состояний), лагрузки, от которых определяют давление под подошвой фундаментов, принимают нормативными, т. е. при коэффициентах перегрузки л = 1 .
Расчет центрально-нагруженных фундаментов. На грузками, создающими давление под подошвой фунда мента, являются сила NB, передаваемая колонной, а так же собственный вес фундамента и грунта на его обрезах (рис. Х.23,г).
Если принять среднюю объемную массу материала фундамента и грунта на его обрезах Vcp=2 тс/м3, то их общий вес при площади подошвы Бф и глубине заложе
ния Hi будет равен уСрРфН1, а давление под |
подошвой |
фундамента от этого веса |
|
- Рг Ф- = УсрНи |
(Х.6) |
Уменьшив величину Rrp на уСр # ь получим |
значение |
расчетного давления, которое может быть допущено от действия одной только силы Na, передаваемой колонной. Следовательно,
ДГЯ |
YepHit |
(Х.7) |
_ < Rrp |
||
Гф |
|
|
откуда |
|
|
Г _ |
N3 |
(Х.8) |
|
|
*Ягр-Ycp H i'
Центрально-нагруженные фундаменты имеют, как правило, квадратное очертание, поэтому размер стороны
а = УТф. |
(Х.9) |
Реактивный отпор грунта, вызывающий изгиб фунда мента, возникает только от нагрузки, передаваемой ко лонной, а собственный вес фундамента и соответствую щий отпор взаимно уравновешиваются, не вызывая из гиба фундамента. Расчетное значение отпора от расчет ной продольной силы N составляет:
prp = N/Fф. |
(Х.10 |
Высота фундамента должна обеспечивать его проч ность на продавливание, которое происходит по боковым граням пирамиды, имеющим наклон 45° (рис. Х.24, а ) . В качества продавливающей силы Р принимают силу N, передаваемую колонной, уменьшенную на отпор грунта РГр, действующий по площади нижнего основания пира-
201
миды продавливания. При квадратной колонне со сторо ной b площадь верхнего основания пирамиды равна 62,
площадь нижнего основания (Ь+2Л0) 2, |
следовательно, |
Р = N — ргр (Ь + 2Л0)?. |
(Х.11) |
Для фундамента из тяжелого бетона прочность на продавливание считается обеспеченной, если соблюдает ся условие
|
Р ^ |
/?р бдр h$, |
(X.12) |
|
где RP — расчетное |
сопротивление бетона растяжению; |
Ьср — сред |
||
ний периметр оснований пирамиды продавливания; |
|
|||
. |
4b+4(b + 2h0) |
(X. 13) |
||
уср — |
= 4 (b + Ло). |
|||
Подставив в выражение (Х.12) величину Р |
по* (Х.11) |
|||
и bcp по (Х.13), получим |
формулу для определения тре |
|||
буемой высоты |
фундамента из условия продавливания: |
|||
Л0 — |
N |
(X. 14) |
||
Рр 4~ Ргр |
||||
|
|
|
||
|
Нф — ho -f- &. |
(X. 15) |
||
Рис. Х.24. К расчету центрально-нагруженных фундаментов на про давливание а и расчету арматуры фундамента б
1 —пирамида продавливания; 2 —нижнее основание пирамиды продавливания
202
В ряде случаев высота фундаментов может быть обусловлена требуемой глубиной стакана под колон
ну Лст.
Нф= ЛСт+200.
Фундамент по высоте разбивают на ступени высотой 30—50 см. Высоту нижней ступени следует проверить в сечении I —I см. рис. Х.24, а) из условия прочности на клонного сечения без поперечной арматуры.
После того как назначены размеры подошвы и высота фундамента, определяют требуемую площадь сечения рабочей арматуры, рассматривая выступающую за грань
колонны |
часть |
фундамента |
как |
консоль с вылетом |
||||
(а—Ь)/2 и шириной а, |
загруженную |
равномерно рас |
||||||
пределенной нагрузкой |
ргрО |
(рис. Х.24, б). |
|
|||||
Изгибающий момент по грани колонны |
|
|||||||
|
М = |
|
|
— Ргр а |
(а ~ W |
(Х.16) |
||
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
Требуемую площадь арматуры находят из известного |
||||||||
условия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М — |
рд Z($, приняв zg х 0,9 Л0; |
|
|||||
|
|
|
Fa |
|
М |
|
|
(X. 17? |
|
|
|
0,9Яа Ло |
‘ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
По найденной площади сечения подбирают стержни |
||||||||
нижней сетки (диаметр |
10— 16 мм, шаг 10—20 см). |
|||||||
§ Х.4. ОДНОЭТАЖНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ |
||||||||
ИЗ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИИ |
|
|||||||
К сборным |
железобетонным |
конструкциям |
одно |
|||||
этажных |
каркасных |
зданий |
(рис. Х.25) |
относятся колон |
||||
ны с фундаментами, ригели покрытия в виде балок, ферм или арок, панели покрытия, стеновые панели, подкрано вые балки (если здание оборудовано мостовым краном), а при необходимости — элементы световых или аэраци онных фонарей. Сетку колонн принимают кратной укруп ненному модулю 6 м: в поперечном направлении (раз мер пролета) 12, 18, 24, 30 и 36 м, в продольном (шаг колонн) 6 или 12 м. При шаге колонн 12 м и длине сте новых панелей 6 м по наружным рядам устанавливают промежуточные (фахверковые) колонны.
203
Рис. Х.26. Эпюры |
моментов |
ra) |
IР |
|
|
|
|
|
|
||
в раме одноэтажного промыш |
|
|
|
|
|
ленного здания при жестком а |
|
|
|
|
|
и шарнирном б сопряжении |
|
|
|
|
|
ригеля с колоннами |
. |
1 |
ъ |
I |
|
|
|
||||
0 |
|
| / Г*~ |
2 |
3 |
2 |
009
п г ---------------- |
---- ЙШВШИГ * "*1 |
, |
L= 12n, 18м / *//!]*- |
LL |
/U - |
Рис. Х.27. Предварительно-напряженные балки покрытия
а —общий вид и армирование; б—схемы расположения напрягаемой арма туры; 1 —продольная напрягаемая арматура; 2 —сварные каркасы стенки; 3 —то же, верхней полки; 4 —опорная закладная деталь; 5 —дополнительные каркасы в опорном уширении; 6 —сетки; 7 —поперечные стержни, приварен ные к опорной закладной детали
сечения этой арматуры определяют из расчета прочности по нормальному сечению.
Чтобы предотвратить образование трещин в верхней зоне балки при ее обжатии, иногда ставят напрягаемую
арматуру и в сжатой зоне (арматура Ан). Стенку балки армируют ненапряженными плоскими сварными карка сами (одним или двумя), поперечные стержни которых рассчитывают из условия прочности наклонных сечений на поперечную силу. Приопорные участки балок для пре дотвращения образования продольных трещин при обжа тии усиливают дополнительными поперечными стержня ми, приваренными к опорной закладной детали. В верх ней сжатой полке располагают плоский сварной каркас.
Балки рассчитывают как однопролетные, загружен ные равномерно распределенной нагрузкой от веса по крытия, веса снегового покрова и собственного веса:.
205