ФУНДАМЕНТ

5. РАСЧЕТ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА

5.1. Задание на проектирование.

Рассчитать ленточный фундамент под наружную несущую стену по оси А пятиэтажного жилого дома.

Здание имеет подвал, пол которого на глубине 1,34м от уровня поверхности грунта. Пол подвала бетонный с цементной стяжкой, общая толщина конструкции пола 0,2м.

Глубина заложения фундамента d_f =2,95м. Стены жилого дома толщиной 510 см, перекрытия из многопустотных железобетонных плит, покрытие-из ребристых железобетонных плит. Состав покрытия и перекрытий смотреть в архитектурно-строительной части проекта.

Строительная площадка имеет следующее геологическое строение:

-песок мелкий средней плотности h₁ =0,8м, γ₁ =15,8 кН/м³, е=0,62

-песок средней крупности средней плотности h₂ =0,95 м, γ₂ =16,5 кН/м³, е=0,60

-супесь пластичная h₃ =1,7 м, γ₃ =18,2 кН/м³, е=0,50 J_L =0,22

5.2. Определение нагрузок.

За расчетный участок принимаем 3,9м равный расстоянию между серединами соседних окон (см. рис.1).

Грузовая площадь, с которой передается нагрузка на стену равна

Район строительства жилого дома г. Новочеркасск, который относится ко второму климатическому району по весу снегового покрова (СНиП 20107-85 ^* «Нагрузки и воздействия»).

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Рисунок 1. Схема плана и разреза жилого дома.

Нормативная снеговая нагрузка рⁿ_sn=1,2кН/м², коэффициент надежности по нагрузке γ_f=1,4.

Подсчет нагрузок от 1м² покрытия и перекрытия производим в табличной форме.

Таблица 1.1. Определение нагрузок от покрытия и перекрытия.

Вид нагрузки	Подсчёт	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Коэффициент надёжности по нагрузке γf	Расчётная нагрузка, кН/м^2
Постоянные: Покрытие Три слоя рубероида на мастике	0,05х3	0,15	1,2	0,18
Цементно-песчаная стяжка-15 γ=20 кН/м^2	0,015х20	0,30	1,3	0,39
Ребристая ж/б плита покрытия	По справочнику	1,75	1,1	1,93
Керамзит-50 =800кН/м^3	0,05х8	0,4	1,3	0,52
Пароизоляция (1слой рубероида на мастике)	0,05х1	0,05	1,2	0,06
Многопустотная ж/б плита	По справочнику	3,20	1,1	3,52
Итого постоянная		g1^n=5,85	-	g1 =6,6

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Продолжение таблицы 1.1.

Вид нагрузки	Подсчёт	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Коэффициент надёжности по нагрузке γf	Расчётная нагрузка, кН/м^2
Снег г. Новочеркасск Чердачное помещение	СНиП 20107-85^*	1,20 0,75	1,4 1,3	1,68 0,98
Итого временная		р1^n=1,95		р1 =2,66
Всего		q1^n=1,80		q1 =9,26
Постоянные: Междуэтажное перекрытие
Теплоизоляционный линолеум-20 γ=16 кН/м^2	0,02х16	0,32	1,2	0,38
Стяжка из цементного раствора-15 γ=18 кН/м^2	0,015х18	0,27	1,3	0,35
Теплоизоляционный линолеум-20 γ=16 кН/м^2	0,02х16	0,32	1,2	0,38
Стяжка из цементного раствора-15 γ=18 кН/м^2	0,015х18	0,27	1,3	0,35
Керамзит-40 =800кН/м^3	0,04х8	0,32	1,3	0,416
Многопустотная плита ПК	По справочнику	3,20	1,1	3,52
Итого постоянная	-	g2^n=4,11		g2 =4,67
Временная: Жилой дом	СНиП 20107-85^*	1,50	1,3	1,95
Итого временная		р2^n=1,50		р2=1,95
Всего		q2^n=5,61		q2 =6,62
Подвальное помещение
Пол бетонный с цементной стяжкой-200 γ=20 кН/м^2	0,2х20	40	1,2	48
Итого постоянная		g3^n=4,11		g3 =4,67
Подвал		1,00	1,3	1,3
Итого временная		р3^n=1,00		р3=1,3
Всего		q3^n=5,00		q3=6,10

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Определение нагрузок от стены.

а) Вес парапетной части толщиной 380 мм (отм.18,000-13,900). Удельный вес кладки

γ=18 кН/м²

N₁ⁿ=0,38х4,1х18х0,9=109,37 кН

N₁ =109,37х1,1=120,31 кН

б) Вес стены от отм.0,000 до отм.13,900 за вычетом оконных проемов

N₂ =t γHl(1-k₀), кН

где k₀- коэффициент, учитывающий количество оконных проёмов в пределах этажа

k₀ =0,18

здесь-площадь окна, м²

-площадь стены одного этажа, м²

N₂ⁿ=0,51х18х13,9х3,9(1-0,18)=408,1 кН

N₂ =408,1х1,1=448,91 кН

в) Вес оконного остекления здания, считая его около 0,5 кН/м²

N₃ⁿ =lγH k₀ х0,5=3,9х13,9х0,18х0,5=4,88 кН

N₃ =4,88х1,1=5,37 кН

г) Вес внутренней капитальной стены от собственного веса 1м стены, толщиной 380мм (удельный вес кладки γ=18 кН/м² )

0,38х18=6,84 кН/м²

и веса штукатурки толщиной 2см ( γ_р-ра =22кН/м²)

0,02х22=0,44

N₄ⁿ=6,84х1,1+0,44х1,3=8,906 кН

N₄=8,906х1,1=8,9 кН

д) Вес цокольной части стены

N₅ⁿ =lγHt=3,9х0,9х18х0,51=32,2 кН

N₅=32,2х1,1=35,4 кН

е) Вес подземной части стены из круглых бетонных блоков

N₆ⁿ =γHt=3,9х1,75х22х0,7=105,1 кН

N₆=105,1х1,1=115,61 кН

Подсчет суммарной нагрузки на расчетный участок стены:

N ⁿ=( g₁ⁿ+ g₂ⁿn+g₃ⁿ + р₁ ⁿ+ р₂ ⁿn+ р₃ ⁿ )А+ N ⁿ₁+ N ⁿ₂+ N ⁿ₃ +N ⁿ₄+ N ⁿ_n=(5,85+4,11х5+4,0+1,95+1,50х5+1,0)х

Х9,77+109,37+408,1+4,88+32,2+105,1+8,906=1067,71 кН

N =( g₁+ g₂n+g₃ + р₁ + р₂ n+ р₃ ⁿ )А+ N₁+ N₂+ N₃ +N₄+ N ⁿ_n=(6,6+4,67х5+4,8+2,66+1,95х5+1,3)х9,77+

+120,31+448,91+5,37+35,4+115,61+8,9=1208,01 кН

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Нагрузка на 1м длины стены равна

N ⁿ==273,77 кН/м N==309,75 кН/м

5.3. Определение предварительной ширины подошвы фундамента.

Для предварительного определения площади подошвы фундамента, находим условное расчетное давление грунта под подошвой фундамента R₀,, кН/м².

Согласно проекта под подошвой залегают супеси пластичные. По таблице 19 определяем условное расчетное давление супеси с е=0,50 и J=0,22, R₀,=300 кН/м².

Требуемая ширина подушки ленточного фундамента равна

в === 1м

Назначаем ширину подошвы ленточного фундамента в=1,0 м (марка Ф-10)

5.4. Определяем расчетное сопротивление грунта.

Устанавливаем по формуле 16 точное значение расчетного сопротивления грунта

где =1,25- коэффициент см. таблицу 17

=1,0- коэффициент см. таблицу 17 при

k=1,1 , т.к. прочностные характеристики грунта приняты по таблицам

- коэффициенты см. таблицу 18, предварительно определив по таблице 18 по коэффициенту прочности е=0,5 нормативные значения сⁿ=с₂=19 кН/м² и ⁿ=29,5

=18,2 кН/м³- удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента

=1 при в10м

=кН/м³- осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.

d₁=0 для бесподвальных сооружений

=1,34м- расстояние от уровня планировки до пола подвала. =303,5 кН/м²

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Уточняем ширину подушки ленточного фундамента

b=

Назначаем стандартную ширину подошвы фундамента в=1,2 (Ф-12), тогда площадь 1м длины фундамента А_f =1,2 м².

Уточняем значение расчетного сопротивления при ширине фундамента в=1,2м

=308,1 кН/м²

Проверяем подобранный фундамент из условия прочности грунта основания

=281,14 кН/м²R=303,5 кН/

Оставляем ленточный фундамент шириной 1,2м марки Ф-12.

5.5. Расчет фундамента по материалу

Нагрузка с учетом коэффициента надежности по ответственности =0,95 равна

N=N=309,75х0,95=294,26 кН

Отпор грунта р, кН/м² действующей нагрузке равен

Устанавливаем длину консольного участка фундамента

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Определяем поперечную силу, приходящуюся на 1м длины фундамента

Q=рl₁=245,2х0,30=73,56 кН

Находим изгибающий момент, действующий по краю фундаментного блока

Принимаем для фундамента тяжелый бетон класса В20, коэффициент работы бетона =1,0 и стержневую арматуру класса А400.

Расчетные характеристики материалов:

R_в =11,5 МПа=1,15 кН/см ²;

R_вt =0,9 МПа=0,09 кН/см ²;

R_s=355 МПа = 35,5 кН/см ²

Защитный слой бетона для сборного железобетонного фундамента а=4см.

Рабочая высота фундамента равна h₀=h-a=30-4=26 см

Требуемая площадь сечения арматуры равна

Принимаем шаг рабочих стержней в арматурной сетке 150 мм. На 1м длины фундамента приходится 6 стержней арматуры 6 класса А400 с А_s =1,70 cм²,

тогда А_s =1,70 cм² А_s^треб=1,32 см²

Проверяем прочность подушки фундамента на действие поперечной силы

где =0,6- коэффициент для тяжелого бетона

=0- для прямоугольного сечения

=100 см- полоса фундамента длиной 1 м

Условие выполняется, следовательно прочность фундамента обеспечена.

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

5.6. Конструирование ленточного фундамента

Плиты изготавливают в соответствии с требованиями серии 1.112-1 «Плиты железобетонные для ленточных фундаментов». Армируем плиты плоской арматурной сеткой, рабочей арматурой 6 класса А400. Распределительную арматуру принимают 4 класса В500.

Соединение стержней в сетке производится контактной сваркой в местах их пересечения.

Арматурная сталь должна удовлетворять требованиям ГОСТ 5781-82 (класса А400) и ГОСТ 6727-80 (класса В500).

Монтажная петля, изготавливается из горячекатаной арматурной стали10 класса А240 , заделанная в бетон, должна выдерживать при подъеме плиты превышающие нормативное усилие в три раза.

Плиты следует транспортировать и хранить в горизонтальном положении штабелями, высота которых не должна превышать 2м. Прокладки под плитами в штабелях следует располагать в поперечном направлении на расстоянии 600мм от торцов плит.

03 СД 270802.01.51-05 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

03 СД 270802.01.51-02 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

03 СД 270802.01.51-02 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

03 СД 270802.01.51-02 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

03 СД 270802.01.51-02 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

03 СД 270802.01.51-02 СК

Лист

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата