Проектирование и конструирование монолитных железобетонных конструкций для зданий промышленн (стр. 12 из 13)

коэффициент, зависящий от вида бетона: для тяжелого бетона (п. 3.42 [4]);

средний периметр граней пирамиды продавливания:

;

высота фундамента без учета толщины защитного слоя арматуры: ;

Условие выполняется:

, следовательно, принятые геометрические параметры фундамента подходят под заданный вид нагрузки.

8.3 Расчет параметров армирования столбчатого фундамента.

1) Изгибающий момент в сечении I-I:

,

где

давление на грунт со стороны фундамента: P = 150 кПа;

ширина первой ступени фундамента;

2) Расчетная рабочая площадь арматуры в сечении I-I:

,

где

ширина фундамента: ;

расчетное сопротивление арматуры класса А-III растяжению: R_S=365 МПа; высота фундамента без учета толщины защитного слоя арматуры: ;

3) Аналогично найдем изгибающий момент и расчетную рабочую площадь арматуры в сечении II-II:

Т.о. в качестве фактической (расчётной) рабочей площади арматуры примем наибольшее из полученных значений, т. е.

Определение количества и диаметра продольной арматуры для фундамента под колонну.

Таблица 10

Расчётная площадь поперечного сечения арматуры , см2	Количество и диаметр стержней (мм), класс арматуры	Фактическая площадь поперечного сечения арматуры , см2
6,7	6 Ø12 А-III	6,79

Принимаем для армирования фундамента тяжелую сетку 2 типа

шириной и длиной, равными 230 см с шагом продольных и поперечных стержней 200 мм.

Для сопряжения колонны с фундаментом в последнем монтируют вытянутый подколонник, который скрепляется с колонной посредством стыковки арматуры внахлестку. Согласно п. 5.38 [4] стыки сварных каркасов в рабочем направлении должны иметь длину перепуска (нахлестки) l не менее величины l_an, определяемой по формуле:

но не менее l_an = l_an d, где значения w_an, Dl_an и l_an, а также допускаемые минимальные величины l_an определяются по табл. 37 [4].

Опираясь на данные таблицы, для заданных условий, а именно при установке стыков арматуры периодического профиля внахлестку в сжатом бетоне, имеем следующие значения параметров:

w_an = 0,65;

Dl_an= 8;

l_{an min} = 15;

l_{an min} = 200 мм;

R_s – расчётное сопротивление арматуры растяжению: для арматуры класса А-III равно

R_s = 365 МПа;

R_b - расчетное сопротивление бетона сжатию: для бетона класса В25 R_b = 14,5 МПа;

d – диаметр продольной арматуры: ранее было принято d = 16 мм.

Подставив данные значения, получим длину перепуска продольной арматуры:

(мм);

(мм).

Округлив до сантиметра, окончательно примем длину перепуска продольной арматуры l_an = 40 см.

Армирование подколонника производим аналогично колоннам, а именно в качестве продольной арматуры принимаем стержни 4 Ø16 А-III, в качестве поперечной – хомуты А-I Ø 6 мм.

9. Определение конечной осадки фундамента колонны.

1) Определение мощности элементарного слоя

: данная мощность должна удовлетворять условию

2) Определение напряжения, вызванного собственным весом грунта:

, где

напряжение на рассматриваемом i-ом слое грунта;

напряжение, соответствующее вышележащему элементарному слою грунта;

h_i – мощность элементарного слоя;

γ_i – соответствующий объемный вес грунта.

а) Напряжение на «нулевом уровне» (слоя грунта, лежащего выше подошвы фундамента до поверхности):

(кПа).

б) Напряжения слоев грунта, лежащих ниже подошвы фундамента:

(кПа);

(кПа);

(кПа);

(кПа);

(кПа);

(кПа).

3). Определение напряжений от дополнительной нагрузки:

, где

давление на грунт со стороны фундамента;

коэффициент, зависящий от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины (табл.1 прил.2 обязат. [3]): (*), где глубина от подошвы фундамента до рассматриваемого слоя);

фактическая ширина фундамента.

В процессе вычислений возникает необходимость нахождения промежуточных значений

и , которые находятся методом интерполяции. Этот метод можно представить в виде формулы: где

- вычисленное значение относительной глубины по формуле (*);

и - значения коэффициентов, для которых вычисленное значение является промежуточным, т.е. и которым соответствуют значения

а) Напряжение выше подошвы фундамента:

б) Напряжения ниже подошвы фундамента: