Строительство и архитектура \ Механика грунтов, основания и фундаменты

Расчет по первому предельному состоянию монолитных фундаментов на естественном основании под сборные железобетонные колонны зданий и сооружений: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты», страница 4

Расчет на продавливание при образовании пирамиды от обреза подколонника производится (рисунок 5):

а) в плоскости действия изгибающего момента из условия:

, где N – расчетная продавливающая сила;

 – максимальное краевое давление под подошвой фундамента;

Ао – площадь прямоугольника ABCDEG;

 – коэффициент, принимаемый равным для тяжелых и ячеистых бетонов 1;

 – среднее арифметическое величин верхнего и нижнего размеров грани пирамиды, образующейся при продавливании, в пределах рабочей высоты сечения :

;

 – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при ;

б) из плоскости изгибающего момента из условия:

, где  - площадь многоугольника EDKI;

Р – среднее давление по подошве фундамента;

 Расчет на продавливание при образовании пирамиды от дна стакана производится  (рисунок 6):

а) в плоскости действия изгибающего момента из условия:

, где – максимальное краевое давление;

Ао – площадь прямоугольника ABCDEG.

;  , где  – размер меньшей стороны дна стакана;

 – рабочая высота дна стакана, принимаемая от дна стакана до плоскости расположения растянутой арматуры;

б) из плоскости изгибающего момента из условия:

, где  – площадь многоугольника EDKI;

P – среднее давление под подошвой фундамента;

, где  – больший размер дна стакана.

5 ПРОВЕРКА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ПО ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЕ

Размеры фундамента подбираются так, чтобы напряжения, воспринимаемые бетоном, были не больше поперечной силы от расчетных нагрузок, т.е. чтобы не требовалось поперечная арматура.

В указанной проверке нуждается лишь высота нижней ступени, если она выходит за плоскости пирамиды продавливания. В этом случае возникает опасность разрушения по сечению, наклонному к подошве фундамента под углом, примерно равным 45°. Начало этого наклонного сечения отстоит от края подошвы фундамента на расстоянии а (рисунки 5 и 6), при расчете в плоскости изгибающего момента, и на расстоянии и, при расчете из плоскости изгибающего момента.

Тогда, на единицу ширины рассматриваемого сечения, рабочая высота нижней ступени должна удовлетворять условиям [1] по расчетной схеме – консоль защемленная в плоскости пирамиды и вылетом а или и, нагруженной Рmах или Р:

а) в плоскости действия изгибающего момента:

, где – коэффициент, принимаемый равным 0,6 для тяжелого бетона;

б) из плоскости изгибающего момента:

.

В соответствии с рисунками 5 и 6 имеем:

– при пирамиде продавливания от нижнего обреза подколонника:

,

и = 0,5;

– при пирамиде продавливания от дна стакана:

,

и = 0,5.

6 РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА НА ИЗГИБ

Расчет фундамента на изгиб рекомендуется выполнять в такой последовательности:

1. Вычертить  размеры  фундамента с  соответствующими  эпюрами реактивного давления грунта в плоскости и из плоскости изгибающего момента. Величины , и Р принимают из расчета по I гр. ПС.

2. Выбрать расчетные сечения и определить, рассматривая подобие треугольников (например,  ), величины давлений грунта в этих сечениях (рисунок 7).

3. Определить значения изгибающих моментов и площади сечения арматуры в расчетных сечениях:

– в плоскости действия изгибающего момента;

– из плоскости действия изгибающего момента.

4. Произвести подбор арматуры по полученной расчетом наибольшей ее площади (таблица 4) в плоскости и из плоскости действия изгибающего момента и вычертить сетку.

Железобетонные фундаменты работают на изгиб, как пространственные конструкции, загруженные расчетным реактивным давлением грунта. Расчет подобных конструкций весьма сложен, поэтому в практике проектирования фундаментов применяют приближенный способ [3]. Суть его заключается в том, что фундамент мысленно разрезают на прямоугольные консоли, последовательно защемленные в вышележащие ступени; каждая из консолей, в целом считается защемленной в колонну.

Рассмотрим на примере двухступенчатого фундамента (см. рисунок 7) методику определения изгибающих моментов, возникающих в его расчетных сечениях.

При определении изгибающих моментов, исходя из предположения, что ступенчатый фундамент разрушается по сечениям I-I, II-II, I’-I’, II’-II’ и т.д., расположенным вдоль каждой из его сторон (волнистые линии на рисунке 7). При такой предпосылке возникающие в расчетных сечениях изгибающие моменты подсчитывают, исходя из следующих соображений:

Скачать файл