Расчет отдельно стоящего центрально-сжатого фундамента
• расчет площади арматуры фундамента Расчет прочности тела фундамента (рис. 12.6) в отличие от расчета основания ведется по первой группе предельных состояний,
поэтому используется расчетная нагрузка N. Под подошвой фундамента от действия нагрузки возникает отпор грунта (реакция) р = N/Af (кН/м2), фундамент деформируется, происходит изгиб подошвы фундамента (рис. 12.7). При этом может происходить его разрушение за счет образования трещин по нормальным сечениям, т.е. подошва фундамента работает как плита. Арматура, поставленная в нижней части фундамента (арматурные сетки), воспринимает растягивающие напряжения. Расчетом необходимо проверить сечение по краю колонны и те места, где происходит изменение высоты фундамента, которые являются наиболее опасными (сечения 1—1, 2—2, рис. 12.8).
Из сказанного понятно, что арматура подошвы фундамента рассчитывается как арматура изгибаемых элементов, воспринимающая растягивающие усилия, возникающие в растянутой зоне бетона. Для определения изгибающего момента в сечении 1—1 рассматриваем отсеченную сечением часть фундамента как консоль, равномерно загруженную снизу реакцией грунта р. Равнодействующая реакции грунта на отсеченной части Q приложена в центре тяжести консоли, для сечений 1—1, 2—2 соответственно: Qu Q2:
(12.5)
Момент, возникающий в сечении 1 — 1, определяется как произведение равнодействующей Qx на расстояние от равнодействующей до сечения:
(12.6)
аналогично можно определить изгибающий момент для сечения 2—2:
Требуемая площадь арматуры определяется из формулы
(12.7)
При нахождении площади арматуры в уравнение соответственно подставляется А/, или М2 и соответствующая рассчитываемым сечениям рабочая высота h0l или Л02.
• расчет на продавливание
Разрушение фундамента может также происходить от продавли-вания колонной фундамента. Опытным путем установлено, что разрушение фундамента при продавливании происходит по усеченной пирамиде (пирамида продавливания). Нагрузка в теле железобетонного фундамента распределяется под утлом 45° (рис. 12.9). Так как реакция грунта р действует по всей поверхности подошвы фундамента, а нагрузка N распределяется в теле фундамента по пирамиде продавливания, то образуется неуравновешенная часть нагрузки — продавливающая сила F.
(12.8)
где р — реакция фунта; 4>— площадь фундамента; Л(.о.п — площадь нижнего основания пирамиды продавливания;
где ано„, Ьнол — стороны нижнего основания пирамиды продавливания:
йн.о.п = К + 2/г0;
Ьи.о.„. = К + 2Ао;
/г0 — рабочая высота фундамента.
В фундаментах должно выполняться условие прочности на продавливание:
(12.9)
где F— продавливающая сила;
а — коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным а= 1;
и„, — среднеарифметическое значений периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания:
(12.10)
/?/,, — расчетное сопротивление бетона растяжению, принимается с коэффициентом условия работы уи= 1.
• расчет прочности фундамента на действие поперечной силы Так как фундамент не имеет поперечной арматуры, следует проверять прочность нижней ступени фундамента на действие поперечной силы Q. При этом проверяется сечение, проходящее по нижней границе пирамиды продавливания, из условия (7.42)
где Q = pcb {ртлс. 12.8, 12.9);
/г02 — рабочая высота сечения нижней ступени фундамента;
Фи — коэффициент, для тяжелого бетона фи = 0,6; ф„ = 0 для элементов без предварительного напряжения.
Дата добавления: 2015-09-02; просмотров: 2766;