6.3. Конструирование балки

7. Ленточный железобетонный фундамент (сборный)

Расчет состоит из двух основных частей:

1. определение ширины подошвы фундамента.

Он производится от полной нормативной нагрузки от здания, собранной на уровне обреза фундамента;

2. расчет фундаментной плиты на прочность.

Этот расчет выполняется от полной расчетной нагрузки от здания.

7.2 Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента

Схема сбора нагрузок на рис. 15

Обрез фундамента на отметке – 0.05 м.

Грузовая площадь передачи нагрузки с перекрытий и покрытия на

стену и фундамент: А_гр = В/2 ^.1м = /2 ^.1м = м².

Нагрузку от стены берем без учёта оконных проемов.

Полная нормативная нагрузка на обрезе фундамента

+

(нагрузка от стены)

( по заданию).

(нагрузка от парапетной части стены)

Нагрузка от покрытия:

.

Нагрузка от междуэтажных перекрытий:

,

где n – количество перекрытий,

Нагрузка от балок перекрытий и покрытий:

,

где – шаг балок;

m – количество балок по высоте здания.

Итого:

N _{( γ f = 1)} = = кН/м.

Полная расчетная нагрузка на обрезе фундамента:

+

Итого:

Проверка:

; ( усредненный коэффициент надежности по нагрузке)

, верно.

7.3 Определение размеров подошвы фундамента.

Район строительства - г. Кострома.

Грунт – супесь с коэффициентом текучести .

Определение глубины заложения подошвы фундамента.

Усреднённый вес грунта выше и ниже подошвы фундамента

По карте нормативных глубин промерзания грунтов определяем для Костромы нормативную глубину промерзания супеси.

. Для супеси вводим поправочный коэффициент получим:

(п. 12. 2. 3, [3])

(п. 12. 2. 4. [3])

(для зданий с полами первого этажа по грунту при ), табл 12.1 [3]

Расчетная глубина промерзания грунта будет

Глубина заложения подошвы фундамента из условий промерзания грунта должна быть не менее: отсюда отметка подошвы фундамента получается:

(минимальная).

Конструктивно по блокам от отм. 0.000 получим:

Фактическая глубина заложения подошвы фундамента:

d=FL-DL= м (см. рис. 16)

Расчет ширины подошвы фундамента.

Определяем условное расчетное давление на грунт основания, СП 50 -101-2004, приложение Д, табл Д.3.

По приложению Г, табл Г,2 находим удельное сцепление и угол внутреннего трения :

Определяем предварительный размер ширины подошвы фундамента:

Предв. А =

- усредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах.

b_предв. = принимаем b_предв. = м.

По формуле (5.5)[3] определяем расчетное сопротивление грунта основания:

т.к здание без подвала , формула будет иметь вид:

(т.к. ), (табл 5,2) [ 3 ], где L –длина здания, H – высота здания).

К=1.1 м.

По таблице. 5,3 [3] в зависимости от определяем коэффициенты: Mv= ; Mq= ; Mc= , =1,0(т.к. b<10м)

Уточняем размер подошвы фундамента.

Примем: b= м. ФЛ (по ГОСТ 13580-85)

3. Проверяем среднее давление под подошвой фундамента.

< R = кПа.

Следовательно, размеры подошвы фундамента определены правильно.

7.4. Расчет фундаментной плиты на прочность. Расчетная нагрузка с учетом веса бетонных блоков будет равна:

м

Примем бетон тяжелый класса В 15

Арматура класса А400

Расчетная схема – консоль, жестко защемленная у грани стены и загруженная равномерно-распределенной нагрузкой в виде отпора грунта p_s (рис. 17 )

, где , площадь подошвы фундамента;

Расчетные усилия:

1. Изгибающий момент:

2. Поперечное усилие:

Расчетное сечение(см рис.18)

Расчет арматуры нижней сетки:

Примем стержней S = 100 мм. Тогда количество стержней на 1 м плиты будет шт.

По сортаменту подбираем 10 Ø А400 с As = см²

Проверяем процент армирования:

.

Расчет на продавливание:

кН< кН

Следовательно, прочность на продавливание будет обеспечена при данных размерах и классе бетона.

Рабочий чертеж петли по таблице 3, приложения 3.

Приложение 2

Таблица 1.

СОРТАМЕНТ АРМАТУРЫ

Номинальный диаметр стержня, мм	Расчетная площадь поперечного сечения стержневой арматуры классов А и В, мм2, при числе стержней									Теоретическая масса 1м, кг	Диаметры арматуры классов		Максимальный размер сечения стержня периодического профиля
	1	2	3	4	5	6	7	8	9		В	А
3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40	7,1 12,6 19,6 28,3 50,3 78,5 113,1 153,9 201,1 254,5 314,2 380,1 490,9 615,8 804,3 1017,9 1256,6	14,1 25,1 39,3 57 101 157 226 308 402 509 628 760 982 1232 1609 2036 2513	21,2 37,7 58,9 85 151 236 339 462 603 763 942 1140 1473 1847 2413 3054 3770	28,3 50,2 78,5 113 201 314 452 616 804 1018 1256 1520 1963 2463 3217 4072 5027	35,3 62,8 98,2 141 251 393 565 769 1005 1272 1571 1900 2454 3079 4021 5089 6283	42,4 75,4 117,8 170 302 471 679 923 1206 1527 1885 2281 2945 3695 4826 6107 7540	49,5 87,9 137,5 198 352 550 792 1077 1407 1781 2199 2661 3436 4310 5630 7125 8796	56,5 100,5 157,1 226 402 628 905 1231 1608 2036 2513 3041 3927 4926 6434 8143 10053	63,6 113 176,7 254 453 707 1018 1385 1810 2290 2827 3421 4418 5542 7238 9161 11310	0,052 0,092 0,144 0,222 0,395 0,617 0,888 1,208 1,578 1,998 2,466 2,984 3,84 4,83 6,31 7,99 9,865	+ + + + + + + - - - - - - - - - -	- - - + + + + + + + + + + + + + +	- - - 6,75 9,0 11,3 13,5 15,5 18 20 22 24 27 30,5 34,5 39,5 43,5

Примечания:

1. Номинальный диаметр стержней для арматурных сталей периодического профиля соответствует номинальному диаметру равновеликих по площади поперечного сечения стержней. Фактические размеры стержней периодического профиля устанавливаются ГОСТ 5781-82.

2. Знак "+" означает наличие диаметра в сортаменте для арматуры данного класса

Таблица 2.

Значения и для конструкций из тяжелого бетона

Класс арматуры	А240	А300	А400	А500	В500
Значение	0,612	0,577	0,531	0,493	0,502
Значение	0,425	0,411	0,390	0,372	0,376

Приложение 2.

Таблица 3.

Коэффициенты , , для расчета изгибаемых элементов на прочность

	( )	( )		( )	( )		( )	( )
0,01	0,995	0,01	0,26	0,87	0,226	0,51	0,745	0,38
0,02	0,99	0,02	0,27	0,865	0,234	0,52	0,74	0,385
0,03	0,985	0,03	0,28	0,86	0,241	0,53	0,735	0,39
0,04	0,98	0,039	0,29	0,855	0,248	0,54	0,73	0,394
0,05	0,975	0,049	0,30	0,85	0,255	0,55	0,725	0,399
0,06	0,97	0,058	0,31	0,845	0,262	0,56	0,72	0,403
0,07	0,965	0,068	0,32	0,84	0,269	0,57	0,715	0,407
0,08	0,96	0,077	0,33	0,835	0,276	0,58	0,71	0,412
0,09	0,955	0,086	0,34	0,83	0,282	0,59	0,705	0,416
0,10	0,95	0,095	0,35	0,825	0,289	0,60	0,70	0,42
0,11	0,945	0,104	0,36	0,82	0,295	0,62	0,69	0,428
0,12	0,94	0,113	0,37	0,815	0,302	0,64	0,68	0,435
0,13	0,935	0,122	0,38	0,81	0,308	0,66	0,67	0,442
0,14	0,93	0,13	0,39	0,805	0,314	0,68	0,66	0,449
0,15	0,925	0,139	0,40	0,80	0,32	0,70	0,65	0,455
0,16	0,92	0,147	0,41	0,795	0,326	0,72	0,64	0,461
0,17	0,915	0,156	0,42	0,79	0,332	0,74	0,63	0,466
0,18	0,91	0,164	0,43	0,785	0,338	0,76	0,62	0,471
0,19	0,905	0,172	0,44	0,78	0,343	0,78	0,61	0,476
0,20	0,90	0,18	0,45	0,775	0,349	0,80	0,60	0,48
0,21	0,895	0,188	0,46	0,77	0,354	0,85	0,575	0,489
0,22	0,89	0,196	0,47	0,765	0,36	0,90	0,55	0,495
0,23	0,885	0,204	0,48	0,76	0,365	0,95	0,525	0,499
0,24	0,88	0,211	0,49	0,755	0,37	1	0,50	0,5
0,25	0,875	0,219	0,50	0,75	0,375	_____	_____	_____

С ортамент легких сварных сеток по ГОСТ 23279-85 Приложение 2. Таблица 4.

Приложение 2. Таблица 5.

Расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению: ,

(таблица 5.2 СП 52-101-2003)

Вид сопротивления	Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы и , МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
	В10	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Сжатие осевое (призменная прочность)	6,0	8,5	11,5	14,5	17,0	19,5	22,0	25,0	27,5	30,0	33,0
Растяжение осевое	0,56	0,75	0,9	1,05	1,15	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8

Приложение 2.

Таблица 6.

Расчетные сопротивления арматуры

(извлечения из табл. 5.7; 5.8 СП 52-102-2004)

Класс арматуры		Расчетные значения сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа
По СНиП 2.03.01.84*	По СНиП 52-01-2003	Растяжению		Сжатию
		Продольной	Поперечной
А – I	А240	215	170	215
А – II	А300	270	215	270
А – III	А400	350	280	350
	А500	435	300	435 (400)
А – IV	А600	520		470 (400)
А – V	А800	695		500 (400)
А – VI	А1000	830		500 (400)
Вр – I	В500	435	300	415 (360)
Вр – II	Вр1200	1000		500 (400)
Вр – II	Вр1300	1070		500 (400)
Вр – II	Вр1400	1170		500 (400)
Вр – II	Вр1500	1250		500 (400)
К – 7	К1400	1170		500 (400)
К – 7	К1500	1250		500 (400)
К – 9	К1500
Примечание. Значения в скобках используют только при расчете на кратковременное действие нагрузки.

Список литературы

1. . СП 20.13330.2011. Свод правил. Нагрузки и воздействия.

2. СП 63.13330.2012. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

3. СП 50-101-2004 Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений./ Госстрой России.- М.: ФГУП ЦПП, 2004.

4. ГОСТ 21.101.-97 СПДС Основные требования к проектной и рабочей документации.

5. ГОСТ 23279-85 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий.