Определение ширины фундаментной подушки

Расчёт фундаментной подушки под продольную несущую стену по оси «Б»

Исходные данные

Здание с подвалом, внутренние стены толщиной 380 mm. Глубина заложения фундамента d=2,4 – 1,1 = 1,3 м, грунты основания пески пылеватые, маловлажные, средней плотности R₀ = 0,25 МПа.

Подсчёт нагрузок

Грузовая площадь А_гр = • 2*1 = 6 м²

3,0 м - половина расстояния между осями несущих стен.

 

 

Рисунок 3.1- Фрагмент плана и фрагмент разреза по стене

Таблица 3.1 – Подсчёт нагрузок на 1 м² горизонтальной проекции покрытия.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффици­ент надежности,	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная Шифер	0,03	1,35	0,0405
Обрешетка • 5,5 Н/м3	0,069	0,093
Изопласт 1 слой	0,040	0,054
Стропильная нога • 5,5 Н/м3	0,076	0,46
Итого постоянная	gk = 0,215		gd = 0,648
Переменная
Снеговая 0,8 • 0,429	0,343	1,6	0,549
Итого временная	qk = 0,343		qd = 0,549
Полная	(q + g)k1 = 0,558		(q + g)d1 = 1,197

Где μ = = = 0,429, т.к. у задания скатная кровля.

Таблица 3.2 – подсчёт нагрузок на 1 м² чердачного перекрытия.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффици­ент надежности,	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
Цементно-песчаная стяжка 10 мм 0,01 м •20 кН/м3	0,20	1,35	0,270
Утеплитель газосиликат 300 мм 0,3 м•3 кН/м3	0,90	1,215
Пеноплекс 10 мм 0,01 м •0,4 кН/м3	0,004	0,0054
Железобетонная плита покрытия (hred=11см=0,11 м) 25 кН/м3 • 0,11 м	2,75	3,712
Итого постоянная	gk=3,854		gd=5,202
Переменная	qk=0,7	1,5	qd=1,05
Полная	(q+g)k2=4,544		(q+g)d2=6,252

Таблица 3.3 - Подсчёт нагрузок на 1м² междуэтажного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффици­ент надежности,	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
Доски пола 35 мм 0,035 м • 5,5 кН/м3	0,193	1,35	0,261
Лаги прям-го сече­ния •5,5кН/м3	0,033	0,045
Слой Двп 10 мм 0,01м*2,0кН/м3	0,02	0,027
Железобетонная плита 25кН/м3-0,11м	2,75	3,71
Итого постоянная	gk =2,996		gd=4,046
Переменная	qk =1,5	1,5	qd =2,25
Полная	(q+g)k3 =4,496		(q + g)d3 =6,296

Нагрузка от стены высотой H₁ =14,8 м

 

N_1k=h_ст •H₁ • 𝛄_0ст •(1- к₀) (3.1)

 

h_ст=0,38 м - толщина стены;

Н₁ - высота стены;

𝛄_0ст -среднее значение объёмного веса материала стены;

𝛄_ст= = 18,05 кН /м³

L- длина расчетного участка стены (1м- расстояние между осями смежных (3.2)

оконных проёмов);

Н_э = 2,8м высота этажа;

N_1k = 0,38 м • 14,8 м • 18,05 кН/м³ • 1 = 101,51 кН/м;

Нагрузка от оконного остекления, считая его массу 0,75кН/м (тройное остекление):

Нагрузка от фундаментных стеновых блоков на 1м длины стены

 

= h_бл • H₂ • 𝛄_бет(3.3)

 

h_бл= 0,6 м - толщина фундаментных стеновых блоков;

Н₂ =2,4 м - высота трёх фундаментных стеновых блоков;

𝛄_0бет= 24кН/м - объёмная масса бетона;

= 0,6 м • 2,4 м • 24 kH/m² =34,56 кН/м.

Нормативная нагрузка приходящаяся на 1м длины фундамента:

 

N_sk = + N_1k + N_3k (3.4)

 

где п_р = 4 - количество междуэтажных перекрытий

 

N_sk = + 101,51 кН/м + 34,56 кН/м = 274,59 кН/м

 

Расчётная нагрузка, приходящаяся на 1м длины фундамента:

 

= + N_1k • + N_3k • (3.5)

 

где = 1,35 - коэффициент надёжности по нагрузке;

 

N_sd = +101,51•1,35 кН/м + 34,56*1,35 кН/м =379,50 кН/м

 

Определение ширины фундаментной подушки

Требуемый размер фундаментной подушки определяется по формуле:

b = (3.6)

где у_п - коэффициент надёжности по назначению конструкций здания (для второ­го класса ответственности у_п =0,95);

𝛄 _mf =20...22 кН/м³-средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

b = = 1,16 м.

В соответствии с типовой серией Б1.0112-1-1. 99принимаем фундаментную подушку марки ФЛ 12.24 (шириной b – 1,2 м и высотой h = 0,3 м).

 

3. 4 Расчёт площади сечения арматуры

Изгибающий момент в консоли у грани стены от расчётных нагрузок N_sd = 379,50 кН/м.

 

 

Рисунок 3.2 - Расчетная схема и эпюра M_sd фундаментной подушки.

Определим требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты по формуле:

A_st = (3.7)

= 0,5 • P • (3.8)

 

= = = 0,3 м = 300 мм - длина консольной части;

 

P = (3.9)

P = = 316,25 кН/м² - реактивное давление грунта;

M_sd =0,5 • 316,25 • 0,30² = 14,23 кН • м;

f_yd = 367 МПа - с расчетное сопротивление арматуры;

 

d = h - c (3.10)

d - рабочая высота сечения,

где h =300 мм - высота типовой фундаментной подушки шириной менее 2-х метров;

с₀ = с _cov + (3.11)

с _cov - защитный слой минимальное значение защитного слоя бетона для сборного фундамента c_covmin =45 мм (п. 11.2.12);

Ø - предполагаемый диаметр арматуры плиты.

с = 45 + = 50 мм; d =300 - 50 = 250 мм.

A_st = = 1,637 cм²

Минимальное значение требуемой площади арматуры составит

 

A_{st min} = • l ₁ • d (3.12)

где р_min=26*(1,9/400)=0,1235, A_{st min} = • 1000 • 250 = 3,25 см².

По таблице сортамента арматуры принимаем тринадцать стержней диаметром 10 мм класс S400 (A_st = 393 мм²).

Площадь поперечного сечения распределительной арматуры должна состав­лять не менее 10% площади рабочей арматуры, поэтому с учетом двух консоль­ных свесов фундаментной подушки: принимаем 3 стержня диаметром 6 мм S240.

 

3.5 Расчет фундаментной подушки на прочность при действии попереч­ной силы V_sd, возникающей в ее консольной части

Расчет железобетонного элемента на действие поперечной силы V_sd при от­сутствии вертикальной и (или) наклонной (отогнутой) арматуры, следует произ­водить из условия:

V_sd ≤ V_Rdct (3.13)

где V_sd - расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении вызванная действием нагрузок.

V_sd = P • c_cons •𝛄 _п = 316,25 • 0,3 • 0,95 = 90,13 кН.

V _Rdct - расчетная поперечная сила, воспринимаемая ж/б элементом без по­перечной арматуры, определяемая по формуле (4.11)

V _{Rdct min} = [0,12 • k (100 • p₁ • f _ck ) – 0,15 • б _ср ]^1/3 • b_w • d(3.14)

Но не менее:

V _Rdct = [0,4 • f_ctd - 0,1 5 • б _ср] • b_w • d (3.15)

где k = 1 + , ≤ 2, d – в мм; р₁= < 0,02;

f_cd - расчетное сопротивление бетона сжатию f _cd = = = 10,67 МПа

(у_с =1,5 - частный коэффициент безопасности для бетона).

f_ctd - расчетное сопротивление бетона растяжению;

f_ctd= (3.16)

где f_ctk0,05 = 5% квантиль прочности на растяжение (табл. 6.1 [1]);

f_ctk0,05 = 1,3 МПа; f_ctd = = 0,867 МПа.

A_sl - площадь сечения продольной растянутой арматуры, учитываемой в расчете прочности наклонного сечения, при условии что она заведена за расчет­ное сечение на длину не менее (l_bd + d) и надежно заанкерена.

b_w - минимальная ширина поперечного сечения элемента в растянутой зоне;

k = 1 + = 1,89 < 2, принимаем k = 1,89;

p_l = = 0,0015 < 0,02;

б _ср = 0 – напряжение в бетоне, вызванное наличием осевого усилия;

V_{Rd,ct min} = [0,12 • 1,89 • (100 • 0,0015 • 20)^1/3] • 1000 • 250 = 81775 H = 81,77 кH;

V_Rd,ct = 0,4 • 1 • 1000 • 250 = 100 кH;

V_Rd,ct = 81,77 кH < V_{Rd,ct min} = 100 кH;

V_sd = 90,13 кH < V_Rd,ct = 100 кH, условие выполняется.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: