Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

а О н

ц: S < =1

«

о и ы с:

О ч t: ш

Ui Е

"6

ы £ 1=1 = U а е. а. с (-

<

г:-&

31. н

2 с ГО

	-\ Ос
	-л «о

о с: с: 14

с)

i S

пример 13. Расчет внецентренно-нагруженного фундамента

Задание на проектирование. Рассчитать и законструировать фундамент под внецентренно-сжатую колонну крайнего ряда промышленного одноэтажного здания нз примера 12. Грунт основания - суглинок, коэффициент пористости е ~ 0,7, консистенция = 0,5; по табл. 2 прил. 4 СНиП 11-15-75 условное расчетное давление на грунт по интерполяции

«о = (2,5 + 1,8)/2 = 2,!5 кгс/см (0,2!5 МПа = 2!5 кН/м).

Глубина заложения фундамента = 1,8 м (по условию промерзания грунтов). Бетон фундамента марки М150, арматура сеток из стали класса А-П.

Решение.

1. Определение нагрузок и усилий. На уровне верха фундамента от колонны в сечении 4-4 передаются максимальные усилия (см. табл. 4.3):

расчетные усилия по комбинациям при п = 0,9:

1) ломаке = +205 кН • м, Nc = 658 кН, Qc = +40,5 кН;

2) Лмакс= 919 кН; Мс = 190 кН-м, Qc = 27,4 кН;

ТО же, нормативные:

1) VMjJe = +183 кН-м; = 582 кН, = -1-32,5Л<Н;

2) Кекс = 798 кН; Л1« = 171 кН-м. Q» = +23,6 кН.

От собственной массы стены передается расчетное усилие Л/ст.з == 46,8 кН с эксцентрицитетом е- = 40 см (рис. 4.18): Л1ст =-46,8-0,4 =-18,7 кН-м; Мёт = =-18,7/1,2 =-15,6 кН-м.

Расчетные усилия, действующие относительно оси симметрии подошвы фундамента, без учета массы фундамента и грунта на нем (рис. 4.18):

а) при первой комбинации усилий

М = УИ + (ЭЯф + УИст = 205 + 40,5 -1,4 - 18.7 = 243,1 кП • .4,

где высота фундамента по условию заглубления П =* 1,8 - 0,4 = 1,4 м;

л = Л4 + Л„. 3 = 658 + 46.8 = 704.8 кН)

б) при второй комбинации усилий:

Л;= 190 + 27,4-1,4- 18.7 == 209,5 кМ-м; Л= 919 + 46,8 = 905,8 кИ;

то же, нормативные значения усилии:

а) /1,"= 163 4-32,5.1.4- 15.0 = 212.8213 кН-м; Л« = 582+ 46,8/1.2 = 621 кН;

б) /И" = 171 + 23.6-1,4- 15,6= 188,4 кН-м; Лн = 798 + 46,8/1.2 = 837 кН.

2. Предварительные размеры подошвы фундамента. Ориентировочно площадь подошвы фундамента можно

ганел! I

<:1очнг.

=аж.

<l..-

Рис. 4.18. Нагрузки на фундамент крайней колонны и эпюра давлений на основание (к примеру 13)

с - гссчетнап ixixa глрехступснистого фундамента; О еариант двух- с Ь.упенчатога фундаменпш

определить по усилию Л"акс как для центрально-нагруженного фундагуюита

Л" а:.7

«с-Аср 215-1,8-20

где R, = 215 КН/.м-. Уср = 20 кН/м\

Назначая отношение сторон Ьф/Оф = 0,8, вычисляем раз.меры сторон по,аошвы:

йф = V 4,08/0,8 = 2.42 м; = 0,8-2.42 = 1.95 м.

Учитывая иаличне момента и распора, увеличиваем размеры сторон примерно на И)-15%; принимаем аф., = = 2,8 X 2,2 м (кратно 100 ым); площадь подошвы = == 2 8-2,2 = 6,10 м. Момент сопротнБле[П1Я подошвы в плоскости изгиба IF,., = 2,2-2,8-/6 = 2,89

Так как заглубление фундамента меньше 2 м, с ширина подошвы более 1 м, то необходимо уточнить нормативное давление на грунт осиоваш!я по формуле [см. формулу (1) и табл. 2 прил. 4 СНиП П-15-75]

= 2.15

= 0,216 МПа (2,16 кгс/с.м2).

где ki = 0.05 для глинпстых грунтов: bi = 1 м, - 2 м; Л - Hj - = 1,8 м; Ьф = 2,2 м; 10"! - для пересчета R„ (кгс/см) в ЛШа.

3. Определение краевого давления на основание. Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах

0% = WiVcp = 2,8-2,2.1.8.20 = 223 кН;

расчетная нагрузка

Сф = С,п = 223-1.1 =245 кН.

Эксцентрицитет равнодействующей усилий всех нормативных нагрузок, приложенных к подошве фундамента: при первой комбинации усилий

Л1«

"""" ЛМ-С -" 621 + 223

= 0.252 Mi

при второй комбииации усилий 188

837 -f- 223

= 0,177 м.

Так как = 0,252 м < Оф/6 = 2,8/6 = 0,467 м, то краевое давление вычисляем по формуле (4.8):

а) при первой комбинации усилий

с" Л I Л , е-о.252 \

что меньше 1,27? = 1,2-216 = 258 кH/м где N1 = + = 621 + 223 = 844 кН;

" = 2IS2 i}~ --l?) = < = ""/

б) при второй комбинации усилий:

Л-" =837 + 223= 1060 кН;

Максимальное значение эксцентрицитета 0 = 0,252 м< <0,1оф = 0,1-2,8 = 0,28 м, поэтому можно считать, что существенного поворота подошвы фундамента не будет и защемление колонны обеспечивается заделкой ее в стакане фундамента.

4. Расчет тела фундамента. Учитывая значительное заглубление фундамента, целесообразно принять конструкцию фундамента с подколонником стаканного вида и плитой переменной высоты. Глубина стакана =. = 1,5/г,( = 1,5-60 = 90 см, что удовлетворяет условию по заделке арматуры 30dj + б = 30-20 + 50 = = 650 мм ([-де d, = 20 мм - диаметр продольной арматуры крайней колонны). Принимая толщину стенок стакана поверху 225 мм и зазор 75 мм, размеры подколонника в плане будут:

йс = /!„ + 2-225 + 2-75 = 600 + 450 + 150 = 1200 мм; = Ь,, + 2-225 -I- 2-75 = 400 + 450 + 150 = 1000 мм.

Высота подколонгшка h = 900 мм, уступы высотой по 250 мм (рис. 4.19).

Момент, дснструющий от расчетных нагрузок на уровне низа подколонника (сечеапе /-/ рис. 4.18): Л1, = М, + Qtu, - = Л- 40.5-0.9 - 18.7 = 223 кН-м. Эксцентрицитет

Л1, 223

= 0.316 м>-й.= .f = 0.1

НО меньше 0,3/zo = 0,3-1,14 = 0,342 м, армирование стенок стакана следует производить по расчету. При Со < <.hJQ) поперечное армирование выполняют по конструктивным соображениям.

Расчет продольной арматуры подколонника. Толщину защитного слоя бетона принимаем не менее 50 мм, берем расстояние от наружной грани стенкн стакана до центра тяжести сечения арматуры о = й = 6 см. Расчетный эксцентрицитет продольной силы относительно арматуры Р

е = е„1 + aj2 - а 0.316 + 1,2/2 - 0,03 = 0.856 и = 85,6 см. Площадь сечения продольной арматуры

--R.---

704 800-85,6 - 7 (100) 1.1-4.610S 270 (100)-108

= <0,

где Za = Ос - о - о = 120 - 6 - 6 = 108 см: для коробчатого сечения St, = 0.5 (Mg - o«Va) = 0,5 (IOO-II42 - 70-50-108) = 4.6Х X lO см: размеры днища стакана Од 700 v ~ 500 мм в сечении 1-1; Rx,p = 7 МПа-для бетона марки Ml50; 1Щ1-= 1,1 - при учете всех нагрузок (кратковременные с коэффнциенто.м сочетания Пс = 0.9).

Из конструктивных соображений п{)иннмаем минимальную площадь сечения продольной арматуры при р = 0,001:

= f = 0,001 Fg = 0.001 (120-100 - 70-50) = 8.5 см.

Принимаем 5016 А-П, f« = 10.05 см

Расчет поперечного армирования подколонника. Поперечное армирование проектируем в виде горизонтальных сеток С-3 из арматуры класса А-1, шаг сеток принимаем и = 150 мм <.hJA ~ = 900/4 = 225 мм. В пределах высоты подколонника располагается шесть сеток С-3 и одиа С-2 конструктивно под днищем стакана.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69