Разработка архитектурно-конструктивного проекта станции нейтрализации промышленных стоков

Рис. п.2.13. Схема армирования верхнего пояса фермы.

П.2.4 Расчет внецентренно нагруженного фундамента под крайнюю колонну

П.2.4.1 Исходные данные, нагрузки и усилия

Принят тяжелый бетон класса В 12,5 с Rв = 7,5 МПа и Rвf = 0,66 МПа. Бетон замоноличивания стакана фундамента класса В15 с Rв = 8,5 МПа и Rвf = =0,7

5 МПа. К расчетному сопротивлению бетона класса В12,5 вводятся αв2 = =1,1; αв3 = 1,0; αв9 = 0,9, соответствующие расчету.

В плитной части у подошвы фундамента принята арматура класса А-III c Rs = 365 МПа; подколонные: продольная класса А-III c Rs = 365 МПа, поперечная: сетки и хомуты класса А-I c Rs = 225 МПа.

Глубина заложения фундамента от уровня пола – 1,65 м. Расчетное сопротивление грунта основания R = 206 кПа.

Из таблицы «Расчетные сочетания усилий в крайней колонне» выбираем наиболее невыгодное сочетание:

N1 = 757,24 кН; М = 63,69 кН∙м; Q = 10,27 кН.

Расчетная нагрузка от массы стены передающаяся на фундамент:

Nwae = 310,6 кН,

эксцентриситет ее приложения - еwae = hwae / 2 + ec = 0,3 / 2 + 0,6 / 2 =

= 0,45 м.

П.2.4.2 Определение подошвы

Величины нормативных усилий:

кН∙м;

кН.

кН.

Нормативные усилия от массы стены при αf = 1,2:

Nn,ст = Nст / αf =310,6 /1,2 = 258,8 кН;

Мn,ст = Мст / αf =139,77 /1,2 = 116,5 кН∙м.

Предварительные размеры подошвы фундамента:

где αn,m = 20 кН/м3 – удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

Принимаем предварительно размеры подошвы основания е = в = 2,4 м. Тогда А = 5,76 м2.

Проверим приемлемость этих размеров:

Nn,ф = Nn,’ ф + Nn,ст + αn,m ∙ H ∙ A =

= 641,73 + 258,8 + 20 ∙ 1,65 ∙ 5,76 = 1090,61 кН;

Мn,ф = Мn,’ ф + Qn,’ ф ∙ h + Мn,ст =

= 53,98 + 8,63 ∙ 1,5 + 116,5 = 183,43 кН∙м

еф’ = Mn, ф / Nn, ф 183,43 / 1090,61 = 0,168 м.

Из неравенства видно, что необходимо увеличить размеры подошвы фундамента:

е = 2,7 м; в = 2,4 м с А =2,7 ∙ 2,4 = 6,48 м2.

Рn, max =

Рn, min =

Рn, cp =

Окончательно принимаем размеры подошвы фундамента

е ∙ в = 2,7 ∙ 2,4 м.

Рис. П.2.13 Эпюра напряжений от нормативных нагрузок.

П.2.4.3 Расчет на продавливание нижней ступени

Определим напряжение под подошвой фундамента от расчетных нагрузок, предварительно вычислив нормальную силу и момент, действующие на обрезы подошвы фундамента:

кН;

кН∙м;

еф = Мф / Nф = 218,87 / 1067,84 = 0,205 м.

кПа.

кПа.

Расчет на продавливание нижней ступени:

,

где - продавливающая сила с участка подошвы фундамента Ао;

вm – среднее значение сторон верхнего и нижнего оснований границ пирамиды продавливания в пределах αо = 250 мм.

Рис. П.2.14. Схема образования пирамиды продавливания и эпюра напряжений под подошвой фундамента от расчетных нагрузок, и расчетные сечения при подборе арматуры плитной части.

1) Сторона в = 2,4 м.

вм1 = м.

Ао1 = м2.

F1 = 0,44 ∙ 239,9 = 105,6 кН < 1,1 ∙ 0,66 ∙ 106 ∙ 1,75 ∙ 0,25 =

= 317625 Н = 317,63 кН – прочность плитной части фундамента на продавливание по стороне в = 2,4 м обеспечена.

2) Сторона е = 2,7 м.

F1 = 0,5 ∙ 164,8 = 82,4 кН < 1,1 ∙ 0,66 ∙106 ∙ 2,05 ∙ 0,25 = 372075 Н =

= 372,1 кН – прочность плитной части фундамента на продавливание по стороне е = 2,7 м обеспечена.

П.2.4.4 Расчет на продавливание от дна стакана. Расчет на раскалывание тела фундамента

1) Расчет на продавливание фундамента от дна стакана.

Площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента:

Ас = 2 ∙ (вс + ес) ∙ dc = 2 ∙ (0,4 + 0,6) ∙ 0,9 = 1,8 м2.

Коэффициент α, учитывающий частичную передачу силы Nф на плитную часть фундамента через стенки стакана:

Принимаем α = 0,85.

А02 =

N2 = αN = 0,85 ∙ 757,24 = 643,65 кН.

Проверка:

Nc =643,65 кН < 1,1 ∙ 0,75 ∙ 106 ∙ прочность обеспечена.

2. Расчет фундамента на раскалывание.

Площади вертикальных сечений фундаментов:

Ав / Ае = 1,48 / 1,74 = 0,85 > вс / ес = 0,4 / 0,6 = 0,67,

Nc = 643,65 кН < (1 + вс / ес) µαg ∙ Ac ∙ Rвf =

= (1 + 0,67) ∙ 0,75 ∙ 1,3 ∙ 1,74 ∙ 1,1 ∙ 0,66 ∙ 106 = 2,05 ∙ 106Н = 2050 кН,

где µ = 0,75 – коэффициент трения бетона по бетону,

αg = 1,3 – коэффициент, учитывающий совместную работу фундамента с грунтом.

Из выражения видно, что прочность фундамента на раскалывание обеспечена.

П.2.4.5 Расчет арматуры плитной части фундамента

1) Арматура в направлении «е».

а) В сечении 1-1 (у грани подколонника).

Q =0,979.

б) В сечении 2-2 (у грани второй ступени).

 Скачать реферат