ДКР_Стр.конструкции_Томашевич-2020

Для этого случая момент равнодействующей напряжений в бетоне сжатой зоны высотой xlim относительно центра тяжести растянутой арматуры составит:

31

ЗАДАЧА №4

Рассчитать железобетонную балку перекрытия. Сечение балки прямоугольное b x h. Нагрузка на 1 м.п. балки Msd .

Таблица 5 – Варианты данных к задаче №4.

32

33

34

5 ОСНОВАНИЕ И ФУНДАМЕНТЫ

В фундаментах под сборные железобетонные колонны устраивается стакан, толщина стенок которого должна быть не менее 225 мм. Глубина стакана принимается из учёта надёжной заделки колонны в фундаменте. Заделка колонн принимается (1-1,5) hc , где hc – ширина сечения колонны, и не менее (25-30) ds , где ds –

диаметр продольной рабочей арматуры колонны. Под колонной в стакане предусматривается зазор 50 мм, необходимый для установки колонны точно на проектной отметке в фундаменте (перед установкой колонны в стакане выполняется цементная стяжка до отметки, соответствующей проектной отметке низа колонны). Зазор между колонной и стенками стакана фундамента плотно заполняется бетоном на мелком заполнителе (рис. 5.1).

Рисунок 5.1 – Стакан фундамента: 1 – колонна; 2 – фундамент;

5.1 Глубина заложения фундамента d1 (расстояние от отметки планировки до подошвы фундамента)

Рисунок 5.2 – Обозначения, принятые при расчёте фундамента.

Условия расчета:

1. Геологических и гидрогеологических условий площадки строительства

При определении глубины заложения фундамента стремятся, чтобы подошва фундамента передавала нагрузку на относительно прочные грунты, расположенные выше уровня грунтовых вод. Не рекомендуется опирать фундамент на рыхлые пески, текучие и текучепластичные глинистые грунты, грунты с большим количеством органических веществ (торфы, лессы и т.п.), неуплотнённые насыпные грунты и др. Если прочные грунты находятся глубоко, часто рациональным бывает принять свайные фундаменты, фундаменты в виде сплошной плиты или изменить основание: произвести уплотнение грунтов или их замену;

2. Климатических особенностей района строительства (глубины промерзания)

35

Глубина промерзания грунтов учитывается при назначении глубины заложения фундамента в случае, если при сезонном промерзании грунта происходит его пучение. Морозное пучение грунта происходит в значительной мере за счет миграции влаги к фронту промерзания, в результате чего происходит образование линз льда и грунт выдавливается. Морозное пучение грунта возможно в глинистых грунтах, пылеватых и мелких песках, и вероятность этого тем больше, чем ближе уровень грунтовых вод к поверхности земли. Возможность морозного пучения грунта определяется по табл. 2 СНиП 2.02.01-83*. В случае если возможно пучение грунтов, глубина заложения фундаментов принимается не менее расчетной глубины промерзания

где kn - коэффициент влияния теплового режима сооружения на промерзание грунта у фундамента, принимаемой:

–для ленточных фундаментов наружных стен отапливаемых сооружений – по таблице 5.3 [6];

–для ленточных фундаментов наружных стен неотапливаемых сооружений

ивнутренних стен сооружений равным 1,1;

d fn – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, определяется

как средняя величина ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов за период наблюдения не менее 10 лет на открытой, очищенной от снега горизонтальной площадке при отсутствии подземных вод. При отсутствии указанных наблюдений величина сезонного промерзания грунтов определяется на основании теплотехнических расчётов.

d fn разрешается определять по карте нормативных глубин промерзания, ко-

торая составлена на основании многолетних наблюдений за фактическим промерзанием для суглинистых грунтов.

При наличии в зоне промерзания двух грунтов значение d fn , найденное по

3. Конструктивных особенностей зданий и сооружений

На глубину заложения фундаментов влияет наличие и глубина подвалов, каналов, расположенных вдоль фундаментов, примыкающих к проектируемому фундаменту фундаментов существующих зданий и т.п. При этом подошва фундамента заглубляется ниже пола подвала и каналов не менее чем на 40 см, а в местах примыкания проектируемого фундамента к существующему их подошвы рекомендуется располагать на одном уровне.

Проектируя фундаменты из сборных элементов (фундаментных блоков и подушек, подколонников и др.) следует при назначении глубины заложения учитывать их размеры и положение по отношению к планировочной отметке.

36

При окончательном назначении глубины заложения фундамента d1 её при-

нимают равной максимальному значению из величин, определенных из условий геологии строительной площадки, климатических и конструктивных условий.

При назначении глубины заложения фундамента должны также учитывается особенности приложения и величины нагрузок, технология производства работ при возведении фундаментов, материалы фундаментов и другие факторы.

Минимальная глубина заложения фундаментов при строительстве на дисперсных грунтах принимается не менее 0,5 м от поверхности планировки. При строительстве на скальных грунтах достаточно бывает убрать только верхний, сильно разрушенный слой – и можно выполнить фундамент.

5.2 Расчёт фундамента по грунту

Определение приближённого значения требуемой площади фундамента производится по формуле (5.2):

грунта на его уступах;

R0 – условное расчётное сопротивление грунта; d1 – глубина заложения фундамента.

Размеры подошвы фундамента назначают по формуле:

Уточняют значение расчётного сопротивления грунта R по формуле (5.4):

где c1 , c 2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице В.1[6];

k – коэффициент, принимаемый равным k=1, если прочностные характе- и с ) определены непосредственными испытаниями и k=1,1, ес-

ли они приняты на основе статистических данных;

M , M q , Mc – коэффициенты, принимаемые по таблице В.2 [6];

k z – коэффициент, принимаемый равным k z = 1 при b < 10м и k z = zb0 + 0,2

(здесь z0 =8м) при b ≥ 10м;

b – ширина подошвы фундамента, м;

II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды), кН/м;

II/ – то же, залегающих выше подошвы фундамента;

d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов о пола подвала, м;

db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м, ( для сооружений с подвалом шириной B ≤ 20м, и глубиной hp >2,0 м принима-

37

ется db = 2,0м, при ширине подвала B>20м значение ( db ) принимается равным ну-

лю;

cII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

Размеры подошвы плитных фундаментов определяются, исходя их усло-

где Pmax и Pc.max – максимальные краевые давления соответственно вдоль каждой

оси и в угловой точке «с» фундамента при действии на него изгибающих моментов взаимно перпендикулярных направлений , кПа.

Недонапряжение под подошвой фундамента в пределах 5% относится к одному из трёх, записанных выше условий.

Среднее давление по подошве определяется по формуле:

5.3 Расчёт фундамента по материалу

Заключается в определении количества и диаметра стержней арматурных сеток подошвы фундамента.

Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься в пределах 100 - 200 мм.

Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм.

Подколонники фундаментов, если это необходимо, должны армироваться продольной и поперечной арматурой. Диаметр продольных рабочих стержней подколонника должен быть не менее 12 мм. Диаметр арматуры сеток следует принимать не менее 8 мм и 0,25 диаметра продольной арматуры стакана. Расстояние между сетками следует назначать не более четверти глубины стакана и не более 200 мм. Продольная рабочая арматура подколонника должна проходить внутри ячеек сеток поперечного армирования.

Реактивное давление под подошвой фундамента составляет:

гр A

Величина поперечной силы, приходящейся на консольный участок определяется по формуле:

Величина требуемой площади арматуры определяется по формуле:

где c3 =0,6 - коэффициент для тяжёлого бетона (п. 7.3.3.8[5]);

f – коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и дву-

тавровых элементах;

N – коэффициент, учитывающий влияние продольных сил.

39

ЗАДАЧА №5

Определить размеры подошвы фундамента под сборную железобетонную

40