Расчет железобетонных фундаментов под трехшарнирную раму

Обновлено: 09.12.2022

Рекомендации по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Рекомендации содержат основные положения по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий. Приведены требования по расчету стаканных ростверков под сборные железобетонные колонны, плитных ростверков под монолитные железобетонные и стальные колонны. Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Рекомендации разработаны в развитие главы СНиП II-В.1-62* " Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования"

Оглавление

1. Общие указания

2. Расчет ростверков по прочности

А. Расчет ростверков по прочности под сборные железобетонные колонны

Б. Расчет ростверков по прочности под монолитные железобетонные колонны

В. Расчет ростверков по прочности под стальные колонны

3. Расчет ростверков по раскрытию трещин

4. Конструктивные указания

5. Примеры расчета ростверков

Дата введения01.02.2020
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

  • Раздел Экология
    • Раздел 93 ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
      • Раздел 93.020 Земляные работы. Выемка грунта. Сооружение фундаментов. Подземные работы
        • Раздел 93.020.45 Фундаменты
        • Раздел Строительство
          • Раздел Справочные документы
            • Раздел Директивные письма, положения, рекомендации и др.

            Организации:

            РазработанНИИЖБ Госстроя СССР
            РазработанЦНИИпромзданий
            ИзданСтройиздат1974 г.
            УтвержденНИИЖБ Госстроя СССР
            УтвержденЦНИИпромзданий Госстроя СССР
            Нормативные ссылки:

            Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

            ЦНИИПромзданий ГОССТРОЯ СССР

            РЕКОМЕНДАЦИИ

            СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРОМЫШЛЕНННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

            Рекомендации по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий (ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР). М., Стройиздат, 1974, 40 с.

            Рекомендации содержат основные положения по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий. Приведены требования по расчету стаканных ростверков под сборные железобетонные колонны, плитных ростверков под монолитные железобетонные и стальные колонны.

            Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

            Инструкт.-нормат,, II вып — 18—73

            Расчет прочности наклонных сечений ростверка по поперечной силе

            2.8. Расчет прочности наклонных сечений ростверка по поперечной силе производится по формуле

            гдеС = 2Рф, i — сумма реакций всех свай, находящихся за пределами наклонного сечения; b — ширина подошвы ростверка;

            /?р — расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций;

            h0 — рабочая высота в рассматриваемом сечении ростверка; т — безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 3 в зависимости от отношения -- , где с — длина проекции на-п0

            клонного сечения, принимаемая равной расстоянию от плоскости внутренних граней свай до ближайшей грани подколенника или ступени ростверка (рис. 6,а), а при плитных ростверках — до ближайшей грани колонн (рис. 6,6).

            Рис. 6. Схемы, принимаемые при расчете прочности наклонных сечений ростверка но поперечной оиле а — для ростверка с подколенником; б — для плитного ростверка; в — для ростверка с миогоряднььм расположением свай за гранью

            Примечание. В ступенчатых ростверках при проверке прочности наклонных сечений, пересекающих две ступени, за расчетную величину 6 в формуле (6) принимается приведенная величина Ап, определяемая по формуле

            Ь -= ^ ^01 + Л*а hoi 4

            где b — ширина нижней ступени (ширина подошвы ростверка);

            Ь2 — ширина второй ступени;

            hoi—рабочая высота нижней ступени ростверка;

            Н2 — высота второй ступени ростверка.

            2.9, При многорядном расположении свай проверка прочности наклонных сечений ростверка производится по сечениям, 1проходящим через внутренние грани каждого ряда свай (рис. 6,в).

            Значения коэффициента т

            Примечание. При с<0,ЭАо коэффициент т принимается равным 2,45; при с>Л0 коэффициент т определяется из условия ho

            т= “и принимается не менее 0,6.

            Расчет ростверка на изгиб

            2.10. Расчет прочности ростверка на изгиб производится в сечениях по граням колонны, а также по наружным граням «стакана» ростверка или по граням ступеней ростверка.

            2.11. Расчетный изгибающий момент для каждого сечения определяется как сумма моментов от реакции свай (от расчетных нагрузок на ростверк) и от местных расчетных нагрузок, приложенных к консольному свесу

            ростверка по одну сторону от рассматриваемого сечения:

            Л4в, / = 2 РфвП t/i — Мо, в» (8)

            где Afa.t и MB(i — изгибающие моменты в рассматриваемых сечениях;

            Л1оа и М0в — изгибающие моменты в рассматриваемых сечениях от местной нагрузки;

            Рф.п— расчетная нагрузка на сваю, нормальная к площади подошвы ростверка;

            Xi и tji — расстояния соответственно от осей свай до рассматриваемого сечения.

            Примечание. При работе свай на выдергивание необходимо производить проверку прочности ростверка на изгиб на действие отрицательных реакций свай.

            Рис. 7. Расчетная схема для Рис. в. Расчетная схема при определения арматуры подо- проверке рабочей арматуры в швы ростверка плите ростверка на прочность

            при изгибе по наклонным сечениям

            2.12. Сечение арматура, параллельной стороне а, в сечении 1—1 (рис. 7) на всю ширину ростверка определяется по формуле

            Сечение арматуры, параллельной стороне bt в сечении 3—3 на всю длину ростверка определяется по формуле

            То же, ino грани ступени в сечении 4—4

            где Mai и Ма2 — изгибающие .моменты на всю ширину ростверка соответственно в сечениях 1—1 и 2—2;

            М„1 и Мв2 — изгибающие моменты на всю длину ростверка соответственно в сечениях 3—3 и 4-4.

            Но — рабочая высота ростверка в сечении 1-1;

            ho — рабочая высота ростверка в сечении 2—2;

            Но — рабочая высота ростверка в сечении

            ho—рабочая высота ростверка в сечении

            Ra — расчетное сопротивление арматуры.

            2.13. При расчете ростверка на изгиб, помимо проверки прочности нормальных сечений, для крайних свай необходимо дополнительно производить проверку прочности наклонных сечений по изгибающему моменту, равному:

            Ма=(с+ у ) 2Рф<—М0—с учетом возможного понижения расчетного сопротивления арматуры на длине зоны анкеровки из условия

            где Fa — площадь арматуры на всю ширину ростверка;

            2Рф.» — сумма реакций всех свай крайнего ряда со

            стороны рассматриваемого сечения плитной части ростверка;

            Мо — изгибающий момент от местной нагрузки [собственный вес ростверка, засыпка земли на уступе плиты и т. п. (рис. 8)]; с — расстояние от плоскости внутренних граней свай крайнего ряда до плоскости ближайшей грани подколонника или ступени ростверка, или до ближайшей грани колонны при плитных ростверках (см. рис. 8); dcв — размер сечения сваи;

            /?а — расчетное сопротивление арматуры;

            /ан — длина анкеровки арматуры, принимаемая при армировании сварными сетками и бетоне марки 200 и более равной 200 для стержней из стали класса А-И и 250 для стержней из стали класса А-Ш; k=lo+x, где 1о — расстояние от оси свай крайнего ряда до наружной грани ростверка;

            где Ъ — ширина ростверка;

            h — полная высота плитной части ростверка;

            Rp — расчетное сопротивление бетона растяжению для 'бетонных конструкций.

            Если /б Ub, то проверки прочности наклонных сечений не требуется.

            Расчет стаканной части ростверка

            2.14. В ростверках стаканного типа, когда отношение толщины стенок стакана к высоте его уступа или к глубине стакана равно или более 0,75, стенки стакана не армируются. При отношении стенок стакана к высоте его уступа или глубине стакана менее 0,75 стенки стакана ростверка рассчитываются как железобетонные элементы.

            Расчет продольной арматуры стенок стакана производится на внецентренное сжатие как коробчатого сечения в плоскости заделанного торца колонны (рис. 9, сечение /—/).

            Минимальная площадь продольной арматуры в стенках стакана должна составлять не менее 0,05% расчет-

            чого сечения бетона стакана. При этом должны удовлетворяться требования по анкеровке продольной арматуры стенок стакана в плитной части ростверка.

            Поперечная арматура в стенках стакана в сечениях II—II и II'—II' (см. рис. 9) определяется по расчетному моменту от действия сил относительно оси, проходящей

            Рис. 9. Расчетная схема стаканной части ростверка

            через точку k или k\ поворота колонны.

            Величины моментов принимаются равными:

            при этом Мк принимается не менее величины AfKi, определяемой по формуле (14),

            где М— изгибающий момент на уровне верха стакана; N — продольная сила;

            Q—поперечная сила на уровне верха стакана. Поперечная арматура определяется из уравнений:

            2 ^*а, t Zt == Мк 1 И 2 Fa, I Zi = Мк ,

            где п — число горизонтальных сеток в стенках стакана;

            R& — расчетное сопротивление арматуры в стержнях сетки;

            Fa,i — сечение арматуры в стержнях сетки каждого направления;

            При одинаковых диаметрах поперечной арматуры и одинаковой марке стали площадь сечения поперечной арматуры каждой сварной сетки будет равна:

            Л., = —^-; (16)

            В случае заглубления стакана в плитную часть ростверка (рис. 10) сечение поперечной арматуры также определяется по формулам (14) — (17), при этом сетки

            Рис. 10. Расчетная схема стаканной части ростверка при заглублении стакапа ® плитную часть ростверка

            поперечного армирования становятся в пределах подколенника.

            В случае действия нормальной силы в пределах ядра сечения (е0 < —) поперечное армирование стенок б

            стакана назначается конструктивно.

            Расчет ростверка на местное сжатие

            2.15. При проектировании ростверков овайных фундаментов под сборные железобетонные колонны должна быть произведена проверка прочности на местное сжатие (смятие) ростверка под торцами колонн.

            2.1в. Расчет на местное сжатие (смятие) под торцами сборных железобетонных колонн квадратного и прямоугольного сечения и под торцами двухветвевых колонн с распоркой внизу производится по формуле

            где N —расчетная нормальная сила в сечении колонны у обреза ростверка;

            Rnp — призменная прочность бетона ростверка для бетонного элемента;

            F — площадь сечения колонны (для двухветвевых колонн площадь сечения колонны принимается по полной площади колонны, включая и раопорку).

            Расчет на местное сжатие (смятие) под торцами ветвей сборных железобетонных двухветвевых колонн без распорки внизу (см. рис. 2) производится по формуле

            где N1 — максимальная расчетная нормальная сила в сечении наиболее нагруженной ветви колонны;

            F1 —площадь сечения ветви колонны.

            В табл. 4 и 5 для ряда сечений колонн при марках бетона ростверка 150, 200 и 300 приведены предельные величины расчетных нормальных сил N и Nu соответствующие значениям, определенным по формулам (18) и (19).

            При больших усилиях необходимо под опорами колонн в верхней части стакана вводить дополнительное

            Предельные величины расчетных нормальных сил N в колоннах прямоугольного сечения и в двухветвевых колоннах с распоркой внизу, при которых не требуется расчета на сжатие под торцами

            Сечение колонн в см

            Марки бетона ростверка

            Предельные величины расчетных нормальных сил Ni в ветвях двухветвевых колонн без распорок внизу, при которых не требуется расчета на сжатие под торцами ветвей колонн

            Сечение ветви колонны в см

            Марка бетона ростверка

            косвенное армирование в виде сварных сеток. Расчет косвенного армирования должен производиться согласно указаниям л. 7.13 главы СНиП П-В.1-62* «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования».

            Б. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ ПОД МОНОЛИТНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

            Рис. 11. Схема образования пирамиды продав-ливания при монолитной железобетонной колонне

            2.17. Расчет ростверков под монолитные железобетонные колонны по прочности производится Tfа продавливание ростверка колонной, на продавливание угловой сваей нижней плиты ростверка, по поперечной силе в наклонных сечениях и на изгиб ростверка.

            2.18. Расчет ростверков на продавливание колонной производится по пп. 2.2, 2.3, 2.5, при этом в. формулах (2) и (3) рабочая высота ростверка hi должна приниматься от верха ростверка до верха нижней рабочей арматуры сетки (рис. 11).

            Расчет ростверков на продавливание угловой сваей производится по п. 2.7; расчет прочности наклонных сечений ростверка по поперечной силе производится по пп. 2,8, 2.9, а расчет ростверка на изгиб — по пп. 2.10, 2.11, 2.12 и 2,13.

            В. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ ПОД СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ

            2.19. Расчет ростверков под стальные колонны во прочности производится: на продавливание ростверка колонной; на продавливание ростверка угловой сваей; по поперечной силе в наклонных сечениях; на изгиб ростверка и на местное сжатие (смятие) под стальными опорными плитами базы стальных колонн.

            Расчет ростверка на продавливание колонной

            2.20. При стальных колоннах сплошного сечения (рис. 12) и при сквозных (решетчатых) колоннах, имеющих единую стальную жесткую базу (рис. 13),расчет на продавливание ростверка колонной производится из условия

            «Рекомендации по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий» разработаны в развитие главы СНиП II-B.1-62* «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования».

            Рекомендации содержат указания по расчету ростверков под сборные железобетонные колонны со «стаканным» сопряжением колонн с ростверком под монолитные железобетонные и стальные колонны.

            Рекомендации разработаны Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений ЦНИИ-промзданий (инженерами В. С. Бадюковым, Б. Ф. Васильевым) и Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона НИИЖБ (кандидатами техн. наук Н. Н. Коровиным, В. Н. Голосовым) при участии НИИ оснований и подземных сооружений НИИОПС (канд. техн. наук Б. В. Бахолдин).

            Предназначены для инженерно-технических работников проектных организаций.

            где P — расчетная продавливающая сила. При центрально нагруженных ростверках величина Р принимается равной сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания от нормальной силы, действующей в колонне у обреза ростверка. При внецентренно нагруженных ростверках расчетная величина продавливающей силы принимается равной Р=2ЕРф,*, где 2Рф,,— сумма реакций всех свай, расположенных с одной стороны от оси колонны в наиболее нагруженной части ростверка, за вычетам свай, расположенных в зоне пирамиды продавливания с этой же стороны от оси колонны;

            егтгчд

            Рис. 12. Схема образования пирамиды продавливания три стальных колонках сплошного сечей и я

            Рис. 13. Схема образования пирамиды продавливали я при сквозных (решетчатых) колоннах, «меющих единую стальную базу

            1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

            1.1. Настоящие рекомендации по расчету монолитных железобетонных ростверков отдельных свайных фундаментов под колонны зданий н сооружений промышленных предприятий являются дополнением к «Руководству по проектированию свайных фундаментов», М., Стройиздат, 1971 г.

            Рекомендации разработаны в соответствии с главой СНиП П-В.1-62* «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования» с развитием пп. 7.62, 7.63 этих же норм, касающихся расчета на продавлива-ние конструкций из тяжелого бетона. Рекомендации распространяются на ростверки квадратной и прямоугольной формы в плане с количеством свай в кусте от четырех и более.

            1.2. Расчет ростверков производится по первому предельному состоянию (по несущей способности) на основное, дополнительное н особое сочетание расчетных нагрузок и в необходимых случаях — по третьему предельному состоянию (по раскрытию трещин) на основное и дополнительное сочетание нормативных нагрузок.

            1.3. Расчет ростверков на сваях сплошного круглого сечения производится так же, как и на сваях квадратного сечения. При этом в расчете ростверка сечения круглых свай условно приводятся к сваям квадратного сечения, эквивалентного круглым сваям по площади, т. е. с размером стороны сечения, равным 0,89 с?Св, где rfce — диаметр свай.

            2. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ

            А. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ ПОД СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

            2.1. Расчет ростверков по прочности под сборные железобетонные колонны со стаканным сопряжением колонн с ростверком производится: на продавливание ростверка колонной; на продавливание угловой сваей нижней плиты ростверка;!по поперечной силе в наклонных сечениях; на изгиб ростверка; на местное сжатие (смятие) под торцами колонн. Помимо этого, прорерЯ’ ется прочность стакана ростверка.

            Расчет ростверков на продавливание колонной

            2.2. Расчет на продавливание центрально нагруженных железобетонных ростверков свайных фундаментов колонной производится из условия

            Р < 0,8S Fgok Rp, (1)

            где Р — расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания. При этом реакции свай (подсчитываются только от нормальной силы, действующей в сечении колонны у обреза ростверка;

            Рбок — боковая поверхность пирамиды продавливания при высоте ее йь где h\— рабочая высота сечения ростверка на проверяемом участке, принимаемая от верха нижней рабочей арматуры сетки до дна стакана;

            /?р — расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций;

            где d — расстояние от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани свай.

            В преобразованном виде формула (1) при расчете на продавливание центрально нагруженных ростверков колонной прямоугольного сечения будет иметь следующий вид:

            где Ьк и dK — размеры сечений колонны у подошвы;

            Ci — расстояние от плоскости грани колонны с размером Ьк до плоскости ближайшей грани свай, расположенных снаружи плоскости, проходящей по стороне колонны с размером Ьк\ с2 — расстояние от плоскости грани колонны с размером dK до плоскости ближайшей грани свай, расположенных снаружи плоскости, проходящей по стороне колонны с размером rfK;

            Расчет трехшарнирной железобетонной рамы каркаса сельскохозяйственного производственного здания пролётом 21 м

            Расчет ведут аналогичным образом. Вертикальные опорные реакции RA и Rb в этом случае различны, а горизонтальные (распор) равны между собой, поскольку на раму не действуют никакие горизонтальные внешние силы.
            Расчетом по второй схеме определяем максимальный положительный момент MIV в ригеле и соответствующую ему нормальную силу NIV вычисляемую по NIII и Nv эпюры N из подобия треугольников.

            Работа содержит 1 файл

            Расчет (рама).doc

            В верхней части стойки: qsw=175•100,6/250=70,5 Н/мм,

            Qb+Qsw=√8•1,24•1,17•200•760 2 • 70,5=306 000 Н > 120 000 Н =Q

            Площадь сечения поперечной арматуры достаточна.

            2. Сечение III`: Q=157 000 Н; N=162 000 Н; b=200 мм; h0=760 мм;

            φn= 0,1•162000/(1,17•200•360) = 0,192 < 0,5;

            Qb = 0,6•1,192•1,17•180 •360 = 55 300 Н < 157 000 Н = Q.

            Поперечная арматура требуется по расчету. Следует проверить несущую способность сечения с минимальной конструктивной поперечной арматурой: в части ригели с высотой 800 мм — 2 Ø 8 A-I с шагом 250 мм; в части ригеля с высотой 450 мм и менее — 2 Ø 8 A-I с шагом 150 мм.

            Asw= 100,6мм 2 ; qsw= 175-100,6/250 = 70,5Н/мм

            Qb+Qsw=√8•1,192•1,17•200•760 2 • 70,5=300 000H>157 000H=Q

            Площадь поперечной арматуры достаточна.

            2.2. Расчет железобетонного фундамента под трехшарнирную раму.

            Исходные данные.

            Нагрузки, приложенные к верхнему обрезу фундамента:

            -от стойки рамы: Р=207 кН; Pser=207/1,15=180 кН; собственный вес стойки подсчитывают при удельном весе железобетона γ1 =25 кН/м 3 :

            16 кН; Piser=180+14,5=196 кН; Pi =207+16 =223 кН;

            -от стеновой панели при γ2=18 кН/м 3 :

            -от фундаментной балки:

            Горизонтальная сила (распор) при наличии снега на всем пролете T=Qmlx=120 кН; N=P1+P2=223+174=397 кН; Nser=195+146=341 кН. Характеристики грунтов:

            1.Растительный слой толщиной 0,7 м:

            γ1=16,1 кН/м 3 ; γ2 =16,4 кН/м 3 .

            2. Слой суглинка толщиной 6,2 м:

            γ1=16,1кН/м 3 ; γ2=19,0 кН/м 3 ; φ1=23°; с1=18кПа; с2=31 кПа.

            Определение основных размеров фундамента. Ориентировочные размеры подошвы фундамента определяют по нормативным вертикальным нагрузкам:Af=Nser/0,6Rrp=341 000/0,6•200 000=2,94 м 2 .

            Соотношение сторон подошвы принимаем 1,5:1 (l=1,5b): A=lb=1,5b 2 =2,94 м 2 ; b=√2,94/1,5= 1,40 м; l=1,5b=1,5•1,4=2,1 м.

            Ширину и длину подошвы фундамента следует принимать кратной 100 мм. Окончательно b=1,4м; l=2,1 м, Af=1,4•2,1=2,94 м 2 .

            Высоту фундамента принимают Hf=1,5 м. Отметка верха фундамента — 0,5 м, отметка поверхности земли — 0,2 м. Глубина заложения фундамента составляет d—1,8 м.

            Определение нагрузок на уровне подошвы подготовки.

            Вес стойки башмака: Р3=0,77•1, 50•0,50•25 = 14,44кН. Вес ребра башмака:

            Рис 5. Фундамент под раму а-общий вид; б- размеры верхней части; в-схема приложения нагрузок.

            Вес плиты башмака P5=2,1•0,175 • 1,4•25=12,86 кН. Нагрузка от веса:

            Рис. 6 Схема нагрузки на основание под фундамент рамы.

            грунта на плиту у стойки P7=0,77(1,4—0,5) (1,5—0,2) •17,61 = 15,86 кН;

            бетонной подготовки P8= (0,1+0,6/2) 2,3•1,6•25= =36,8 кН;

            грунта на подготовке Р9=(2,3•1,6—2,1•1,4) 1,8•17,61=23,46 кН;

            грунта на наклонную грань ребра P10= (2,1—0,77) (1,6+0,3/2) 0,5•17,61 = 11,12 кН.

            Суммарная вертикальная нагрузка Nv=∑Pi=557,75кH.

            Эксцентриситеты всех перечисленных усилий относительно центра тяжести горизонтальной проекции подошвы подготовки фундамента: е1=l/2-0,2 = 1,05-0,2=0,85 м; е2=l/2-0,6=1,05-0,6=0,45 м; е37 = 1,05-0,77/2 =0,66 мм; е4=-0,16 м; е59=0; ев=-0,34 м; е8=0,38 м; е10=-0,56 м.

            Определение суммарного момента относительно центра тяжести горизонтальной проекции подошвы подготовки фундамента.

            Проверка несущей способности.

            Угол наклона равнодействующей к вертикали δN=arctg(T/Nv)=arctg (120/557,75) = 12,2°.

            Угол наклона равнодействующей к нормали поверхности контакта фундамента и грунта δ=δN-β, δ=12,2°—14,5°=-2,3°.

            Приведенная величина удельного веса грунта в пределах высоты фундамента; γ`1=(16,l•0,7+18,5 •1,2)/1,9=17,61 кН/м 3 ; h1=20/17,61 = 1,14 м.

            Тогда давление на стаканную часть фундамента E1=b1(2h`+h1)/2 –h1γ` tg 2 (45°—φ`1/2) =0,5 (2•1,14+1,3)/2•1,3•17,61•tg 2 ( 45°—21°/2)=9,67 кН/м 2 , Давление на плиту фундамента Е2=b2[2(h`+h1)+h2]/2• h2γ`1γ`1tg 2 (45°- φ`1/2) = 1,4 [2 (1,14+1,3)+0,2]/2•0,2•17,61•tg 2 (45°-21°/2) =5,91 кН/м 2

            Давление на подготовку фундамента E3=b3[2(h ` +h1+ h 2) + h 3]/2h3γ`1tg 2 (45°- φ`1/2)] = 1,6 [2(1,14+1,3+0,2)+0,7]/[2•0,7• 17,61•tg 2 (45°—21°/2)1=27,83 кН/м 2 ; Еа=9,67+5,91+27,83=43,41 кН/м 2 , где b3 и h3 — соответственно ширина и толщина подготовки фундамента со стороны действия горизонтальной силы.

            Угол наклона равнодействующей к вертикали δN=arctg (163,41/557,75) = 16,3°.

            Угол наклона равнодействующей к нормали поверхности контакта фундамента и грунта равен: δ=δN-β= 16,3°—14,5°=1,8°; tg l,8°<sin21°.

            Эксцентриситет приложения равнодействующей еl=∑M /N=102,15/557,75=+0,18 м. Знак «+» свидетельствует о том, что равнодействующая всех сил пересекает подошву фундамента справа от ее центра тяжести.

            Приведенная длина подготовки l3=13/cosδ—2еl= 2,3/cos 1,8°-2•0,18=1,94 м.

            Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления Nu основания при b3 = 1,6 м и

            ξγ, ξq, ξс — коэффициенты формы фундамента,

            Глубина заложения фундамента dn = 1,9 м.

            Удельный вес грунта γ1=18,5 кН/м 3 ;

            Удельное сцепление грунта с1=18кПа.

            Na = 1,6•1,94 (3,17•0,334•1,94•17,61 +6,90•2,0•17,61•1,9+ 15,12•1,2•8) = 824,49 кН.

            Согласно п. 2.58 [9] принимаем значение коэффициента условий работы γc=0,9 и значение коэффициента надежности по назначению сооружения

            Проверка условия расчета: 557,75 кН<0,9 •824,25/1,15= 645,25 кН.

            Cледует проверить условие tgδN<sinφ1;

            tg 16,3°< sin 21°.

            Определение напряжений под подошвой фундамента.

            Определение изгибающего момента в подошве фундамента.

            Рис.7 а-схема нагрузки на консоли нижней ступени фундамента; b-схема нагрузки на ребро фундамента;

            М = 135•0,45 2 /2 = 13,5 кНм = 13,5.10 6 Н•мм,

            Подбор сечения рабочей арматуры в подошве фундамента (параллельно ее короткой стороне).

            Геометрические и прочностные характеристики сечения: h =200 мм; а=50 мм; h0=150 мм;

            Полный изгибающий момент:

            М=13,5•2,1=28,4 кН•м=28,4•10 6 Н•мм.

            Принимаем 9Ø010A-III общей площадью 7,07 см 2 и устанавливаем эти стержни в подошве фундамента с шагом 250 мм.

            Распределительную арматуру подошвы фундамента, параллельную его длинной стороне, принимаем конструктивно Ø 10 A-III с шагом 250 мм.

            Расчет подошвы фундамента на действие поперечной силы. Максимальная перерезывающая сила от давления грунта на консольную часть подошвы фундамента Qmах=l1Рmidl=0,45•135•2,1=127 кН=127 000Н. Проверяем условие:

            Qb = 0,6•0,68•2100•150= 128500 > 127 000 = Q.

            Условие соблюдается, поперечной арматуры не требуется.

            Расчет ребра фундамента на действие распора

            Достаточность размеров сечения 2—2 :

            где φb3=0,6 для тяжелого бетона.

            Qb = 0,6•1,119•0,68•500•430 = 98 000 Н < 120 000 Н=Q.

            Минимальный диаметр арматуры для фундамента 10 мм. Принимаем поперечные стержни в ребре фундамента 2Ø 10A-I площадью 157 мм 2 с шагом 150 мм.

            Проверяют несущую способность наклонного сечения ребра фундамента по формуле:

            Расчёт фундаментов под трёхшарнирную раму

            Здравствуйте. Взялся сделать раздел фундаментов для диплома. Мне выдали такую вот архитектуру. Это свинарник Если честно, фундаменты под такую конструкцию ни разу не рассчитывал. Интуитивно предполагаю что нужно собрать нагрузки, рассчитать эту раму и найти реакции на фундаментах. Основная загвоздка с горизонтальной составляющей, то есть распором. Что с ним делать, как считать этот фундамент? Сначала на вертикальную потом на горизонтальную нагрузку или есть расчёт на совместное действие этих сил? Есть ли какая нибудь литература по расчёту таких вот сельскохозяйственных конструкций? Чертёжик прикрепил. Заранее спасибо всем откликнувшимся)
            ЗЫ. Если похожая тема где-то есть, то прошу прощения, честно пытался найти, но как видите безрезультатно

            Читайте также: