Расчет центрально нагруженных фундаментов

2.1. Расчет прочности фундаментов и определение ширины раскрытия трещин производится в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», а также «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

2.2. Расчет фундаментов по прочности включает определение высоты плитной части фундамента, размеров ступеней, арматуры плитной части, расчет поперечных сечений подколонника и его стаканной части и производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок, вводимых в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке gf > 1.

2.3. Расчет элементов фундамента (плитной части и подколонника) по образованию и раскрытию трещин производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок при gf = 1.

2.4. Исходными данными для расчета фундаментов по прочности, кроме сочетаний расчетных нагрузок, являются:

размеры в плане b и l подошвы плитной части фундамента, определяемые в соответствии с п. 1.2;

полная высота фундамента h, определяемая глубиной заложения и отметкой обреза фундамента;

сечения колонны bc, lc и подколонника в плане bcf, lcf.

В формуле (2) и последующих формулах раздела величины bc, lc заменяются размерами в плане сечения подколонника bcf, lcf, если продавливание происходит из нижнего обреза подколонника.

Величина продавливающей силы F принимается равной величине продольной силы N, действующей на пирамиду продавливания, за вычетом величины реактивного давления грунта, приложенного к большему основанию пирамиды продавливания (считая до плоскости расположения растянутой арматуры).

2.9. Расчет на продавливание центрально-нагруженных прямоугольных, внецентренно нагруженных квадратных и прямоугольных фундаментов (черт. 10) также производится в соответствии с п. 2.8 и условием (1). При этом рассматривается условие прочности на продавливание только одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания.

Величина продавливающей силы F в формуле (1) принимается равной

F = Аo рmax, (3)

Сечение рабочей арматуры подошвы фундамента (Аsl и Asb -соответственно вдоль сторон l и b) определяется из расчета на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по грани колонны или подколонника и по граням ступеней фундамента. Подбор арматуры Аsl (Аsb) рекомендуется вести на ширину (длину) фундамента.

При действии на фундамент изгибающих моментов в двух направлениях расчет прочности плитной части производится раздельно для каждого направления.

Определение площади сечения арматуры в i-м расчетном сечении плитной части производится следующим образом: вычисляется значение

, (42)

где - расчетный момент в расчетном сечении i;

bi(li) - ширина сжатой зоны (в верхней части) рассматриваемого сечения;

h0,i - рабочая высота рассматриваемого сечения.

По табл. 20 «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» в зависимости от значения a0 определяется величинаn, площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

Asl(sb) = / Rs n h0,i, (43)

где Rs - расчетное сопротивление арматуры.

Схемы армирования ферм.

Сжатые элементы сквозных железобетонных ферм обычно армируют продольной арматурой и хомутами, причем целесообразно применять косвенное армирование. Растянутые элементы делают предварительно напряженными, натягивая арматуру в основном на упоры. Такие элементы можно армировать пучками из высокопрочной проволоки или стержневой арматурой. Можно применять и непрерывное армирование.

Сборные сквозные пролетные строения членят на монтажные элементы. Простейшую форму имеют линейные монтажные элементы, которые наиболее удобно изготовлять в заводских условиях. Однако при членении на линейные монтажные элементы число стыков, а следовательно, и число операций по установке и стыкованию отдельных частей получается наибольшим. Уменьшение числа монтажных элементов и стыков, а также ускорение работ по монтажу пролетного строения можно обеспечить членением конструкции на плоские треугольные блоки (как это сделано в нескольких мостах, построенных в СССР) или на более сложные элементы.Блоки нижнего пояса армируют пучками из высокопрочной проволоки, расположенными в закрытых каналах. В нижней полке двутавра по всей длине нижнего пояса предусмотрены три, а в верхней полке – два пучка. Кроме того, по условиям работы пояса на изгиб под действием нагрузки, приложенной к нему через элементы проезжей части, дополнительно ставят по два пучка в нижней полке на протяжении полупанели и по одному пучку в каждом узле в верхней полке.

Жесткий нижний пояс стыкуют после установки блоков на временные опоры, расположенные через узел. Стыки между блоками заполняют бетоном, пучки основной арматуры пропускают через закрытые каналы и натягивают домкратами двойного действия.

Верхний пояс (4) главной фермы, а также раскосы (3) имеют прямоугольное поперечное сечение. Блоки верхнего пояса присоединяют к узловым утолщениям сваркой арматуры и омоноличиванием швов. Сжатые раскосы не имеют преднапряженной арматуры и присоединяются в узлах с помощью сварки выпусков арматуры и омоноличивания швов.

Растянутые раскосы имеют предварительно напрягаемую арматуру. Узловые утолщения верхнего пояса входят в состав этих раскосов. Пучки преднапряженнои арматуры заводят в узлы нижнего пояса в закрытые каналы и натягивают (рис. 8.6). По окончании натяжения арматуры пояса каналы инъектируют.

Рис. 8.6 – Пример узла нижнего пояса

Роль нижних связей между фермами выполняет проезжая часть. Верхние связи запроектированы в виде распорок между верхними поясами ферм; в крайних узлах верхнего пояса распорки поставлены наклонно и вместе с опорными раскосами образуют портальную раму.

Достоинством рассмотренной конструкции пролетного строения является обеспечение трещиностойкости стыков благодаря их преднапряжению и прямая передача усилий от одного блока нижнего пояса к другому через арматуру. Недостаток ее – неприспособленность конструкции к навесному или полунавесному монтажу. Сборку пролетного строения ведут на временных опорах или на берегу с последующей продольной надвижкой пролетного строения или нижних поясов в пролет. Кроме того, инъектирование длинных закрытых каналов – операция нежелательная.

 

Билет №30

1. Конструкция, подбор и проверка сечения сплошной внецентренно-сжатой колонны, учет требований к местной устойчивости полок и стенки колонны

После того, как расчетные длины определены, выбраны марка стали, выписаны , находят требуемую площадь сечения из условия обеспечения устойчивости: п.5.27[1],

где - коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии, табл.74 [1], зависит от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета

;

η – коэффициент влияния формы сечения

 

Для определения этих параметров необходимо знать габариты сечения – высоту сечения h – определяют при компоновке поперечника, тогда

,

таким образом .

Последовательность: находят сначала относительный эксцентриситет ; - ядровое расстояние; - момент сопротивления сжатого волокна;

где, эксцентриситет , тогда .

Для определения приведенного относительного эксцентриситета необходимо знать η – коэффициент влияния формы сечения, табл.73 [1], зависит от λ и m. Кроме того приблизительно задаются соотношением площадей полки и стенки (например, если сечение двутавровое, то это тип сечения 5, а соотношение можно принять среднее, т.е 0,5)

По требуемой площади сечения подбирают по сортаменту прокатный двутавр с параллельными гранями полок (тип Ш) или компонуют сечение из трех листов - составное.

При компоновке сечения из тонких листов необходимо обеспечить местную устойчивость элементов сечения.

Для внецентренно сжатых элементов двутаврового сечения отношение расчетной высоты стенки к толщине следует принимать не более значений табл.28[1], в зависимости от m и λ.

При больших сечениях, особенно высоте сечения 700 мм и более, толщина стенки из условия местной устойчивости получается большой, тяжелой. Наиболее рационально 6,8,10,12мм.

В таких случаях уменьшают толщину стенки, а ее устойчивость обеспечивают постановкой продольны ребер жесткости, с одной или двух сторон стенки. Продольные ребра включаются в расчетное сечение колонны.

Момент инерции продольного разреза относительно оси стенки у-у должен

быть не менее

 

При постановке ребра с одной стороны стенки, его момент инерции Ip вычисляется относительно оси, совмещенной с гранью стенки.

При наличии ребер неустойчивую часть стенки считают выключившейся из работы и в расчете сечение колонны (только при определении площади сечения) включают два крайних участка стенки шириной .

Все прочие геометрические характеристики определяются для целого сечения.

Назначив толщину стенки, определяют требуемую площадь полки Аn:

- при устойчивой стенке: ;

- при неустойчивой: .

Из условия обеспечения устойчивости колонны из плоскости действия момента ширина полки bn принимается не менее .

Толщину полки назначают с учетом местной устойчивости, табл.29[1].

так для неокаймленной полки двутавра: предельное отношение ширины свеса к толщине полки

Скомпоновав сечение колонны, проводят проверку ее устойчивости в плоскости и из плоскости момента.

Проверка устойчивости в плоскости действия момента

,

для определения - табл. 74, [1], а значения - определяются уже точно для принятого сечения.

Проверка устойчивости из плоскости момента

где с – коэффициент, определяемый согласно п.5.31[1], в зависимости от m

- коэффициент продольного изгиба для как для центрально сжатого стержня, табл.72[1].

Проверка прочности выполняется по формуле

 

 

где - изгибающий момент из плоскости рамы;

- момент и продольная сила в плоскости рамы;

n, - коэффициенты, приложение 5[1].

Расчет на прочность не требуется выполнять при , и при отсутствии ослабления сечения.

Прежде чем выполнять проверку из плоскости действия момента, проверяют соблюдение условия (90) п.7.16[1]

 

;

где , - наибольшее сжимающее напряжение в стенке,

- расстояние от центра тяжести до сжатого края стенки.

- соответствующее напряжение у противоположного края стенки (yp – расстояние от центра тяжести сечения до разгружаемого моментом края стенки);

- среднее касательное напряжение в стенке.

Если это условие выполняется, то проверку устойчивости колонны из плоскости действия момента проводят с учетом всей площади сечения; если стенка не устойчива, т.е. условие 90 не выполняется, то в расчет включают два участка стенки по ;

Если недонапряжение в основной проверке > 5% или перенапряжение - проводят корректировку сечения и повторную проверку.

 

⇐ Предыдущая891011121314151617

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: