В результате выполнения практического занятия студент должен. - знать: основные формулы расчета столбчатого фундамента

- 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).