Расчет одноэтажного пром здания

    На  фундамент в уровне его обреза передаются от колонны следующие  усилия:

    1. Комбинация  (загружение 135912, табл. РСУ, прил. 1):

    , , .

    при : , , .

    2. Комбинация  (загружение 1246711, табл. РСУ, прил. 1):

    , , .

    при : , , . 

    4.2. Определение размеров подошвы фундамента.

    Предварительно  глубину заложения подошвы примем из конструктивных соображений, т.е. по минимально допустимой конструктивной высоте фундамента.

    ,

где - глубина стакана, обеспечивающая надежную заделку сплошной колонны и ее рихтовку по высоте;

     - глубина заделки  колонны в стакан;

     - минимальная толщина  дна стакана.

    Принимаем унифицированную высоту фундамента , обрез располагается на отметке –0,15. Тогда глубина заложения подошвы фундамента:

    .

    Подошву проектируем прямоугольной с соотношением сторон . Размер меньшей стороны найдем в первом приближении как для центрально нагруженного фундамента:

    ;

принимаем , тогда , принимаем .

    Площадь подошвы , момент сопротивления . 
 
 

    4.3. Проверка давления под подошвой фундамента.

    Проверим  краевые и средние давления от нагрузок с коэффициентом . Принятые размеры подошвы должны обеспечивать выполнение следующих условий:

    , , .

    Давление  на грунт определяем с учетом веса фундамента и грунта на нем по формуле:

    ,

где , - усилия на уровне подошвы фундамента от нагрузок с коэффициентом .

    Комбинация :

    ;

     

;

    ;

    .

    Комбинация :

    ;

     

;

    ;

    .

    Ввиду значительных запасов уменьшим размеры  подошвы до

, тогда  .

    Проверим  давления для комбинации при новых размерах подошвы:

    ;

     

;

    ;

    .

    Принимаем окончательно размеры подошвы  до . Давления под подошвой для комбинации при коэффициенте и без учета веса фундамента:

    ;

    .

    . 

    4.4. Определение конфигурации фундамента.

    Проверим  достаточность принятой высоты фундамента из условия продавливания от грани  колонны по формуле:

, полагая, что фундамент  состоит только  из плитной части:

,

что меньше принятой рабочей высоты .

    Принимаем одноступенчатый фундамент с высотой ступени: Выносы ступени принимаем равными , тогда размеры в плане:

    ;

    .

    Толщина стенок стакана при зазорах поверху  между гранями колонны и стенками стакана    Глубина   стакана   ;   размеры дна стакана: 

. 

    4.5. Проверка высоты нижней ступени.

    Проверим  нижнюю ступень с рабочей высотой

 на  продавливание. При  площадь

, а средняя линия  .

 

- продавливание  не произойдет.

    Далее проверим высоту по прочности наклонного сечения, начинающегося от грани второй ступени и имеющего длину горизонтальной проекции :

;

.

    Так как , принятая высота ступени достаточна. 

    4.6. Проверка фундамента на продавливание дна стакана и на раскалывание

    ,

где ; тогда .

    Условие не выполняется, следовательно, необходимо сделать проверку на продавливание  от дна стакана:

    ,

где ; ;

;

 

.

    Проверяем условие:

- условие выполняется,  поэтому выполнять  проверку на раскалывание  фундамента не  надо. 

    4.7. Подбор арматуры подошвы

    Площадь сечения рабочей арматуры подошвы  подбирается в обоих направлениях и вычисляется по формуле:

    .

    Подбор  арматуры в направлении  длинной стороны.

    Рассматриваются сечения: I – I – по грани подколонника; II – II – по грани колонны (рис. 16).

    

    Рис. 16. Размеры и расчетные сечения фундамента.

    Сечение I – I ():

 

;

;

.

    Сечение II – II ():

;

;

.

    Принимаем в направлении длиной стороны  подошвы 17Ø14 А-II (

) с шагом 200 мм.

    Подбор  арматуры в направлении  короткой стороны.

    Расчет  ведем по среднему давлению по подошве . Учитываем, что стержни этого направления будут во втором ряду, поэтому рабочая высота . Полагаем, что диаметр стержней вдоль короткой стороны будет не более 14 мм. Рассматриваются сечения по граням тех же уступов, что и в направлении длинной стороны.

    Сечение I’ – I’ ():

 

;

.

    Сечение II’ – II’ ():

;

.

    Принимаем в направлении длиной стороны  подошвы 14Ø12 А-II (

) с шагом 200 мм.

    Подошву армируем двумя плоскими сетками  С1 и С2, укладываемыми друг на друга; при этом шаг стержней в каждой сетке составляет 200 мм. Так как размер одной стороны фундамента превышают 3 м, то в сетке С2 стержни в направлении длиной стороны  составляют  0,8  длины стержней  тех же  направлений в сетке С1  (рис. 13). 

    4.8. Расчет подколонника и его стаканной части.

    При толщине стенок стакана поверху  стенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой по расчету.

    Подбор  продольной арматуры.

    Продольная арматура подбирается на внецентренное сжатие в сечениях III - III и IV – IV (рис. 17).

Рис. 17. К расчету подколонника.

    Сечение III – III приводим к эквивалентному двутавровому:

    ;

    ;

    ;

    .

    Армирование подколонника принимаем симметричным, .

    Усилия  в сечении III – III:

    ;

    ;

    .

    Проверяем положение нулевой линии:

    .

    Нейтральная линия проходит в полке, поэтому  арматуру подбираем как для прямоугольного сечения шириной  и рабочей высотой .

    Эксцентриситет  продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры:

    .

    Вспомогательные коэффициенты:

    ;

    ;

    .

    Требуемая площадь сечения симметричной арматуры:

     

    .

    По  расчету продольная арматура не требуется, но по конструктивным требованиям ее количество должно быть не менее 0,05% площади  поперечного сечения подколонника:

    .

    Принимаем по 6 Ø14 А-II () у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней, параллельных плоскости изгиба, принимаем стержни минимально допустимого диаметра с шагом не более 400 мм, т.е. по 4 Ø10 А-II.

    В сечении IV – IV усилия незначительно больше, чем в сечении III – III, поэтому арматуру оставляем без изменений.

    Подбор  поперечной арматуры стакана.

    Стенки  стакана армируют горизонтальными  плоскимим сетками. Стержни сеток диаметром не менее 8 мм располагаются у наружных и внутренних граней стакана (рис. 11). Шаг сеток 100÷200 мм. Обычно задаются расположением сеток по высоте стакана, а диаметр стержней определяют расчетом.

    Расчет  производится в зависимости от величины эксцентриситета продольной силы, причем усилия M и N принимаются в уровне нижнего торца колонны.

    Комбинация :

    ;

    ;

    .

    Комбинация :

    ;

    ;

    .

    Расчетной является комбинация .

    Принимаем сетки из арматуры А-I () с шагом 200 мм; верхняя сетка устанавливается на расстоянии 50 мм от верха стакана.