Проектирование многоэтажного здания (стр. 4 из 4)

Принимаем 4 стержня арматуры диаметром 9 мм. Назначаем отогнутую арматуру :

F_a = 0.002 × b_K × h₀ = 0.002 × 35 × 32 = 2.24 см²

Определяем арматуру F_a = 2.24 см² — 8стержня диаметром 6 мм

Принимаем хомуты из стали A–III, диаметром 6 мм, шаг хомутов назначаем 5 см.

3. Расчет монолитного центрально нагруженного фундамента

Расчетная нагрузка на фундамент первого этажа :

∑ N_1ЭТАЖА =3504 кН

b×h = 35×35

Определим нормативную нагрузку на фундамент по формуле :

N^H = N₁ = 3504/1.2 = 2950 кН

h_СР

где h_СР — средний коэффициент нагрузки

Определяем требуемую площадь фундамента

F^TP_Ф = N^H = 2950000 = 7.28 м²

R₀ – γ_СР × h_ƒ 0.5 ×10⁶ – 20 × 10³× 2

γ_СР — средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах равен: 20кН/м³

а_{СТОРОНА ФУНДАМЕНТА} =√F^СР_Ф = √ 7.28 = 2.453 м = (2.5 м ) так как фундамент центрально нагруженный, принимаем его в квадратном плане, округляем до 2.5 м

Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды продавливания, при действии расчетной нагрузки :

Наименьшая высота фундамента:

σ_ГР = N₁ = 3504 481.3 кН/м²

F_Ф 7.28

σ — напряжение в основании фундамента от расчетной нагрузки

h_{0 MIN} = ½ × √ N₁ h_K + b_K

0.75 × R_bt × σ_TP 4

h_{0 MIN} = ½ × √ 2916 0.35 +0.35 = 2.25 см

0.75 × 1.3 × 1000 × 506.3 4

М_{0 MIN} = h_{0 MIN} + a3 = 2.25 + 0.04 = 2.29 м

Высота фундамента из условий заделки колонны :

H = 1.5 × h_K + 25 = 1.5 × 35 + 25 = 77.5 см

h_{0 MIN} = ½ × √ N₁ h_K + b_K

0.75 × R_bt × σ_TP 4

h_{0 MIN} = ½ × √ 2916 0.35 +0.35 = 2.25 см

0.75 × 1.3 × 1000 × 506.3 4

М_{0 MIN} = h_{0 MIN} + a3 = 2.25 + 0.04 = 2.29 м

Высота фундамента из условий заделки колонны :

H = 1.5 × h_K + 25 = 1.5 × 35 + 25 = 77.5 см

Из конструктивных соображений, из условий жесткого защемления колонны в стакане высоту фундамента принимаем :

Н₃ = h_СТ + 20 = 77.5 + 20 = 97.5 см — высота фундамента.

При высоте фундамента менее 980 мм принимаем 3 ступени назначаем из условия обеспечения бетона достаточной прочности по поперечной силе.

Определяем рабочую высоту первой ступени по формуле :

h₀₂ = 0.5 × σ_ГР × (а – h_K – 2 × h₀) = 0.5 × 48.13 × (250 – 35 – 2×94 ) = 6.04 см

√ 2×R_bt×σ_ГР √2×1.2 × 48.13 × (100)

h₁= 26.04 + 4 = 30.04 см

Из конструктивных соображений принимаем высоту 300 м. Размеры второй и последующей ступени определяем, чтобы не произошло пересечение ступеней пирамиды продавливания.

Проверяем прочность фундамента на продавливание на поверхности пирамиды.

Р ≤ 0.75 × R_bt × h₀ × b_CP

b_CP — среднее арифметическое между периметром верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания в пределах h₀

b_СР = 4× (h_К +h₀) = 4 × (35 +94)= 516 cм

P = N₁ – F_ОСН × σ_ГР = 3504 × 10³ – 49.7 × 10³ × 48.13 = 111.2 кН

0.75 × 1.2 × (100) × 94 × 516 = 4365.1 кН.

Расчет арматуры фундамента. При расчете арматуры в фундаменте за расчетный момент принимаем изгибающий момент по сечением соответствующим уступам фундамента.

M_I = 0.125 × Р × (а–а₁)² × b = 0.125×111.2×(2.5– 1.7)² × 2.4 = 5337 кН

M_II = 0.125 × Р × (а–а₂)² × b = 3755 кН

М_III =0.125 × Р × (а–а₃)² × b = 1425 кН

Определим необходимое количество арматуры в сечении фундамента :

F_aℓ = М_I = 5337 = 17.52 см²

0.9 × h ×R_S 0.9 × 0.94 × 360

F_aℓ = М_II= 3755 = 12.32 см²

0.9 × h × R_S 0.9 ×0.94 × 360

F_aℓ = М_III = 1425 = 4.72 см²

0.9×h₀×R_S 0.9 × 0.94 × 360

Проверяем коэффициент армирования (не менее 0.1%)

M₁ = 17.52 × 100 % = 0.53%

35 × 94

M₁ = 12.32 × 100 % = 0.37%

35 × 94

M₁ = 4.72 × 100 % = 0.14%

35 × 94

Верхнею ступень армируем конструктивно-горизонтальной сеткой из арматуры диаметром 8мм, класса А-I, устанавливаем через каждые 150 мм по высоте. Нижнею ступень армируем по стандартным нормам