2.3.10 Фундаментная балка

Фундаментная балка предназначена для передачи нагрузки от стен на фундамент. Они используются в промышленных каркасных зданиях с шагом колонн 6 и 12 м. Балки 6-метровой длины изготовляют с тавровым сечением и трапециевидным. Сечение используемой мною балки представлено на рисунке 2.10 по [1] с. 164:

Рисунок 2.10 - Схема фундаментной балки

2.4 Статический расчет основных несущих элементов здания (фундамента)

Расчет столбчатого фундамента сводится к определению ширины подошвы и высоты. Расчет производят по нормативным нагрузкам - это наибольшая нагрузка, которая установлена нормами проектирования и при которой обеспечивается нормальная эксплуатация здания и сооружения. Нормативные нагрузки подразделяют на постоянные - от покрытия, от стен; и временные - снеговая, ветровая и от оборудования.

Расчёт фундамента стаканного типа проводится по [1] с. 166. Схема для расчёта столбчатого фундамента представлена на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 - Схема для расчета столбчатого фундамента

Площадка F_расч является наибольшей грузовой площадкой, поэтому дальнейшие расчеты проводим для нее.

Нормативная нагрузка Р_н, кг, действующая на фундамент определяется по формуле:

, (2.1)

где - снеговые нагрузки, кг

- нагрузка от покрытия, кг

- нагрузка от колонн, кг

Снеговая нагрузка Р_сн, кг, определяется по формуле:

, (2.2)

где р₀ – удельное давление снега на 1 м² горизонтальной поверхности, кг/ м²;

к – коэффициент перехода от удельного давления снега на горизонтальную плоскость к снеговой нагрузке на покрытие.

р₀ = 70 кг/м², k = 0,9.

Р_сн = 700,948 = 3024 кг.

Нагрузка от покрытия Р_пок, кг определяется по формуле:

, (2.3)

где q – удельное давление кровли на 1 м², зависит от материала, кг/м²

- нагрузка от балки перекрытия, кг

n – количество точек опоры, на которые опирается балка или ферма.

q = 470 кг/м²; p_фб = 10500кг, n = 5.

Р_пок = = 24660 кг.

Нагрузка от колонны P_к, кг определяется по формуле:

, (2.4)

где q_1мп – масса одного метра погонного колонны, кг

Н_к – высота колонны, м.

q_1мп =1800кг, Н_к = 5м.

Р_к = = 9000кг.

Нагрузку от стены и фундаментной балки не учитываем, так как мы имеем каркасное здания, где несущими элементами являются колонны. Тогда нормативная нагрузка будет равна:

Р_н = 3024 + 24660 + 9000 = 36684 кг.

Глубина заложения фундамента H_ф, м определяется по формуле:

, (2.5)

где H^н – нормативная глубина промерзания грунта, м;

m – коэффициент, учитывающий тепловой режим здания.

H^н = 1,2 м –для данного района строительства; m = 0,95 – по заданию для отапливаемых зданий.

м.

Определяем ширину подошвы фундамента b, м, по формуле:

, (2.6)

где R_гр – нормативное давление на грунт основания, кг/м²;

m – коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения фундамента;

–объемная масса бетона для заливки фундамента, кг/м³;

R_гр = 45000 кг/м² – по заданию, для крупных песков; = 2400 кг/м³ – для бетона фундамента; m = 0,85.

b = = 0,93 м.

Проверим фундамент на жесткость по формуле

, (2.7)

где b₁ – ширина уреза фундамента, м;

α – угол распределения давления в фундаменте, зависящий от марки бетона раствора и материала фундамента.

Так как, имеется запас по жесткости, то, исходя из конструктивных соображений, назначим ширину фундамента 1,7 м.

b₁ = 1м, tgα = 0,67 – для данного типа фундамента.

,

.

Из выше приведенного следует, что условие жесткости выполняется.

Таким образом, данный фундамент пригоден к эксплуатации и по условиям прочности и по условиям жесткости.