9607
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е. О. Сучкова, Д. А. Заботин
Расчет монолитного железобетонного ростверка под стены
Учебно-методическое пособие для практических занятий и выполнения ВКР(б)
студентам направления подготовки 08.03.01 «Строительство», профиль Промышленное и гражданское строительство и специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений по дисциплине «Основания и фундаменты», «Специальные вопросы расчета и проектирования оснований и фундаментов»
Нижний Новгород
2019
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е. О. Сучкова, Д. А. Заботин
Расчет монолитного железобетонного ростверка под стены
Учебно-методическое пособие для практических занятий и выполнения ВКР(б)
студентам направления подготовки 08.03.01 «Строительство», профиль Промышленное и гражданское строительство и специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений по дисциплине «Основания и фундаменты», «Специальные вопросы расчета и проектирования оснований и фундаментов»
Нижний Новгород ННГАСУ
2019
УДК 624.156.4(0758)
Сучкова Е. О. Расчет монолитного железобетонного ростверка под стены [Текст]: учеб.- метод. пос / Е. О. Сучкова, Д. А. Заботин; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т. - Нижний Новгород: ННГАСУ, 2019. – 39 с.
В пособии приведены указания по проведению практических занятий по дисциплине «Основания и фундаменты», «Специальные расчеты проектирования и расчета оснований и фундаментов», а также рассмотрен вариант расчета ростверка для выполнения ВКР(б).
Предназначено для студентов ННГАСУ по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство и по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений
© |
Е. О. Сучкова, Д. А. Заботин, 2019 |
© |
ННГАСУ, 2019 |
|
Содержание |
|
|
Задание…………………………………………………………………………….4 |
|
|
|
Расчет и конструирование ростверка………………………………...………….9 |
|
||
Схема ростверка ……… |
……………………………………………………........28 |
|
|
Схемы каркасов……… |
……………………………………………………..........29 |
|
|
Спецификация каркасов…………………… |
………………………… |
…… ........32 |
|
Приложения……………………………………………………………………… |
|
33 |
|
Список использованных источников ………………………… |
|
…………...........39 |
3
4
5
Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов.
№ |
Характеристики |
Обоз. |
|
|
|
Группы |
|
Ед. изм. |
|
ИГЭ-1 |
|
ИГЭ-2 |
ИГЭ-3 |
||
|
|
|
|
||||
|
Тип грунта |
|
|
Суглинок |
|
Супесь |
песок мелкий |
|
|
|
|
|
|
|
средней |
|
Разновидность |
|
|
текучий |
|
пластичная |
плотности |
|
грунта |
|
|
|
сложения, |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
влажный |
|
|
А. Нормативные характеристики: |
|
||||
|
|
|
|
1. Основные: |
|
|
|
1. |
Плотность |
ρ, г/см3 |
|
1,51 |
|
1,72 |
1,83 |
|
грунта |
|
|
|
|
|
|
2. |
Плотность |
ρs, г/см3 |
|
2,61 |
|
2,68 |
2,66 |
|
частиц |
|
|
|
|
|
|
3. |
Природная |
W, % |
|
25 |
|
18,5 |
13 |
влажность |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Влажность на |
|
|
|
|
|
|
4. |
границе |
Wp, % |
|
14 |
|
16 |
- |
|
раскатывания |
|
|
|
|
|
|
|
Влажность на |
|
|
|
|
|
|
5. |
границе |
WL, % |
|
23 |
|
21 |
- |
|
текучести |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Производные: |
|
|
||
6. |
Число |
Jp,% |
|
9 |
|
5 |
- |
пластичности |
|
|
|||||
7. |
Показатель |
JL, д. ед. |
|
1,222 |
|
0,5 |
- |
текучести |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Плотность |
ρd, г/см3 |
|
1,21 |
|
1,45 |
1,62 |
|
сухого грунта |
|
|
|
|
|
|
9. |
Коэффициент |
e, д. ед. |
|
1,161 |
|
0,846 |
0,643 |
пористости |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
Пористость |
n, д. ед. |
|
0,537 |
|
0,458 |
0,391 |
11. |
Степень |
Sr, д.ед. |
|
0,562 |
|
0,586 |
0,538 |
влажности |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б. Расчетные характеристики: |
|
||||
12. |
Удельный вес |
γII, кН/м3 |
|
15,0 |
|
17,0 |
18,0 |
|
грунта |
|
|
|
|
|
|
|
Угол |
|
|
|
|
|
|
13. |
внутреннего |
φII, ° |
|
11 |
|
18 |
32 |
|
трения |
|
|
|
|
|
|
14. |
Удельное |
СII, кПа |
|
10 |
|
9 |
- |
сцепление |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
15. |
Модуль |
E, кПа |
|
3737,79 |
|
8401 |
26667 |
деформации |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
16. |
Расчетное |
R0, кПа |
|
Не норм. |
|
Не нормируется |
200 |
сопротивление |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
6
Назначение расче тных сечений и определение грузовых площадей.
Расчет фундаментов производим в сечениях, где будут действовать разные нагрузки (рис. 1.1.). Нагрузки собираются на 1 погонный метр на отметке - 0,300.
Нагрузки, действующие в расчетных сече ниях.
Сечение 1-1 n0,II = 4 06,63 кН/м n0,I = 472,91 кН/м Сечение 2-2 n0,II = 4 71,75 кН/м n0,I = 565,28 кН/м Сечение 3-3 n0,II = 2 89,79 кН/м n0,I = 318,77 кН/м Сечение 4-4 n0,II = 4 71,75 кН/м n0,I = 565,28 кН/м Сечение 5-5 n0,II = 2 55,10 кН/м n0,I = 297,66 кН/м Сечение 6-6 n0,II = 3 45,46 кН/м n0,I = 414,13 кН/м
7
Расчет и конструирование ростверка Сечение 1-1
Требуется произвести расчет и конструирование ростверка свайного фундамента под стену здания. Ростверк монолитный железобетонный шириной в = 1,12 м и высотой h = 0,5 м. на ростверк опирается фундаментная стенка из блоков ФБС.24.6.6-Т, ФБС.12.6.6-Т и ФБС.9.6.6-Т; ширина стенки вст = 60 см. Класс бетона ростверка В15 и стеновых блоков В7,5. Сваи сечением 30 х 30 см (d = 0,3 м) с шахматным расположением с расстоянием между осями свай а = 0,65 м. Расчетная нагрузка от стены составляет n = 472,91 кН/м (в расчетах n = q).
а) Определение усилий в ростверке:
Нагрузка от вышележащей кладки передается на ростверк по треугольной
эпюре с максимальной ординатой над осью свай (рис.5.1). Длина полуоснования эпюры нагрузки определяется по формуле:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 ∙ 10 ∙ 0,0117 |
|
||
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
||||||
|
= 3,14 |
|
∙ вт |
= 3,14 |
85,8 ∙ 10 ∙ 0,6 |
= 1,19 м |
||||||||
где - модуль упругости бетона ростверка, принимается по табл. 1 |
||||||||||||||
приложения; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
момент инерции ростверка определяется |
|
||||||||||||
|
|
= |
∙ |
= |
1,12 ∙ 0,5 |
= 0,0117 м |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||
- модуль упругости кладки из бетонных блоков, принимается по СП |
||||||||||||||
|
|
|
12 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|||
15.13330.2012 и определяется: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
= ∙ |
|
∙ ! = 1500 ∙ 2 ∙ 2860 = 85,8 ∙ 10 кПа |
||||||||||
- упругая характеристика кладки, принимается по таблице 2 приложения; |
||||||||||||||
для кладки из блоков на растворе М25, принимается α = 1500; |
||||||||||||||
– |
коэффициент, принимаемый по таблице 4 приложения; для кладки из |
|||||||||||||
блоков k = 2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! – |
расчетное сопротивление сжатию кладки по таблице 3 приложения; |
|||||||||||||
с учетом коэффициента I ([8] п. |
.4) определяется: |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
! = 1,1 2600 = 2860 кПа |
|
||||||||
Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по |
||||||||||||||
формуле: |
&' = |
( )* |
= |
472,91 0,37 |
= 147,04 кН |
|||||||||
|
|
|||||||||||||
где )* – |
|
|
|
|
1,19 |
|
||||||||
расчетный пролет, принимаемый |
|
|
|
|||||||||||
)* |
= 1,05 ) = 1,05 0,35 = 0,37 м L – |
расстояние между сваями в свету; |
||||||||||||
|
|
|
) = − - = 0,65 − 0,3 = 0,35 м |
|
8
. ) |
т.е. 1,19 м . 0,35 м |
Так как выполняетс я условие |
|
то расчетная схема к определению усилий в ростверке свай ного фундамента будет соответствовать. с)хеме, представленной на рис 5.1.
Если условие не выполняется, то расчетную схем у к определению усилий требуется смотреть по таблице 8
Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в с ередине пролета Мпр
определяются |
( );* |
|
472,91 0,37; |
|
|||
/оп = − |
= − |
= −5,40 к Н м |
|||||
12 |
|
12 |
|
||||
/пр = ( );* = 472,91 0,37; |
= 2,70 кН м |
||||||
|
( )* |
|
|
472,91 0,37 |
|
||
Поперечная сила в |
ростверке на грани сваи определяется по формуле: |
||||||
24 |
|
|
24 |
|
|
||
3 = |
2 |
= − |
2 |
|
= 87,49 к Н |
б) Расчет продольной арматуры:
По найденным значениям изгибающих моментов опред еляем необходимую площадь сечения продольной арматуры ростверка. При заданном
классе бетона ростверка В15 и арматуре из стали класса А4 |
00 (Rs по таблице 5 |
||||||
приложения), принимая рабочую высоту ростверка ho = 0,5 |
– 0,07 = 0,43 м, |
; |
|||||
площадь арматуры/определитсяоп |
: на опоре 5,40 10= |
|
|||||
45 = 61 − 0,5 ξ8 !< |
' = 61 − 0,5 0,0038 350 4 30 = 35,93 мм |
|
|||||
ξ = 1 − |
91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,003 = 0,003. |
|
|||||
: = |
!> |
/оп |
; = |
5,40 10= |
; = 0,0 |
03. |
|
|
∙ ∙ ' |
8,5 ∙ 1120 ∙ 430 |
|
|
|
9