Сечение арматуры плитного фундамента



ВОПРОС 18. Расчет сечений арматуры плитной части фундамента под колонну - Студопедия

ВОПРОС 18. Расчет сечений арматуры плитной части фундамента под колонну

Площадь сечения рабочей арматуры подошвы фундамента (Asl и Asb - соответственно вдоль сторон l и b) определяется из расчета на изгиб консольного вы­лета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой от расчетных нагрузок в сечениях по граням колонны, подколонника и ступеней фундамента (рис.2.5). Подбор арматуры рекомендуется вести на всю ширину (длину) фундамента.

Площадь сечения рабочей арматуры, расположенной параллельно сторо­не l(b), в j-м сечении на всю ширину (длину) подошвы фундамента вычис­ляется по следующей формуле, м 2 :

где Rs - расчетное сопротивление арматуры растяжению, принимаемое по СНиП 2.03.01 - 84*[24], для классов арматуры:

MIj - расчетный момент в расчетном сечении j, кНм;

hoj - рабочая высота рассматриваемого сечения, м;

νj - коэффициент, зависящий от расчетного момента, расчетного сопротив­ления бетона на сжатие, размера (ширины) сжатой зоны в рассматри­ваемом сечении, рабочей высоты. Допускается [1] принимать ν=0,9.

Изгибающие моменты в расчетных сечениях плитной части определяются от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента баз учета нагрузки от собственного веса фундамента и грунта на его уступах. В качестве расчетного сочетания нагрузок допускается принять то i-есочетание для расчетов по первой группе предельных состояний, которое соответствовало максимальному значению pImax по формуле (2.37) и использовалось ранее при определении максимального выноса нижней ступени.

В зависимости от вида эпюры контактных давлений грунта от расчетных нагрузок для первого предельного состояния изгибающие моменты в j-м сечении нарасстоянии Сj от наиболее нагруженного края фундамента при действии внешних моментов ∑MIj. только вдоль одной стороны (вдоль длины подошвы l )вычисляются по формулам:

В этих формулах: i - номер невыгодного сочетания нагрузок, принятый в п.2.4.1; j - номер рассматриваемого сечения (рис.2.5);

Cj - расстояние от грани фундамента до рассматриваемого сечения, м.

Вычисляют площадь сечения арматуры во всех назначенных сечениях (j= 1, 2. n) (рис.2.5) и выбирают наибольшее значение А s1max .

Площадь сечения арматуры, параллельной стороне b, в j'-мсечении (рис.2.5) на всю длину подошвы фундамента определяется по формуле

Вычисляют площадь сечения арматуры во всех назначенных сечениях j'= 1',2'. К' и выбирают наибольшее значение Аslmax. По значениям Аslmax и Аsbmax производится армирование подошвы фундаментов. При этом учитывают­ся следующие конструктивные требования: - шаг рабочих стержней принимается равным 200 мм;

- в случае, когда меньшая изсторон подошвы фундамента имеет размер b≤ 3 м. следует применять сетку с рабочей арматурой в двух направлениях;

- при b Зм применяются отдельные сетки с рабочей арматурой водном направлении; укладываемые в двух плоскостях; при этом рабочая арматура, па­раллельная большей стороне подошвы l ,располагается снизу; сетки в каждой плоскости укладываются без нахлестки с расстоянием между крайними стерж­нями не более 200 мм; шаг стержней конструктивной арматуры составляет 600 мм;

- минимальный диаметр рабочей арматуры сеток подошв принимается равным 10 мм вдоль стороны l ≤ 3 м и 12 мм при l 3 м.

Окончательное сечение арматуры принимается с учетом проверки ширины-раскрытия трещин.

По материалам сайта: http://studopedia.ru


Главная | О нас | Обратная связь

Определение сечений арматуры плитной части фундамента

Плита фундамента под действием реактивного давления грунта снизу работает на изгиб. Армирование фундамента по подошве определяют расчетом на изгиб по нормальным сечениям, проходящим по боковым граням ступеней и подколонника (рис. 3.1). Изгибающие моменты в i –м сечении на расстоянии сi от наиболее нагруженного края фундамента на всю ширину фундамента при трапециевидной и треугольной эпюрах давления грунта (е l/ 6)в направлении действия момента Мх вычисляют по формуле

Площадь арматуры определяют в следующей последовательности. Вычисляют коэффициент am

где bi – ширина сжатой зоны (в верхней части) рассматриваемого сечения;

h0i – рабочая высота рассматриваемого сечения;

#947;b1 = 0,9 – коэффициент условий работы для бетонных и железобетонных конструкций при действии только постоянных и длительных нагрузок, вводимый к расчетным сопротивлениям Rb и Rbt .

Требуемую площадь сечения растянутой арматуры определяем по формуле

Примеры армирования подошвы фундамента приведены на рис. 7.2. В случае, когда меньшая из сторон подошвы фундамента имеет размер b #8804; 3 м, следует применять сетки с рабочей арматурой в двух направлениях (рис. 7.2, а ). При b 3 м применяются отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. При этом рабочая арматура, параллельная большей стороне подошвы l. укладывается снизу. Сетки в каждой из плоскостей укладываются без нахлестки с расстоянием между ними не более 200 мм (рис. 7.2, б ). При больших размерах подошвы фундамента b 3 м экономичнее применять вязаные сетки, в которых отсутствует монтажная арматура.

Рис. 7.2. Армирование подошвы фундамента:

а – при b 3м; б – при b 3 м;1 – нижние сетки; 2 – верхние сетки

Минимальный диаметр рабочей арматуры сеток подошва, принимается равным 10 мм вдоль стороны l #8804; 3 м и 12 мм при l 3 м.

Железобетонные подколонники армируют вертикальными сварными плоскими сетками, объединяемыми в пространственный каркас. Сетки рекомендуется ставить по четырем сторонам подколонника (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Армирование железобетонного подколонника

пространственными каркасами, собираемыми из плоских сеток:

1 – арматурная сетка

При расчетном или конструктивном армировании подколонника диаметр продольных стержней вертикальной арматуры принимается не менее 12 мм.

Горизонтальное армирование стаканной части подколонника осуществляется сварными плоскими сетками с расположением продольных стержней у наружных и внутренних поверхностей стенок стакана. Продольная вертикальная арматура должна размещаться внутри горизонтальных сеток. Диаметр стержней сеток принимается не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольной арматуры вертикального армирования подколонника.

Расположение сеток следует принимать по рисунку 7.4. В пределах высоты стакана стенки армируют горизонтальными сетками в количестве пяти штук при глубине 700 мм и шести при большей глубине.

Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры подколонника должна быть не менее 30 мм, а для подошвы фундамента при условии устройства под ним бетонной подготовки принимается равной 35 мм.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЙ АРМАТУРЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА

Определяем изгибающие моменты и площадь рабочей арматуры подошвы фундамента Аsl по формулам (46)-(57) в сечениях по граням ступеней 1-1, 2-2 и по грани подколонника 3-3, 4-4.

Расчетные усилия на уровне подошвы принимаем без учета веса фундамента по 3-му сочетанию нагрузок, определяющему pmax ,

N = 2,1 МН; М = 0,336 + 0,072 • 2,4 = 0,509 МН • м; e0 = 0,509/2,1 = 0,242 м.

Изгибающие моменты в сечениях приведены в табл. 11.

*При вычислении My по сечению 4-4 е0,y =0, величина l заменяется на b.

Определяем площадь сечения арматуры Аsl из стали класса A-III Rs = 365 МПа (минимальный допускаемый диаметр — 10 мм).

определяем a0 = Мi /Rb bi h0,i 2 = 0,091/7,5 • 2,7 • 0,25 2 • 0,072, тогда n = 0,963; Аsl вычисляем по формуле (43)

Аsl = 0,091 • 10 4 /365 • 0,963 • 0,25 = 10,1 см 2 .

a0 = 0,351/7,5 • 1,8 • 0,55 2 = 0,086; n = 0,955;

Asl = 0,351 • 10 4 /365 • 0,955 • 0,55 = 17,8 см 2 .

a0 = 0,611/7,5 • 0,9 • 0,82 2 = 0,125; n = 0,932;

Asl = 0,611 • 10 4 /365 • 0,932 • 0,85 = 20,6 см 2 .

Принимаем по максимальному значению Аsl в направлении бóльшего размера подошвы 14 Æ14A-III (Asl = 21,55 см 2 ).

a0 = 0,315/7,5 • 1,5 • 0,85 2 = 0,039; n = 0,98;

Asb = 0,315 • 10 4 /365 • 0,98 • 0,85 = 10,1 см 2 .

Принимаем в направлении меньшего размера подошвы 17Æ10А-III (Asb = 13,4см 2 ).

Окончательно сечение арматуры по сечению 3-3 принимаем с учетом проверки ширины раскрытия трещин, определяемой по п. 2.55. При этом в соответствии с п. 2.57 для рассматриваемого случая условно принимаем, что Мr1 / Мr2 = 0,8 2/3, и выполняем проверку только продолжительного раскрытия трещин от длительного действия постоянных и длительных нагрузок.

Принимаем также, что подошва фундамента находится в условиях переменного уровня грунтовых вод и аcrc 0,2 мм (п. 2.61).

Находим величины действующих моментов при расчете по предельному состоянию второй группы, уменьшив на коэффициент gn = 1,2:

Определяем acrc. мм, пo формуле (144) СНиП 2.03.01-84:

где m = 21,55/[30(90 + 180) + 25 • 270] = 21,55/14 850 = 0,0015 (рассматривается полное сечение фундамента);

h = 1,0; d = 1,0; jl = 1,6-15m = 1,6 - 15 0,0015 = 1,58; = =
= 2,4 мм.

Величину ss определяем упрощенным способом по формуле (83).

Определяем предельный момент, воспринимаемый арматурой:

В соответствии с п. 4.14б СНиП 2.03.01-84 при m = 0,0015 0,008 найденную выше величину следует скорректировать как для слабоармированного сечения.

Для этого найдем предварительно интерполированное значение величины непродолжительного раскрытия трещин от действия всех нагрузок.

Вычислим аcrc при моменте по формулам (77), (78):

Положение нулевой линии найдем из выражения

a = Еs /Eb = 2 10 5 /2,1 • 10 4 = 9,5.

Положение нулевой линии показано на черт. 33:

Sb,0 =90 • 30(x - 15) +0,5 180(x - 30) 2 = 90x 2 - 2700x + 40 500;

тогда 90x 2 - 2700х + 40 500 + 204,73x - 18 425 = 0,5 (90 - х) (18 900 - 180х) или 15 054,7x = 828 425.

Следовательно, х = 55,0 см, h - х = 35,0 см.

Определим значение Wpl :

Ib,0 = 90 55 3 /3 + (180 - 90)25 3 /3 = 5 460 000 см 4 ;

a Is,0 = 9,524 21,55 30 2 = 184 717,8 см 4 ;

Sb,0 = 270 30 20 +180 5 2 /2 = 164 250 см 3 ;

Wpl = 2(5 460 000 + 184 717,8)/35 + 164 250 = 4,87 10 5 см 3 .

Далее, следуя указаниям п. 4.14б СНиП 2.03.01-84, определим:

Мcrc = Rbt.ser Wpl = 1 4,87 10 6 = 0,487 МН м ;

= 15 0,0015 9,5 = 0,214 0,6 ;

М0 = 0,487 + 0,214 0,9 0,9 2 1,0 = 0,487 + 0,156 = 0,643 МН м (ширину h принимаем по ширине сжатой грани сечения) .

Источники: http://fix-builder.ru/remont/montazh-fundamenta/34307-sechenie-armatury-dlya-plitnogo-fundamenta, http://megaobuchalka.ru/6/12277.html, http://mybiblioteka.su/tom2/2-43247.html




Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением