Расчет ленточного фундамента под наружную стену здания торгового комплекса длиной 18 м, высотой 13,05 м, страница 2

Расчет площади продольной арматуры плиты фундамента. Дано: прямоугольное сечение размерами b´l= 1000´1000 мм; h= 350 мм, с = 45 мм (см. рисунок Г.1). Бетон тяжелый класса С¹⁶/₂₀ (f_сk = 16 МПа, g_с = 1,5, f_сd= f_сk/g_с = 16/1,5 = 10,66 МПа). Арматура класса S400 (f_yk = 400 МПа, f_уd = 365 МПа, Е_s= 20∙10⁴ МПа).

Расчет производим по формулам раздела 7 СНБ 5.03.01 и согласно методике, приведенной в при­ложении Д.

Определяем коэффициент a_m и его граничное значение a_m.lim:

где, по таблице 6.1 СНБ 5.03.01, для бетона С¹⁶/₂₀ e_сu = –3,5 ‰, а по таблице Д.1 (см. приложение Д настоящего технического кодекса), w_с = 0,81, K₂ = 0,416.

Для арматуры S400 при E_s = 20∙10⁴ МПа:

 %,

Так как условие a_m = 0,010 < a_m.lim = 0,364 выполняется, находим h:

где 

Тогда требуемая площадь растянутой продольной арматуры составит:

Допускается выполнять упрощенный расчет с использованием таблицы Д.2.

При a_m = 0,010 по таблице Д.2 устанавливаем, что деформированное состояние сечения соответствует области 1 и растянутая арматура не достигла предельных деформаций.

При a_m= 0,010 по таблице Д.2 h = 0,984, а требуемая площадь растянутой арматуры

Отличие результатов по точному и приближенному методам не превышает 2 %, что находится
в пределах допустимой точности расчетов (в сторону запаса). С учетом того, что по 6.4.7 минимальный диаметр стержней по конструктивным требованиям для армирования фундаментов составляет 10 мм, а шаг — 200 мм, для ширины плиты b= 1 м принимаем 6ÆS400 с общей площадью А_st = 3,93 > 0,776 (0,785) см².

Расчет на продавливание (местный срез). Дано: на сборную железобетонную плитную часть фундамента b = 1,0 м опирается сборная бетонная наружная стена из фундаментных блоков ФБС24.6. Полная расчетная поперечная сила от стены без учета веса плиты и грунта на ее обрезах V_Sd= 305 кН, нормативная — 253 кН. Плитный фундамент из бетона класса С¹⁶/₂₀ (f_сk = 16 МПа) армирован стерж­нями арматуры класса S400 диаметром 10 мм, расположенными с шагом 200 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Толщина плиты — 0,35 м.

Расчет производим на 1 м ленты фундамента по расчетной схеме рисунка 6.3 согласно 6.1.3 – 6.1.5.

Защитный слой арматуры согласно 11.2.12 СНБ 5.03.01 принимаем 45 мм (как для сборной конструкции).

Определяем расстояние от низа плиты до центров тяжести арматуры для каждого направления: а_х = 50 мм и а_у = 55 мм.

Определяем рабочую высоту фундаментной плиты в каждом направлении:

d_x= 0,35 – 0,050 = 0,30 м, d_у= 0,30 – 0,055 = 0,295 м.

Определяем среднюю рабочую высоту сечения:

d= 0,5(d_x+ d_у) = 0,5 · (0,30 + 0,295) = 0,2975 м.

Определяем коэффициенты армирования в обоих направлениях для арматуры Æ10S400 (А_s= 0,785 см²).

 что меньше 0,02 (минимальное значение коэффициента армиро­вания, регламентированное СНБ 5.03.01).

Тогда расчетный коэффициент армирования

Определяем значение критического периметра исходя из длины закругленных секторов l = 0,01745rn° (где n° = 90°, r = 1,5d, м).

Определяем погонную поперечную силу, вызванную местной сосредоточенной нагрузкой, по формуле (6.5), принимая коэффициент  = 1,0, так как эксцентриситет приложения нагрузки отсутствует.

где V_Sd — местная поперечная сила с вычетом силы отпора грунта в пределах расчетной критической площади abcd (см. рисунок 6.3):

V_Sd = 305 – 33,5 = 271,5 кН.

Для бетона класса С¹⁶/₂₀ нормальное сопротивление бетона сжатию f_сk = 16 МПа и расчетное сопротивление бетона растяжению (с учетом коэффициента надежности по материалу g_с = 1,5) f_ctd = 1,3/1,5 = 0,87 МПа.

Определяем коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора,

Определяем погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании, по формуле (6.4).

Определяем минимальное погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании:

Окончательно погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании, составляет v_Rd = 112 кН/м > 99 кН/м > v_Sd = 45,25 кН/м.

Поскольку значение поперечной погонной силы, вызванной местной сосредоточенной нагрузкой, меньше погонного усилия, которое может воспринять сечение при продавливании, прочность на продавливание по критическому периметру обеспечена и поперечная арматура не требуется.