курсовая работа / курсовая / Raschet фунд

2.4.  РАСЧЁТ ФУНДАМЕНТОВ

Грунт основания – суглинок, коэффициент пористости е = 0,7, консистенция I_z = 0,5 по табл.3 приложения 3 СНиП 2.02.01-83.

Условное расчётное давление на грунт:

R₀ = (2,5+1,8)/8 = 0,215 МПа

Район строительства г. Вольск, глубина промерзания 1,4 м. Глубину заложения фундамента принимаем 1,65 м; верх фундамента – 0,15 м.

Бетон фундамента класса В12,5 арматура сеток из стали класса А-II.

Расчёт фундамента под крайнюю колонну.

На уровне верха фундамента от колонны на обрез фундамента передаются максимальные усилия (см. расчёт колонн).

Расчётные усилия: N = 1062,6 кН; Q = 95,1 кН; М =243,8 кН∙м.

Тоже, нормативные:

N^н = 1062,6/1,2 = 885,5кН;

Q^н =95,1/1,2 = 79,3кН

М^н = 243,8/1,2 = 203,2кН∙м.

Расчётные усилия, действующие относительно оси симметрии подошвы фундамента, без учёта массы фундамента и грунта на нём:

М_ф = М+Q∙h = 243,8+95,1∙1,5 = 386,45кН∙м,

где высота фундамента по условию заглубления:

h_f = 1,65-0,15 = 1,5 м.

N_ф = 1062,6 кН

То же нормативные значения усилий:

322,15 кН∙м;

885,5 кН.

Предварительные размеры подошвы фундамента можно определить по усилению как для центрально-нагруженного фундамента с учётом коэффициента γ_n = 0,95:

где R₀ = 215 кН/м²; γ_m = 20 кН/м³.

Назначая отношения сторон фундамента b/a = 0,8, вычисляем размеры сторон подошвы:

Учитывая наличие момента и распора, увеличиваем размеры сторон примерно на 15 %; принимаем:

а_f ∙ b_f = 2,8∙2,2 м²;

Площадь подошвы:

А_f= 2,8∙2,2 = 6,16 м²;

Момент сопротивления подошвы в плоскости изгиба:

W_f = 2,2∙2,8²/6 = 2,87 м³.

Так как заглубление фундамента меньше 2 м, а ширина подошвы более 1 м, то необходимо уточнить нормальное сопротивление грунта основания по формуле (1) приложения 3 СНиП 2.02.01-83.

где k₁ = 0,05 для глинистых грунтов; b₀=1 м; d₀ = 2 м; d = 1,5 м; b_f = 2,2 м; 10^-1 – для пересчёта R₀ (кгс/см²) в МПа.

Определение краевого давления на основание.

Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

;

Расчётная нагрузка:

Эксцентриситет равнодействующей усилий всех нормативных нагрузок, приложенных к подошве фундамента.

Так как е₀=0,19<а_f/6=2,8/6=0,47 м, то краевое давление вычисляем по формуле с учётом γ_n = 0,95;

Р₁=0,2323 МПа<1,2R=1,2∙0,209 = 0,251 МПа

Максимальное значение эксцентриситета:

е₀ = 0,19 м < 0,2а_f = 0,2∙2,8 = 0,56 м, поэтому можно считать, что существенного поворота подошвы не будет и защемление колонны обеспечивается заделкой её в стакане фундамента.

4.2.1  Расчёт тела фундамента.

Учитывая значительное заглубление фундамента принимаем фундамент с подколонником стаканного вида и плитой переменной высоты.

Глубина стакана h_d = 450 мм, что удовлетворяет условию по заделке арматуры.

Принимаем толщину стенок стакана поверху 225 мм и зазор 75 мм, размеры подколонника в плане будут:

b_c=a_c=h_c+2∙225+2∙75 = 300+450+150 = 900 мм.

Высота подколонника h_п = 900 мм, уступы высотой 300 мм.

Момент, действующий от расчётных нагрузок на уровне низа подколонника (сечение 1-1, рис. ).

М₁=М+Q∙h_п=26+39∙0,9 = 61,1 кН∙м;

Эксцентриситет:

Стенку стакана необходимо производить по расчёту.

При е₀h_c/6 поперечное армирование выполняют по конструктивным соображениям.

4.2.2  Расчёт продольной арматуры подколонника

Толщину защитного слоя бетона принимаем не менее 50 мм, берём расстояние от наружной грани стенки стакана до центра тяжести сечения арматуры: а_b = =6 см.

Расчётный эксцентриситет продольной силы относительно арматуры А_s:

е = е₀₁+а_с/2-а = 0,055+0,45-0,06 = 0,445м.

Площадь сечения продольной арматуры:

,

где z_s = a_s- а_b - = 90-6-6 = 78 см;

Для коробчатого сечения:

s₀ =

Размеры днища стакана a₀ = 500 мм, b₀ = 500 мм, R_b = 7,5 МПа – для бетона класса В12,5; γ_b2 = 1,1 – при учёте всех нагрузок (кратковременные с коэффициентом сочетания ψ = 0,9).

Из конструктивных соображений принимаем min площадь сечения продольной арматуры при μ = 0,001; ;

А_b = 0,001(100∙100-45∙45) = 7,97 см².

Принимаем 5Ø16 АII А_s = 10,05 см².

4.2.3 Расчёт поперечного армирования подколонника.

Поперечное армирование проектируем в виде горизонтальных сеток С-3 из арматуры класса АI, шаг сеток принимаем s = 150 мм< h_п/4 = 900/4 = 225 мм.

В пределах высоты подколонника располагается шесть сеток С-2 и две С-3 конструктивно под днищем стакана.

Рис. Расчётная схема фундамента

Площадь сечения поперечной арматуры стенок стакана A_sw определяем по формуле:

где ; R_а = 225 МПа = 225∙10³ кН/м².

Σz_x = 0,05+0,2+0,35+0,5+0,65+0,8=2,55 м.

По конструктивным соображениям принимаем для сеток поперечные стержни Ø8 АI.

Рис. Армирование внецентренно-нагруженного фундамента

4.2.4 Расчёт нижней части фундамента

Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента при сочетаниях от расчётных нагрузок без учёта массы фундамента и грунта на его уступах:

кН/м².

кН/м².

Рабочую высоту плиты у основания подколонника из условия прочности на продавливание вычисляем по формуле:

где Р_sf = Р₁ = 151,5кН/м²; k = 1.

γ_b2∙R_bt = 0,9∙1,1 = 0,99 МПа = 990 кН/м².

N = Р₁∙(a_f∙b_f-a_c∙b_c) = 151,5∙(2,7∙2,7-0,9∙0,9) = 981,72 кН

Подставляя числовые значения, получим:

Из конструктивных соображений принимаем общую плиту h = 60 см, уступы по 30 см;

h₀ = h-a = 60-5 = 55 см.

4.2.5  Расчёт рабочей арматуры сетки нижней плиты в направлении стороны а_f.

Расчётный изгибающий момент в сечении 1-1, проходящем по грани b_c подколонника:

Н∙см.

где P_m1 = 0,5(Р₁+Р_1-1) = 0,5(151,5+147,6) = 149,5кН/м²

Р_1-1 = Р₁-(Р₁-Р₂)а₁/а_f = 151,5-(151,5-136,5)∙0,7/2,7= 147,6 кН/м²

Требуемая площадь сечения арматуры:

см²

на ширине 2,7 укладывается 13 стержней с шагом s = 200 мм. Принимаем 13Ø12 АII с см². Процент армирования:

Изгибающий момент в сечении 2-2, проходящем через точку пересечения грани призмы продавливания с арматурой нижней сетки плиты:

Н∙см.

где P_m2 = 0,5(Р₁+Р_1-1) = 0,5(151,5+150,9) = 151,2 кН/м²

Р_2-2 = Р₁-(Р₁-Р₂)а₁/а_f = 151,5-(151,5-136,5)∙0,1/2,7 = 150,9 кН/м²

Требуемая площадь сечения арматуры:

см²

6.  Расчёт рабочей арматуры сетки плиты в направлении стороны b_f.

Среднее давление в грунте под подошвой фундамента:

Р_m = 0,5(Р₁+Р₂) = 0,5(151,5+136,5) = 144 кН/м².

Изгибающий момент в сечении 3-3, проходящем по грани подколонника:

Н∙см.

Требуемая площадь сечения арматуры:

см²

при шаге 200 мм и длине b_f = 2,7м должно быть 13 стержней, принимаем из конструктивных соображений:

13Ø12АII с А_s = 14.7см².

На основе выполненных расчётов произведено конструирование фундамента.

2.5.  ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК

(54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ путем смеше­ния вяжущего, заполнителя и воды с пос­ледующим введением фибр разного типо­размера, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности путем равномерного распределения фибр, фибры каждого типо­размера вводят со скоростью, прямо про­порциональной их массе, причем начало и окончание введения всех типоразмеров фибр осуществляют одновременно для получения изделий с максимальной эксплутационной морозостойкостью, он содержит указанные компоненты, мас.%: глинистые минералы — 21 ч- 34; кварц дисперсностью 0,005 — 0,05 мм — 48 Ч- 67; кварцевый песок дисперсностью 0,05 — 1,25 мм — 10 Н- 23.

Д. Ишанкулиева, Ю. И. Котов, А. Г. Жилин

(71) НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИ­ТУТ СЕЙСМОСТОЙКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ГОССТРОЯ ТУРКССР, ИНСТИТУТ ХИМИИ АН ТУРКССР

(54) (57) БЕТОННАЯ СМЕСЬ, включающая портландцемент, кварцевый песок. древесные опилки, соль неорганической кислоты и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, снижения ' плотности и теплопроводности бетона, она содержит дополнительно вспученные аргиллитовые песок и гравий, а в качестве со­ли неорганической кислоты отход произ­водства тетрабромдифенилолпропана на ос­нове хлорного железа при следующем со­отношении компонентов, мас.%: портлан­дцемент — 14,81 ÷ 18,19; кварцевый пе­сок — 23,05 ÷ 26,35; древесные опилки — 0,1 ÷ 2,7; отход производства тетраб­ромдифенилолпропана на основе хлорного железа — 0,1 ÷ 3,9; вспученный аргиллитовый песок — 13,17 ÷ 16,43; вспучен­ный аргиллитовый гравий — 25,65 ÷ 29,55; вода — остальное.