7.3 Определение геометрических размеров фундамента

Требуемая площадь сечения подошвы фундамента

мм² = 4,73 м².

Размер стороны квадратной подошвы

м.

Назначаем а = 2,2 м, тогда давление под подошвой фундамента при действии расчетной нагрузки

Н/мм² = 360 кН/м².

Рабочая высота фундамента из условия прочности на продавливание

мм;

мм (а_з = 35 ÷ 70 мм – толщина защитного слоя)

По условию заделки колонны в фундамент

мм.

По условию анкеровки сжатой арматуры (арматура колонны) диаметром  25 А400 в бетоне класса В30

мм,

где λ _an = 20.

Слагаемые (200 + 50) – первое слагаемое определяет минимальную (по условию продавливания) толщину днища стакана, а второе – зазор между дном стакана и низом колонны.

С учетом удовлетворения всех требований принимаем окончательно двухступенчатый фундамент: мм,мм, высоту нижней ступениh₁ = 400 мм .

Проверяем соответствие рабочей высоты нижней ступени h_{0 1} по условию прочности по поперечной силе, действующей в сечении III – III. На 1 м ширины этого сечения поперечная сила равна

кН.

Минимальное значение поперечной силы , воспринимаемое бетоном определяем согласно п. 6.2.34 [12]

Н =

= 118,1 кН  Q₁ = 90 кН.

То есть, прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

Ширина второй ступени определена геометрически (рис. 7.2) и составляет мм.

Проверяем прочность фундамента на продавливание по поверхности пирамиды (пунктир на рис. 7.2.)

,

где кН – усилие продавливания;

м² – площадь основания пирамиды продавливания;

м – усредненный периметр сечения пирамиды продавливания;

F = 699,6  Н = 1890 кН,

т.е. условие прочности на продавливание удовлетворяется.

7.4 Определение площади рабочей арматуры

Изгибающие моменты в расчетных сечениях фундамента

= 142,6 кНм,

= 357,4 кНм.

Необходимая площадь сечения арматуры для каждого направления на всю ширину фундамента определяется как большее из двух следующих значений

мм²,

мм².

Нестандартную сетку принимаем с одинаковой в обоих направлениях с рабочей арматурой 15  12 А400 (А_s = 1696,5 мм²) и шагом 150 мм.

Проверяем достаточность принятого армирования фундамента



Рисунок 7.2 – Монолитный фундамент под колонну

8 Расчет простенка наружной несущей стены

многоэтажного здания

8.1 Исходные данные

• число этажей n = 4;

• высота этажа H_{f l} = 3,6 м;

• ширина и высота проемов b  h = 1,5  1,6 м;

• толщина наружной стены h = 510 мм;

• материалы: кирпич керамический пластического прессования марки М75, марка раствора М50, (расчетное сопротивление кладки R = 1,3 МПа), средняя плотность кладки 1800 кг/м³.

8.2 Определение расчетных усилий

На рассчитываемый простенок шириной 1500 мм передаются нагрузки, приходящиеся на 3,0 м длины стены и нагрузки от покрытия и междуэтажных перекрытий (рис. 8.1).

Грузовая площадь для нагрузки от покрытия и междуэтажных перекрытий L₁  S = 3,0  6,0 м.

Расчетные постоянные нагрузки

• вес сплошной стены (парапета) выше покрытия

Q₁ = _f H₁ l₁ h_w _r = 1,2 · 0,6 · 3,0 · 0,51 · 18 = 19,8 кН;

• вес стены одного этажа

Q₂ = _f (H_{f l} l₁ – h b) h_w _r = 1,2 · (3,6 · 3,0 – 1,6 · 1,5) · 0,51 · 18 = 92,5 кН;

• вес покрытия

Q₃ = (g_r + G_b / l) A_{f l} = (3,41 + 4,13 / 6) · 3 · 6 = 73,8 кН;

• вес перекрытия

Q₄ = (g_{f l} + G_b / l) A_{f l} = (3,82 + 4,13 / 6) · 3 · 6 = 81,8 кН.

Расчетные временные нагрузки

• расчетная снеговая нагрузка

Q₅ = p_sn A_{f l} = 1,2 · 3 · 6 = 21,6 кН,

в том числе длительнодействующая 0,5 p_sn A_fl = 10,8 кН;

• расчетная полезная нагрузка на перекрытиях

Q₆ = v A_{f l} = 12 · 3 · 6 = 216 кН,

в том числе длительнодействующая 9,6 · 3 · 6 = 172,8 кН.

Усилия в опасных сечениях стеновых конструкций 1^го этажа

Сечение в верхней части простенка:

• продольная сила от постоянных нагрузок

N_g = Q₁ + 3 Q₂ + Q₃ +3 Q₄ = 19,8 + 3 · 92,5 + 73,8 + 3 · 81,8 = 616,5 кН;

• продольная сила, вызываемая снеговой и полезной нагрузкой

P = Q₅ + 3 Q₆ = 21,6 + 3 · 216 = 669,6 кН;

• полная продольная сила

N = N_g + P = 616,5 + 669,6 = 1286,1 кН;

• продольная сила от длительно действующей нагрузки

N = N_g + P_l = 616,5 + 10,8 + 3 · 172,8 = 1145,7 кН;

• изгибающий момент от перекрытия

M_fl = (Q₄ + Q₆) · (h_w / 2 – l_sup / 3) = (81,8 + 216) · (0,51 / 2 – 300 / 3) = 46,16 кНм;