книги из ГПНТБ / Кальницкий, А. А. Расчет и конструирование железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений учебное пособие

Решая

выражение

(VI.

15)

относительно г или d, получим

r

3/ з

( 1 - ^ )

м »

1

л

/

6 (1 — р-о^аоМ11

(VI. 16)

V

4£0

tg

епр

2

V

(1 - 2р.„) tg 0 пр

d

„ I 3/

3

л

/

6(1 — р.0)2а 0Л4и

“ V

4£„ tg ©пр

'

(1 — 2р.0) tg 0 пр

Удельная масса частиц скелета г р у н т а

.......................

уг =

2,65 г/см3

Объемная масса гр у н та

(2,65-10* Н/м3)

То =

2,05 г/см3

Природная

влажность

(2,05-10< Н/м3)

W = 20%

Коэффициент п ори стости

..................................................

е =

0,55

Степень влажности..............................................................

0 =

0,96

Угол внутреннего трения

..................................................

=

30°

Параметр линейности ..........................................................

сн =

0,02 кГ/см2

Модуль общей деформации

(0,02-105 Н/м2)

Е0 =

200 кГ/см3

Коэффициент поперечного расширения

(200-103 Н/м2)

грунт

P-q= 0,30

Табличное значение нормативного давления на

Я” = 2,5

кГ/см3

по СНиП П-Б.1—62*

.........................

...........................

Параметры

уравнения

нормативного

давления на

(2,5-10» Н/м2)

Л =

1,15;

В = 5,59;

грунт ........................................................................................

Наружный радиус сооруж ени я

D =

7,95

rj =

360 ем

Внутренний радиус

сооружения..................................

. гш, = 290 см

Нормальная сила на уровне верхнего обреза фундамен­

/VJJ =4100 Т (4100 —104Н)

та от основного сочетания нормативных нагрузок

. . .

Момент на уровне подошвы фундамента

от основного

1320

Т-м

сочетания нор.мативных н а г р у зо к ......................................

Мп =

Глубина заложения

фундамента от поверхности при­

(1320-10* Н-м)

родного рельефа принята......................................................

Н — 400 см

Марка бетона .....................................................................

класса

А-П

R = 200

Арматура из стали

=

1

2ng =

1 — "2

=

0,743;

1— K'O

I — 0,3

° o =

J~ = 0,743

= 0,00372 смУкГ = 0,000372 mVT = 3,72 m2/H ;

c o

200

.

34A 6 M » ( l - n ) 4 =

13 Л Е

1320(1 — 0,3)2-0,000372

= 9,66 « 9,7 m .

| /

tg 0 np (1 — 2(J.0)

у

0,004(1 — 2.0,3)

та =

— 200)= -^-5- - °° ' 002* Р- (400 — 200) = 1,41.

HD"

400 • 2,5

с радиусом равновеликого круга г2 = 5,0 м.

Высоту фундаментной

плиты в средней части примем равной Лп =

0,4

г2 =

0,4 •

5,0 = 2,0 м,

а у наружного, края

hK = 0,3

h„ = 0 ,3

• 2 = 0,6

м (рис. VI. 4).

Для дальнейших

расчетов

определим уточненный

собственный

вес фундаментной плиты и грунта над его консольными

выступами.

Полагая

объемную

массу железобетона

f0 = 2,50

т/м3 (2,5 х

Х104

Н/м3),

объемную массу грунта у0 = 2,05 т/м3{2,05

•

Ю4 Н/м3),

получим

N” =

2,5-3,14 5,02-0,6 + (5’° 2~ 3~ Т ’ М

=

325 Т (325-104

Н);

Ф

N" =

2,05 - 3,14 (5,02 -

3,62) 2,7 = 209 Т (209 . 104 Н),

откуда полная нормативная сила

на

уровне подошвы фундамента

составляет

Nn = NH0 + N l + N г = 4100 +

+325+209=4634 Т(4634-10* Н).

При

принятых

размерах

фундамента

площадь

подошвы

равна

F =

3,14 • 5,02 = 78,5ж2,

а момент сопротивления ее

Согласно

(VI.

1)

значения

среднего

и

краевых

давлений

на

грунт

от

нормативных на­

грузок составляют

4634

±

1320

=

59,0 ±

7 8 ,5

98,2

±

13,43 77л(2 [(59,0 ±

13,43) х

X 10* Н/м2],

Рис. V I.4. К примеру V I.1. Эпюра

до-

откуда:

полнительных давлений на грунт

Среднее давление на г р у н т ...............................................

Реп = 5,9

кГ/см2

Максимальное краевое давление

на г р у н т

(5 ,9 -1 0 6

н / м 2)

Ртах = 7,24 кГ/см2

Минимальное краевое давление

на

грунт

(7 ,2 4 -1 0 6 н / м 2)

...................

Pmln 5:3 4,56

кГ /ем2

(4,56-10s Н/м2)

Проверим величину нормативного

давления на грунт по формуле

Т а б л и ц а

V I.1

т =

Z

а

РД2- К Г / С М 2

Рд.ср I-

h f » см

£ 0. к Г / е м 2

s i

=

2, С Ч

к Г / с м я

Рд.ср/ hiР

г

(1- 10s Н/м! )

(ЫО6 Н/м2)

(Ы 0‘ Н/м3)

Ес

0,0

0

1,000

4,08

3,97

200

200

3,18

0,4

200

0,949

3,86

3,47

200

200

2,78

0,8

400

0,756

3,08

2,65

200

200

2,12

1,2

600

0,547

2,23

1,91

200

200

1,53

1,6

800

0,390

1,59

1,37

200

200

1,10

2,0

1000

0,285

1,16

1,01

200

200

0,81

2,4

1200

0,214

0,87

0,77

200

200

0,62

2,8

1400

0,165

0,67

0,60

200

200

0,48

3,2

1600

0,130

0,53

0,48

200

200

0,38

3,6

1800

0,106

0,43

Q < S h 0Rp,

(VI. 17)

кольцевого

сечения

у грани

наружного

контура

сооружения;

R p — расчетное

сопротивление

бетона

осевому

растяжению по

табл.

I.

6.

Q определяют исходя из средней величины реак­

Величину усилия

тивного

давления

грунта

по

площади

консольного выступа

(рис. VI. 5, а) согласно выражению

п'

I

^1 ~f~ г2

(VI. 18)

Р

F

'

I '

2

где N 0 — расчетное

усилие,

действующее

на

уровне обреза фунда­

мента;

М — расчетный момент относительно

подошвы фундамента;

давления р' на грузовую площадь, что

в данном

случае с

учетом

(VI. 17) приводит к условию

Q = it ( А — г?) р' < 2-rihaRp,

откуда

Л „>

^iR v

(VIЛ 7а)

Проверку конструктивной высоты

круглого

фундамента

расче­

полученный расчетом

на действие

поперечной силы, удовлетворяет

и расчету на продавливание.

Расчет

прочности

круглых фундаментов 'производят в соответ­

ствии с инструкцией

[7] по методу

предельного равновесия.

Круглые фундаменты армируют сетками и стержнями одинако­

вого диаметра в обоих направлениях.

Для расчета нижней арматуры могут быть использованы следую­

щие формулы*:

АД =

Д.ДоД (1 —=■0,5а,);

(VI. 19)

М, =

6г,

( п — ЗгхГ2+

2г|) ;

(VI.20)

£

aR]{bhn ш

(VI.21)

h ~

R3

’

а =

ai —

,

(VI.22)

Г,

где

b — расчетная ширина армируемой полосы; /а — площадь сече­

ния арматуры на расчетную ширину Ь.

Место обрыва нижних сеток приближенно определяют из условия

/-„■^2/у — г»,

(VI.23)

М' <

Го/гоДиД (1 — 0,5а,);

(VI.24)

М' <

Pi г2 — ■?- (2г2 + А — 3 /у !),

(VI.25)

О

где

г\ + г0 .

(VI.26)

Ру = Р0 + {Р' — Ро) С2+ Г1

(VI.27)

Л/0 — оеевая сила от расчетных нагрузок,

приложенная на верхнем

мает вид

М < ^ О (Зг, - 2гг).

(VI.25а)

Если окажется, что М, полученное

по равенству (VI.

25)! или

(VI. 25а), меньше 0, то необходимость в

верхней

арматуре отпадает.

Пример VI. 2. Рассчитать тело фундамента,

размеры

которого

3,14 ■5'1

=

491 см4

4

и коэффициентах

перегрузки

согласно табл.

I.

9

по (VI. 18) полу­

чим

Р'

4100 - 1,1

. 1320 • 1.3

5’0 +

Э'6 =

72,6 Т/м2 (72,6- 104 Н/м2).

78,5

+

491

Задавшись

высотой

фундамента

h — 200

см

(1г0 — 200 — 7 —

— 2/2 = 192

сл) при заданной марке бетона R = 200- (которой по

табл. I. 6 соответствует /?р=

7,2

кГ/смг = 72

Т/м2), по (VI. 17а)

определим

Л„

,92 >

72,6(5,0'-— 3,62)

1,68 М.

2 • 3,6 • 72

Следовательно,

при данной высоте фундаментной плиты надобность

в установке поперечной арматуры отсутствует.

вначале площадь се­

Переходя

к расчету

арматуры,

определим

Таким образом, получим

М,1

=

6-3,6(3,63 — 3 • 3,6 • 5,02

+ 2 • 5,03) =

=

90,4 Т-м/м (90,4- 10* Н-м/м).

Введя

обычное

в расчете железобетонных

конструкций

обозна­

чение А0

=

ах (1 — 0,5 аг),

по выражению (VI.

19) для заданной мар­

ки бетона R

= 200

(Rn = 100 кГ/см2

=

1000 Т/м* (1000 • 104 Н/м2)

и

b = 1

м)

найдем*

90,4

0,0245,

Л =

■1,922

1 0 0 0

чему по табл. I. 10

соответствует а 5

=

0,0248.

(Да = 2700

кГ/см2)

Тогда

при заданной

арматуре

класса

А-П

площадь

ее

на ширину

b =

1 м при а =

0,0248 • (3,6/5,0) =

0,0179

согласно

(VI. 21)

составит

,

0,0179 •

100 •

192 • 100

1Л „

„

р

= 4-10-0 ' -— = 52,2 Т/м2

(5,22 •

105 Н/м2);

о

78,5

v

р[

=52,2+(72,6— 52,2) ^

^ =

66 Т/м2 (6,6-105 Н/м2).

6 6 -

З ,6 2_ _ ^ 2 16 _ (2 5 [ 0 з з , 6 3 — 3 - 3 , 6 -б.О 2) = 186 Г - ж . '

6

6

-

Тогда согласно (VI. 24) получим

Л0=

--------- ^ --------- = 0,0101,

0

5,0 • 1,92а ■1000

чему

по табл, I.

10 соответствует а 2 =0,0101.

Далее по (VI. 22) имеем

а. =

0,0101 - i^ -

= 0,0073,

5,0

Га =

0 .0 0 7 3 ■ 100 •

192

-_ 1 00

= g j g ^

2700

0

Принимаем сетку с

квадратной ячеей 20 х 20 см и

стержнями

= 12 А-П (/'

=

5,65

см2).

В заключение покажем, что рассчитываемый фундамент

в провер­

чет

раскрытия

трещин,

нормальных к подошве фундамента,

можно

в соответствии с п. п. 4.

6 [4] не производить, так как

марка

бетона

R =

200 > 1 5 0 ,

а армирование осуществляется сетками

из стержней

ся условие (VI. 17), аналогичное условию

(I. 27).

§ 29. Р А С Ч Е Т Ы К О Л Ь Ц Е В Ы Х

Ф У Н Д А М Е Н Т О В

ПОД О Т Д Е Л ЬН О С Т О Я Щ И Е

К Р У Г Л Ы Е ИЛ И

М Н О Г О Г Р А Н Н Ы Е

С О О Р У Ж Е Н И Я БАШЕН НОГО

( КОЛОННОГО) ТИПА

тодике

расчета

круглых фундаментов. Чаще всего кольцевой фун­

дамент

рассматривают как круглый с внутренним вырезом. На­

личие

выреза

обусловливает некоторое изменение расчетных

формул

и техники .расчета по сравнению с расчетом круглых фунда­

ментов.

rj

_ft2 — ht

4

/г2 + fti

- _ Г3

h2

~ h l

Ло ---------

Л2

>г •

4

+ Л|

9— 298

233