5.2 Размеры фундамента

Фундамент считаем как внецентренно-загруженный. Верхний обрез фундамента должен находиться на расстоянии 150 мм от нулевого уровня, а подошва ниже глубины промерзания.

Рисунок 5. 1 – Размеры фундамента

Глубина заделки колонны в фундамент должна удовлетворять условиям:

Принимаем .

Согласно норм, толщина дна стакана фундамента должна быть не менее 200 мм.

Высота стакана фундамента:

,

_{Принимаем}

_{Ширина стакана фундамента}

_{где bc – ширина колонны,}

_{Принимаем bcf кратным 300 мм, bcf =1200 мм}

_{Длина стакана фундамета:}

_{Принимаем lcf кратным 300 мм, lcf =1800 мм}

Глубина промерзания для г.Новосибирск -

– принимаем глубину заложения подошвы фундамента d = 2250 мм, тогда высота фундамента H_f = 2100 мм.

Размеры подошвы фундамента определяем исходя из расчета основания фундамента по деформациям – расчет по второй группе предельных состояний.

Переходим от расчетных нагрузок к нормативным:

Площадь подошвы фундамента:

где R₀ = 0,3 МПа – расчетное сопротивление грунта основания;

γ = 20 кН/м³ – усредненная плотность фундамента и грунта на его уступах.

k = 1,2…1,6; принимаем k = 1,2.

Принимаем фундамент размерами 3000x2400 мм.

Уточняем расчетное давление фундамента на грунт:

Рисунок 5. 2 – Нагрузки на подошву фундамента

Выполняем проверку по краевым напряжениям:

– среднее нормативное давление на грунт.

– нормативный момент по подошве фундамента:

Проверяем выполнение условий:

Условия выполняется.

Уточнение размеров фундамента:

_{где ho,pl –рабочая высота плитной части}

_{Принимаем рабочую высоту плитной части ho,pl=0,5 м.}

_{Принимаем hpl кратным 300 мм, hpl =600 мм.}

_{Принимаем 2 ступени, высота ступени и ее вылет равны 300 мм.}

5.3 Расчет на продавливание плитной части фундаментов

При выполнении данного условия фундамент считается низким, тогда условие прочности на продавливание будет иметь вид:

Условие выполняется.

5.4 Расчет нормальных сечений фундамента

Момент в каждом сечении:

где c_i – вылет ступенек сечения

Для каждого сечения необходимо определить коэффициент :

Также необходимо определить коэффициент и площадь арматуры в каждом сечении:

а) Сечение 1-1

Определяем значение изгибающего момента:

б) Сечение 2-2

Рисунок 5. 3 – Расчет нормальных сечений фундамента

Исходя из максимальной площади A_s = 2380 мм² подбираем арматуру на всю подошву фундамента: Принимаем 19 стержней диаметром 6 мм с шагом 150 мм общей площадью

2540 мм².

Выполняем расчет в поперечном направлении.

Рисунок 5.4 – Расчет нормальных сечений фундамента

Для каждого сечения определяем значение изгибающего момента:

Для каждого сечения определяем коэффициент :

Также необходимо определить коэффициент и площадь арматуры в каждом сечении:

а) Сечение 1-1

б) Сечение 2-2

Исходя из максимальной площади A_s = 321 мм² подбираем арматуру на всю подошву фундамента: Принимаем 11 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм общей площадью

503 мм².

Рисунок 5.5 – Армирование фундамента

6 РАСЧЕТ ФЕРМЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ПОЯСАМИ

6.1 Характеристики материалов

Ферма с параллельными поясами железобетонная пролетом 30 м. Место строительства – г. Новосибирск. Марка бетона фермы В40.

Бетон В40: R_b = 22,0 МПа;

R_bt = 1,40 МПа;

R_{b, ser} = 29,0 МПа;

R_{bt, ser} = 2,1 МПа;

Е_b = 36000 МПа.

Арматура А500: R_s=435МПа;

R_sc=435 МПа;

R_s,ser=500 МПа;

E= 20000 МПа

Арматура К1500: R_sp = 1250 МПа;

R_{sp, ser} = 1500 МПа;

E_sp = 180000 МПа.

6.2 Сбор нагрузок на ферму

_{Нормативная нагрузка от веса фермы:}

где G – вес фемы, G=180 кН

l- пролет фемы.

_{Расчетная нагрузка от веса фермы:}

_{Вес кровли}

_{Постоянные нагрузки:}

Временная (снеговая) нагрузка:

Временная длительная нагрузка:

Полные нагрузки:

_{Узловые нагрузки}

6.3 Определение усилий в элементах фермы

Рисунок 6.1 – Нагрузка на ферму

Рисунок 6.2 – Диаграмма Максвелла-Кремоны

Таблица 5 – Усилия в элементах фермы

Элемент фермы	№ стрежня	Усилия от единич. нагрузки	Усилия от длительных, кН		Усилия от полных, кН
			нормативных	расчетных	нормативных	расчетных
1	2	3	4	5	6	7
Верхний пояс	О3-1	0	0,00	0,00	0,00	0,00
	О4-3	-23,87	-605,34	-707,98	-728,04	-879,85
	О5-4	-23,87	-605,34	-707,98	-728,04	-879,85
	О6-6	-35,88	-909,92	-1064,20	-1094,34	-1322,54
	О7-7	-35,88	-909,92	-1064,20	-1094,34	-1322,54
Нижний пояс	О1-2	13,48	341,85	399,82	411,14	496,87
	О1-5	31,37	795,54	930,43	956,79	1156,30
	О1-8	37,38	947,96	1108,69	1140,09	1377,83
Раскосы	1-2	-19,8	-502,13	-587,27	-603,90	-729,83
	2-3	14,68	372,28	435,41	447,74	541,10
	4-5	-10,61	-269,07	-314,69	-323,61	-391,08
	5-6	6,38	161,80	189,23	194,59	235,17
	7-8	-2,12	-53,76	-62,88	-64,66	-78,14
Стойки	О2-1	-1,38	-35,00	-40,93	-42,09	-50,87
	3-4	-2,89	-73,29	-85,72	-88,15	-106,53
	6-7	-2,89	-73,29	-85,72	-88,15	-106,53