Пример 6.6. Используя данные примера 6.3 рассчитать прочность фундамента по материалу. В фундаменте заделана сборная железобетонная колонна сечением hс × bс = 300×300 мм. Глубина стакана 650 мм (рис 6.4).
Решение.
1. Определяем давление под подошвой фундамента
р = N γ n / Аf = 630·0,95/1,69 = 354,1 кПа.
Рис. 6.4 Фундамент под колонну. К примеру 6.6:
а – конструкция фундамента; б – расчётная схема и эпюры моментов и поперечных сил
2. Назначаем расчетное сечение по грани колонны. Рассматриваем отсеченную часть фундамента как консоль, длинной l 1 = (аf – hс)/2, шириной bf, загруженную снизу реакцией грунта. Определяем изгибающий момент и поперечную силу со всей ширины фундамента (рис. 6.4, б):
l 1 = (аf – hс)/2 = (1,3 – 0,3)/2 = 0,5 м;
М = рl 12 bf /2 = 354,1·0,52·1,3/2 = 57,54 кН м = 5754 кН см;
Q = рl 1 bf = 354,1·0,5·1,3 = 230,2 кН.
3. Принимаем материалы фундамента: бетон класса В15, арматура класса А400. Определяем расчетные сопротивления (табл. 3.2, 3.3 Приложение 3)
Rb = 8,5 МПа = 0,85 кН/см2; Rbt = 0,75 МПа = 0,075 кН/см2;
Rs = 355 МПа = 33,5 кН/см2.
|
|
4. Для арматуры фундаментов требуется повышенное значение защитного слоя бетона (табл. 3.4 Приложение 3), назначаем расстояние от низа фундамента до центра тяжести арматуры а = 50 мм. Рабочая высота сечения
h 0 = h – а = 105 – 5 = 100 см.
5. Определяем требуемую площадь сечения продольной рабочей арматуры пересекающей расчетное сечение по формуле (6.8)
Диаметры рабочей арматуры назначаются не менее 10 мм, с шагом s ≤ 200 мм. Принимаем шаг арматуры s = 200 мм, расчетное сечение пересекает ns стержней арматуры окончательно принимаем
стержней диаметром 10 мм, с площадью сечения больше требуемой, Аs = 6,28 см2 (табл. 3.7 Приложение 3).
6. Проверяем фундамент на продавливание, расчетное поперечное сечение принимается вокруг зоны передачи нагрузки (вокруг колонны) на расстоянии h 0/2 (см. рис. 6.3).
Длина и ширина расчетного сечения а = b = hс + h 0 = 30 + 100 = 130 см, что равно длине и ширине фундамента аf = bf = 130 см. Это значит, что передача нагрузки происходит по всему фундаменту и продавливания не возникает.
7. Проверяем прочность фундамента на действие поперечной силы из условия (3.17) принимая Qb 1 = 0,5 Rbtbh 0 = 0,5·0,075·130·100 = 487,5 кН.
Q = 230,2 кН < Qb 1 = 487,5 кН, прочность обеспечена.
Рис.6.5. Чертеж фундамента (спецификацию см. в табл.6.2). К примеру 6.6
Рис.6.6. Чертёж арматурных изделий фундамента. К примеру 6.6:
а – сетка С-1: 1 – арматура А400, Ø 10 мм, l=1250 мм; б – сетка С-2: 1 – арматура В500,
Ø3 мм, l=950 мм; в – сетка С-3: 1 – арматура В500, Ø3 мм, l=950 мм; г – монтажная
|
|
петля МП-1: 1 – арматура А240, Ø6 мм, l=10125 мм
8. Конструируем фундамент. В фундаменте, кроме нижней арматурной сетки устанавливаем: арматурные сетки для армирования стенок стакана, под стаканом устанавливаем арматурную сетку препятствующую продавливанию нижней части фундамента, в случае некачественной заделки колонны в стакане, для монтажа фундамента устанавливаем две монтажные петли (рис. 6.5, 6.6). Сборочная спецификация на фундамент приведена в табл. 6.2.
Таблица 6.2