Upload
others
View
20
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Расчет монолитной наружной стены подвала
нужно ввести
вычисляется
в этих пунктах нужно проверить выполнение условий
Исходные данные
1 Коэффициенты
1.1 Коэффициент надежности по нагрузке
(для железобетона и грунта в природном залегании)
= 1.1 ДБН В.1.2-2:2006
1.2 Коэффициент надежности по нагрузке (для обратной засыпки)
= 1.15 ДБН В.1.2-2:2006
1.3 Понижающий коэффициент надежности по нагрузке для железобетона,
обратных засыпок и грунта в природном залегании при расчете
на устойчивость
= 0.9 ДБН В.1.2-2:2006
1.4 Коэффициент надежности по нагрузке (временная нагрузка по грунту)
= 1.2 ДБН В.1.2-2:2006
2 Геометрия стены
2.1 Толщина стены
а = 0.25 м
2.2 Толщина подошвы
b = 0.25 м
2.3 Отметка пола 1 этажа
A1 = 0 м
2.4 Отметка низа подошвы относительно пола 1 этажа
A2 = 3.3 м
2.5 Вылет подошвы в сторону подвала
d = 0.4 м
2.6 Ширина подошвы
B = 1.3 м
2.7 Отметка пола подвала относительно пола первого этажа
A3 = 3 м
2.8 Отметка грунта засыпки относительно пола первого этажа
A4 = 0.45 м
2.9 Отметка низа перекрытия первого этажа
A5 = 0.3 м
Расчет ведется на 1 п.м стены
3 Характеристики грунта
Грунт основания
1 предельное состояние
3.1 удельный вес грунта
= 1.846 т/м3
3.2 угол внутреннего трения
= 20 градусы
3.3 удельное сцепление
= 2.8 т/м2
2 предельное состояние
3.1 удельный вес грунта
= 1.839 т/м3
3.2 угол внутреннего трения
= 18 градусы
3.3 удельное сцепление
= 1.9 т/м2
3.4 модуль деформации грунта
Е = 1950 т/м2
Грунт засыпки
1 предельное состояние
3.5 удельный вес грунта
= 0.95 * 1.846 = 1.75 т/м3
3.6 угол внутреннего трения
= 0.9 * 20 = 18 градусы
3.7 удельное сцепление
= 0.5 * 2.8 = 1.4 → 0.7 т/м2
2 предельное состояние
3.8 удельный вес грунта
= 0.95 * 1.839 = 1.75 т/м3
3.9 угол внутреннего трения
= 0.9 * 18 = 16 градусы
3.10 удельное сцепление
= 0.5 * 1.9 = 0.95 → 0.95 т/м2
4 Нагрузки
4.1 Нагрузка на грунте
q = 1.0 т/м2
4.2 Нагрузка на стену подвала в уровне низа перекрытия (нормативная полная)
Nc = 8.935 т
4.3 Нагрузка на стену подвала в уровне низа перекрытия (нормативная временная)
Nc вр = 0.979 т
5 Расчет устойчивости стены подвала против сдвига
(по 1 предельному состоянию)
5.1 Коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта λг:
= tg² ( 45° - 18 °/ 2) = 0.53
5.2 Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
связного грунта на уровне верха грунта σг1:
σг1 = 0 т/м2
5.3 Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
связного грунта на уровне низа подошвы σг2:
= 1.75 * 2.85 * 0.53 * 1.15 = 3.03 т/м2
где Н = A2 - A4 = 3.3 - 0.45 = 2.85 м
5.4 Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
грунта от нагрузки на грунте σqг:
= 1.0 * 0.53 * 1.2 = 0.63 т/м2
5.5 Коэффициент k:
= 2 √ 0.53 = 1.40
5.6 Интенсивность горизонтальных сил сцепления σсг:
= 0.70 * 1.40 = 0.98 т/м2
5.7 Давление грунта на отметке поверхности земли σ1:
= 0 + 0.63 - 0.98 = -0.35 т/м2
5.8 Давление грунта на отметке низа подошвы σ2:
= 3.03 + 0.63 - 0.98 = 2.68 т/м2
5.9 Для определения сдвигающей силы выбираем один из двух вариантов:
вариант а: σ1 < 0
вариант б: σ1 > 0 0.15673
σ1 = -0.35 -ведем расчет по варианту а
5.10а Расчет по варианту а (вариант б из расчета исключить)
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н1
(от низа подошвы):
= 2.85 * 2.68 /(| -0.35 |+ 2.68 )= 2.52 м
Сдвигающая сила в уровне подошвы фундамента Тсд:
= 2.68 * 2.5 / 2 = 3.4 т
5.10б Вариант б. Исключить из расчета
Высота воздействия положительного давления грунта на стену
Н = 2.85 м
Сдвигающая сила в уровне подошвы фундамента Тсд:
=( 2.68 - -0.35 )∙ 2.85 / 2 -
- -0.35 ∙ 2.85 = 5.31 т
Расчетные вертикальные силы (с учетом понижающего коэффициента γf3):
5.11 Вес ленточного фундамента Р1 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р1 = S1 * * 2.5 = 0.325 * 0.9 * 2.5 = 0.73 т
где S1 - площадь сечения фундамента
S1 = B * b = 1.3 * 0.25 = 0.325 м2
5.12 Вес обратной засыпки со стороны пола Р2
(при среднем весе засыпки и стяжек пола 1.8 т/м3)
Р2 = S2 * * 1.8 = 0.02 * 0.9 * 1.8 = 0.03 т
где S2 - площадь сечения пола подвала
S2 = d *( A2 - b - A3 )=
0.4 *( 3.3 - 0.25 - 3 )= 0.02 м2
5.13 Вес грунта с улицы Р3
Р3 = S3 * * = 1.69 * 0.9 * 1.75 = 2.67 т
где S3 - площадь сечения грунта над подошвой фундамента
S3 = (В - а - d) * (A2 - A4 - b) =
=( 1.3 - 0.25 - 0.4 )( 3.3 - 0.45 - 0.25 )= 1.69 м2
5.14 Вес стены подвала Р4 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р4 = S4 * * 2.5 = 0.69 * 0.9 * 2.5 = 1.55 т
где S4 - площадь сечения стены подвала
S4 = a ( A2 - b - A5 ) =
= 0.25 ( 3.3 - 0.25 - 0.3 )= 0.69 м2
5.15 Постоянная нагрузка в уровне низа перекрытия над подвалом Р5
Р5 = * (Nc - Nc вр) = 0.9 *( 8.94 - 0.98 )= 7.16 т
Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную плоскость N `
5.16 N = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =
= 0.73 + 0.03 + 2.67 + 1.55 + 7.16 = 12.14 т
5.17 Пассивное давление грунта Еп:
=
= 0.5 * 1.75 * 0.04 * 1.89 * 0.9 + 0.9 *
* 0.7 * 0.2 *( 1.89 - 1)/( tg 18 °)* =
= 0.41 т/м2
где h = A2 - A3 - h cf = 3.3 - 3 - 0.1 = 0.20 м
h cf = 0.1 м - толщина пола
0.9 -коэффициент надежности по нагрузке для определения Еп
=
= tg ² ( 45° + 18 °/ 2) = 1.89
5.18 Удерживающая сила Туд:
=
= 12.14 * tg ( 20 °- 0 )+ 1.3 * 2.8 +
+ 0.41 = 8.46 т
где β = 0 - угол наклона поверхности скольжения грунта к горизонту
5.19 = 8.46 / 3.4 = 2.51 > 1.2
Условие
6 Расчет устойчивости основания под подошвой
(по 1 предельному состоянию)
6.1 Интенсивность горизонтального давления на уровне
обреза фундамента σ3
= 2.68 *( 2.52 - 0.25 )/ 2.52 =
= 2.41 т/м2
где hф = b = 0.25 м
6.2 Интенсивность горизонтального давления на высоте Н1 от низа подошвы
фундамента:
σ0 = 0 т/м2
6.3 Коэффициент m1:
=
= 1 /[ 1+ ( 306000 * 0.25 ³)/( 1950 * 1.3 ²**( 2.75 + 0.25 )]= 0.67 < 0.8 принимаем 0.67
где Ест - модуль упругости бетона стены
Ест = т/м2 (СНиП 2.03.01-84 табл. 18)
= a = 0.25 м
Н = A2 - b - A5 = 3.3 - 0.25 - 0.3 =
= 2.75 м
6.4 Коэффициент m2:
= 1.4 *( 0.67 + 0.2 )= 1.22
6.5 Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н2
(от верха подошвы):
Н2 = (A2 - b - A4) * σ3 / (σ3 + |σ1|) =
=( 3.3 - 0.25 - 0.45 )* 2.41 /( 2.41 + 0.35 )= 2.27 м
6.6 Отношение высоты воздействия положительного давления грунта на стену Н2 к
высоте стены Н:
= 2.27 / 2.75 = 0.83
где Н = А2 - b - A5 = 3.3 - 0.25 - 0.3 = 2.75 м
- высота стены
6.7 Расчетный момент Мн:
=
= 1.22 *[ 0 *( 0.33 - 0.38 * 0.83 + 0.10 * 0.83 ²)++ 2.41 *( 0.17 - 0.13 * 0.83 + 0.03 * 0.83 ²)]*
* 1 * 2.27 ²= 1.23 тм
где b = 1 м - расчетная длина стены
6.8 Расчетная поперечная сила Qн:
=
= 0.83 * 2.75 [ 0 *( 0.50 - 0.33 * 0.83 )+
+ 2.41 *( 0.50 - 0.17 * 0.83 )]+ 1.23 / 2.75 = 2.43 т
6.9 Сумма моментов всех сил относительно оси, проходящей
306000
удовлетворяется.
через точку О:
= P2 * l1 + P3 * l2 +( P4 + P5 )*
* l3 + Mн + Qн * b + +
+ Р6 ∙ l2 = 0.03 * 0.45 + 2.67 * -0.33 +
+( 1.55 + 7.16 )* 0.125 + 1.23 + 2.43 * 0.25 +
+ 0.50 *( 2.68 + 2.41 )* 0.50 * 0.25 ²+ 0.65 *
* -0.33 = 1.94 тм
где l - расстояние от точки приложения силы до оси, проходящей через
центр тяжести подошвы:
l1 = 0.5 * B - 0.5 * d =
= 0.5 * 1.30 - 0.5 * 0.4 = 0.45 м
l2 = B ∙( -0.5 )- 0.5 *( B - a - d )=
= 1.30 ∙( -0.5 )+ 0.5 *( 1.3 - 0.25 - 0.4 )= -0.33 м
l3 = 0.5 * B - d - 0.5 * а =
= 0.5 * 1.30 - 0.4 - 0.5 * 0.25 = 0.125 м
Если l3=0 , принимаем случайный эксцентриситет l3= е сл = 0.01 м
Окончательно принимаем l3 = 0.125 м
hф = b = 0.25 м
Р6 = q *( B - d - a )* =
= 1.0 *( 1.3 - 0.4 - 0.25 )* 1 = 0.65 т
- приведенная сила от нагрузки на грунте
принимая = 1
6.10 Эксцентриситет приложения равнодействующей:
е = М / N ' = 1.94 / 12.79 = 0.152 м
где N ' = N + P6 = 12.14 + 0.65 = 12.79 т
6.11 Приведенная ширина подошвы:
B ' = B - 2е = 1.3 - 2 * 0.152 = 1.00 м
6.12 Коэффициенты несущей способности грунта
при tg = tg 20 °= 0.35 :
= 14 ;
= 6.0 ;
= 1.8 .
6.13 Коэффициенты влияния угла наклона нагрузки:
=
=[ 1 - 3.38 /( 12.79 + 1.00 * 2.8 * 2.747 ) ]³= 0.58
=
=[ 1 - 0.7 * 3.4 /( 12.79 + 1.00 * 2.8 * 2.747 )]³=
= 0.69
= 0.69 -( 1 - 0.69 )/( 6.0 - 1 )=
= 0.63
6.14 Несущая способность основания под подошвой:
= 1.00 *( 8.15 * 1.00 *
* 1.85 + 4.15 * 0.3 * 1.75 + 1.13 * 2.8 )= 20.29 т
h = A2 - A3 = 3.3 - 3 = 0.3 м
= 14.00 * 0.58 * 1 = 8.15
= 6.00 * 0.69 * 1 = 4.15
= 1.80 * 0.63 * 1 = 1.13
6.15 Проверяем условие
N ' = 12.79 < Ф / kн = 20.29 / 1.2 = 16.91 т
- условие удовлетворяется, устойчивость фундамента под подошвой обеспечена.
7 Расчет основания по деформациям
(по 2 предельному состоянию)
7.1 Расчетное сопротивление грунта основания:
=
=[( 1.2 * 1.08 )/ 1 ]*[ 0.43 * 1 * 1.30 * 1.839 +
+ 2.73 * 0.10 * 1.75 +( 2.73 - 1 )* 2 * 1.75 +
+ 5.31 * 1.90 ]= 22.88 т/м2
где коэффициенты γс1 и γс2 выбираем из таблицы 3 СНиП 2.02.01-83
(таблицы Е.7 ДБН В.2.1-10-2009)
= 1.2
= 1.08 - находим по интерполяции:
L / H = 12 / 7 = 1.7 - отношение длины дома к высоте
Коэффициент = 1 при L/H, равном 4 и более
Коэффициент = 1.1 при L/H, равном 1.5 и менее
Коэффициент k = 1
(k=1, если характеристики грунтов φ и с определены непосредственными
испытаниями; k=1.1 - в остальных случаях)
Коэффициенты берем из таблицы 4 СНиП2.02.01-83
(таблицы Е.8 ДБН В.2.1-10-2009):
My = 0.43
Mq = 2.73
Mc = 5.31
Коэффициент kz = 1 (при ширине подошвы меньше 10м)
b = B = 1.30 м - ширина подошвы
= 1.839 т/м3 - удельный вес грунта основания
= 1.747 т/м3 - удельный вес грунта засыпки
= 1.90 т/м2 - удельное сцепление грунта под подошвой
d1 - приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала:
= 0 +( 0.1 * 1.8 )/ 1.75 =
= 0.10 м
здесь h s = A2 - A3 - b - h cf =
= 3.3 - 3 - 0.25 - 0.1 = -0.05 м
принимаем hs = 0 м
h cf = 0.1 м - толщина пола подвала
= 1.8 т/м3 - удельный вес пола подвала
d b - глубина подвала (расстояние от уровня планировки до пола подвала:
(при ширине подвала, равной Вп = 10 м )
d b = A3 - A4 = 3 - 0.45 = 2.55 м
Учитывая ширину и глубину подвала, принимаем окончательно:
d b = 2 м
7.2 Коэффициент горизонтальной составляющей активного давления
грунта засыпки λг:
= tg² ( 45° - 16 °/ 2) = 0.56
7.3 Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
несвязного грунта на уровне верха грунта σг1:
σг1 = 0 т/м2
7.4 Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
несвязного грунта на уровне обреза фундамента σг2:
= 1.75 * 2.85 * 0.56 = 2.81 т/м2
где Н = A2 - A4 = 3.3 - 0.45 = 2.85 м
7.5 Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
грунта от нагрузки на грунте σqг:
= 1.0 * 0.56 = 0.56 т/м2
7.6 Коэффициент k:
= 2 √ 0.56 = 1.50
7.7 Интенсивность горизонтальных сил сцепления σсг:
= 0.95 * 1.50 = 1.43 т/м2
7.8 Давление грунта на отметке поверхности земли σ1:
= 0 + 0.56 - 1.43 = -0.87 т/м2
7.9 Давление грунта на отметке низа подошвы σ2:
= 2.81 + 0.56 - 1.43 = 1.94 т/м2
7.10 Для определения сдвигающей силы выбираем один из двух вариантов:
вариант а: σ1 < 0
вариант б: σ1 > 0
σ1 = -0.87 -ведем расчет по варианту а
7.11а Расчет по варианту а (вариант б из расчета исключить)
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н1
(от низа подошвы):
= 2.85 * 1.94 /(| -0.87 |+ 1.94 )= 1.97 м
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н2
(от верха подошвы):
Н2 = Н1 - b = 1.97 - 0.25 = 1.72 м
Давление грунта на отметке верха подошвы σ3:
= 1.94 *( 1.97 - 0.25 )/ 1.97 =
= 1.70 т/м2
где hф = b = 0.25 м
Давление грунта на высоте Н1 от низа подошвы σ 4:
σ 4 = 0 т/м2
7.11б Вариант б. Исключить из расчета
Высота воздействия положительного давления грунта на стену
Н1 = 2.85 м
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н2
(от верха подошвы):
Н2 = Н1 - b = 2.85 - 0.25 = 2.60 м
Давление грунта на отметке верха подошвы σ3:
= 1.94 *( 2.85 - 0.25 )/ 2.85 =
= 1.77 т/м2
где hф = b = 0.25 м
Давление грунта на высоте Н1 от низа подошвы σ 4:
σ 4 = σ1 = -0.87 т/м2
Расчетные вертикальные силы (нормативное значение):
7.12 Вес ленточного фундамента Р1 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р1 = S1 * 2.5 = 0.325 * 2.5 = 0.81 т
где S1 - площадь сечения фундамента
S1 = B * b = 1.3 * 0.25 = 0.325 м2
7.13 Вес обратной засыпки со стороны пола Р2
(при среднем весе засыпки и стяжек пола 1.8 т/м3)
Р2 = S2 * 1.8 = 0.02 * 1.8 = 0.04 т
где S2 - площадь сечения пола подвала
S2 = d *( A2 - b - A3 )=
0.4 *( 3.3 - 0.25 - 3 )= 0.02 м2
7.14 Вес грунта с улицы Р3
Р3 = S3 * = 1.69 * 1.75 = 2.95 т
где S3 - площадь сечения грунта над подошвой фундамента
S3 = (В - а - d) * (A2 - A4 - b) =
=( 1.3 - 0.25 - 0.4 )( 3.3 - 0.45 - 0.25 )= 1.69 м2
7.15 Вес стены подвала Р4 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р4 = S4 * 2.5 = 0.69 * 2.5 = 1.72 т
где S4 - площадь сечения стены подвала
S4 = a ( A2 - b - A5 ) =
= 0.25 ( 3.3 - 0.25 - 0.3 )= 0.69 м2
7.16 Постоянная нагрузка в уровне низа перекрытия над подвалом Р5
Р5 = Nc - Nc вр = 8.94 - 0.98 = 7.96 т
Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную плоскость N
7.17 N = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =
= 0.04 + 0.04 + 2.95 + 1.72 + 7.96 = 12.70 т
7.18 Внутреннее усилие Мн равно
= 1.22 *[ 0 *( 0.333 - 0.375 * 0.603 + 0.1 *
* 0.36 )+ 1.94 *( 0.167 - 0.125 * 0.603 + 0.025 *
* 0.36 )]* 1 * 1.968 = 0.47 тм
где n = H2 / H = 1.72 / 2.85 = 0.603
b = 1 м - расчетная полоса стены
7.19 Внутреннее усилие Qн равно
=
= 0.603 ∙ 2.85 *[ 0 *( 0.5 - 0.333 * 0.603 )+ 1.70 *
*( 0.50 - 0.17 * 0.603 )]+ 0.47 / 2.85 = 1.33 т
7.20 Сумма моментов всех сил относительно оси, проходящей через центр
тяжести подошвы
= 0.47 + 1.33 ∙ 0.25 +( 1.94 ∙ 0.063 )/ 2 - 2.95 ∙
∙ 0.325 + 12.70 ∙ 0.01 = 0.031 тм
hф = b = 0.25 м
Расстояние от центра тяжести грунта засыпки до центра тяжести подошвы:
p = 0.5 * a + 0.5 * d =
= 0.5 * 0.25 + 0.5 * 0.4 = 0.325 м
Случайный эксцентриситет:
есл = 0.01 м
7.21 Эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузки
e = M / N = 0.031 / 12.70 = 0.002 м
e = 0.002 < B / 6 = 1.3 / 6 = 0.217
Решаем по варианту а
7.22а Решение по варианту а - выполняем
=( 12.70 / 1.3 )∙( 1 - 6 ∙
∙ 0.002 / 1.3 )= 9.66 т/м2
здесь:
F = B * b = 1.3 * 1 = 1.3 м
b = 1 м - расчетная полоса стены
=( 12.70 / 1.30 )∙( 1 + 6 ∙
∙ 0.00 / 1.3 )= 9.88 т/м2
p макс = 9.88 < 1.2R = 1.2 * 22.88 = 27.45 т/м2
-условие удовлетворяется
p ср =( p макс + p мин )/ 2 =( 9.88 + 9.66 )/ 2 = 9.77 т/м2
p ср = 9.77 < R = 22.88 т/м2
-условие удовлетворяется
7.22б Решение по варианту б - пропустить (п. 7.22б исключить из расчета)
= 2 ∙ 12.70 /( 3 ∙ 0.648 )= 13.07 т/м2
d = 0.5B - e = 0.5 * 1.3 - 0.002 = 0.648 м
p max = 13.07 < 1.2R = 1.2 * 22.88 = 27.45 т/м2
-условие удовлетворяется
8 Определение усилий в стене подвала
(по 1 предельному состоянию)
Все данные взяты из расчета на устойчивость (п.6)
8.1 Расчетный момент Мн:
Мн = 1.23 тм
8.2 Расчетная поперечная сила Qн:
Qн = 2.43 тм
8.3 Расчетная поперечная сила Qв:
=
=[( 0.83 * 2.27 * 0.25 )*( 2 * 0 + 2.41 )]/ 6 -
- 1.23 * 0.67 /( 2.75 * 1.22 )= -0.06 т
8.4 Расчетный момент Мхо:
=
= -0.06 * 0.65 - 0.5 *[ 0 +( 2.41 - 0 )*( 2.27 +
+ 0.65 - 2.75 )/( 3 * 2.27 )]* 0.25 *( 2.27 + 0.65 -
- 2.75 )²= -0.04 тм
8.5 Расстояние от верхней опоры до максимального момента х о:
=
=[√ { 0 +(( 2 * 0.06 *( 2.41 - 0 ))//( 0.25 * 2.27 )}- 0 ]* 2.27 /( 2.41 -
- 0 )= 0.65 м
9 Определение расчетных давлений под подошвой фундамента
Расчетные вертикальные силы (с учетом повышающих коэффициентов):
9.1 Вес ленточного фундамента Р1 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р1 = S1 * * 2.5 = 0.33 * 1.10 * 2.5 = 0.89 т
где S1 - площадь сечения фундамента
S1 = B * b = 1.3 * 0.25 = 0.325 м2
9.2 Вес обратной засыпки со стороны пола Р2
(при среднем весе засыпки и стяжек пола 1.8 т/м3)
Р2 = S2 * * 1.8 = 0.02 * 1.15 * 1.8 = 0.04 т
где S2 - площадь сечения пола подвала
S2 = d *( A2 - b - A3 )=
0.4 *( 3.3 - 0.25 - 3 )= 0.02 м2
9.3 Вес грунта с улицы Р3
Р3 = S3 * * = 1.69 * 1.15 * 1.75 = 3.41 т
где S3 - площадь сечения грунта над подошвой фундамента
S3 = (В - а - d) * (A2 - A4 - b) =
=( 1.3 - 0.25 - 0.4 )( 3.3 - 0.45 - 0.25 )= 1.69 м2
9.4 Вес стены подвала Р4 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р4 = S4 * * 2.5 = 0.69 * 1.1 * 2.5 = 1.89 т
где S4 - площадь сечения стены подвала
S4 = a ( A2 - b - A5 ) =
= 0.25 ( 3.3 - 0.25 - 0.3 )= 0.69 м2
9.5 Постоянная нагрузка в уровне низа перекрытия над подвалом Р5
Р5 = * (Nc - Nc вр) = 1.2 *( 8.94 - 0.98 )= 9.55 т
Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную плоскость N
9.6 N = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =
= 0.04 + 0.04 + 3.41 + 1.89 + 9.55 = 14.93 т
9.7 Момент относительно центра тяжести подошвы (из расчета на
устойчивость - см. п. 6.9):
М = 1.94 тм
9.8 Эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузки
e = M / N = 1.94 / 14.93 = 0.13 м
e = 0.130 < B / 6 = 1.3 / 6 = 0.217
Решаем по варианту а
9.9 Решение по варианту а - выполняем
=( 14.93 / 0.325 )∙( 1 - 6 ∙
∙ 0.13 / 1.3 )= 18.4 т/м2
здесь:
F = B * b = 1.3 * 0.25 = 0.325 м
b = =F389 м - расчетная полоса стены
=( 14.93 / 0.33 )∙( 1 + 6 ∙
∙ 0.130 / 1.3 )= 73.47 т/м2
9.10 Решение по варианту б - пропустить (п. 9.10 исключить из расчета)
= 2 ∙ 14.93 /( 3 ∙ 0.52 )= 19.13 т/м2
d = 0.5B - e = 0.5 * 1.3 - 0.13 = 0.52 м
10 Расчет армирования стены подвала
(по 1 предельному состоянию)
10.1 Исходные данные для расчета армирования
Размеры сечения элемента:
h = 0.25 м
b = 1 м
Расстояние от грани элемента до центра тяжести арматуры:
а = 45 мм - у грани стены со стороны грунта;
а ' = 35 мм - у грани стены со стороны подвала.
Класс арматуры А400С горячекатанная
Расчетное сопротивление арматуры:
Rs = Rsc = 375 МПа = 38226 т/м2
Коэффициент надежности по арматуре (таблица 5 Рекомендаций по
применению арматурного проката по ДСТУ 3760):
γ s = 1.07
Класс бетона: В 20
Коэффициент условий работы бетона:
γb2 = 0.9
Расчетное сопротивление бетона сжатию:
Rb = 10.50 МПа = 1070 т/м2
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt,ser = 1.40 МПа = 142.7 т/м2
Расчетный момент в стене у основания подошвы:
Мн = 1.23 тм
Расчетный момент в пролете стены:
Мх = -0.04 тм
10.2 Определим арматуру у грани стены, примыкающей к грунту засыпки.
Мн = 1.23 тм
Рабочая высота сечения:
h 0 = h - a = 0.25 - 0.045 = 0.205 м
= 1.23 /( 1070 ∙ 1 ∙ 0.042 )= 0.027
Из таблицы 20 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
ζ = 0.985
Из таблицы 18 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
αR = 0.430
Проверяем условие
αm = 0.027 < αR = 0.430
- условие выполняется, сжатая арматура не нужна
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры (на 1 м стены):
х 10⁶ = 1.23 /( 38226 ∙ 0.985 ∙ 0.205 )= 158.9 мм²
Площадь одного стержня при шаге арматуры 200 мм:
31.77 мм²Необходим диаметр рабочей арматуры у грани стены, соприкасающейся
с грунтом:
d = 8 мм, при шаге арматуры s = 200 мм
При этом площадь рабочей арматуры равна Аs = 251.2 мм²
10.3 Определим арматуру у грани стены, примыкающей к помещению подвала.
Мн = 0.04 тм
Рабочая высота сечения:
h 0 = h - а ' = 0.25 - 0.035 = 0.215 м
= 0.04 /( 1070 ∙ 1 ∙ 0.046 )= 0.001
Из таблицы 20 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
ζ = 0.995
Из таблицы 18 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
αR = 0.430
Проверяем условие
αm = 0.001 < αR = 0.430
- условие выполняется, сжатая арматура не нужна
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры (на 1 м стены):
х 10⁶ = 0.04 /( 38226 ∙ 0.995 ∙ 0.215 )= 4.593 мм²
Площадь одного стержня при шаге арматуры 200 мм:
0.919 мм²Необходим диаметр рабочей арматуры у грани стены со стороны
подвала:
d = 6 мм, при шаге арматуры 200 мм.
11 Расчет стены подвала по 2 предельному состоянию.
11.1 Расчет по раскрытию трещин
Расчетный момент в стене у основания подошвы:
Мtot = 1.23 тм - полный нормативный максимальный момент в сечении стены
11.2 Определим необходимость данного расчета
251.2 /( 1000 ∙ 215 )= 0.001 < 0.01
-значит, Мcrc находим как для бетонного сечения
= 0.292 ∙ 1000 ∙ 215 ∙ 215 ∙ 1.40 = 18.90 * 10⁶ Н∙мм =
= 1.89 тм
11.3 Проверим условие:
1.23 < Mcrc = 1.89 тм
-трещины не образуются, проверка на раскрытие трещин не нужна
12 Расчет армирования подошвы фундамента
(по 1 предельному состоянию)
12.1 Исходные данные для расчета армирования
Размеры сечения элемента:
h = 0.25 м
b = 1 м
Расстояние от грани элемента до центра тяжести арматуры:
а = 45 мм
Класс арматуры А400С горячекатанная
Расчетное сопротивление арматуры:
Rs = Rsc = 375 МПа = 38226 т/м2
Коэффициент надежности по арматуре (таблица 5 Рекомендаций по
применению арматурного проката по ДСТУ 3760):
γ s = 1.07
Класс бетона: В 20
Коэффициент условий работы бетона:
γb2 = 0.9
Расчетное сопротивление бетона сжатию:
Rb = 10.50 МПа = 1070 т/м2
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt,ser = 1.40 МПа = 142.7 т/м2
Расчетный момент в подошве:
Мн = 1.94 тм
12.2 Определим арматуру у грани стены, примыкающей к грунту засыпки.
Мн = 1.94 тм
Рабочая высота сечения:
h 0 = h - a = 0.25 - 0.045 = 0.205 м
= 1.94 /( 1070 ∙ 1 ∙ 0.042 )= 0.043
Из таблицы 20 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
ζ = 0.979
Из таблицы 18 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
αR = 0.430
Проверяем условие
αm = 0.043 < αR = 0.430
- условие выполняется, сжатая арматура не нужна
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры (на 1 м стены):
х 10⁶ = 1.94 /( 38226 ∙ 0.979 ∙ 0.205 )= 252.7 мм²
Площадь одного стержня при шаге арматуры 200 мм:
50.54 мм²Необходим диаметр рабочей арматуры у грани стены, соприкасающейся
с грунтом:
d = 10 мм, при шаге арматуры s = 200 мм
При этом площадь рабочей арматуры равна Аs = 392.5 мм
13 Расчет подошвы фундамента по 2 предельному состоянию.
11.1 Расчет по раскрытию трещин
Расчетный момент в подошве:
Мtot = 1.94 тм - полный нормативный максимальный момент
11.2 Определим необходимость данного расчета
392.5 /( 1000 ∙ 250 )= 0.002 < 0.01
-значит, Мcrc находим как для бетонного сечения
= 0.292 ∙ 1000 ∙ 250 ∙ 250 ∙ 1.40 = 25.55 * 10⁶ Н∙мм =
= 2.555 тм
11.3 Проверим условие:
1.94 < Mcrc = 2.555 тм
-трещины не образуются, проверка на раскрытие трещин не нужна