3.1. Определение коэффициента использования фундаментов
Коэффициент использования фундамента до и после надстройки, определяется по формуле [1]
К= р / R ,
где р – давление фундаментов на грунт основания, кПа; R – расчетное сопротивление основания, кПа.
Для фундаментов под наружные стены (по оси А):
до надстройки:
;
после надстройки:
.
Для фундаментов под внутренние стены (по оси Б):
до надстройки:
;
после надстройки:
.
Анализ коэффициента использования фундамента до и после надстройки по оси А:
– т.к. К1 = 0,89, можно сделать вывод о недогрузке существующего фундамента здания (недогрузка 11%);
– т.к. К2 =1,11 , можно сделать вывод о том, что фундамент под наружную стену после надстройки одного этажа требует усиления с учетом требований (перегрузка 11%).
Анализ коэффициента использования фундамента до и после надстройки по оси Б:
– т.к. К1 = 0,83, можно сделать вывод о недогрузке существующего фундамента здания (недогрузка 17 %);
– т.к. К2 =1,04, можно сделать вывод о том, что фундамент под внутреннюю стену после надстройки одного этажа требует усиления с учетом требований (перегрузка 4 %).
№32. «Расчет и конструирование усиление пробиваемого отверстия или перемычки»
[О-4 стр.83-102, О-5 стр.174-180, Н-19, Н-20]
Порядок выполнения
1.Внимательно ознакомиться с заданием;
2.Выполнить расчет элемента на основании варианта задания, произвести требуемые чертежи;
3.Выполненную работу сдать преподавателю.
Задание
1.Выполнить проверку несущей способности железобетонного элемента на действие изгибающего момента от кратковременной нагрузки.
Данные для выполнения задания.
№ п/п |
B (мм) |
h (мм) |
a (мм) |
a1 (мм) |
бетон марки |
арматура класса А-III (в сжатой зоне (мм) |
арматура класса А-III (в растянутой зоне (мм) |
Кратковременная нагрузка (кНм) |
1 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
2 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
3 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
4 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
5 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
6 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
7 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
8 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
9 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
10 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
11 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
12 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
13 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
14 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
15 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
16 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
17 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
18 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
19 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
20 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
21 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
22 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
23 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
24 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
25 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
26 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
27 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
28 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
29 |
100 |
400 |
40 |
140 |
M-200 |
2/ d =22 |
2/ d =25 |
М=120 |
30 |
300 |
600 |
60 |
160 |
M-300 |
2/ d =28 |
2/ d =32 |
M=140 |
Пример
Дано: железобетонный элемент запроектирован по ранее действовавшим нормам (СНиП II-21-75) и имеет следующие проектные данные: b=200 мм, h=500 мм, a=50 мм, a1=150 мм, бетон марки М250, арматура класса А-III (в сжатой зоне 2Ø25 мм, в растянутой зоне 2Ø20 мм) с As=982 мм2, A′s=628 мм2 (приложение №13).
Требуется выполнить проверку несущей способности железобетонного элемента на действие изгибающего момента от кратковременной нагрузки M=125 кНм.
Расчет. Определяем расчетные характеристики бетона и арматуры (приложение №13). Условный класс бетона по прочности на сжатие составляет B′=0,8·25 МПа, B′=20 МПа, тогда Rb=11,5 МПа. Расчетное сопротивление арматуры класса А-III равно:
МПа,
МПа.
Определяем несущую способность элемента с учетом сжатой арматуры.
,
x=52,2 мм, h0=h-a,
h0 =450 мм.
Относительная высота сжатой зоны бетона и ее граничное значение равны
;
;
w =
0,85-0,008Rb;
w = 0,758; ssc,u=400
МПа;
,
Поскольку
несущая способность равна:
,
Ми=114,8 кНм.
Условие прочности
не удовлетворяется. Превышение составляет:
.
Уточняем значение несущей способности элемента без учета сжатой арматуры :
;
x=145 мм;
;
=0,6,
Ми =Rbbx
(h0-0,5x),
Ми=125,7 кНм
Условие прочности удовлетворяется. Очевидно, что наличие сжатой арматуры не может снизить несущую способность элемента.
№33. «Расчет и конструирование кирпичного столба»
[О-4 стр.65-69, О-5 стр.180-185, Н-19, Н-20]