Расчет столбчатого фундамента под колонну




Общая оценка строительной площадки:


Согласно геологическому разрезу площадка характеризуется спокойным рельефом с абсолютными отметками 152,4-152,7. Подземные воды находятся на глубине 4,5-5,9м от поверхности земли. Грунтовые воды имеют в основном инфильтрационное и техногенное питание. Уровень воды испытывает сезонное колебание от 0,8-1,0м.

В качестве основания для фундаментов служит слой 2б (суглинки мягкопластичные, известковистые, с прослоями песка), слой 2а2 (суглинки тугопластичные, различной степени известковистости).

Расчетное сопротивление грунтов составляет R0 =200 кПа.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом: назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты; глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций; существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории; инженерно-геологических условий площадки строительства; глубины сезонного промерзания грунтов; гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

Определение нормальной глубины сезонного промерзания грунтов

,

где -безразмерная величина, которая равна сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зимний период для данного района, определяется по
СНиП 2.01.01-82,

,

.

Определение расчетной глубины промерзания грунтов

,


-коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по СНиП 2.02.01-83*

.

Исходя из геологических условий принимаем глубину заложения фундамента равной 3,1м.

Расчет фундамента под стены

Таблица нагрузок на фундаменты

Фундаменты запроектированы столбчатые монолитные из бетона B25.

На основе нагрузок действующих на фундаменты -методом последовательных приближений определяем требуемую площадь подошвы каждого фундамента:

;

монолитный фундамент с размерами подошвы b = 2100мм, a=2100мм, и высотой h = 450 мм;

;

монолитный фундамент с размерами подошвы b = 2400мм, a=2400мм, и высотой h = 450 мм;

;

монолитный фундамент с размерами подошвы b = 2400мм, a=2400мм, и высотой h = 450 мм;

Расчет производим для наиболее нагруженного фундамента, а именно для фундамента ФМ6а.

Осадка основания S c использованием расчетной схемы определяется методом послойного суммирования по формуле:


где  – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

zp – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z(i-1) и нижней z(i) границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Осадку определяем до тех пор, пока , т.е. напряжения от внешней нагрузки не должны превышать 20% напряжений от собственного веса грунта.

Напряжение от собственного веса грунта

на уровне подошвы фундамента:


Среднее давление под подошвой фундамента:


Вертикальное напряжение от внешней нагрузки определяем по формуле:


где  -коэффициент, принимаемый по таблицам СНиП, и зависит от относительной глубины  .

Расчет произведем в табличной форме.

Курсовая работа - Расчет железобетонного столбчатого фундамента - файл n1.doc

n1.doc

Расчёт железобетонного столбчатого фундамента
Задание на проектирование.

Рассчитать и законструировать железобетонный фундамент под колонну. Бетон фундамента марки В-15, арматура нижней сетки из стали класса А-III, конструктивная арматура класса А-I. Согласно СНиП II-15-75, условное расчётное сопротивление основания R0 =0,2МПа. Глубина заложения фундамента H1 =4,05м. Средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах ﻻср =20кН/м 3 .

- арматура А-III: Rа =340 МПа; Rах =240 МПа; Еа =2*10 5 МПа.
Нагрузки.

Расчётная нагрузка на фундамент от колонны первого этажа N1 =803 кН. Сечение колонны 40*40 см. Определяю нормативную нагрузку на фундамент по формуле N н =N1 /nср =803/1,2=669,2 кН, где nср - средний коэффициент перегрузки.

Требуемая площадь фундамента

Размеры стороны квадратного в плане фундамента а=? Fф тр =?5,62=2,37 м, принимаю размер подошвы фундамента 2,4*2,4 м (кратно 300 мм), Fф =5,76м 2.

Высота фундамента. Вычисляю меньшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчётной нагрузки, используя приближенную формулу

где pгр =N1 /Fф =803/5,76=139 кН/м 2 =13,9Н/см 2 – напряжение в основании фундамента от расчётной нагрузки.

Полная минимальная высота фундамента Нф мин =h0 +a3 =33+4=37 см.

Высота фундамента из условий заделки колонны в зависимости от размеров её сечения Н=1,5hk +25 cм=1,5*40+25=85 см.

Из конструктивных соображений, учитывая необходимость надёжного заанкерить стержни продольной арматуры при жёсткой заделке колонны в фундаменте, высоту фундамента рекомендуется также принимать равной не менее Нф ?hст +20 см=80+20=100 см, где hст - глубина стакана фундамента, равная 30d1 +?=30*2,5+5=80 см; d1 - диаметр продольных стержней колонны; ?=5 см – зазор между торцом колонны и дном стакана.
Принимаю высоту фундамента Нф =1 м.

Принимаю количество ступеней – три (т. к. Нф 90 см). Высоту ступеней принимаю из условия обеспечения бетоном достаточной прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении. Минимальную рабочую арматуру первой ступени определяю по формуле:

конструктивно принимаю h1 =30 см. Размеры второй и третьей ступеней фундамента принимаю так, чтобы внутренние грани ступеней не пересекали прямую, проведённую под углом 45° к грани колонны на отметке верха фундамента.

Проверяю прочность фундамента на продавливание по поверхности пирамиды, ограниченной плоскостями, проведённые под углом 45° к боковым граням колонны, по формуле: Р?0,75Rвt bср h0 ,

где Р=N1 -Fосн ргр =803*10 3 -53,8*10 3 *13,9=55180 Н,


где Fосн =(hk +2h0 ) 2 =(40+2*96) 2 =53824 cм 2 - площадь основания пирамиды продавливания при квадратных в плане колонне и фундаменте; bср - среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего основании пирамиды продавливания в пределах полезной высоты фундамента h0. равное: bср =2*(hк +bк +2h0 ) или при hк =bк bср =4*(hк +h0 )=4*(40+96)=544 cм.

Подставляя в формулу Р?0,75Rвt bср h0 вычисленные значения, тогда

Р=55,18 кН 2 b=0,125*139(2,4-1,5) 2 *2,4=33,8 кНм

М2 =0,125ргр (а-а2 ) 2 b=0,125*139(2,4-0,9) 2 *2,4=93,8 кНм

Подсчёт потребного количества арматуры в разных сечениях фундамента в одном направлении:

Принимаю нестандартную сетку (С3) из арматуры Ш8 класса А-III с ячейками 200*200 мм, Fа = 604 мм 2 в одном направлении.

Верхнюю ступень армирую конструктивно горизонтальными сетками (С1) из арматуры Ш8 А-III, устанавливаемыми через 110 мм по высоте; расположение сеток фиксирую вертикальными сетками (С2) из стержней

Ш12 А-III и Ш8 А-I.


Проектирование столбчатого фундамента неглубокого заложения под колонну промышленного здания

10. Подсчет объемов работ и стоимости (столбчатый).

Итого: 116,05 18,21

Проектирование свайного фундамента.

1.Выбор глубины заложения ростверка и длины сваи.

Глубину заложенияростверка принимаем минимальной из конструктивных требований –dp= 1,35 м.

Используем в качестве несущего слоя –галечник с песком, залегающий на отметке-11,150 м.

Поэтому принимаем сваи длиной – 11 м (С 110.30), отметка низа конца составит -12,05 м.

Сечение сваи принимаем 300´300 мм.

2. Определение несущей способности сваи.

R– расчетное сопротивление грунта под нижнем концом сваи;

A– площадь поперечного сечения сваи;

3. Определение количества свай в фундаменте.

n– количество сваи в кусте;

N1– сумма вертикальных нагрузок на обрезе ростверка;

gcp= 20кН/м 3 – усредненный удельный вес фундамента и грунта на его обрезах.

Конструктивно принимаем 4 сваи в кусте.

4. Приведение нагрузок к подошве ростверка.

6. Проверка свай на горизонтальную нагрузку.

Производим расчет перемещения верхнего конца сваи от единичной силы:

Коэффициент пропорциональности К=12600;

отсюда горизонтальное перемещение сваи от единичной горизонтальной силы равно 0,32мм.

выбираем жесткое опирание ростверка на сваю.

Производим проверку армирования сваи:

Принимаем для сваи-стойки бетон класса В-25.

1,12кНм, следовательно 1,12*4,5=5,04кНм;

По Графику 11[2]принимаем арматуру 4 Ø12 АΙΙΙ, что соответствует диаметру арматуры типовой сваи.

7. Конструирование ростверка.

Принимаем бетон класса В-20 с расчетным сопротивлениемRbt= 900 кПа.

= 0,8 м – длина сечения колонны.

hор= 1,35 - 1,05 - 0,05= 0,25 м – высота ступеней, с учетом зазора.

Принимаем арматуру нижней сетки С1 в одном направлении 13Ø12 АΙΙΙ с площадью АS= 14,44см 2 ; в другом направлении 10Ø10 АΙΙΙ с площадью АS= 7,07см 2 .

8. Подбор сваебойного оборудования и расчет отказа.

Принимаем для забивки свай по табл.4.[2] трубчатый дизель молот С-1047.

– отношение ударной части молота (m4) к массе сваи (m2) должно быть не менее 1,0 для грунтов средней плотности при прорезке слабых грунтов.

Отказ в конце забивке сваи:

Расчетный отказ сваи должен находится в пределах: 0,2 см ≤Sa 3 см.

h– коэффициент принимаемый 1500 кН/м 2 ;

A= 0,09 м 2 – площадь поперечного сечения сваи;

Источники: http://tehlib.com/storitel-ny-e-materialy/osnovaniya-i-fundamenty/raschet-monolitnogo-stolbchatogo-fundamenta/, http://nashaucheba.ru/v22297/%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0_-_%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82_%D0%B6%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%B1%D1%87%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0, http://vunivere.ru/work64833


Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения