Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекция 4. Расчет столбчатых фундаментов

.


 

 

а) б)


сетки косвенного армирования

 

бетон омоноличивания


колонна

выпуски арматуры

ванная сварка


 

база

 

анкерные болты


 

 

подколонник

 

Рис. 3.8. Схемы сопряжения цельного подколонника с колонной: а – с помощью выпусков арматурных стержней; б – с помощью анкерных болтов

При высоком фундаменте подколонник может иметь рамную конструкцию. В первом случае из подколонника предусматриваются выпуски арматуры, которые стыкуются с рабочей арматурой колонны. Во втором случае из подколонника выпускаются анкерные болты, с помощью которых и осуществляется сопряжение фундамента с базой, как правило, металлической колонны.

Сборно-монолитное сопряжение фундамента с колонной (рис. 3.9) предусматривает устройство расчетных шпонок (кольцевых углублений) по

 

 


бетон омоноличивания (шпонок)


колонна

рифленые поверхности для образования шпонок


 


 

подколонник


Рис. 3.9. Схема устройства сборно – монолитного сопряжения колонны с подколонником стаканного типа.


 

внутренним граням стакана и по наружным граням сборной колонны. При омоноличивании стакана между гранями сопрягаемых элементов образуется бетонная шпонка, равномерно передающая вертикальные усилия от колонны на фундамент по всей высоте стакана. Сборно-монолитное сопряжение приравнивается в расчетах по схеме передачи нагрузки на фундамент к


 

а) б) N

N

бетонная подготовка

 


 

50 мм


45° 45° 45°(36°) 45°(36°)

 

уплотненный грунт


Рис. 3.10. Классификация столбчатых фундаментов по жёсткости: а – гибкий фундамент; б – жёсткий фундамент; 45 - угол наклона плоскости продавливания для бетонного фундамента; 36 - то же, для каменного фундамента.

 

конструкции цельного (монолитного) подколонника. В отличие от этого в сопряжениях стаканного типа без шпонок выполняется проверка на продавливание фундамента непосредственно под пятой колонны.

Различают жесткие и гибкие столбчатые фундаменты. Преимущественным напряженным состоянием жесткого фундамента является одноосное сжатие. В гибких фундаментах преимущественным напряженным состоянием является поперечный изгиб плиты. Тип фундамента по жесткости может быть определен графическим способом (рис. 3.10) по углу наклона к вертикали линии, проведенной от грани подколонника к крайней точке подошвы фундамента. Если этот угол меньше 45° для бетонного фундамента и примерно 36° для каменного фундамента (значение этого угла зависит от вида каменной кладки), фундамент считается жестким. При этом тело фундамента в пределах пирамиды, ограниченной гранями, на которых лежат указанные наклонные линии, должно быть цельным. Жесткими выполняются, как правило, каменные и бетонные фундаменты, материал которых плохо сопротивляется растягивающим напряжениям. Железобетонные фундаменты проектируются, как правило, гибкими. Жесткие фундаменты имеют большую высоту по сравнению с гибкими фундаментами и являются по этой причине более материалоемкими.

Фундаменты устраиваются на предварительно уплотненном основании по бетонной подготовке. Толщина бетонной подготовки принимается не менее 50 мм и зависит от качества подготовки основания, в первую очередь от плоскостности или степени ровности основания. Для уплотнения водонасыщенных грунтов основания используются грунтовые подушки, изготавливаемые из песка или щебня, толщиной 100 – 300 мм.


 

 

Основание столбчатых фундаментов всегда рассчитывается по деформациям и в отдельных случаях (см. лекцию 1) по несущей способности. Конструкции столбчатого фундамента рассчитываются по прочности и ширине раскрытия трещин (для железобетонных фундаментов).

1. Определение размеров подошвы фундамента в плане. Расчет выполняется на действие расчетных нагрузок для II группы предельных состояний из условия ограничения давлений на основание до такого уровня, при котором расчет осадок основания может производится по линейной теории. Эпюры контактных давлений в этих расчетах принимаются линейными (см. лекцию 4 курса "Механика грунтов"). В качестве исходных данных задаются такие параметры (рис. 4.1): d – глубина заложения фундамента; hf – высота фундамента; a – осредненный удельный вес фундамента и грунта на его свесах, принимаемый при отсутствии точных данных 20 кН/м3; q – пригруз на поверхности основания от складируемых материалов и транспортных средств, принимаемый не менее 20 кН/м2для промышленных зданий и 10 кН/м2для гражданских зданий; N – продольная сила на обрезе фундамента; Qy, Qx – поперечные силы на уровне обреза фундамента по направлению поперечной (y) и продольной (x) оси фундамента; Mx, My – изгибающие моменты в сечении обреза фундамента относительно продольной (x) и поперечной (y) оси фундамента; A – площадь подошвы фундамента; Wx, Wy – моменты сопротивления площади подошвы фундамента относительно продольной (x) и поперечной (y) оси площади подошвы; R – расчетное сопротивление грунта. Ниже приводятся четыре условия, ограничивающие среднее давление по подошве фундамента, давление в угловой точке и давления на серединах сторон фундамента:


 


p (0) = N +


d + q £ R;


ср

 

 

p
(c) max


A a

N

= +  a

A

N


 

 

d + q +


 

M x + Qy × h fWx

M x + Qy × h f


+ M y + Qx × h f

Wy


 

 

£ 1,5 × R;


 

 

(4.1)


p
(y)

max


= +  a

A


d + q +

Wx


£ 1,2 × R;


 

p
(x) max


= N +

A a


 

d + q +


M y + Qx × h fW


 

£ 1,2 × R.


y

 

 


M
x
Mx N

q y

y

Qy

Qx

d hf


Рис. 4.1. Расчётная схема к проверке давлений под подошвой фундамента столбчатого фундамента: N, Qx, Qy, Mx, My – усилия, приложенные к обрезу фундамента;

q – пригруз; а – усреднённый удельный вес грунта обратной засыпки и фундамента;


 

 

Pmin

 

l


A

 

 

Pcp z

x


a

 

 

(x)

 

(0)


 

 

Pmax

 

(c)


Рср, Рmin, Pmax – среднее, минимальное и максимальное давления под подошвой фундаментов; А, Wx, Wy – площадь подошвы и моменты сопротивления площади подошвы фундаментов; (0), (y), (х), (с) – контрольные точки при проверке давлений на основание.

 

 

A = b × l;


y
W = l × b;

x 6

b × l 2

Wy =.

b 6

Из решения системы неравенств (4.1) определяют ширину подошвы фундамента b и длину l. Обычно задаются отношением k = l / b, в связи, с чем определению подлежит только ширина подошвы фундамента b, так как ее длина l = k × b. Систему неравенств (4.1) часто решают графическим методом (рис. 4.2).


 

 


P 1,5× R

1,2× R R

P
(c) max

P
(x) max

P
(y)

max

P
(0)

cp


Рис. 4.2. Графический метод определения ширины подошвы фундамента:

b, l – размеры подошвы фундамента в плане; k – конструктивный коэффициент;

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
F, Fv, Fh,Fhx, Fhy– сила, действующая на фундамент и ее | R – расчётное сопротивление грунта основания
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1917; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.05 сек.