6.1. Определение размеров фундамента

Высота, исходя из надежности заделки колонны в фундаменте

H = 1,5h_k + 250 = 1,5∙400+250 = 850 мм.

Высота фундамента, в зависимости от необходимой длины зоны анкеровки продольной арматуры колонны в фундаменте

H = l_an + 250 = 24*Ø + 250 = 24∙25 + 250 = 850 мм.

Предварительно принимаем высоту фундамента Н = 900 мм с двумя ступенями по 450 мм. Глубина заложения фундамента Н₁= 900+150 = 1050 мм.

Площадь фундамента определим без уточнения влияния размеров фундамента и глубины заложения на сопротивление грунта

Сторона «а» квадратного в плане фундамента А = √6,44 = 2,54 м.

Принимаем сторону фундамента 2,7 м, что кратно 0,3м.

Расчетное давление на грунт под подошвой фундамента

p = N/A = 2066,7 /( 2,7∙2,7) = 0,2835 МПа < R₀= 0,3 МПа.

Высота фундамента из условия непродавливания по поверхности пирамиды

.

Принятой высоты фундамента достаточно для обеспечения прочности фундамента на продавливание. Для обеспечения прочности фундамента от скалывания размер верхней ступени принимаем таким, чтобы линия пересечения граней уступов не выходила за условную линию, проведенную под углом 45⁰. Принимаем а₁= 1500 мм.

6.2. Расчет прочности фундамента

Расчетные изгибающие моменты, действующие по грани колонны, (сечение І-І) и по грани первой ступени (сечение ІІ­ІІ).

M_І-І = p(a – h_k)²b/8 = 283(2,7 – 0,4)² ∙2,7/8 =505,3 кНм,

M_ІІ-ІІ = p(a – а₁)²b/8 = 283(2,7 – 1,5)² ∙2,7/8 = 137,5 кНм.

Площадь сечения арматуры в расчетных сечениях.

A_{s І-І} = M_І-І /0,9R_sh_o= 505,3/0,9∙355∙10³∙0,865 = 0,00168 м²=18,3см².

A_{s ІІ-ІІ} = M _ІІ-ІІ /0,9R_sh_o= 137,5/0,9∙355∙10³∙0,415 = 9,52 ∙10^-4м²= 10,4см².

Окончательно принимаем армирование фундамента в виде квадратной сварной сетки с рабочими стержнями в обеих направлениях 14Ø14 А400 с площадью арматуры А_s=21,6 см², с шагом стержней 200 мм. Конструкция и армирование фундамента представлены на рис. 6.1.

Б. Пример расчета монолитного балочного перекрытия.

1. Основы компоновки монолитного балочного перекрытия

Рассматривается здание с конструктивной каркасно-стеновой системой. Основные вертикальные несущие элементы здания, наружные стены и колонны (столбы), выполнены из железобетона или кирпича. Фундаменты – железобетонные или бутобетонные. Перекрытия здания-монолитные балочные с плитами, работающими в одном или двух направлениях.

При соотношении сторон плиты ℓ₁/ ℓ₂ > 2, где ℓ₁-большая сторона плиты, несущая способность при равномерно распределенной нагрузке, обеспеченная опиранием коротких сторон, составляет не более 20% общей. Условно считают, что такая плита опирается на две противоположные длинные стороны и работает на изгиб только по короткому направлению, как неразрезная балка прямоугольного сечения.

При соотношении сторон ℓ₁/ ℓ₂ ≤ 2 влияние опирания коротких сторон возрастает и несущая способность плиты увеличивается. Такая плита рассматривается как опертая по контуру и работает на изгиб по двум направлениям. При компоновке ребристого монолитного перекрытия главные балки рекомендуется располагать по осям колонн (столбов) в поперечном направлении. Второстепенные балки располагают таким образом, чтобы оси балок совпадали с осями столбов. Шаг второстепенных балок рекомендуется назначать в пределах 1500÷2700 мм, так чтобы отношение длины второстепенных балок к расстоянию между ними было не менее двух. Толщина монолитной плиты назначается предварительно 50÷60 мм, высота второстепенных балок равной 1/12-1/15 от расчетного пролета, ширина 0,4 – 0,5 высоты сечения. Поперечное сечение главных балок можно принимать больше аналогичных размеров второстепенных балок по ширине на 5-10 см по высоте на 10-20 см. Внутренние грани наружных кирпичных стен смещаются с разбивочных осей на 200 мм внутрь здания. Толщина наружных стен выбирается, исходя из условий обеспечения прочности и теплотехнических требований.

Пространственная жесткость здания создается несущими поперечными и продольными стенами, объединенными монолитным перекрытием.

В зданиях этажностью до 5 этажей ветровая нагрузка воспринимается в основном поперечными и продольными стенами, поэтому в курсовом проекте несущие конструкции рассчитываются только на вертикальную нагрузку.