2.4 Расчет фундамента по прочности материала
Необходимо рассчитать армирование сборной железобетонной фундаментной плиты ленточного фундамента под стену для сечения1-1.
Исходные данные: бетон В20, Rb = 11,5 Mпа, Rbt = 0,9 MПа, арматура класса АIII, Rs = 365MПа и А1 с Rs = 225Mпа.
Нагрузки по обрезу фундамента N 0I = 350,4 кН;
Определяем реактивное давление грунта по подошве фундамента:
Сечение арматуры плиты подбираем по моменту:
М = 0,5 Р·с1 2 ,
Рисунок 3 Расчетная схема для сечения 1-1
Расчетное усилие в сечении 1-1, проходящем про грани стенового блока, будет равно:
М1-1= (350,4 · 0,32)/2 = 15,77 кН·м
Изгибающий момент в сечении 2-2:
М2-2= (350,4 · 0,22)/2 = 7,01 кН·м
Высота плитной части hf = 500мм, при этом:
h0 = 30 – 3,5 = 26,5 мм
Определим площадь сечения рабочей арматуры:
ξυ
=
υ = 1 - 0,5·ξ = 1 – 0,5·0,019 = 0,991
Принимаем 4 стержня диаметром 8мм с шагом стержней рабочей арматуры 250мм, класс арматуры А-Ш с АS =2,01 см2.
Требуемое сечение арматуры в сечении 2-2:
ξυ
=
υ = 1 - 0,5·ξ = 1 – 0,5·0,0086 = 0,996
Принимаем 4 стержня диаметром 8 мм, поперечные стержни принимаем диаметром 6 мм класса А 1 шагом 200 мм. Все стержни объединяем сваркой в арматурную сетку С-1.
Выполним расчет наклонного сечения 3-3. Для этого проверим выполнение условия:
Q ≤ φb3· (1+φn)·Rbt·b·h0;
Так как продольных сил в элементе нет φn = 0, φb3 = 0,6 (для тяжелого бетона), то:
Q = Q1-1= 350,4·0,3 = 105,12 кH.
Q = 105,12 ≤ 0,6·900·1·0,265 = 143,1 кH,
следовательно, расчета на действие поперечной силы не требуется.
Длина проекции опасного сечения определяется следующим способом.
а=30-26,5=3,5см
Расчет железобетонных элементов без поперечной арматуры на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине производится следующим способом.
12,26кН<
кН
Таким образом, прочность обеспечена.
Необходимо рассчитать армирование фундамента стаканного типа под колонну для сечения2-2.
Исходные данные: бетон В20, Rb = 11,5 Mпа, Rbt = 0,9 MПа, арматура класса АII, Rs = 280MПа.
Нагрузки по обрезу фундамента N 0I = 1130,4 кН;
Расчётное давление грунта на подошве фундамента без учёта нагрузки от веса фундамента определяем по формуле (23):
(23)
где
-изгибающий момент
от расчётных нагрузок на уровне подошвы
фундамента.
Расчет на продавливание производят из условия, что действующие усилия были восприняты бетонным фундаментом без установки поперечной арматуры.
Проверяем прочность фундамента на продавливание
(24)
F=A0Pmax (25)
Где A0-площадь продавливания
A0=0,5b(l-lн.с-2h0-0.25(b-bн.с-2h20))=
=
0,234мм2
F=0,234 258,52=60,49кН
bр=bн.с+h0=0,9+0,57=1,47м
Расчётные изгибающие моменты в сечениях по грани колонны и уступам фундамента, определяемые как для консольной балки, нагруженной давлением грунта, по формуле (26):
(26)
где
- расчётное давление грунта в сечении
1-1.
Требуемое сечение арматуры:
(27)
Принимаем арматуру в направлении двух сторон одинаковую
А-III
c
.
Рисунок 4 Расчетная схема для сечения 2-2