Файл: 5 Расчет центрально нагруженного фундамента под колонну.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 6
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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:
γb2 = 0,9
Rb = 14,5∙0,9=13,05 МПа
Rs = 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.
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 Аs = 6108 мм2.
Получим фактическое армирование расчетных сечений
что больше μmin = 0,05 %.
Рисунок 19 – Монолитный фундамент
4 Расчет центрально сжатой колонны
Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн 8∙8=64 м
2.
Временная нагрузка от снега для г. Омск (III снеговой район, s=1,8кН/м2).
Таблица 11 – Сбор нагрузок на колонну
Вид нагрузки | Qн, кН | γf | Qр, кН |
Постоянная нагрузка от веса конструкции одного этажа:
бетона 0,105 м): 0,105∙64∙25=168
| 168 32 40 16,8 | 1,1 1,3 1,1 1,1 | 184,8 41,6 44 18,48 |
Итого | 256,8 | | 288,88 |
Постоянная: от веса кровли и плит покрытия:
| 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:
нагрузки: 4,2∙64=268,8
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) | 1082,4 | | 1314,16 |
Суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей – 6), с учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания(γn=0,95) будет составлять
В том числе длительная составляющая
Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В30
γb2 =0,9
Rb
=17∙0,9=15,3 МПа
Rbt=1,2∙0,9=1,08 МПа
Для арматуры класса А-III.
Rs=365 МПа.
Rsс=365 МПа.
Еs=200000 МПа.
Принимая предварительно коэффициент φ = 0,8 вычисляем требуемую площадь сечения продольной арматуры
где А – площадь сечения колонны;
N – продольная сила
Принимаем 4 Ø40 А-III, As = 5027мм2.
Рисунок 16. – Схема армирования
Выполним проверку прочности сечения колонны с учетом площади сечения фактически принятой арматуры
при и
по таблице 26 и 27 /2/ находим
φb = 0,8837 и φsb = 0,8981
Так как
Фактическая несущая способность расчетного сечения колонны
Так как , следовательно прочность колонны обеспечена. Так же удовлетворяются требования п. 5.16 /1/ по минимальному армированию, поскольку
Поперечную арматуру в колонне конструируем в соответствии с требованиями п. 5.22 /1/ из арматуры класса А-I диаметром 10мм, устанавливаемой с шагом s не более 500 мм, и не более 20d=20∙40=800 мм.