6 Расчет центрально нагруженного фундамента
Исходные
данные:
фундамент выполнен из бетона
класса В20; подошва фундамента армируется
из арматуры класса A-III
(
и выше); фундамент нагружен центральной
осевой силой.
Нагрузка на фундамент в уроне пола:
где
– нагрузка на оголовок колонны (из
раздела 5);
– масса колонны, т;
– масса подкрановой балки, т;
– коэффициент сочетания при учете двух
мостовых кранов;
– опорная реакция от подвижной нагрузки
(мостовых кранов).
Схема колес мостового крана показана на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Схема колес мостового крана
Расчетное максимальное вертикальное давление кранов на колонны определяем по линии влияния опорных реакций подкрановой балки – .
Линия влияния показана на рисунке 6.2.
Рисунок 6.2 – Линия влияния
– находим
из подобия треугольников
Максимальное значение определяем по формуле:
где
Рассчитываем
:
Конструктивные требования к фундаменту под отдельную колонны изображены на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 – Конструктивные требования, предъявляемые к фундаменту
Тогда:
где
– усредненная нагрузка от веса
фундамента и грунта на его уступах.
Если выполняется условие:
то
размеры подошвы фундамента подобранны
так, что осадки не происходит.
Если:
то
увеличиваем
и
кратно 10 см и производим проверку заново.
Расчетные сопротивления грунта по подошвой фундамента.
где
.
Минимальную
высоту фундамента
определяем условным расчетом по прочности
фундамента на продавливание.
Продавливание
может происходить по поверхности
пирамиды. Боковые грани которой начинаются
у колонны и идут под углом
.
Продавливание не происходит, если выполняется условие:
–
среднее арифметическое межу периметром
верхнего и нижнего основания пирамиды
продавливания в пределах рабочей высоты
сечения
.
– продавливающая
сила.
где
-
площадь пирамиды продавливания.
Вывод:
принятая высота фундамента
исключает продавливание.
Площадь
сечения арматуры вдоль стороны
находим из расчета сечений
и
,
которые работают как консоли, нагруженные
нагрузкой
,
а вдоль стороны
площадь сечения арматуры находим из
расчета сечений
и
.
Значения моментов в этих сечениях:
Сечение рабочей арматуры на всю ширину фундамента (вдоль ) вычисляем по формуле:
Подбираем
арматуру по сортаменту работы /5/ для
большего значения из
и
или
и
.
Шаг
стержней принимают:
или
(вдоль стороны
).
или
(вдоль стороны
).
Принимаем и .
Количество
стержней вдоль стороны
:
Откуда
принимаем
,
а количество интервалов будет равно
23.
По
сортаменту 24 стержней
:
Количество стержней вдоль стороны :
Откуда
,
а количество интервалов будет равно
19.
По сортаменту 24 стержней :
По высоте фундамент разбивают на две одинаковые ступени и в масштабе на миллиметровке (формат А4) выполняют рисунок 6.4.
На рисунке 6.5 изображено размещение сетки в подошве фундамента.
Рисунок 6.5 – Размещение сетки в подошве фундамента
Заключение
Были проведены работы конструированию одноэтажного промышленного здания.
Произвели расчет и подбор арматуры ребристых плит покрытия. Подобрали стропильные конструкции, колонны подкрановые балки.
Произвели расчет полки плиты на действие поперечной силы, на местный и общий изгибы. Выполнены расчеты нагрузок на полку плиты. Составили схемы расположения арматурных каркаса Кр1 и сетки С1 в ребристой плите покрытия. Произвели расчет по образованию трещин и сделали вывод о соответствии плиты третьей категории трещиностойкости.
Выполнили расчет подкрановой части колонны.
Проверили прочность колонны и выполнили ее конструирование. Составили схему размещения арматурного каркаса в подкрановой части колонны.
Произвели расчет центрально нагруженного фундамента, составили схему размещения сетки в подошве фундамента.
Построили схему расположения элементов: колонн, подкрановых балок, ферм, плит; опалубочный чертеж; схему расположения арматурных изделий в ребристой плите покрытия и схему арматурных изделий на чертежных листах (формата А3).
Список использованных источников
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. – М.: Стройиздат, 1987.
СНиП 2.03.01.84*. Бетонные и железобетонные конструкции. – М.: ЦИТП,1985.
Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. Справочник проектировщика. Под ред. Г. И. Бердичевского. – М.: Стройиздат, 1981.
Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. – М.: Стойиздат, 1979.
Расчет и конструирование колонн и фундаментов промышленных зданий. Методические указания. – Новосибирск: НИИЖТ, 1984.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций без предварительного напряжения (к СНиП 2.03.01-84*) – М.: ЦИТП, 1989.