Общие положения
При проектировании бутобетонного фундамента полагают, что фундамент должен испытывать только сжатие. Для чего, в соответствии с рекомендациями /11/, отношение высоты фундамента к стороне квадратной подошвы при классе бетона не менее В3,5 и R0 > 0,25 МПа принимается 1,5. Уширение бутобетонного фундамента к подошве производится уступами с тем же отношением 1,5. Высота уступов принимается для бутобетона не менее 300 мм. Отметка обреза фундамента принимается -0,150.
Прочностные характеристики бутобетона (марка бутового камня и класс бетона) назначаются по результату расчета (табл.23 приложения). Расчет бутобетонного фундамента включает в себя определение размеров фундамента и расчет прочности.
Определение размеров фундамента
Требуемая
площадь подошвы фундамента определяется
при нормативном значении продольной
силы, определенной при среднем коэффициенте
надежности по нагрузке, равном 1,15.
Nn=1252,44/1,15=1089,1
кН.
Здесь 18,0 – средняя нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах.
Сторона фундамента с квадратной подошвой
Принимаем 2,2 м.
Высота фундамента
(принимаем
1,2 м)
Расчет прочности фундамента
Расчетное сопротивление бутобетона сжатию определяется при предварительном назначении коэффициентов y = 1 и d=1, определении по формуле (1.115) коэффициента x
По табл.23 приложения для бутобетона назначаются: марка бутового камня - М200 и класс бетона - В10 (R=3,0 МПа).
Литература
Байков В.Н., Сигалов Э.Е. “Железобетонные конструкции”, Общий курс, М., Стройиздат, 1991.
Кузнецов В.С. "Железобетонные и каменные конструкции ", М., АСВ, 2012.
Кузнецов В.С. "Железобетонные конструкции многоэтажных зданий", М., АСВ, 2010.
Кузнецов В.С., Малахова А.Н., Прокуронова Е.А. "Железобетонные монолитные перекрытия и каменные конструкции многоэтажных зданий", М., АСВ, 2009.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры. М., 2005.
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона, М., 2005.
СНиП 2.01.07.-85*. Нагрузки и воздействия. Москва, 2004.
СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.,2005.
СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. М., 2005.
СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий. М, 2007.
Таблица
7
Значения коэффициента ползучести бетона φb,cr в зависимости
от относительной влажности воздуха и класса бетона
|
Относительная влажность среды, % |
Значения коэффициента ползучести бетона φb,cr, при классе бетона на сжатие | ||||||||||
|
В10 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 | |
|
Более 75 (повышенная) |
2,8 |
2,4 |
2,02 |
1,8 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
|
40-70 (нормальная) |
3,9 |
3,4 |
2,8 |
2,5 |
2,3 |
2,1 |
1,9 |
1,8 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
|
Ниже 40 (пониженная) |
5,6 |
4,8 |
4,0 |
3,6 |
3,2 |
3,0 |
2,8 |
2,6 |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
Примечания:
Относительная влажность воздуха окружающей среды принимается по СНиП 23-01-99 как средняя месячная относительная влажность наиболее теплого месяца для района.
Модуль деформаций сжатого бетона Eb1 равен:
при непродолжительном действии нагрузки Eb1= 0,85 Eb,
при продолжительном действии нагрузки Eb1= Eb/(1+ φb,cr).
Таблица 8
Бетоны, рекомендуемые для преднапряженных конструкций
|
Класс бетона |
В20 |
В30 |
В20 |
В30 |
В30 |
|
Класс арматуры |
А540-А800 |
А1000 |
Вр1200, Вр1300 |
Вр-1400, Вр-1500 |
К1400, К1500 |
Таблица 10
Значение коэффициента γдля определения упругопластического момента сопротивления
|
Характеристика сечения |
γ |
Форма поперечного сечения |
|
Прямоугольное |
1,3 |
|
|
Тавровое с полкой, расположенной в сжатой зоне |
1,3 |
h'f 
|
|
Тавровое с полкой, расположенной в растянутой зоне:
|
1,2 1,15 |
|
|
Двутавровое симметричное (коробчатое):
|
1,3 1,25 1,2 |
|
|
Схема загружения |
Коэффициент S |
Схема загружения |
Коэффициент S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 11
Коэффициенты S для некоторых схем загружения
Таблица 13
Значения коэффициента φc для определения кривизны элемента на участках с трещинами
|
φf |
es/h0 |
Коэффициент φc при значениях μαs2 равных | ||||||||||||
|
0,03 |
0,07 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
1,5 |
2,0 | ||
|
0,0 |
0,8 |
0,18 |
0,21 |
0,24 |
0,25 |
0,27 |
0,28 |
0,28 |
0,29 |
0,29 |
0,3 |
0,31 |
0,31 |
0,32 |
|
1,0 |
0,09 |
0,13 |
0,18 |
0,19 |
0,21 |
0,23 |
0,24 |
0,25 |
0,26 |
0,27 |
0,28 |
0,29 |
0,3 | |
|
1,2 |
0,06 |
0,1 |
0,14 |
0,16 |
0,19 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,24 |
0,26 |
0,27 |
0,28 |
0,29 | |
|
1,3 |
0,05 |
0,09 |
0,13 |
0,15 |
0,18 |
0,2 |
0,21 |
0,23 |
0,23 |
0,25 |
0,26 |
0,27 |
0,29 | |
|
0,2 |
0,8 |
0,31 |
0,34 |
0,37 |
0,38 |
0,4 |
0,41 |
0,42 |
0,43 |
0,43 |
0,44 |
0,45 |
0,45 |
0,46 |
|
1,0 |
0,12 |
0,18 |
0,24 |
0,27 |
0,3 |
0,33 |
0,34 |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,4 |
0,42 |
0,43 | |
|
1,2 |
0,07 |
0,13 |
0,19 |
0,22 |
0,26 |
0,28 |
0,30 |
0,32 |
0,33 |
0,36 |
0,38 |
0,39 |
0,41 | |
|
1,3 |
0,07 |
0,11 |
0,17 |
0,2 |
0,24 |
0,27 |
0,29 |
0,31 |
0,32 |
0,35 |
0,37 |
0,38 |
0,4 | |
|
0,4 |
0,8 |
0,46 |
0,48 |
0,51 |
0,53 |
0,54 |
0,56 |
0,57 |
0,57 |
0,58 |
0,59 |
0,59 |
0,6 |
0,6 |
|
1,0 |
0,14 |
0,22 |
0,3 |
0,33 |
0,38 |
0,41 |
0,44 |
0,46 |
0,47 |
0,5 |
0,52 |
0,54 |
0,55 | |
|
1,2 |
0,1 |
0,14 |
0,22 |
0,26 |
0,31 |
0,35 |
0,38 |
0,4 |
0,42 |
0,45 |
0,48 |
0,5 |
0,52 | |
|
1,3 |
0,11 |
0,13 |
0,2 |
0,24 |
0,29 |
0,33 |
0,36 |
0,38 |
0,4 |
0,43 |
0,46 |
0,49 |
0,51 | |
|
0,6 |
0,8 |
0,61 |
0,64 |
0,67 |
0,68 |
0,69 |
0,71 |
0,71 |
0,72 |
0,73 |
0,73 |
0,74 |
0,75 |
0,75 |
|
1,0 |
0,16 |
0,25 |
0,35 |
0,39 |
0,45 |
0,5 |
0,53 |
0,55 |
0,57 |
0,6 |
0,63 |
0,65 |
0,68 | |
|
1,2 |
0,14 |
0,16 |
0,25 |
0,29 |
0,36 |
0,41 |
0,44 |
0,47 |
0,5 |
0,53 |
0,57 |
0,6 |
0,63 | |
|
1,3 |
0,15 |
0,14 |
0,23 |
0,27 |
0,33 |
0,38 |
0,42 |
0,45 |
0,47 |
0,51 |
0,55 |
0,58 |
0,62 | |
|
0,8 |
0,8 |
0,79 |
0,8 |
0,83 |
0,84 |
0,85 |
0,86 |
0,87 |
0,87 |
0,88 |
0,88 |
0,89 |
0,9 |
0,9 |
|
1,0 |
0,17 |
0,27 |
0,4 |
0,45 |
0,52 |
0,57 |
0,61 |
0,64 |
0,66 |
0,7 |
0,74 |
0,77 |
0,8 | |
|
1,2 |
0,17 |
0,17 |
0,27 |
0,32 |
0,4 |
0,46 |
0,5 |
0,54 |
0,57 |
0,61 |
0,66 |
0,7 |
0,74 | |
|
1,3 |
0,19 |
0,15 |
0,24 |
0,29 |
0,37 |
0,42 |
0,47 |
0,5 |
0,54 |
0,58 |
0,64 |
0,67 |
0,72 | |
|
1,0 |
0,8 |
0,97 |
0,98 |
1,0 |
1,01 |
1,02 |
1,02 |
1,03 |
1,03 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,05 |
1,05 |
|
1,0 |
0,18 |
0,29 |
0,44 |
0,5 |
0,58 |
0,64 |
0,59 |
0,72 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,88 |
0,91 | |
|
1,2 |
0,21 |
0,18 |
0,29 |
0,35 |
0,43 |
0,5 |
0,55 |
0,59 |
0,53 |
0,69 |
0,75 |
0,79 |
0,84 | |
|
1,3 |
0,23 |
0,19 |
0,26 |
0,31 |
0,39 |
0,46 |
0,51 |
0,56 |
0,59 |
0,65 |
0,71 |
0,76 |
0,81 | |
Примечания.
Более подробная таблица содержится в пособии по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона / /.
Для элементов таврового, двутаврового и прямоугольного профилей при выполнении условий h´f ≤0,3h0 и a´s < 0,2h0 кривизну допускается определять по формуле
где
Eb,red
=
Rb,ser/εb1,red
и значение εb1,red
равно:
εb1,red = 15·10-4 при непродолжительном действии нагрузки,
εb1,red = 24·10-4 при продолжительном действии нагрузки (W > 75%),
εb1,red = 28·10-4 при продолжительном действии нагрузки ( 75% ≥W ≥ 45%),
εb1,red = 34·10-4 при продолжительном действии нагрузки (W < 40%),
Допускается принимать ψs = 1,0, (αs1 = αs2). При этом если расчетный прогиб больше допускаемого, f > fult, расчет производят с учетом реального значения коэффициента ψs.
Таблица 14
Расчетное сопротивление сжатию кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами шириной до 12 мм при высоте ряда кладки 50-150 мм на тяжелых растворах. R, МПа
|
Марка |
Марка раствора | ||||||
|
кирпича |
М200 |
М150 |
М100 |
М75 |
М50 |
М25 |
М10 |
|
М300 |
3,9 |
3,6 |
3,3 |
3,0 |
2,8 |
2,5 |
2,2 |
|
М250 |
3,6 |
3,3 |
3,0 |
2,8 |
2,5 |
2,2 |
1,9 |
|
М200 |
3,2 |
3,0 |
2,7 |
2,5 |
2,2 |
1,8 |
1,6 |
|
М150 |
2,6 |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
|
М125 |
- |
2,2 |
2,0 |
1,9 |
1,7 |
1,4 |
1,2 |
|
М100 |
- |
2,0 |
1,8 |
1,7 |
1,5 |
1,3 |
1,0 |
|
М75 |
- |
- |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,1 |
0,9 |
|
М50 |
- |
- |
- |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
0,7 |
Таблица 15
Расчетное сопротивление сжатию невибрированного бутобетона R, МПа.
|
Бутобетон с рваным бутовым камнем марки |
Класс бетона | |||||
|
В15 |
В12,5 |
В10 |
В7,5 |
В3,5 |
В2,5 | |
|
200 и выше |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,7 |
|
100 |
- |
- |
- |
2,2 |
1,8 |
1,5 |
|
50 (или с кирпичным боем) |
- |
- |
- |
2,0 |
1,7 |
1,3 |
Таблица 16
Коэффициент продольного изгиба j
|
Гибкость элемента |
Упругая характеристика кладки | ||||
|
lh |
li |
a=1200 |
a=1000 |
a=750 |
a=500 |
|
4 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0,98 |
|
6 |
21 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,91 |
|
8 |
28 |
0,93 |
0,92 |
0,90 |
0,85 |
|
10 |
35 |
0,90 |
0,88 |
0,84 |
0,79 |
|
12 |
42 |
0,86 |
0,84 |
0,79 |
0,72 |
|
14 |
49 |
0,81 |
0,79 |
0,73 |
0,66 |
Таблица 17
Значения упругой характеристики для неармированной кладки
|
Вид кладки |
Упругая характеристика кладки α при марках раствора | ||
|
25-100 |
10 |
4 | |
|
Из крупных блоков из тяжелого бетона или из тяжелого природного камня (γ≥1800кг/м3) |
1500 |
1000 |
750 |
|
Из крупных блоков из поризованного бетона или из легкого природного камня (γ≥1800кг/м3) |
1000 |
750 |
500 |
|
Из керамических камней всех видов |
1200 |
1000 |
750 |
|
Из кирпича керамического пластического прессования, из легких природных камней |
1000 |
750 |
500 |
|
Из кирпича силикатного полнотелого и пустотелого |
750 |
500 |
350 |
Таблица 18
Определение расчетной длины l0 внецентренно-сжатых бетонных элементов
|
Характер опирания стен и столбов |
Расчетная длина l0 внецентренно-сжатых бетонных элементов |
|
1. С опорами вверху и внизу: |
|
|
а) при шарнирах на двух концах независимо от величины смещения опор |
H |
|
б) при защемлении одного из концов и возможном смещении опор зданий: |
|
|
многопролетных |
1,2 H |
|
однопролетных |
1,5 H |
|
в) при частичном защемлении неподвижных опор |
0,8 H |
|
2. Свободно стоящие |
2,0 H |
|
Примечание. H – расстояние между перекрытиями и другими горизонтальными опорами (при перекрытиях, монолитно связанных со стеной (столбом) за вычетом толщины перекрытия) или высота свободно стоящей конструкции. | |