Армирование конструкций фундамента

При определении усилий в конструкции фундамента (подошвы фундамента) в заданном сечении, за расчетную схему принимается консольная балка с жесткой заделкой в заданном сечении - оставшейся части фун­дамента, на которую действует нагрузка.

            Подбор рабочей арматуры производим по двум сторонам:

Сечение 1-1

кПа

кНм

 см²

Площадь сечения одного стержня:

см²

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с A_s1 = 1,313 см² , тогда A_s = 5х1,313 =6,565 см²

Сечение 2-2

 кПа

 кНм

 см²

Площадь сечения одного стержня: см²

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 12 мм с A_s1 = 1,313 см² , тогда A_s = 5х1,313 = 6,565 см²

Сечение 3-3

 кПа

 кНм

 см²

Площадь сечения одного стержня: см²

Из сортамента выбираем арматуру диаметром 3 мм с A_s1 = 0,07 см² , тогда A_s = 5х0,07 = 0,35 см²

Принимаем сетку С2 из арматуру А-400 диаметром 12 мм. По стороне l и b ее количество составит  шт.

Выбор размеров подушки

6.1. Определение высоты подушки.

Исходя из условия, что , принимаем в расчёт м. Т.к. размеры подушки должны быть кратны 10 см, то принимаем h_под = 2,5 м.

6.2. Определение размеров подушки в плане.

 Используем формулы:

;

, где

α – угол естественного откоса. Для суглинка (окружающего грунта) он равен 40.

Β – угол распределения напряжений. Для песка (материал подушки) он равен 30˚.

м. Для кратности принимаем 

= 9,1 м;

м. Для кратности принимаем = 15,1 м,

м.

м.

Итак, окончательно приняли следующие размеры грунтовой подушки:

- на уровне низа  м;

- на уровне верха  м.

Расчет осадки методом послойного суммирования

7.1. Среднее давление подошвы фундамента Р_ср = 381,23 кПа

7.2. Природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

        кПа

7.3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

        кПа

7.4. Разбиваем основание фундамента на элементарные слои  м

7.5. Вычисляем и строим эпюру естественного давления

7.6. Вычисляем и строим эпюру , где

a – коэффициент затухания напряжений. Зависит от соотношения сторон фундамента и относительной глубины, выбирается значение из таблицы СниПа.

7.7. Находим нижнюю границу сжимаемой толщи:

7.8.Считаем суммарную осадку по всем слоям:

Расчёты по данному алгоритму приведены ниже в таблице 4.

Таблица 4

№ эл.	Z, м	ξ		α	σ zg0, кПа	0.2 σ zg0, кПа	σ zpi, кПа		σ zpiср, кПа	Е, кПа	S, м
0	0	0		1,000	55,60	11,12	325,63
1	0,82	0,4		0,972	72,00	14,40	316,51		321,07		0,0086
2	1,64	0,8		0,848	88,40	17,68	276,13		296,32		0,00793
3	2,46	1,2		0,682	104,80	20,96	222,08		249,11		0,00667
4	3,28	1,6		0,532	120,63	24,12	173,24		197,66		0,00463
5	4,1	2,0		0,414	136,45	27,29	134,81		154,03		0,0036
6	4,92	2,4		0,325	152,28	30,45	105,83		120,32		0,0028
7	5,74	2,8		0,260	168,10	33,62	84,66		95,25		0,00223
8	6,56	3,2		0,210	183,93	36,79	68,38		76,52		0,0018
9	7,38	3,6		0,173	196,23	39,25	56,33		62,36		0,0043
10	8,2	4,0	0,145		208,53	41,71		47,22	51,78		0,0036
11	9,02	4,4	0,123		220,83	44,16		40,05	43,64		0,003
										Σ= 0,049

Проверяем выполнение условия S < S_u . В нашем случае 4,90 см < 8 см, где S_u =8см – предельное значение осадки. Условие выполнилось.

Эпюра распределения напряжений s_zp , s_zg

III Расчёт свайных фундаментов

Выбор глубины заложения ростверка

1.1. Определение глубины заложения ростверка зависит от нескольких факторов:

- Глубины промерзания грунта. Из предыдущих расчётов мы уже определили эту величину

м;

- Наличие конструктивных особенностей. В нашем случае подвальных помещений нет, поэтому

;

- Глубина заложения ростверка. Исходя из условия, что

мм,

где

d_р - глубина заложения ростверка, м;

h_ст - глубина стакана в фундаменте. Для наших фундаментов под ЖБК-колонны h_ст = 0.

 Учитывая все перечисленные условия, принимаем глубину заложения ростверка d_р = 1,5 м, исходя из кратности ростверка по высоте 15 см.

Принимаем шарнирное соединение ростверка и сваи. Голова сваи заходит в тело ростверка на 5 – 10 см. принимаем для расчёта 10 см.

Тогда отметка головы сваи будет равна –1,4 м.

Выбор несущего слоя

Считаем, что несущим слоем будет глина четвертичная, поэтому, заглубляем сваю в слой глины на 3,6 м (для применения стандартной длины сваи). При этом длина сваи равна h_св = 13 м.

Под нижним концом сваи находится сжимаемый грунт (Е < 50 МПа). Дальнейший расчёт ведём как для висячей сваи. Принимаем железобетонную забивную сваю квадратного сечения. Для выбранной нами длины можно принять сечение 40 х 40 см.