Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
3. Расчетно-конструктивный раздел
3.1.1. Оценка инженерно-геологических условий
Проектирование фундаментов начинается с ознакомления и оценки грунтовых условий, а также расчета недостающих показателей.
Плотность твердых частиц для песчаных и крупнообломочных грунтов равна ρs=2,66 т/м3.
Недостающие физические характеристики песчаного грунта определяю по формулам: плотность сухого грунта ρd=ρs/(е+1); влажность W=(ρ-ρd)/ρd;
степень водонасыщения Sr=W∙ρs/(e∙ρw), где е – коэффициент пористости, ρw –плотность воды, 1т/м3.
Для насыпных и крупнообломочных грунтов дополнительно определяю только удельный вес.
Удельный вес грунтов находящихся выше уровня подземных вод, рассчитываю по формуле, γ=ρ∙g, где g – ускорение свободного падения, 10м/с2.
Полное наименование песчаного грунта принимаю в зависимости от плотности сложения и степени влажности.
Механические характеристики песчаных грунтов: удельное сцепление с, угол внутреннего трения φ и модуль деформации Е нахожу по таблицам. Значение расчетного сопротивления грунта R0 также определяю по таблицам.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
88
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
Таблица 21 - Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
|
Наименование грунта |
h, м |
W, д.е. |
е, д.е. |
Плотность, т/м3 |
γ, (γsb) кН/м3 |
Sr, д.е. |
Расчетные характеристики |
R0, кПа |
||||
|
ρ |
ρs |
ρd |
φII, град |
СII, кПа |
Е, МПа |
|||||||
|
Насыпной грунт: галька, песок, почва |
0,9 |
- |
- |
1,7 |
- |
- |
17 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Песок пылеватый, средней плотности, маловлажный |
1,1 |
0,07 |
0,75 |
1,6 |
2,66 |
1,5 |
16 |
0,25 |
26 |
2 |
11 |
250 |
|
Галечниковый грунт с песчаным заполнителем и включением валунов |
6,3 |
- |
- |
1,95 |
2,66 |
- |
19,5 |
- |
38 |
1 |
40 |
600 |
|
Галечниковый грунт с песчаным заполнителем и включением валунов |
0,2 |
- |
- |
- |
2,66 |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
Примечание: подчеркнутые значениями в таблице – известные значения.
В ходе выполнении оценки инженерно-геологических условий пучинистых при промерзании грунтов обнаружено не было. В качестве основания не могут выступать насыпные (техногенные) грунты. Несущими слоями грунта могут служить песок пылеватый, средней плотности, маловлажный и галечниковый грунт с песчаным заполнителем и включением валунов, на которые можно опереть фундамент мелкого заложения. Грунтовые воды залегают на глубине 8,3м, они не являются агрессивными по отношению к бетону.
3.1.2. Определение глубины заложения фундамента
Глубина заложения фундамента принимается как наибольшая из следующих трех условий:
1. конструктивных особенностей здания;
2. конструктивных требований, предъявляемых к фундаментам;
3. промерзания в пучинистых грунтах;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
89
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
4. заглубления подошвы фундамента в слой грунта с лучшими строительными свойствами (более прочный и менее деформативный).
Проектируемое здание имеет полуэксплуатируемый подвал (техническое подполье), а существующее здание имеет эксплуатируемый подвал. Отметка пола подвала вновь строящегося здания составляет 1,05м от уровня планировочной поверхности. В этом случае отметку заложения фундаментов необходимо принять на 0,6м (для нескальных грунтов) ниже отметки пола подвала. Исходя из конструктивных требований, минимальная глубина заложения фундаментов вновь строящегося здания составляет 1,05м+0,6м=1,65м, тогда в качестве основания фундамента мелкого заложения будет выступать песок пылеватый который не является наиболее прочным грунтом, имеющим лучшие строительные свойства.
Конструктивная глубина заложения зависит от обеспечения заделки колонны в фундамент, от наименьшей толщины плиты фундамента. Глубина заделки типовых железобетонных колонн для многоэтажных общественных зданий в фундамент зависит от отметки их низа и составляет 0,45м. Глубина стакана принимается на 0,05м ниже торца колонны, минимальная толщина плиты составляет 0,2м. Тогда минимальная высота фундамента составляет 0,7м. Исходя из того, что высота фундамента должна быть кратна модулю 300мм, предварительно принимаю высоту фундамента 0,9м.
В пучинистых грунтах глубина заложения фундамента должна быть больше расчетной глубины промерзания, чтобы исключить воздействие нормальных сил пучения грунта на подошву фундамента.
Расчетная глубина промерзания грунта определяется по формуле:
df=кn∙dfn; (10)
где kn – коэффициент влияния теплового режима сооружения, для зданий с подвалом или техническим подпольем, при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам 5ОС - 0,7;
dfn – нормативная глубина промерзания песка пылеватого в Красноярске 3,1м.
df=кn∙dfn=0,7∙3,1=2,17=2,2м.
В данном случае все грунты инженерно-гнологического разреза являются непучинистыми. Галечниковый грунт с песчаным заполнителем и включением валунов является непучинистый при любой глубине залегания подземных вод, а пески пылеватые не являются пучинистыми так как расстояние от горизонта подземных вод до расчетной глубины промерзания превышает 2м, dw-df=8,3-2,2=6,1м>2м. Поэтому при проектировании новых фундаментов условие заложения их ниже глубины сезонного промерзания не учитывается.
Так как напластование грунтов слоистое, то в качестве основания предпочтителен слой более прочного грунта, залегающий выше уровня подземных вод. Грунтом с наилучшими строительными свойствами является наиболее прочный из представленных на инженерно-геологическом разрезе галечниковый грунт с песчаным заполнителем и включением валунов
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
90
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
(R0=600кПа), залегающий выше уровня грунтовых вод, следовательно данный вид грунта является наиболее подходящим для основания фундаментов мелкого заложения. Он залегает с отметки 2,0м. Подошву фундамента необходимо заглубить в кровлю галечникого грунта не менее чем на 0,3м. Поэтому предварительная минимальная глубина заложения фундаментов под колонны наружных рядов составляет 2,3м.
Для фундаментов под колонны внутренних рядов отапливаемых зданий с холодным подвалом и техническим подпольем глубину заложения фундаментов исчисляю от пола подвала, исходя из конструктивных условий: минимальная глубина заложения фундамента в нескальный грунт не должна быть меньше 0,6м. Отметка пола подвала вновь строящихся блоков здания составляет 1,05м от отметки планировки. На данной глубине, отсчитывая от дневной поверхности, залегает песок пылеватый, который не является наиболее прочным из представленных грунтов, поэтому в качестве основания фундаментов под колонны внутренних рядов выступает галечниковый грунт с песчаным заполнителем и включением валунов. В этом случае минимальная глубина заложения фундаментов под колонны внутренних рядов будет совпадать с глубиной заложения фундаментов под колонны наружных рядов и составит 2,3м.
Окончательно принимаю глубину заложения фундаментов под колонны наружных и внутренних рядов здания как наибольшую из ранее перечисленных условий - 2,4м. Данная величина кратна модулю 150мм. При этом соблюдается минимальное расстояние от подошвы фундамента до уровня грунтовых вод (5,9>0,5м).
Получившаяся глубина заложения фундаментов под колонны наружных и внутренних рядов вновь строящего здания полностью совпадает с глубиной заложения фундаментов существующего здания, что является верным и правильным при проектировании фундаментов пристроек.
3.1.4. Определение предварительных размеров подошвы фундамента
Площадь подошвы фундамента определяется по формуле:
А = NII/(Ro-γmt∙d);(11)
где NII – сумма вертикальных нагрузок, действующих на обрезе фундамента, кН;
Ro – расчетное сопротивление грунта, кПа;
γmt – среднее значение удельного веса грунта и бетона, равное 20кН/м3;
d – глубина заложения фундамента, м.
Площади подошв фундаментов и их размеры для отдельных вновь строящихся блоков здания будут разные, так как нагрузки на отдельные блоки здания различны. Это зависит от шага колонн, количества этажей, расположения колонн в плане (колонны крайнего или среднего рядов) и т.д. Поэтому расчет площади подошвы фундаментов и его размеров будут вестись для отдельных участков вновь строящихся блоков здания.
3.1.4.1.Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д (фундаменты под колонны крайних рядов)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
121
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 753,17/(600-20∙2,4)=1,36м2.
Размеры подошвы определяю, считая, что фундамент под колонны наружных рядов имеет прямоугольную форму, так как в этом случае на фундамент действуют силы давления грунта, при этом фундамент ориентируется длинной стороной в плоскости действия наибольшего момента.
Соотношение сторон прямоугольного фундамента η=l/b ограничиваю значением η≤1,2-1,5 и принимаю η=1,5.
Размеры сторон подошвы фундамента определяются по соотношениям:
b=(А/ η)0,5;
l= η∙b;
b=(А/ η)0,5=(1,36/1,5)0,5=0,95м;
l= η∙b=1,5∙0,96=1,44м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Предварительные размеры фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д - b=1200мм, l=1500мм, А=1,8м2.
3.1.4.2. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г (фундаменты под колонны крайних рядов)
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 386,61/(600-20∙2,4)=0,7м2.
Размеры подошвы определяю, считая, что фундамент под колонны наружных рядов имеет квадратную форму, так как площадь подошвы фундамента мала и нагрузки на него не велика.
Размеры сторон подошвы фундамента:
b=l=(0,7)0,5=0,84м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Предварительные размеры фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г - b=900мм, l=900мм, А=0,81м2.
3.1.4.3. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2 (фундаменты под колонны крайних рядов)
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 276,23/(600-20∙2,4)=0,5м2.
Размеры подошвы определяю, считая, что фундамент под колонны наружных рядов имеет квадратную форму, так как площадь подошвы фундамента мала и нагрузки на него не велика.
Размеры сторон подошвы фундамента:
b=l=(0,5)0,5=0,71м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Предварительные размеры фундаментов, расположенных по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2 - b=900мм, l=900мм, А=0,81м2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
122
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
3.1.4.4. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям 3, 6 в осях А/3, А/6 (фундаменты под колонны крайних рядов)
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 767,53/(600-20∙2,4)=1,39м2.
Размеры подошвы определяю, считая, что фундамент под колонны наружных рядов имеет прямоугольную форму, так как в этом случае на фундамент действуют силы давления грунта, при этом фундамент ориентируется длинной стороной в плоскости действия наибольшего момента.
Соотношение сторон прямоугольного фундамента η=l/b ограничиваю значением η≤1,2-1,5 и принимаю η=1,5.
Размеры сторон подошвы фундамента:
b=(А/ η)0,5=(1,39/1,5)0,5=0,96м;
l= η∙b=1,5∙0,96=1,44м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Предварительные размеры фундаментов, расположенных по осям 3, 6 в осях А/3, А/6 - b=1200мм, l=1500мм, А=1,8м2.
3.1.4.5. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям 4, 5 в осях А/4, А/5 (фундаменты под колонны средних рядов)
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 1210,5 /(600-20∙2,4)=2,19м2.
Размеры подошвы определяю, считая, что фундамент под колонны среднего ряда имеет квадратную форму.
Размеры сторон подошвы фундамента:
b=l=(2,19)0,5=1,47м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Предварительные размеры фундаментов, расположенных по осям 4,5 в осях А/4, А/5 - b=1500мм, l=1500мм, А=2,25м2.
3.1.4.6. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям А, В, в осях 1-8 (фундаменты под колонны крайних рядов) до реконструкции
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 731,11/(600-20∙2,4)=1,32м2.
Размеры существующих фундаментов, расположенных по осям А, В, в осях 1-8 составляют 1200х1500мм, а площадь А=1,8м2. В этом случае существующие фундаменты работают с запасом к=(1,8-1,32)/1,8 =26,67%, на 73,33%, но если учесть корректировку площади подошвы фундаментов, связанную с кратностью размеров ее ширины и длины, то получится, что запроектированный фундамент работает на 100%. Так размеры прямоугольной подошвы фундамента при соотношении его сторон η=l/b=1,5, составляют:
b=(А/ η)0,5=(1,32/1,5)0,5=0,94м;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
123
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
l= η∙b=1,5∙0,94=1,41м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Размеры фундаментов, расположенных по осям А, В в осях 1-8 - b=1200мм, l=1500мм, А=1,8м2.
3.1.4.7. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по оси Б, в осях 2-7 (фундаменты под колонны среднего ряда) до реконструкции
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 1204,38/(600-20∙2,4)=2,18м2.
Размеры существующих фундаментов, расположенных по оси Б, в осях 2-7 составляют 1200х2100мм, а площадь А=2,52м2. В этом случае существующие фундаменты работают с запасом к=(2,52-2,18)/2,52 =13,5%, на 86,5%, но если учесть корректировку площади подошвы фундаментов, связанную с кратностью размеров ее ширины и длины, то получится, что запроектированный фундамент работает на 100%. Так размеры прямоугольной подошвы фундамента при соотношении его сторон η=l/b=1,65, составляют:
b=(А/ η)0,5=(2,18/1,65)0,5=1,15м;
l= η∙b=1,65∙1,15=1,89м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Размеры фундаментов, расположенных по оси Б в осях 2-7 - b=1200мм, l=2100мм, А=2,52м2.
3.1.4.8. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по осям А, В, в осях 1-8 (фундаменты под колонны крайних рядов) после реконструкции
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 731,23/(600-20∙2,4)=1,32м2.
Размеры существующих фундаментов, расположенных по осям А, В, в осях 1-8 составляют 1200х1500мм, а площадь А=1,8м2. В этом случае существующие фундаменты работают с запасом к=(1,8-1,32)/1,8 =26,67%, на 73,33%, но если учесть корректировку площади подошвы фундаментов, связанную с кратностью размеров ее ширины и длины, то получится, что запроектированный фундамент работает на 100%. Так размеры прямоугольной подошвы фундамента при соотношении его сторон η=l/b=1,5, составляют:
b=(А/ η)0,5=(1,32/1,5)0,5=0,94м;
l= η∙b=1,5∙0,94=1,41м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Размеры фундаментов, расположенных по осям А, В в осях 1-8 - b=1200мм, l=1500мм, А=1,8м2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
124
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
3.1.4.9. Расчет площади подошвы фундаментов, расположенных по оси Б, в осях 2-7 (фундаменты под колонны среднего ряда) после реконструкции
А = NII/(Ro-γmt∙d)= 1188,46/(600-20∙2,4)=2,15м2.
Размеры существующих фундаментов, расположенных по оси Б, в осях 2-7 составляют 1200х2100мм, а площадь А=2,52м2. В этом случае существующие фундаменты работают с запасом к=(2,52-2,15)/2,52 =14,7%, на 85,3%, но если учесть корректировку площади подошвы фундаментов, связанную с кратностью размеров ее ширины и длины, то получится, что запроектированный фундамент работает на 100%. Так размеры прямоугольной подошвы фундамента при соотношении его сторон η=l/b=1,65, составляют:
b=(А/ η)0,5=(2,15/1,65)0,5=1,14м;
l= η∙b=1,65∙1,14=1,88м.
Полученные данные округляю до значений кратных модулю 300мм. Размеры фундаментов, расположенных по оси Б в осях 2-7 - b=1200мм, l=2100мм, А=2,52м2.
Расчет размеров и площадей подошвы существующих фундаментов до и после проведения реконструкции показал их неизменность. Это говорит о том, что мероприятия по усилению существующих фундаментов не требуются, так как запас их прочности обеспечивает возможность проведения реконструкции.
3.1.5. Определение расчетного сопротивления грунта основания
Расчетное сопротивление грунта рассчитываю для каждого типа фундамента с разными площадями и ширинами подошв.
Расчетное сопротивление грунта основания для зданий с подвалом вычисляется по формуле:
R =((γС1∙γС2)/к)∙ MKzbII + MgdII/ + (Mg –1)dbII/ + McCII ; (12)
где γCI и γC2 – коэффициенты условия работы, γCI=1,4, γC2=1,4;
к – коэффициент, равный 1,1, так как значения С и φ определены по таблицам;
Мγ, Мg и Мc – коэффициенты, зависящие от φ, Мγ=2,11, Мg=9,44, Мc=10,8;
Кz - коэффициент, равный 1, так как b≤10 м;
γII – расчетное значение удельного веса грунта ниже подошвы фундамента, 19,5кН/м3; (средневзвешенное - при слоистом напластовании до глубины z = b);
γII/ - то же для грунта выше подошвы фундамента, 17 кН/м3;
СII – расчетное значение удельного сцепления грунта под подошвой фундамента, 1кПа;
d – приведенная глубина заложения фундамента, исчисляемая от пола подвала:
d=(hs + hcf )∙γСf/γII;(13)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
125
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
где hs – толщина слоя грунта выше подошвы со стороны подвала, 1,35м;
hcf – толщина конструкции пола подвала, 0м;
γcf - удельный вес материала пола 17кН/м3;
d=(hs + hcf )∙γСf/γII=(1,35+0)∙17/19,5=1,18м;
db - глубина подвала, исчисляемая от отметки планировки до пола подвала, 1,05м.
3.1.5.1. Определение расчетного сопротивления грунта основания фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по осям 3, 6 в осях А/3, А/6, по осям А, В, в осях 1-8 и по оси Б в осях 2-7 с шириной подошвы b=1,2м
R =((γС1∙γС2)/к)∙ MKzbII + MgdII/ + (Mg –1)dbII/ + McCII=((1,4∙1,4)/1,1)∙ 2,11∙1∙1,2∙19,5 + 9,44∙1,18∙17+(9,44–1)∙1,05∙17+10,8∙1=712,35кПа.
Полученное значение расчетного сопротивления грунта сравниваю с табличным ((712,35-600)/712,35)∙100%=15,8%.
Так как расхождение в значениях расчетного сопротивления грунта и сопротивления грунта, определенного по таблице не превышает 20%, оставляю прежние значения размеров и площади фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по осям 3, 6 в осях А/3, А/6.
Полученное значение расчетного сопротивления грунта ограничиваю, принимая его равным 600кПа из-за возможного ухудшения свойств грунта основания (например, при рытье котлована, обводнении и промерзании), при этом расхождение в значениях сопротивлений грунта галечникова с песчаным заполнителем и включением валунов составит 15,8%. Предварительные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по осям 3, 6 в осях А/3, А/6, по осям А,В, в осях 1-8 составляют на данном этапе расчета b=1200мм, l=1500мм, а по оси Б в осях 2-7- b=1200мм, l=2100мм .
Определение расчетного сопротивления грунта основания под фундаментами, расположенными по осям А, В, в осях 1-8 и по оси Б в осях 2-7, показало, что сопротивление грунта до и после проведения реконструкции не изменится, ввиду неизменности площадей подошв существующих фундаментов. Это говорит о том, что мероприятия по усилению грунтов не требуются, так как запас их прочности обеспечивает возможность проведения реконструкции. Также необходимо учесть, что при длительной эксплуатации здания грунт основания получил некоторое уплотнение, и фактическое значение сопротивления грунта превышает принятое, о чем свидетельствует определение расчетного сопротивления грунта.
3.1.5.2. Определение расчетного сопротивления грунта основания фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2 с шириной подошвы b=0,9м
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
126
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
R =((γС1∙γС2)/к)∙ MKzbII + MgdII/ + (Mg –1)dbII/ + McCII=((1,4∙1,4)/1,1)∙ 2,11∙1∙0,9∙19,5 + 9,44∙1,18∙17+(9,44–1)∙1,05∙17+10,8∙1=691,08кПа.
Полученное значение расчетного сопротивления грунта сравниваю с табличным ((691,08-600)/691,08)∙100%=13,2%.
Так как расхождение в значениях расчетного сопротивления грунта и сопротивления грунта, определенного по таблице не превышает 20%, оставляю прежние значения размеров и площади фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2.
Полученное значение расчетного сопротивления грунта ограничиваю, принимая его равным 600кПа из-за возможного ухудшения свойств грунта основания, при этом расхождение в значениях сопротивлений грунта галечникова с песчаным заполнителем и включением валунов составит 13,2%. Предварительные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2 составляют на данном этапе расчета b=900мм, l=900мм.
3.1.5.3. Определение расчетного сопротивления грунта основания фундаментов, расположенных по осям 4,5 в осях А/4, А/5 с шириной подошвы b=1,5м
R =((γС1∙γС2)/к)∙ MKzbII + MgdII/ + (Mg –1)dbII/ + McCII=((1,4∙1,4)/1,1)∙ 2,11∙1∙1,5∙19,5 + 9,44∙1,18∙17+(9,44–1)∙1,05∙17+10,8∙1=735,07кПа.
Полученное значение расчетного сопротивления грунта сравниваю с табличным ((735,07-600)/735,07)∙100%=18,4%.
Так как расхождение в значениях расчетного сопротивления грунта и сопротивления грунта, определенного по таблице не превышает 20%, оставляю прежние значения размеров и площади фундаментов под колонны среднего ряда по осям 4,5 в осях А/4, А/5.
Полученное значение расчетного сопротивления грунта ограничиваю, принимая его равным 600кПа из-за возможного ухудшения свойств грунта основания, при этом расхождение в значениях сопротивлений грунта галечникова с песчаным заполнителем и включением валунов составит 18,4%. Предварительные размеры фундаментов под колонны среднего ряда по осям 4,5 в осях А/4, А/5 составляют на данном этапе расчета b=1500мм, l=1500мм.
3.1.6. Проверка условий расчета основания по деформациям
Основным расчетом основания является расчет по деформациям, при этом расчетная схема для определения осадки принимается в виде линейно-деформационного полупространства, поэтому давление на основание не должно превосходить расчетного сопротивления R=600кПа.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
127
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
Таким образом, возможность данного расчета по деформациям проверяется следующим условием: PII≤R.
Среднее давление под подошвой фундамента определяю:
по формуле:
РII=NII// A; (14)
где NII/=NII+GfII - наибольшая вертикальная нагрузка на фундамент;
3.1.6.1. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д (фундаменты под колонны крайних рядов)
NII/=NII+GfII=753,17+86,4=839,57кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,2∙1,5∙2,4∙20=86,4кН – вес грунта-фундамента;
РII=NII// A=839,57/1,8=466,43кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 466,43кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-466,43)/600) ∙100%=22,3%>10%. Уменьшение размеров фундаментов не целесообразно, так как при уменьшении длины подошвы фундамента, последний примет квадратную форму, что не желательно для фундаментов под колонны наружных стен, а при изменении ширины подошвы фундамента его площадь будет не достаточна для восприятия нагрузки. Так как условие выполняется, то оставляю размеры фундамента прежними. Окончательные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д составляют b=1200мм, l=1500мм, А=1,8м2.
3.1.6.2. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г (фундаменты под колонны крайних рядов)
NII/=NII+GfII=386,61+38,88=425,49кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =0,9∙0,9∙2,4∙20=38,88кН;
РII=NII// A=425,49/0,81=525,3кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 525,3кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-525,3)/600) ∙100%=12,45%>10%. Уменьшение площади подошвы фундамента не возможно из конструктивных соображений. Так как условие выполняется, то оставляю размеры фундамента прежними. Окончательные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г составляют b=900мм, l=900мм, А=0,81м2.
3.1.6.3. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2 (фундаменты под колонны крайних рядов)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
128
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
NII/=NII+GfII=276,23+38,88=315,11кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =0,9∙0,9∙2,4∙20=38,88кН;
РII=NII// A=315,11/0,81=389,02кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 389,02кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-389,02)/600)∙100%=35,16%>10%. Уменьшение площади подошвы фундамента не возможно из конструктивных соображений. Так как условие выполняется, то оставляю размеры фундамента прежними. Окончательные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2 составляют b=900мм, l=900мм, А=0,81м2.
3.1.6.4. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям 3, 6 в осях А/3, А/6 (фундаменты под колонны крайних рядов)
NII/=NII+GfII=767,53+86,4=853,93кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,2∙1,5∙2,4∙20=86,4кН;
РII=NII// A=853,93/1,8=474,41кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 474,41кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-474,41)/600) ∙100%=20,93%>10%. Уменьшение размеров фундаментов не целесообразно, так как при уменьшении длины подошвы фундамента, последний примет квадратную форму, что не желательно для фундаментов под колонны наружных стен, а при изменении ширины подошвы фундамента его площадь будет не достаточна для восприятия нагрузки. Так как данное условие выполняется, то оставляю размеры фундамента прежними. Окончательные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 3, 6 в осях А/3, А/6 составляют b=1200мм, l=1500мм, А=1,8м2.
3.1.6.5. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям 4, 5 в осях А/4, А/5 (фундаменты под колонны среднего ряда)
NII/=NII+GfII=1210,5+108=1318,5кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,5∙1,5∙2,4∙20=108кН
РII=NII// A=1318,5/2,25=586кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 586кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-586)/600)∙100%=2,3%<10%. Так как условие выполняется, то оставляю размеры фундамента прежними. Окончательные размеры фундаментов под колонны крайнего ряда по осям 4, 5 в осях А/4, А/5 составляют b=1500мм, l=1500мм, А=2,25м2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
129
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
3.1.6.6. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям А, В, в осях 1-8 (фундаменты под колонны крайних рядов) до реконструкции
NII/=NII+GfII=731,11+86,4=817,51кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,2∙1,5∙2,4∙20=86,4кН
РII=NII// A=817,51/1,8=454,17кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 454,17кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-454,17)/600) ∙100%=24,31%>10%.
3.1.6.7. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по оси Б в осях 2-7 (фундаменты под колонны среднего ряда) до реконструкции
NII/=NII+GfII=1204,38+120,96=1325,34кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,2∙2,1∙2,4∙20=120,96кН
РII=NII// A=1325,34/2,52=525,93кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 525,93кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-525,93)/600)∙100%=12,35%>10%.
3.1.6.8. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по осям А, В, в осях 1-8 (фундаменты под колонны крайних рядов) после реконструкции
NII/=NII+GfII=731,23+86,4=817,63кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,2∙1,5∙2,4∙20=86,4кН
РII=NII// A=817,63/1,8=454,24кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 454,24кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-454,24)/600) ∙100%=24,29%>10%.
3.1.6.9. Проверка условия расчета основания фундаментов по деформациям, расположенных по оси Б в осях 2-7 (фундаменты под колонны среднего ряда) после реконструкции
NII/=NII+GfII=1188,46+120,96=1309,42кН;
GfII=b∙l∙d∙γmt =1,2∙2,1∙2,4∙20=120,96кН
РII=NII// A=1309,42/2,52=519,61кПа.
Полученное среднее давление сопоставляю с расчетным сопротивлением 519,61кПа<600кПа, разница между РII и R0 составляет
((600-519,61)/600)∙100%=13,4%>10%.
Проверка условия расчета основания по деформациям под фундаментами существующего здания показала, что проведение его
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
130
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
реконструкции не приведет к существенному изменению среднего давления под подошвами фундаментов, а даже снизит его, что не повлечет за собой увеличение деформации грунта основания, а, следовательно, и проведение мероприятий по его усилению.
Вышеперечисленные расчеты подтверждают, что проведение реконструкции существующего здания не повлечет за собой последствий, негативно отражающихся на эксплуатации грунтов основания, фундаментов и здания в целом, при этом будет обеспечиваться надежная эксплуатация его после проведения реконструкции.
3.1.7. Конструирование и расчет столбчатых железобетонных фундаментов
Столбчатый фундамент состоит из плиты и подколонника, который имеет углубление (стакан) для заделки сборной железобетонной колонны. Конструирование монолитных столбчатых фундаментов начинаю с назначения размеров стакана и подколонника. Глубина заделки типовых железобетонных колонн для многоэтажных общественных зданий в фундамент зависит от отметки их низа и составляет 0,45м. Глубину стакана назначаю на 0,05м ниже отметки нижнего торца колонны, минимальная толщина плиты составляет 0,2м. Тогда минимальная высота фундамента составляет 0,7м. Исходя из того, что высота фундамента должна быть кратна модулю 300мм, предварительно принимаю высоту фундамента 0,9м. Размеры стакана понизу принимаю на 100мм больше размеров сечения колонны – 400мм, поверху – больше на 150мм – 500мм. Учитывая, что все размеры монолитного фундамента в плане должны быть кратны 300мм, размеры подколонника в плане принимаю 900х900мм для типовых сборных железобетонных колонн многоэтажных общественных зданий сечением 300х300мм. Высота стакана составляет 600мм. Отметка обреза фундамента составляет 1,5м. Продольная и поперечная оси колонны совмещаются с геометрическим центром подошвы фундамента.
Количество ступеней фундаментов с размерами подошвы 1500х1500 и 1200х1500мм принимаю 1, высота ступеней составляет 300мм; для фундаментов с размерами 900х900мм ступени не назначаются исходя из конструктивных соображений. Количество ступеней каждого отдельного проектируемого фундамента одинаково по различным его сторонам. Вылеты ступеней для фундаментов с размерами подошвы 1500х1500мм и 1200х 1500мм принимаю 1, ширина вылета ступеней составляет 300мм.
Класс тяжелого бетона монолитных столбчатых фундаментов предварительно принимаю В15, с маркой по морозостойкости F50.
Плитная часть фундаментов проверяется расчетом на продавливание колонной при действии только продольной силы, так как расстояние от дна стакана до плитной части меньше расстояния от грани колонны до грани подколонника (фундаменты являются низкими):
hcf - dp < 0,5∙(lcf - lc);(15)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
131
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
где hcf – высота подколонника;
dp – глубина стакана;
lcf – длина поперечного сечения подколонника;
lc – длина поперечного сечения колонны;
hcf - dp <0,5∙(lcf - lc); 0,6-0,6<0,5∙(0,9-0,3); 0<0,3.
Расчет плитной части низких фундаментов на продавливание колонной выполняется для каждого из всех вновь проектируемых фундаментов, имеющих различные нагрузки, различные размеры подошвы, но одинаковую высоту.
Проверка фундаментов по прочности на продавливание колонной от дна стакана производится из условия:
Nс≤(b∙l∙Rbt∙bm∙ho,p)/A0;(16)
где Nс – расчетная (для расчета по I предельному состоянию) продольная сила в уровне торца колоны;
Nс=α∙N;
α – коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на плитную часть фундамента через стенки стакана за счет сцепления бетона колонны с фундаментом;
α=(1-0,4∙ Rbt∙Ас/Nк);
Rbt – расчетное сопротивление бетона замоноличивания стакана, 660кПа, для бетона марки В12,5;
Ас – площадь боковой поверхности колонны в пределах ее заделки в стакан;
Ас=2∙(bc+lc)∙dc
Nк – расчетная нагрузка в уровне обреза фундамента, кН;
bm=bp+ ho,p;
ho,p – рабочая высота пирамиды продавливания, равная расстоянию от дна стакана до плоскости расположения растянутой арматуры;
A0=0,5∙b∙(l-lр-2∙ho,p)-0,25∙(b-bp-2∙ho,p)2;
Rbt – расчетное сопротивление бетона фундамента по прочности, для бетона классом В15 Rbt=750кПа.
3.1.7.1. Проверка фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д, по прочности на продавливание колонной плитной части от дна стакана
Ас=2∙(bc+lc)∙dc=2∙(0,3+0,3)∙0,45=0,54м;
α=(1-0,4∙ Rbt∙Ас/Nк)=(1-0,4∙660∙0,54/957,13)=0,85;
bm=bp+ ho,p=0,4+0,25=0,65;
A0=0,5∙b∙(l-lр-2∙ho,p)-0,25∙(b-bp-2∙ho,p)2=0,5∙1,2∙(1,5-0,4-2∙0,25)-0,25∙(1,2-0,4-2∙0,25)2=0,34;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
132
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
Nс≤(b∙l∙Rbt∙bm∙ho,p)/A0; 957,13∙0,85≤(1,2∙1,5∙750∙0,65∙0,25)/0,34; 813,56>645,22. Условие не выполняется, поэтому увеличиваю высоту фундамента на 300мм – 1200мм. При этом в плитной части фундамента не будет образовывать пирамида продавливания, ее границы будут выходить за пределы плиты фундамента, а, следовательно, расчет на продавливание колонной плитной части фундамента от дна стакана по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д не требуется при высоте фундамента 1200мм.
3.1.7.2. Проверка фундаментов, расположенных по осям 3, 6 в осях А/3, А/6, по прочности на продавливание колонной плитной части от дна стакана
Ас=2∙(bc+lc)∙dc=2∙(0,3+0,3)∙0,45=0,54м;
α=(1-0,4∙ Rbt∙Ас/Nк)=(1-0,4∙660∙0,54/965,01)=0,85;
bm=bp+ ho,p=0,4+0,25=0,65;
A0=0,5∙b∙(l-lр-2∙ho,p)-0,25∙(b-bp-2∙ho,p)2=0,5∙1,2∙(1,5-0,4-2∙0,25)-0,25∙(1,2-0,4-2∙0,25)2=0,34;
Nс≤(b∙l∙Rbt∙bm∙ho,p)/A0; 965,01∙0,85>(1,2∙1,5∙750∙0,65∙0,25)/0,34; 820,26>645,22, условие не выполняется, поэтому увеличиваю высоту фундамента на 300мм – 1200мм. При этом в плитной части фундамента не будет образовываться пирамида продавливания, ее границы будут выходить за пределы плиты фундамента, а, следовательно, расчет на продавливание колонной плитной части фундамента от дна стакана по осям 3, 6 в осях А/3, А/6 не требуется при высоте фундамента 1200мм.
3.1.7.3. Проверка фундаментов, расположенных по осям по осям 4, 5 в осях А/4, А/5, по прочности на продавливание колонной плитной части от дна стакана
Ас=2∙(bc+lc)∙dc=2∙(0,3+0,3)∙0,45=0,54м;
α=(1-0,4∙ Rbt∙Ас/Nк)=(1-0,4∙660∙0,54/1564,5)=0,91;
bm=bp+ ho,p=0,4+0,25=0,65;
A0=0,5∙b∙(l-lр-2∙ho,p)-0,25∙(b-bp-2∙ho,p)2=0,5∙1,5∙(1,5-0,4-2∙0,25)-0,25∙(1,5-0,4-2∙0,25)2=0,36;
Nс≤(b∙l∙Rbt∙bm∙ho,p)/A0; 1564,5∙0,91>(1,5∙1,5∙750∙0,65∙0,25)/0,36; 1423,7>761,72, условие не выполняется, поэтому увеличиваю высоту фундамента на 300мм – 1200мм. При этом в плитной части фундамента не будет образовывать пирамида продавливания, ее границы будут выходить за пределы плиты фундамента, а, следовательно, расчет на продавливание колонной плитной части фундамента от дна стакана по осям 4, 5 в осях А/4, А/5 не требуется, при высоте фундамента 1200мм.
Проверка фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г и по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2, по прочности на продавливание колонной плитной части от дна стакана не производится, так как фундаменты в данном случае состоят лишь из подколонника, то есть
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
133
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
ширина последнего совпадает с шириной плитной части и пирамида продавливания образовывать не будет, ее границы будут выходить за пределы плиты фундамента – подколонника.
Плита фундамента армируется одной сеткой из стержней класса AIII, диаметром не менее 10 мм, так как длина фундамента не превышает 3м, с шагом 200мм в двух направлениях. Из этого условия определяется количество стержней в сетке по каждому направлению. Диаметр арматуры подбирается по наибольшему значению площади арматуры в сечении с помощью сортамента арматуры.
Подбор диаметра рабочей арматуры подошвы фундаментов осуществляется в результате расчета фундамента по прочности.
Под давлением отпора грунта фундамент изгибается, в сечениях фундамента возникают моменты, которые определяю, считая ступени работающими как консоль, защемленная в теле фундамента, по формуле:
Мхi=((N∙c2xi)/2l)∙(1+6∙e0x/l-4∙ e0x∙cхi/l2);(17)
где N – расчетная (для первого предельного состояния) нагрузка на основание без учета веса фундамента и грунта на его обрезах;
e0x – эксцентриситет нагрузки при моменте М, приведенном к подошве фундамента, равный 0, так как момент отсутствует, и нагрузка на фундамент действует по его геометрической оси.
Тогда Мхi будет определяться по формуле:
Мхi=N∙c2xi/2l;(18)
схi – вылет ступеней;
l – длина подошвы фундамента.
Изгибающие моменты в сечениях, действующих в плоскости, параллельной меньшей стороне фундамента b (в плоскости перпендикулярной раме здания) определяю по формуле:
Мyi=N∙c2yi/2∙b.(19)
По величине моментов в каждом сечении определю площадь рабочей арматуры подошвы фундамента:
Аs=Мi/(§∙h0i∙Rs);(20)
где h0i – рабочая высота каждого сечения, м, определяется как расстояние от верха сечения до центра рабочей арматуры (для сечений 1-1 h01=0,25м; 2-2 h02=h-0,05м);
Rs – расчетное сопротивление арматуры, для арматуры класса А-III периодического профиля диаметром 10-40мм Rs=365000кПа;
§- коэффициент, определяемый в зависимости от величины αm:
αm=Мi/(bi∙h0i2∙Rb);(21)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
134
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
где bi – ширина сжатой зоны сечения (в направлениях х для сечений 1-1 bх1=b, 2-2 bх2=b-2∙cx1; в направлении у для сечений 1/-1/ bх1=l, 2-2 bх2=l-2∙cy1);
Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию, для бетона класса В15 принимается 8,5МПа.
3.1.7.4. Подбор рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Е-Д и по осям 7/1, 8/1 в осях Е-Д
Таблица 36 – Результаты расчета сечения рабочей арматуры
|
Сечение |
N, кН |
Вылет сi, м |
М, кН∙м |
h0i |
αm |
§ |
Аs, см2 |
|
1-1 |
957,13 |
0,3 |
28,71 |
0,25 |
0,045 |
0,978 |
3,22 |
|
2-2 |
0,6 |
114,86 |
1,15 |
0,02 |
0,99 |
2,76 |
|
|
1/-1/ |
0,15 |
7,19 |
0,25 |
0,01 |
0,995 |
0,79 |
|
|
2/-2/ |
0,45 |
64,61 |
1,15 |
0,01 |
0,995 |
1,55 |
Шаг арматуры в обоих направлениях принимаю 200мм, то есть сетка подошвы имеет в направлении l 6 стержней, в направлении b – 8 стержней. Наибольшая расчетная площадь арматуры в направлении l составляет 3,22см2. Диаметр арматуры в направлении l в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 10мм, для 6 d10А-III -Аs=4,71см2>3,22см2. Наибольшая расчетная площадь арматуры в направлении b составляет 1,55см2. Диаметр арматуры в направлении b в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 5мм, что не удовлетворяет условию минимального значения диаметра рабочей арматуры плиты фундамента. Принимаю диаметр одного стержня арматуры, исходя из минимального его значения, 10мм, так как длина подошвы меньше 3м. Диаметр арматуры в направлении b составит 8 d10А-III – Аs=6,28см2>1,55см2.
3.1.7.5. Подбор рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г
Расчет рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 1/, 1/1 в осях Д-Г и по осям 7/1, 8/1 в осях Д-Г, ведется в одном сечении, так как подошва фундаментов не имеет ступеней и ее размеры одинаковы.
Таблица 37 – Результаты расчета сечения рабочей арматуры
|
Сечение |
N, кН |
Вылет сi, м |
М, кН∙м |
h0i |
αm |
§ |
Аs, см2 |
|
1-1 |
493,53 |
0,3 |
24,68 |
0,85 |
0,01 |
0,995 |
0,8 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
135
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
Шаг арматуры в обоих направлениях принимаю 200мм, то есть сетка подошвы имеет в направлении l и b по 4 стержня. Расчетная площадь арматуры в обоих направлениях составляет 0,8см2. Диаметр арматуры в обоих направлениях в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 6мм, что не удовлетворяет условию минимального значения диаметра рабочей арматуры плиты фундамента. Принимаю диаметр одного стержня арматуры, исходя из минимального его значения, 10мм, так как длина подошвы меньше 3м. Диаметр арматуры в направлении l составит 4 d10А-III – Аs=3,14см2>0,8см2, в направлении b - 4 d10А-III – Аs=3,14см2>0,8см2.
3.1.7.6. Подбор рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2
Расчет рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 5, 5/ в осях А/1, А/2, ведется в одном сечении, так как подошва фундаментов не имеет ступеней и ее размеры одинаковы.
Таблица 38 – Результаты расчета сечения рабочей арматуры
|
Сечение |
N, кН |
Вылет сi, м |
М, кН∙м |
h0i |
αm |
§ |
Аs, см2 |
|
1-1 |
340,64 |
0,3 |
17,03 |
0,85 |
0,01 |
0,995 |
0,55 |
Шаг арматуры в обоих направлениях принимаю 200мм, то есть сетка подошвы имеет в направлении l и b по 4 стержня. Расчетная площадь арматуры в обоих направлениях составляет 0,55см2. Диаметр арматуры в обоих направлениях в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 5мм, что не удовлетворяет условию минимального значения диаметра рабочей арматуры плиты фундамента. Принимаю диаметр одного стержня арматуры, исходя из минимального его значения, 10мм, так как длина подошвы меньше 3м. Диаметр арматуры в направлении l составит 4 d10А-III – Аs=3,14см2>0,55см2, в направлении b - 4 d10А-III – Аs=3,14см2>0,55см2.
3.1.7.7. Подбор рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 3, 6 в осях А/3, А/6
Таблица 39 – Результаты расчета сечения рабочей арматуры
|
Сечение |
N, кН |
Вылет сi, м |
М, кН∙м |
h0i |
αm |
§ |
Аs, см2 |
|
1-1 |
965,01 |
0,3 |
28,95 |
0,25 |
0,045 |
0,978 |
3,24 |
|
2-2 |
0,6 |
115,8 |
1,15 |
0,02 |
0,99 |
2,79 |
|
|
1/-1/ |
0,15 |
7,24 |
0,25 |
0,01 |
0,995 |
0,8 |
|
|
2/-2/ |
0,45 |
65,14 |
1,15 |
0,01 |
0,995 |
1,56 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
136
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
Шаг арматуры в обоих направлениях принимаю 200мм, то есть сетка подошвы имеет в направлении l 6 стержней, в направлении b – 8 стержней. Наибольшая расчетная площадь арматуры в направлении l составляет 3,24см2. Диаметр арматуры в направлении l в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 10мм, для 6 d10А-III -Аs=4,71см2>3,24см2. Наибольшая расчетная площадь арматуры в направлении b составляет 1,56см2. Диаметр арматуры в направлении b в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 5мм, что не удовлетворяет условию минимального значения диаметра рабочей арматуры плиты фундамента. Принимаю диаметр одного стержня арматуры, исходя из минимального его значения, 10мм, так как длина подошвы меньше 3м. Диаметр арматуры в направлении l составит 8 d10А-III – Аs=6,28см2>1,56см2.
3.1.7.8. Подбор рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 4, 5 в осях А/4, А/5
Расчет рабочей арматуры плитной части фундаментов, расположенных по осям 4, 5 в осях А/4, А/5, ведется в двух сечениях, так как подошва фундаментов имеет одинаковые размеры.
Таблица 40 – Результаты расчета сечения рабочей арматуры
|
Сечение |
N, кН |
Вылет сi, м |
М, кН∙м |
h0i |
αm |
§ |
Аs, см2 |
|
1-1 |
1564,5 |
0,3 |
46,94 |
0,25 |
0,058 |
0,97 |
5,3 |
|
2-2 |
0,6 |
187,74 |
1,15 |
0,02 |
0,99 |
4,52 |
Шаг арматуры в обоих направлениях принимаю 200мм, то есть сетка подошвы имеет в направлении l и b по 8 стержней. Наибольшая расчетная площадь арматуры в обоих направлениях составляет 5,3см2. Диаметр арматуры в обоих направлениях в данном случае в соответствии с сортаментом будет принимать значение 10мм, для 8 d10А-III – Аs=6,28см2>5,3см2.
Подколонники армируются двумя сетками из стержней класса AI и AIII, расположенными вертикально по сторонам, перпендикулярным плоскости действия момента. Продольная рабочая арматура класса АIII диаметром не менее 10 мм ставится с шагом 200 мм, а поперечная арматура класса АI диаметром не менее 6 мм – с шагом 600 мм. Длина рабочих стержней принимается на 50мм меньше высоты фундамента; в пределах стакана распределительная арматура не ставится.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Датааа
Лист
137
СФУ ИАиД ДП-270105.65-505125
Кроме этого, конструктивно армируется стакан столбчатого фундамента пятью сварными плоскими сетками из 4 стержней диаметром 8мм класса А-I. Стержни располагаются у внутренней и наружной поверхности стенок стакана. Шаг сеток принимается 50+2х100+200. Верхняя сетка заглублена от обреза на 50мм.
Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры подколонника принимается равной 30мм, для подошвы фундамента – 50мм.
Под фундаментом устраивается подготовка из бетона марки В3,5 толщиной 100 мм с выпуском за грань плиты фундамента на 150 мм.
Фундаменты под диафрагмы жесткости не проектирую и не рассчитываю, а принимаю конструктивно, поскольку она несет собственный вес и частичную нагрузку от перекрытий, и изменение нагрузок на здание существенно не отразится на ширине ее подошвы. Ширина подошвы фундаментов диафрагм жесткости составляет 800мм, высота ступени 450мм, вылет 200мм. Высота данного фундамента также принимается конструктивно и равняется 750мм. Глубина заложения фундаментов под диафрагму жесткости принимается равной глубине заложения фундаментов основного каркаса и составляет 2,4м от уровня планировочной поверхности, проектируется они ленточными в монолитном исполнении.
Фундаменты под колонны лестничных маршей проектирую из конструктивных требований с минимально допустимыми размерами - 0,9х0,9м, ввиду малой нагрузки на эти колонны, несущие лишь собственный вес, вес ригелей и лестничных маршей.
Фундаменты под крыльца также не рассчитываются, ввиду малой нагрузки на них, принимаются конструктивно шириной 400мм. Глубина заложения этих фундаментов назначается исходя из конструктивных требований и составляет 1,2м от уровня планировочной поверхности. В данном случае грунтом основания фундаментов под крыльца будет служить песок пылеватый с минимальной требуемой величиной заглубления подошвы в слой песка пылеватого на 0,3м.