- знать: основные формулы расчета столбчатого фундамента;
- уметь: работать со СНиПом для определения: расчетного сопротивления грунта, коэффициентов, угла внутреннего трения, удельного сцепления грунта;
- определять площадь подошвы фундамента;
- определять давление на грунт;
- определять поперечную силу и изгибающий момент в сечениях фундамента;
- конструировать арматурную сетку.
Исходные данные:
Рассчитать и сконструировать фундамент под колонну среднего ряда общественного здания.
№ варианта | Нормативная нагрузка, кН | Район строительства | Вид грунта | Коэффициент пористости, е | Показатель текучести, Jl | Класс бетона | Класс арматуры | Сечение колонны, аfхbf, мм |
Ижевск | пески гравелистые | 0,45 | В12,5 | А240 | 700х400 | |||
Ульяновск | пески пылеватые | 0,45 | В15 | А400 | 500х400 | |||
Уральск | пески средней крупности | 0,45 | В20 | А500 | 800х400 | |||
Пенза | пески мелкие | 0,45 | В25 | Вр500 | 400х300 | |||
Н.Новгород | супеси | 0,45 | 0,2 | В12,5 | Вр1200 | 600х500 | ||
Вологда | суглинки | 0,45 | 0,2 | В15 | А240 | 600х400 | ||
Воронеж | глины | 0,55 | 0,2 | В20 | А400 | 700х400 | ||
Москва | пески гравелистые | 0,55 | В25 | А500 | 500х400 | |||
Петрозаводск | пески пылеватые | 0,55 | В12,5 | Вр500 | 800х400 | |||
С.Петербург | пески средней крупности | 0,55 | В15 | Вр1200 | 400х300 | |||
Курск | пески мелкие | 0,55 | В20 | А240 | 600х500 | |||
Харьков | супеси | 0,55 | 0,3 | В25 | А400 | 600х400 | ||
Волгоград | суглинки | 0,55 | 0,1 | В12,5 | А500 | 700х400 | ||
Аральск | глины | 0,55 | 0,1 | В15 | Вр500 | 500х400 | ||
Караганда | пески гравелистые | 0,45 | В20 | Вр1200 | 800х400 | |||
Минск | пески пылеватые | 0,65 | В25 | А240 | 400х300 | |||
Екатеринбург | пески средней крупности | 0,65 | В12,5 | А400 | 600х500 | |||
Сыктывкар | пески мелкие | 0,65 | В15 | А500 | 600х400 | |||
Тобольск | супеси | 0,65 | 0,15 | В20 | Вр500 | 700х400 | ||
Уфа | суглинки | 0,65 | 0,6 | В25 | Вр1200 | 500х400 | ||
Самара | глины | 0,65 | 0,6 | В12,5 | А240 | 800х400 | ||
Курган | пески гравелистые | 0,55 | В15 | А400 | 400х300 | |||
Костанай | пески пылеватые | 0,75 | В20 | А500 | 600х500 | |||
Караганда | пески средней крупности | 0,45 | В25 | Вр500 | 600х400 | |||
Тобольск | пески мелкие | 0,75 | В12,5 | Вр1200 | 700х400 | |||
Омск | супеси | 0,75 | 0,2 | В15 | А240 | 500х400 | ||
Новосибирск | суглинки | 0,75 | 0,4 | В20 | А400 | 800х400 | ||
Барнаул | глины | 0,75 | 0,4 | В25 | А500 | 400х300 | ||
Астрахань | пески гравелистые | 0,45 | В12,5 | Вр500 | 600х500 | |||
Атырау | пески пылеватые | 0,45 | В15 | Вр1200 | 600х400 | |||
Алматы | пески средней крупности | 0,55 | В20 | А240 | 700х400 | |||
Киев | пески мелкие | 0,45 | В25 | А400 | 500х400 | |||
763,9 | Челябинск | пески мелкие | 0,55 | В20 | А500 | 800х400 |
Порядок выполнения практической работы:
|
|
1. Определить глубину заложения фундамента (Приложение Ж)
|
|
1.1. Определить нормативную глубину заложения фундамента
, (м)
где: - глубина промерзания грунта, м, (Приложение Ж)
=1,2 – для песков и супесей.
1.2. Определить расчетную глубину заложения фундамента
, (м)
где: – нормативная глубина заложения фундамента, м,
=0,2 – для грунтов подверженных пучению.
2. Определить площадь подошвы фундамента
, м2
где: – нормативная нагрузка, кН
- расчетное сопротивление грунта, кПа, (16, табл. В.1-В.10);
- осредненный удельный вес грунта, кН/м3, = 20 кН/м3;
- глубина заложения фундамента, м.
3. Определить размеры фундамента
4. Определить расчетное сопротивление грунта
кПа,
где: - коэффициенты условий работы, (16, табл. 5.4);
- коэффициент принимаемый равным: = 1 – если характеристики определены испытаниями; = 1,1 – если характеристики приняты по таблице;
; ; – коэффициенты, (16, табл. 5.5) определяемые в зависимости от угла внутреннего трения φ – (16, табл. Б.1-Б.2);
- коэффициент, принимаемый равным: при < 10 м = 1; при ≥ 10 м , ();
- ширина подошвы фундамента, м
; - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих: ниже и выше подошвы фундамента, кН/м3, ; = 20 кН/м3;
- глубина заложения фундамента, м;
- глубина подвала, для зданий без подвала = 0;
- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.
5. Определить давление грунта по подошве фундамента
, кПа
где: - расчетная нагрузка, кН;
- вес фундаментной плиты, кН;
, кН
- вес подколонника, кН;
, кН
- вес грунта, кН.
, кН
где: - размер подошвы фундамента, м;
- размер подколонника, м;
- высота подколонника, м;
- высота плиты, м;
- плотность железобетона, = 25 кН/м3;
- осредненный удельный вес грунта, кН/м3, = 20 кН/м3.
6. Проверить условие прочности
, кПа
7. Определить поперечную силу в сечении по грани колонн и по грани подколонника
, кН
, кН
где: - давление грунта по подошве фундамента, кПа
8. Проверить условие
, (кН)
, (кН)
где:
- расчетное сопротивление бетона на растяжение, МПа, (15, стр. 22, табл. 6.8);
- ширина подошвы фундамента, м;
- расчетная высота фундамента, м
, м
где: - высота фундамента, м;
– защитный слой бетона, = 40 мм;
- расчетная высота фун6даментной плиты, м;
, м
где: - высота фундаментной плиты, м;
– защитный слой бетона, = 40 мм.
9. Определить изгибающие моменты в сечениях
, кН·м
, кН·м
где: - давление грунта по подошве фундамента, кПа
10. Определить площадь поперечного сечения арматуры по ширине подошвы фундамента в сетке С1
, см2
, см2
где: ; - изгибающие моменты в сечениях, кН·см;
- расчетное сопротивление продольной арматуры на растяжение, кН/см2, 15, стр.33, табл. 6.14);
- расчетная высота фундамента, м;
- расчетная высота фун6даментной плиты, м.
, см2
11. Сконструировать сетку и определить количество и диаметр стержней в сетке С1.
12. Расчет по 2-ой группе предельных состояний.
12.1. Определить упругопластичный момент
, м3
где: - коэффициент, при прямоугольном и квадратном сечении, = 0;
- коэффициент армирования
,
где: - площадь сечения продольной арматуры, см2;
- ширина подошвы фундамента, см;
- высота фундаментной плиты, см
– соотношение между модулями упругости бетона и арматуры:
,
где: - модуль упругости арматуры, МПа, (15 стр.34, п.6.2.12);
- модуль упругости бетона, МПа, (15 стр.25, табл. 6.11).
12.2. Проверить условие трещиностойкости фундаментной плиты
, кН·м,
где: - момент трещинообразования, кН·м
, кН·м
где: - расчетное сопротивление бетона на растяжение по второй группе предельных состояний, МПа, (15 стр.21, табл. 6.7).
Если условие не выполняется то нужно проверить ширину раскрытия трещин. (15 стр. 82, формула 8.128).
|
|