
3.18. Для унификации опалубочных и арматурных изделий принимают размеры плитного фундамента кратными в плане 300 мм, по высоте 50 мм (при минимальной толщине фундамента 300 мм).
Пример вычисления на ЭВМ по программе "РАПОРТ" предварительных размеров плитного фундамента каркасного здания
Требуется определить по условию минимального объема бетона предварительные размеры в плане и толщину плитного фундамента каркасного здания, а также квадратных в плане монолитных подколонников, необходимые для статического расчета плитного фундамента на ЭВМ по программам, перечисленным в прил.1.
План плитного фундамента каркасного здания с нагрузками на колонны, кН, приведен на рис.8.
Рис.8. План плитного фундамента каркасного здания
, - номера рядов сетки колонн; , , , - системы координат;
,
,
,
- длины консольных участков фундамента
Вычисления выполняем на ЭВМ по программе "РАПОРТ". Исходные данные к расчету составляем с использованием результатов расчета деформаций основания фундамента, выполненных по указаниям разд.2 с помощью программы "GEST-82".
Для определения предварительных
размеров плитного фундамента на ЭВМ по
программе "РАПОРТ" задаем следующие
исходные данные: количество рядов колонн
6
по оси
и
4
по оси
;
расстояния между осями крайних рядов
колонн
30
м по оси
и
18
м по оси
;
расчетное сопротивление бетона марки
М 300 на осевое растяжение
1000
кПа; защитный слой бетона
0,035
м; модуль упругости бетона
3,15·10
кПа; коэффициент бокового расширения
бетона
0,17;
осредненный приведенный модуль деформации
основания
38100
кПа; коэффициент бокового расширения
грунта
0,329;
толщину сжимаемого слоя основания
9,3
м; координаты центров колонн в системе
координат
,
,
м (табл.44); вертикальные нагрузки на
колонны, кН (табл.45); признаки продавливания
фундамента надколонниками соответственно
1 - по четырем, 2 - по трем, 3 - по двум граням
(табл.46); среднее реактивное давление
на участках фундамента, примыкающих к
колоннам, кПа (табл.47); длины консольных
участков фундамента
1,5
м (по расчету деформаций основания) и
3
м (по конструктивным соображениям);
длину стороны квадратного сечения
колонны
0,6
м; максимальную длину стороны квадратного
подколонника
2
м; максимальную толщину подколонника
1
м; предельную относительную разность
осадок колонны в продольном и поперечном
направлении 0,006.
Таблица 44
#G0Номера рядов колонн |
Координаты центров колонн ряда |
|||||||||||
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
0 |
0 |
6 |
0 |
12 |
0 |
18 |
0 |
24 |
0 |
30 |
0 |
2
|
0 |
6 |
6 |
6 |
12 |
6 |
18 |
6 |
24 |
6 |
30 |
6 |
3
|
0 |
12 |
6 |
12 |
12 |
12 |
18 |
12 |
24 |
12 |
30 |
12 |
4
|
0 |
18 |
6 |
18 |
12 |
18 |
18 |
18 |
24 |
18 |
30 |
18 |
Таблица 45
#G0Номера рядов колонн |
Вертикальные нагрузки на колонны ряда |
|||||
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1
|
3500 |
4500 |
4500 |
4500 |
4500 |
3500 |
2
|
3500 |
6500 |
6500 |
6500 |
6500 |
3500 |
3
|
3500 |
6500 |
6500 |
6500 |
6500 |
6500 |
4
|
3500 |
4500 |
4500 |
4500 |
4500 |
3500 |
Таблица 46
#G0Номера рядов колонн |
Признаки продавливания подколонниками ряда |
|||||
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1
|
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2
|
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3
|
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
4
|
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
Таблица 47
#G0Номера рядов колонн |
Среднее реактивное давление на участках фундамента, примыкающих к колоннам ряда
|
|||||
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1
|
172,84 |
166,67 |
166,67 |
166,67 |
166,67 |
172,84 |
2 |
129,63
|
180,56 |
180,56 |
180,56 |
180,56 |
129,63 |
3 |
129,63
|
180,56 |
180,56 |
180,56 |
180,56 |
129,63 |
4 |
172,84
|
166,67 |
166,67 |
166,67 |
166,67 |
172,84 |
В результате расчета найдены
и выданы на АЦПУ ЭВМ следующие величины:
упругая характеристика фундамента
1,73
м; осредненный приведенный модуль
деформации основания с корректирующим
коэффициентом
117254,6
кПа; толщина подколонников
0,9
м; длина стороны квадратного подколонника
,
м (табл.48); длина консолей
1,5
м; объем бетона плитного фундамента с
подколонниками 439,43 м
;
стоимость фундамента 24168 руб.; толщина
0,5
м, длина
33
м и ширина
21
м фундамента.
Таблица 48
#G0Номера рядов колонн |
Длина стороны квадратного подколонника ряда |
|||||
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2
|
2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2 |
3
|
2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2 |
4
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |