Проектирование монолитного ребристого перекрытия

      g_m – усредненная нагрузка от единицы объема фундамент и грунта на его уступах, g_m = 20 кН/м³;

      H₁ – глубина заложения фундамента.

        м².

      Размер  стороны квадратной подошвы:

        м.

      Принимаем размер a = 3,6 м (кратным 0,3 м).

      Давление  на грунт от расчетной нагрузки:

        кН/м².

      Рабочая высота из условия продавливания по подколоннику

       ,

      где h_c, b_c – размеры подколонника.

        м.

      Полная  высота фундамента устанавливается  из условий

      1) продавливания

      H = h₀ + 0,04 = 0,27 + 0,04 = 0,31 = 31 см – высота части фундамента под подколонником.

      2) заделки колонны в фундаменте

      H = l,5h_col + 25 = 1,5 × 40 + 25 = 85 см (меньше высоты подколонника).

      3) анкеровки сжатой арматуры

      Н = 24d + 25 = 24 × 2,2 + 25 = 52,8 + 25 =77,8 см.

      Принимаем полную высоту фундамента 150 см, в том числе высота подколонника 90 см, монолитной части 60 см (две ступени по 30 см) (рис. 11). Если высота части фундамента под подколонником получится больше 60 см, следует ее принять равной 60 см (две ступени по 30 см).

      Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней части (или нижней ступени) h₀₂ = 60 – 4 = 56 см условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения (b = 100 см) должно выполняться условие:

       .

      Поперечная  сила от давления грунта в сечении по грани подколонника:

       ,

      где а – размер подошвы фундамента;

      а₁ – размер подколонника;

      h₀ – рабочая высота фундамента;

      р – давление на грунт от расчетной нагрузки.

        кН.

      Поперечная  сила, воспринимаемая нижней ступенью фундамента без поперечного армирования:

        кН.

      119,98 кН < 272,16 кН – условие прочности удовлетворяется. 

Расчет  на продавливание 

      Проверяем монолитную часть или нижнюю ступень  монолитной части на прочность против продавливания:

       ,

      где R_bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

      u_m – среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания в пределах полезной высоты

        м;

      h₀₂ – рабочая высота нижней ступени фундамента или нижней части, если он состоит из одной ступени.

      Продавливающая  сила P = N – A₁p,

      где N – расчетное усилие, передающееся с колонны;

      A₁ – площадь нижнего основания пирамиды продавливания

      A₁ = (1,2 + 2 × 0,56) × (1,2 + 2 × 0,56) = 4,64 м²;

      р – давление на грунт.

      Продавливающая  сила

      Р = 3173,3 – 4,64 × 244,85 = 2037,2 кН.

       = 0,9 × 0,90 × 10³ × 0,56 × 7,04 = 3193,3 кН.

      Р = 2037,2 кН < 3193,3 кН, следовательно, прочность монолитной части или нижней ступени против продавливания обеспечена.

      Окончательно  принимаем фундамент, изображенный на рис. 10. 

Определение площади арматуры фундамента 

      Расчетная схема нижней части фундамента принимается  в виде консоли с равномерно распределенной нагрузкой, равной давлению на грунт.

      Расчетный изгибающий момент по грани подколонника определяется по формуле:

        кН×м.

      Нижняя часть фундамента имеет две ступени, поетому следует еще определить:

        кН×м.

      где а₂ – размер верхней ступени.

      Площадь сечения арматуры определяется по формуле.

        см².

        см².

      Принимаем 14Ø18 А-III с A_s1 = 35,62 см² (см. прил. 12).

      6Ø40 А-III с A_s2 = 75,4 см²

       , что больше чем μ_min = 0,05%

       , что больше чем μ_min = 0,05% 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

   

1. Байков  В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов: - 5-е  изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991.
2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1996.
3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). – М.: ЦИТП, 1986.
4. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 1.– М.: ЦИТП, 1986
5. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 2.– М.: ЦИТП, 1986
6. СНиП П-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.
7. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.
8. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Дополнение. Раздел 10. Прогибы и перемещения. / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2003.
9. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.
10. Рекомендации по расчету прочности трещиностойкости узлов преднапряженных железобетонных ферм. – М.:НИИЖБ Госстроя СССР, 1987.
11. Бородачев Н.А. Программная система для автоматизированного обучения по дисциплине "Железобетонные и каменные конструкции", 1990.