Расчет каменного фундамента под наружную стену (под стену подвала)

Кладка фундамента выполняется из бутобетона. Марка бутового камня – 100, класс бетона по прочности на сжатие – B5. Расчетное сопротивление бутобетона сжатию R=2,2 МПа. Расчетное сопротивление грунта основанию R_гр=0,35 МПа. На фундамент опирается стена подвала. Расчетная длина участка фундамента B=5,4 м.

Принимая предварительно высоту фундамента равной 60 см, определяем нагрузку, действующую на фундамент:

N=1742,6+5,4∙1,62∙0,4∙22∙0,8∙1,1∙0,95=1807 кН.

Нормативное значение нагрузки, действующей на фундамент, при среднем значении коэффициента надежности по нагрузки равно:

кН.

Принимая собственную массу фундамента и грунта на его обрезах равной 5% от находим размер подошвы фундамента:

см².

Усиление стальной обоймой простенка

Необходимо запроектировать усиление простенка первого этажа, при надстройки здания на два этажа.

Сечение простенка прямоугольное с размерами h∙b=51∙140 см.

Каменная кладка наружных стен выполняется из силикатного рядового кирпича М150 на цементно-известковом растворе М75 (расчетное сопротивление кладки R=2,0 МПа). На простенок до надстройки действует вертикальное расчетное усилие

с эксцентриситетом . В кладке простенка имеются небольшие трещины.

Определяем величину нагрузки, которая будет действовать на простенок после надстройки здания на два этажа:

При А_гр=17,82м²,

А₁=9 м²

, где

- плотность каменной кладки;

- коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса стены;

- коэффициент надежности по назначению;

Опорная реакция ригеля, приложенная на рассчитываемый простенок, равна

Эксцентриситет опорной реакции ригеля

Изгибающий момент в сечении простенка на уровне верха оконного проема

Несущую способность простенка определяем по формуле

, где

- площадь сжатой части сечения

- расчетное сопротивление кладки не снижается;

Эксцентриситет расчетного продольного усилия

- расчет по раскрытию трещин в швах кладки не требуется.

; - упругая характеристика кладки (табл. 1.21.)

.Тогда .

По табл. 1.23 - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента .

.

По табл. 1.23 - коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н в плоскости действия изгибающего момента.

При h=51 см > 30 см ;

< - несущая способность простенка не достаточна.

Необходимое повышение несущей способности простенка осуществляем путем устройства стальной обоймы.

Требуемая величина увеличения несущей способности простенка за счет поперечной арматуры ( планок ) обоймы:

_{; ; mk = 0,7.}

_{Хомуты обоймы принимаем из полосовой стали (ВСт3сп), а вертикальную арматуру по конструктивным соображениям из 4└ 50х5мм. Принятые материалы обоймы аналогичны стали класса А240, по табл. 1.10 Rsc=43МПа и Rsw=150МПа}

Принимаем расстояние между осями планок обоймы S=40см ( кратно высоте простенка )

( ≤h=51см, ≤40∙4=160см, ≤50см )

,

Принимаем полосу сечением 50х14мм, . Учитывая, что b/h=140/51=2,75>2. Устанавливаем дополнительные поперечные связи из стальных стержней Ø10 A240 с шагом 70см в плане и с шагом 40 см по высоте обоймы ( равен шагу планок ). Обойма устанавливается на высоту оконных проемов и оштукатуривается цементно-песчаным раствором толщиной 30 мм.