Расчет и проектирование ленточного фундамента и железобетонных прогонов

Лист 1.dwg

слоя гидроизола на битумной мастике
ДП-07-27010301-2010-РК
Расчетная схема опалубочные чертежи сетки петли спецификация групповая спецификация ведомость расхода стали
Контактная точечная или стыковая сварка
ДП-07-27010301-2010-АС
Прогон ПР60.4.4-3nФундаментная плита ФЛ 12.24-1
Ведомость расхода стали
Групповая спецификация
риска разбивочных осей

Пояснительная записка (Вова).docx

Исходные данные для проектирования 3
Сбор нагрузок на 1м2 покрытия ..4
Расчет ленточного фундамента .7
Схема сбора нагрузки на фундамент 7
Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента .7
Определение размеров подошвы фундамента ..8
Расчет фундаментной плиты на прочность 10
Расчет железобетонного прогона .. .. 12
Статический расчет прогона 12
Конструктивный расчет прогона 14
Список использованной литературы. 16
Исходные данные для проектирования
В соответствии с заданием необходимо запроектировать ленточный плитный фундамент по оси Б под кирпичную стену
Здание – кинотеатр на 200 мест. Здание разно этажное. В осях 1-2 высота этажа 4200 м в осях 2-3 высота этажа 6050 м в осях 3-5 высота этажа 4200м без подвала стены кирпичные толщиной = 64см с плотностью ρ=19
Место строительства - г. Переславль – Залесский
Длина здания L=30 м ширина B=30 м
Основание под фундамент – пески пылеватые е=0.7; γ=18
Рис. 1. Состав покрытия
Сбор нагрузки на 1 м2 покрытия
Нормативная нагрузка (кНм2)
Минераловатные плиты
г. Переславль - Залесский.
=243 (см. примечание)
т. к. h = 2915 >S02=242=12
=2hS0= 2×291524=2433
Sgn=S0×× 07 =24 × 243 × 07 = 4082
= 1 по приложению 3 [1]
Для определения нормативного значения снеговой нагрузки необходимо расчетную нагрузку умножить на коэффициент 07 п. 5.7 в [1]
Sg – расчетная снеговая нагрузка определяется по табл. 4 [1] г. Переславль – Залесский по карте IV снеговой район. Sg = Sn = 24
Расчет ленточного железобетонного фундамента
Схема сбора нагрузки на фундамент
Рис. 2. К определению грузовой площади фундамента
Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента
Обрез фундамента на отметке – 0050 м. Грузовая площадь с потерей нагрузки на 1 погонный метр нагруженной стены
Aгр.1 = 1 м × l12 = 1 м × 92 = 45 м2
Aгр.2 = 1 м × l22 = 1 м × 122 = 6 м2
Нагрузку от стены берем без дверных проемов.
Определение нагрузки на фундамент
Полная нормативная нагрузка на обрезе фундамента:
Nγf=1=Nст.n+Nпокр.n= 5379 + 7188 = 12567 кНм
Nст.n=ст.×Нст.×ρ = (038 × 42 + 064 × 193) × 19 = 5379 кНм
Нагрузка от покрытия:
Nпокр.n=qпокр.1n×Атр.1 + qпокр.2n×Атр.2 = 634 × 6 + 752 × 45 = 7188 кНм
qпокр.1n = 634 кНм2 из таблицы 1
qпокр.2n = 752 кНм2 из таблицы 2
Полная расчетная нагрузка на обрезе фундамента:
Nγf>1=Nпарап.+Nст.+Nпокр. = + 5917 + 891 = 15559 кНм
γf = 11 – коэффициент надежности по нагрузке определяется по п. 37 [1]
Nст. = Nст.n × γf = 5379 × 11 = 5917 кНм
Nпокр. = qпокр.1×Aгр.1+qпокр.2×Aгр.2 = 759 × 6 + 968 × 45 = 891 кНм
qпокр.1 = 759 кНм2 из таблицы 1
qпокр.2 = 968 кНм2 из таблицы 2
Nγf=1 × γfср = Nγf>1
γfср=115 – усреднённый коэффициент надежности по нагрузке
567 × 115 = 14452 кНм
Определение размеров подошвы фундамента
Рис. 3. Сечение фундамента
Определяем условное расчетное давление на грунт основания из прил. 3
По прил. №1 табл. №2 [2] находим удельное сцепление Сnи угол внутреннего трения φn
Сn = 2 мПа; φn = 26°
Определим предварительный размер ширины подошвы фундамента:
Af=Nγf=1R0-γmt×H=12567300-20×185=048 м2
γmt = 20 кНм3 – усредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах
Af1=0481=048 м-принимаем b=06 м
По формуле №7 [2] определяем расчетное давление на грунт основания:
R=γc1×γc2k×Mγ×kz×b×γII + Mq×d1×γII' + Mc×CII=
=125×1011=084×1×06×16 +437×14×16 +69×2=
γ γc2 – коэффициент условия работы грунта табл. №3 [2]
γc1=125; γc2=1 (т.к. LH=307335=409)k = 11
по табл. №4 [2] в зависимости от φn = определяем коэффициент Mγ = 084;
kz = 1 (т.к. b = 06 10 м)
b – ширина принимаемого фундамента
γII – удельный вес грунта залегающего ниже подошвы фундамента (кНм3)
γII' – удельный вес грунта залегающего выше подошвы фундамента (кНм3)
γII = γII' = 16 кНм3 из [6]
CII – удельное сцепление грунта определяемое по прил. №1 табл. №1 [2] в зависимости от характеристики грунта Сn = CII = 2
Уточняем размер подошвы фундамента:
Af=Nγf=1R0-γmt×H=1256713604-20×185=127 м2
Af1=1271=127 м-принимаем по [5] b1=14 м
Т.к. b b1 определим R при b1 = 14
R=125×1011=084×1×14×16 +437×14×16+69×2=
Т.к. b b1 определим R при b2 = 12
R=125×1011=084×1×12×16 +437×14×16+69×2=
Af=Nγf=1R0-γmt×H=125671452-20×185=116 м2
Af1=1161=116 м-принимаем по [5] b3=12 м
Окончательно принимаем b = 12 м т.к. b2 = b3
Проверим среднее давление под подошвой фундамента Рs ≤ R
Рs=Nγf=1+NfAf=12567+44412=14173 кНм2
Nf = Af × Н × γmt = 12× 185 × 20 = 444 кН
Рs = 14173 кН R = 1452 кНм2
Следовательно размеры подошвы фундамента определенны правильно.
Расчет фундаментной плиты на прочность
Расчетная нагрузка с учетом веса бетонных блоков будет равна
Nγf>1 = Nγf>1 + ст.бл. × hст.бл. × ρбет. × γf = 14827 + 04 × 15 × 24 × 11 = =16411 кНм
γf = 11 – табл. 1 [1]
Расчетные характеристики:
Принимаем бетон тяжелый класс В15
Rbt = 075 мПа = 0075 кНсм2 - расчетное сопротивление бетона на осевое растяжение
γb1 = 09 – п. 5.1.10а [3]
Арматура класса А400
Rs = 355мПа = 355 кНсм2 - расчетное сопротивление арматуры на продольное растяжение
Расчетная схема – консоль жестко защищенная у грани стены и загруженная равномерно-распределенной нагрузкой в виде отпора грунта Рs
Рs=16411Af=1641112=13676 кНм2
с=b-bбл.2=12-042=04 м
а) изгибающий момент:
Мmax = 05 × Рs × с2 = 05 × 13676 × 042= 1094 кНм
б) поперечное усилие:
Qmax = Рs× с = 13676 × 04 = 547 кН
Рис. 4. Расчетная схема сечения
Расчет арматуры нижней сетки:
h0 = h – a = 30 – 4 = 26 см
а=з.сл. + d2=35+102=40 мм=4 см
Аs(тр.)=МmaxRS×h0×γb1=1094×100355×26×09=132 см2
Принимаем шаг стержней S = 100 мм. Тогда количество стержней на 1м плиты будет
n=1S=1000100=10 штпо сортаменту подбираем 10∅6 А400 с Аs(ф) = 283 см2
Проверяем процент армирования
%=АSl×h0×100%=283100×26×100%=011%>%min=01%
а=з.сл. + d2=35+62=38 мм40 мм=4 см
Т.к. %=11%>%min=01% арматура принимается конструктивно
Проверка высоты фундаментной плиты на продавливание:
Qmax≤φb3×Rbt×γb1×h0×l = 1 × 0075 × 09 × 100 × 26 = 1755 кН
Следовательно прочность на продавливание будет обеспечена при данных размерах и классе бетона.
Расчет железобетонного прогона
Статический расчет прогона
Рис. 5. Схема сбора нагрузки на прогон
Нагрузка собирается с грузовой площади показанной на рис. 6.
Грузовая площадь на прогон с половины пролетаАгр.=1м ×L2=1м×92=45 м2
Расчетная нагрузка на 1м длинны прогона с учетом собственной массы определяется по формуле
qпрог.=qпл.+qс.в.n×γf=2813+343×11=319 кНм
qпл. = g + Sg = 385 + 24 = 625 кНм
qпл.=q×Агр.=625×45=2813 кНм
Собственный вес прогона:
qс.в.n=Рпрог.lпрог.=2050598=343 кНм
l = 598 м – длина прогона
Р = 2050 кН – вес прогона
Определение расчетного пролета
5645666115Расчетная схема прогона – это однопролетная балка с шарнирными опорами загруженная равномерно распределенной нагрузкой от веса покрытия.
Рис. 6. К определению расчетной длинны
98550732155 l0=lпр.-(bоп.2+bоп.2)=lпр.+bоп.=4900+540=5440 мм
Определение расчетных усилий:
Рис. 7. Расчетная схема
Максимальный изгибающий расчет
Мmax=qпокр.×l028=319×54428=188 кНм
Qmax=qпокр.×l02=319×5442=8677 кН
Конструктивный расчет прогона
Расчетным сечением прогона является прямоугольник
Рис.8. Расчетное сечение
Определяем рабочую продольную арматуру
Rb = 145 МПа = 145 кНсм2 – расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие
Rs = 355 мПа = 355 кНсм2 – расчетное сопротивление арматуры на продольное растяжение
Определяем коэффициент αm
αm=МmaxRb×γb1×b×h02=118×100145×09×25×402=023
h0 = h – a = 440 – 40 = 400 мм = 40 см
а=з.сл.+d2=30+202=40 мм
αm = 023 αm = 0390 одиночное армирование.
По αm в таблице № 3 находим = 0873
Определяем требуемую площадь сечения арматуры:
Аs(тр.)=МmaxRS×h0×=118×100355×40×0873=952 см2
Принимаем 4∅18 А400 с Аs(ф) = 1018 см2
Проверяем процент армирования:
%=Аs(ф)b×h0×100%=101825×40×100%=102%
а=з.сл.+d2=30+222=40 мм
Расчет поперечной арматуры из условия прочности наклонного сечения
Qb = φb1×Rb×γb1×b×h0 = 03 × 145 × 09 × 25 × 40 = 3915 кН
Qmax = 8677 кН Qb = 3915 кН прочность обеспечена размеры сечения достаточны
Принимаем шаг поперечных стержней по конструктивным требованиям:
Sконстр.≤h02=4002=200 мм
Smax=Rbt×b×h02Qmax=0105×09×25×4028677=4356 см
Задаемся диаметром поперечных стержней А240 принимаем 2∅8 с
Определяем интенсивность
qs=Аs×RsS=101×1715=114 кНм
Rs – 170 МПа табл 57 [3]
5 × Rbt × b = 025 × 0105 × 09 × 25 = 06 кНсм
qs = 114 кНм > 025 × Rbt × b = 06 кНсм условие выполнено.
× Rbt × b × h0 ≥ Qbt ≥ 0 5 × Rbt × b × h0
Qbt=φb2×Rbt×b×h02c=15×0105×25×40280=7875 кН
с=φb2×Rbt×b×h02qs×φs≤2h0
с=15×0105×09×25×402114×075=81 см>2h0=2×40=80 см
× Rbt × b × h0 = 25 × 0105 × 09 × 25 × 40 = 23625 кН
5 × Rbt × b × h0 = 05 × 0105 × 09 × 25 × 40 = 4725 кН
625 кН ≥ 7875 кН ≥ 4725 кН условие выполняется.
Вывод: принимаем арматуру с конструктивным шагом 2∅8 А 240 Аs = 101 см2
С шагом 150 мм на при опорных участках = пролета = 1500 мм а в средней части пролета шаг не более 075h0 = 075 × 400 = 300 мм
Список использованной литературы
СНиП 2.01.01-85* «Нагрузки и воздействия» Минстрой России – М. ППЦПП.1996. – 44с.
СП 52-101-2003. Свод правил по проектированию бетонных и железобетонных конструкций М.: ГУП «НИИЖБ» 2003-53с.
СП 52-102-2004 «Свод правил. Предварительно напряжённые железобетонные конструкции.
СНиП 2.02.01 – 83* Основания зданий и сооружений Минстрой России – М.: ППЦПП 1985г. -42с.
ГОСТ 13580-85 Плиты жб ленточных фундаментов ГОСКОМ ССР по делам строит. М:1986-11л.
« Строительные конструкции» Том 2 Железобетонные конструкции. Т. Н. Цай – М. Стройиздат 1985-506 с.
Серия 1.25.1-3 «Прогоны железобнтонные»