4.3 Расчет фундамента на продавливание
Проверке на продавливание подлежит нижняя ступень фундамента на предмет продавливания ее вышерасположенным телом фундамента. Условие прочности бетонного сечения на продавливание согласно п. 6.2.47 [1] имеет вид:
F
≤
,
где F – продавливающая сила (расчетная продольная сила в колонне, уменьшенная на усилие, создаваемое отпором грунта по площади основания призмы продавливания).
F = N – pА = 175190кг – 2,4кг/см2(190+36) = 52608 кг,
где А = (а
=
(190+36)
=
51076см2 - площадь основания призмы
продавливания, как показано на рис.11,
А
-
площадь боковой поверхности призмы
продавливания, U
= ( a
=
(190+36)х4 = 904 см –периметр основания призмы
продавливания.
А =904х 36 = 32544 см2,
тогда = 0,9х7,5х32544 =219672 кг > F = 52608 кг, т.е.
прочность нижней ступени фундамента на продавливание обеспечена.
4.4 Определение площади арматуры подошвы фундамента
Назначим три
характерных сечения по ширине фундамента
1-1, 2-2, 3-3 , позволяющие учесть изменение
его рабочей высоты h
h
,
h
,
и в каждом сечении определим изгибающий
момент как для консольной балки,
загруженной реактивным отпором грунта.
Наиболее опасным будет то сечение, для
прочности которого потребуется наибольшее
количество арматуры, см. рис. 12.
Сечение 1-1.
М
=
0,125р(а - h
)
a
= 0,125х2,4х(270-40)
х270
= 4284900 кгсм.
Площадь сечения арматуры:
А
Сечение 2-2.
М
= 0,125р (а - а
)
a
= 0,125х2,4х(270-110)
х270
= 2073600 кгсм.
Площадь сечения арматуры:
А
Сечение 3-3.
М
= 0,125р (а - а
)
a
= 0,125х2,4х(270-190)
х270
= 518400 кгсм.
Площадь сечения арматуры:
А
Максимальное из
полученных значений А
=
12,56 см2.
По этому значению
производим подбор арматуры подошвы
фундамента. Шаг арматурных стержней
должен быть принят 150-300мм при а = 2,7м <
3,0м, минимальный диаметр стержней 12мм.
Принимаем сварную сетку с одинаковой
в обоих направлениях арматурой из
стержней
12 А400 с шагом 250мм, т.е. 1312А400,
А
=
14,7см2 > А
=
12,56см2, см.Приложение Д.
Коэффициент
армирования µ =
где b = 110см – ширина сечения сжатой зоны сечения 1-1, равная а = 110см, см. рис.12.
Библиографический список
1.СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции
без предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2004.-53с.
2.СНИП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции.
Основные положения. М.: ФГУП ЦПП, 2004.-24с.
3.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций
из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры
(к СП 52-101-2003). М.: ФГУП. ЦПП, 2005.-214с.
4.СНИП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М.: ГУП ЦПП, 2011.-80с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Расчетные сопротивления бетона R и R .
Вид сопротивления
|
Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы R и R , МПа (кг/см2) при классе бетона по прочности на сжатие |
||||||||||
Сжатие осевое, R |
В10 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
6,0 (61,2) |
8,5 (86,6) |
11,5 (117) |
14,5 (148) |
17,0 (173) |
19,5 (199) |
22,0 (224) |
25,0 (255) |
27,5 (280) |
30,0 (306) |
33,0 (336) |
|
Растяжение осевое, R |
0,56 (5,7) |
0,75 (7,6) |
0,90 (9,2) |
1,05 (10,7) |
1,15 (11,7) |
1,30 (13,3) |
1,40 (14,3) |
1,50 (15,3) |
1,60 (16,3) |
1,70 (17,3) |
1,80 (18,3)
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Расчетные
сопротивления арматуры растяжению R
и
сжатию R
Арматура классов |
Расчетные значения сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кг/см2) |
|
Растяжению R |
Сжатию R |
|
А240
А300
А400
А500 |
215 (2150)
270 (2700)
355 (3550)
435 (4350) |
215 (2150)
270 (2700)
355 (3550)
435 (4350) |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Расчетные сопротивления поперечной арматуры R
Класс арматуры |
А240 |
А300 |
А400 |
А500 |
Расчетное сопротивление поперечной арматуры R , МПа(кг/см2) |
170 (1730) |
215 (2190) |
285 (2900) |
300 (3060) |
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Значения ξ и α
-
Класс арматуры
А240
А300
А400
А500
В500
Значения ξ
0,612
0,577
0,531
0,493
0,502
Значения α
0,425
0,411
0,390
0,372
0,376
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Расчетные площади поперечных сечений и масса стержневой арматуры
периодического профиля
Диам-етр, мм. |
Расчетные площади поперечных сечений,см2 и масса стержневой арматуры при числе стержней |
Масса, кг/мп |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
3 |
0,07 |
014 |
0,21 |
0,28 |
0,36 |
0,43 |
0,50 |
0,57 |
0,64 |
0,71 |
0,052 |
4 |
0,12 |
0,25 |
0,38 |
0,50 |
0,63 |
0,76 |
0,88 |
1,01 |
1,13 |
1,26 |
0,092 |
5 |
0,196 |
0,39 |
0,59 |
0,78 |
0,98 |
1,18 |
1,37 |
1,57 |
1,76 |
1,96 |
0,144 |
6 |
0,28 |
0,57 |
0,85 |
1,13 |
1,42 |
1,70 |
1,98 |
2,26 |
2,55 |
2,83 |
0,222 |
7 |
0,38 |
0,77 |
1,16 |
1,54 |
1,93 |
2,31 |
2,69 |
3,08 |
3,47 |
3,85 |
0,302 |
8 |
0,50 |
1,01 |
1,51 |
2,01 |
2,52 |
3,02 |
3,52 |
4,02 |
4,53 |
5,03 |
0,395 |
9 |
0,63 |
1,27 |
1,91 |
2,54 |
3,18 |
3,82 |
4,45 |
5,09 |
5,72 |
6,36 |
0,499 |
10 |
0,78 |
1,57 |
2,36 |
3,14 |
3,93 |
4,71 |
5,50 |
6,28 |
7,07 |
7,85 |
0,617 |
12 |
1,13 |
2,26 |
3,39 |
4,52 |
5,66 |
6,79 |
7,92 |
9,05 |
10,2 |
11,3 |
0,89 |
14 |
1,539 |
3,08 |
4,62 |
6,16 |
7,70 |
9,23 |
10,8 |
12,3 |
13,8 |
15,4 |
1,21 |
16 |
2,011 |
4,02 |
6,03 |
8,04 |
10,1 |
12,1 |
14,1 |
16,1 |
18,1 |
20,1 |
1,578 |
18 |
2,54 |
5,09 |
7,64 |
10,2 |
12,7 |
15,3 |
17,8 |
20,4 |
22,9 |
25,45 |
1,998 |
20 |
3,142 |
6,28 |
9,43 |
12,6 |
15,7 |
18,8 |
21,9 |
25,1 |
28,3 |
31,42 |
2,466 |
22 |
3,801 |
7,60 |
11,4 |
15,2 |
19,0 |
22,8 |
26,6 |
30,4 |
34,2 |
38,01 |
2,984 |
25 |
4,900 |
9,82 |
14,7 |
19,6 |
24,6 |
29,5 |
34,3 |
39,3 |
44,2 |
49.1 |
3,853 |
28 |
6,15 |
12,3 |
18,5 |
24,6 |
30,8 |
36,9 |
43,1 |
39,7 |
55,4 |
61,58 |
4,834 |
32 |
8,04 |
16,1 |
24,1 |
32,1 |
40,2 |
48,3 |
56,2 |
64,3 |
72,4 |
80,42 |
6,313 |
36 |
10,18 |
20,3 |
30,5 |
40.7 |
50,9 |
61,1 |
71,2 |
81,4 |
91,6 |
101,8 |
7,990 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Значения
коэффициента
К расчету прочности колонны.
-
6
10
15
20
0,92
0,9
0,83
0,7