6.2 Расчет и конструирование железобетонных фундаментов в заданном сечении, подбор арматуры

Нужно рассчитать армирование сборной железобетонной фундаментной плиты. Ширина плиты b=1.8 м, класс бетона B20, с расчетными характеристиками R_b=11.5 МПа, R_bt=0.9МПа, арматура класса А-lll с R_S=365 МПа и А-l с R_S=225 МПа.

Так как фундамент работает как центрально нагруженный элемент, то расчетные моменты и поперечные силы будут определяться по формулам:

(42)

(43)

P_ср=179,93 кПа, определено при расчете на осадку

Рисунок 5–Расчетная схема ленточного фундамента

h_f=300 мм, h₀=300-35=265 мм

Определяем площадь рабочей арматуры по наибольшему из двух моментов, т.е. в сечении 1-1:

(44)

По найденному значению находим υ=1-0,5∙=1-0,5∙0,0022=0,989

Примем по первому сечению 12А-lll с А_S=452 мм²

Заармируем подушку пятью продольными стержнями 12А-lll с А_S=452 мм², поперечная арматура – стержни 6А-l с шагом 200 мм.

Выполним поверку наклонного сечения 3-3. Для этого проверим условие:

(45)

Требуется расчет на действие поперечной силы

Для сечения 3-3 длина проекции опасного наклонного сечения с₃=255 мм, притом а=600-255=345мм. Высота сечения на расстоянии а от края плиты h₁=30 см; h_0,1=30-3,5=26,5 см.

Величина расчетной поперечной силы:

Q₁=P_св∙a=179,93∙0,345=62,08 кН.

Расчет железобетонных элементов без поперечной арматуры на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине производится из условия:

Q₁≤φ_b3(1+φ_n)∙R_bt∙b∙h₀₁ (46)

62,08кН≤1,5(1+0)∙900∙1,8∙0,265=643,95кН

Прочность по наклонному сечению 3-3 обеспечена.

7 Технология производства работ по устройству фундаментов

Технология установки фундаментных подушек заключается в следующем:

устройство обноски, вынос осей котлована, навешивание проволоки между осями, подготовка места основания (выравнивание, укладка песчаной подушки), подготовка конструкции к монтажу, строповка подушки, переноска в котлован (траншею), установка подушки в проектное положение (первыми устанавливаются маячные подушки, а если здание большое, то устанавливаются также боковые и промежуточные подушки), по граням между маячными подушками устанавливают шнур-причалку и по нему устанавливают остальные подушки. Геодезический контроль смонтированных подушек, осуществляется путем сравнения рабочих отметок с проектными.

Монтаж фундаментных стеновых блоков выполняется аналогично, но блоки монтируются с перевязкой швов через ½ блока на растворную постель. При наличии в стенах технологических отверстий для инженерных коммуникаций, они должны быть оставлены на определённой отметке. Поверхность стен подвала обращённых внутрь должна быть строго вертикальной и иметь эстетический вид.

По окончанию работ составляют исполнительную схему, на которую наносятся отметки фундаментов как проектные, так и рабочие и указывается существующая разница в отметках, если она есть.

Список использованной литературы

1. Расчет и проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Методические указания к курсовому проекту и части дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности Т1901 «Промышленное и гражданское строительство». – Могилев: УО МГТУ, 2002 – 40с.

2. Механика грунтов, основания и фундаменты часть вторая «Расчет фундаментов на искусственном основании». Методические указания к курсовому проекту и разделу дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 1202, 2903 «Промышленное и гражданское строительство» дневного и заочного отделений. – Могилев: ММИ, 1991.–28с.

3. Механика грунтов, основания и фундаменты часть третья «Расчет свайных фундаментов». Методические указания к курсовому проекту и разделу дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 2903 «Промышленное и гражданское строительство» дневного и заочного отделений. – Могилев: ММИ, 1992.–42с.

4. СниП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений – М.: Стройиздат, 1985. – 41 с.

5. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов – М.: Стройиздат, 1990. – 304 с.

6. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учеб. пособие /Под ред. Б.И.Долматова – М.: АСВ, СПб.: СПбГАСУ, 1999. – 340 с.

Проверка подстилающего слоя

Рисунок 1а–Конструирование грунтовой подушки

Проверяем прочность слабого подстилающего слоя грунта, расположенного на глубине Z=h_s=1м ниже подошвы фундамента. Для определения σ_zpi на глубине Z находим:

P₀=P_ср- σ_zq0=179,93-52=127,93кПа

По значению принимаем значение α=0,8, тогда σ_zp=α∙P₀=0,8∙127,93=102,34кПа.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:

σ_zq=γ₁₁∙d+γ_под∙h_s=16,06∙3,3+16,2∙1=69,2кПа.

Расчётное сопротивление R_z на кровле слабого подстилающего слоя.

,

где γ_с1=1,1 γ_c2=1; ; k=1;

b_z-ширина условного фундамента, м

b_z=A_z/1м.п.

Здесь А_z=,

где ΣN – вертикальная нагрузка на основание от фундамента ( с учетом веса фундамента и грунта на его уступах).

Тогда b_z=2/1м.п.=2м

кН/м³

при φ_n=12⁰, M_γ=0,23, M_q=1,94, M_c=4,42, с_n=12кПа

кПа. Проверяем условие:

σ_zpi+σ_zqi≤R_z

102,34+69,2=171,54кПа<191,1кПа,

Условие выполняется, следовательно, песчаная подушка запроектирована првильно.

Процесс возведения фундаментов под здание начинается с того, что на предварительно спланированной площадке устанавливаются обноски, на которые с помощью геодезических приборов выносятся разбивочные оси будущего здания. Затем производится разработка котлована. Разрабатываемый в котловане грунт является суглинком твердым. Использование такого грунта в качестве естественного основания является нецелесообразным, так как оно приводит к тому, что необходимо устраивать фундаментные плиты большой ширины (более 3м). Поэтому в качестве основания под фундамент предусматривается песчаная подушка толщиной 1м. Она устраивается следующим образом: суглинок выбирается экскаватором на проектную глубину и заменяется песком средней крупности, который укладывается слоями по 15-20 см (или сразу в пределах всей высоты подушки). Каждый слой уплотняется трамбовкой или вибрированием. Одновременно производится поливка каждого слоя водой.

3

31

Листов

Изм.

Лист

№ док.

Подп.

Дата

Разраб.

Пров.

Стадия

Лист

Белорусско-Российский университет гр. ПГС·021

Лоходанов

Корбут

70.02.01.01 634-МГ

70.02.01

Колич.