Файл: Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции.docx

5 Расчет центрально нагруженного фундамента под колонну

Фундамент проектируем под рассчитанную колонну сечением 400х400 мм с усилием в заделке .

Глубина заложения фундамента – .

Расчетное сопротивление грунта – R₀ = 0,17 МПа.

Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В30:

γ_b2 = 0,9
R_b = 14,5∙0,9=13,05 МПа
R_s = 365 МПа
Для определения размеров подошвы фундамента вычисляем нормативное усилие от колонны, принимая среднее значение коэффициента надежности по нагрузке



Принимая средний вес единицы объема бетона фундамента и грунта на обрезах , вычислим требуемую площадь подошвы фундамента



где – нормативное усилие от колонны;
– расчетное сопротивление грунта;
– средний вес единицы объема бетона фундамента и грунта на обрезах;
– глубина заложения фундамента.




Приминаем размер подошвы кратно 300мм а=b=4,8 м.
Давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки равно


Рабочая высота фундамента определяется по условию прочности на продавливание





По условию заделки колонны в фундаменте полная высота фундамента должна быть не менее

---

По требованию анкеровки сжатой арматуры колонны ø40 A-III, в бетоне класса В30:

С учетом удовлетворения всех условий принимаем окончательно фундамент высотой Н = 1200 мм, трехступенчатый, с высотой нижней ступени h₁ = 450 мм. С учетом бетонной подготовки под подошвой фундамента будем иметь рабочую высоту h₀ = H – a = 1200 – 50 = 1150 мм, для первой ступени h₀₁ = 450 – 50 = 400 мм, для второй ступени h₀₂ = 900 – 50 = 850 мм.
Выполним проверку прочности фундамента на продавливание по формуле:



_{где Um – средний периметр пирамиды продавливания.}





h₀=1150мм.

Тогда имеем:

.

Условие выполняется, прочность фундамента на продавливание обеспечена.
Проверка условия прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающимся в сечении IV-IV.



Поскольку



то прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

Площадь сечения арматуры подошвы фундамента определяется из условия расчета фундамента на изгиб в сечениях I-I и II-II.



Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента определяется из условий






Сетку конструируем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 24 ø 18 A-III с А_s = 6108 мм².

Получим фактическое армирование расчетных сечений

---

что больше μ_min = 0,05 %.



Рисунок 19 – Монолитный фундамент

---

6 Расчет кирпичного столба с сетчатым армированием

Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн 8∙8=64 м².

Временная нагрузка от снега для г. Омск (III снеговой район, s=1,8кН/м²).
Таблица 12 – Сбор нагрузок на кирпичный столб с сетчатым армированием

Вид нагрузки	Qн, кН	γf	Qр, кН
Постоянная нагрузка от веса конструкции одного этажа: от веса плит (приведенная толщина бетона 0,105 м): от веса пола: от веса ригеля: от собственного веса кирпичной колонны:	168 32 40 86,9505	1,1 1,3 1,1 1,1	184,8 41,6 44 95,6455
Итого	326,9505		366,0455
Постоянная: от веса кровли и плит покрытия: (плиты покрытия): (керамзитовый гравий t=0,2м): (цементно-песчаная стяжка t=0,03м): (2 слоя гидроизоляционного ковра 2х3кг/м2):	168 36 48 3,84	1,1 1,3 1,3 1,1	184,8 46,8 62,4 4,224
Итого	251,84		293,024
Временная: полезная нагрузка на перекрытие одного этажа: 6∙64=384 длительная составляющая полезной нагрузки: 4,2∙64=268,8 временная нагрузка от снега (Омск S=1,8кН/м2): 1,8∙64=115,2 длительная составляющая снеговой нагрузки: 0,5∙115,2=57,6	384 268,8 115,2 57,6	1,2 1,2 1,4 1,4	460,8 322,56 161,28 80,64
Итого	825,6		1025,28
Всего (без учета постоянной нагрузки от веса кровли и плит покрытия)	1152,5505		1391,3255

---

Суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей – 6), с учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания(γ_n=0,95) будет составлять


В том числе длительная составляющая


Марку кирпича принимаю М200, Марку раствора М150.

По таблице 2/3/определяю расчетное сопротивление кладки сжатию

Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии проводиться по формуле



где – расчетная продольная сила;

– расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по таблице 2-9/3/;

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 4.2/3/;

А – площадь сечения элемента;

– коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле 16/3/ при e_0g=0.


где расчетная продольная силаот длительных нагрузок;

– коэффициент, принимаемый по таблице 20/3/;

– эксцентриситет от действия длительных нагрузок,


Коэффициент определяется в зависимости от λ_h



Коэффициент продольного изгиба определяем по таблице 18/3/. По таблице 15/3/ для силикатного полнотелого кирпича принимаю: упругая характеристика α=750.Тогда φ=0,984616.

---