Контрольная работа: Расчет наружной стены здания и его фундамента

Бетон фундамента Кл. В15, арматура нижней сетки А-II, конструктивная А-I.

R0 = 1,2 МПа

Средний вес материала фундамента γmf = 20 кН/м3

Н1 = 1,2 м – глубина заложения.

Решение.

Расчетные характеристики материалов:

Для бетона Кл. В15:

Rb = 8.5 МПа;

Rbt = 0,75 МПа;

γb2 = 0,9;

для арматуры А-II Rs = 280 МПа

Расчетная нагрузка на фундамент от колонны первого этажа с учетом γn = 0,95 -

N1 = 2721 кН

Сечение колонны 400х400 см.

Определяем нормативную нагрузку на фундамент по формуле:

Nn = N1 / γf = 2721 / 1.15 = 2366 кН

Где γf – средний коэффициент надежности по нагрузке.

Требуемая площадь фундамента:

Af = Nn / (R0 – γmf х Н1) = 2366000 / (1,2 х 106 – (20 х 1,2) х 103) = 2366000 / 1176000 = 2,0 м2

Размер в плане стороны квадратного фундамента:

А = √Аf = √2.0 = 1.41 м

Принимаем размер подошвы фундамента 1,5х1,5 м (кратно 300 мм) Af = 2,25 м2

Определяем высоту фундамента:

Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки:

h0 min = - (hc + bc / 4) + ½ х √ N1 / (0,9 х Rbt + Рsf )

Rbt = 0,75 МПа = 0,75 х 103 кН/м3

Рsf = N1 / Af = 2721 / 2,29 = 1188 кН/м2 = 118,8 Н/см2

hc = 0,4 м bc = 0,4 м

h0 min = -0,2 + (1/2) / 2 = 0,4 м

Полная минимальная высота фундамента –

Hf min = h0 + αb = 40 см + 4 см = 44 см

Где αb = 4 см – защитный слой бетона.

Минимальная рабочая высота первой ступени:

h01 = (0,5 Psf (α – hc -2 h0)) / √ R2 Rbt Psf = (0,5 х 118,8 х (150 – 40 – 2 х 46)) / √ 2 х 0,75 х (100) х 118,8

h01 = 22,2 см

Принимаем h1 = 22.2 + 4 = 26.2 см

h1 = 30 см

Q = 0,5 (а – hc – 2 h0) Psf = 0,5 х (1,5 – 0,4 – 2 х 0,46) х 1188 = 107 кН.

Минимальное поперечное сечение воспринимаемое бетоном:

Qb = φb3 (1 + φ1 + φn) γb2 Rb1 b h0 = 0,6 х 0,9 х 0,75 х (100) х 100 х 30 = 121000 Н = 121 кН

Q1 = 107 кН < Qb = 121 кН, условие удовлетворяется.

Размер второй степени фундамента принимаем h = 300мм

а = 1200 мм, b = 1200 мм.

Проверяем устойчивость фундамента на продавливание от поверхности пирамиды, ограниченной плоскостями, проеденными под углом 450 к боковым граням колонны.

F ≤ α а Rb + h0 Um

F = N1 – A0fp Psf = 2721 х 103 – 25,6 х 103 118,8 = 321 х 103 Н

A0fp = (hc + 2 h0)2 = (40 + 2 х 60)2 = 25,6 х 103 см

Um = 4 (hc + h0) = 4 х (40 + 60) 400 см

F = 321 х 103 Н < 0,9 х 0,75 х (100) х 60 х 400 = 1620 х 103 Н

Условие на продавливание удовлетворяется.

При подсчете арматуры для фундамента принимаем изгибающие моменты п сечения, соответствующих расположению уступов фундамента.

М1 = 0,125 Psf (а – а1)2 b = 0,125 х 1188 х (1,5 - 0,9)2 х 1,5

М1 = 80,1 кН х м

М2 = 0,125 Psf (а – а1)2 b = 0,125 х 1188 х (1,5 - 0,4)2 х 1,5

М2 = 269 кН х м

Psf = 1188 кН/м2

Подсчет потребного количества арматуры А – III Rs =365 (100)

Аs I = MI / 0,9 h0 I Rs = 8010000 / 0.9 х 30 х 365 х (100)

Аs I = 8010000 / 985500 = 8,12 см2

Аs II = MII / 0,9 h0 II Rs = 26900000 / 0,9 х 60 х 365 (100)

Аs II = 13,64 см2

Принимаем сетку:

7 ø 14 Аs = 13,87 см2

Литература

1.  Авдотьин Л. H., Лежава И. Г., Смоляр И.М. Градостроительное проектирование. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1989.

2.  Архитектура гражданских и промышленны зданий. Т.2 «Основы проектирования» под ред. Предтеченского В.М. –М.: Стройиздат, 1976. 214 с.

3.  Архитектура гражданских и промышленных зданий т.3 «Жилые здания» под ред. Шевцова К.К. –М.: Стройиздат, 1982. 239 с.

4.  Архитектура гражданских и промышленных зданий т.5 «Промышленные здания» под ред. Шубина Л.Ф. –М.: Стройиздат, 1986. 239 с.

5.  Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. – М.: Стройиздат, 1991. - 768 с.

6.  БНІП 2.02.01-83 Будівельні норми і правила. Норми проектування основ будівельників та споруд. М: Будвидав. 1985

7.  Горохов В.А. и др. Инженерное благоустройство городских территорий. М.: Стройиздат, 1986.

8.  Губень П.І. Проблеми ціноутворення в умовах ринкових відносин та шляхи їх подолання. – „Вісник Академії будівництва України”. 2000, № 8. с.19-22.

9.  Долматов Б.І. Механіка грунтів, основи та фундаменти. – М. Будвидав, 1990

10.  Дикман Л.Г. Организация и планирование строительного производства. – М.: Высшая школа, 1988. – 559 с.