Расчет фундаментных балок
Расчет фундаментных балок производится па два случая загружения:
1. нагрузками, действующими в период возведения стен, от собственного веса фундаментной балки и веса свежеуложенной неотвердевшей кладки,
2. нагрузками, действующими в закопченном здании, от собственного веса фундаментной балки, веса отвердевшей кладки и различных местных либо распределенных нагрузок, приложенных к стене в случае, если она является несущей.
Кроме того, производится проверка кладки на смятие на участках распределения давления.
В книге помещены указания по всем перечисленным случаям расчета, а также соответствующие примеры расчета.
Наряду с вертикальными нагрузками, фундаментные балки иногда испытывают также воздействие горизонтальных нагрузок, в таких случаях они работают на косой изгиб.
Приведены также типовые программы для механизированного расчета фундаментных балок. Они охватывают наиболее часто встречающиеся в практике проектирования расчетные схемы балок и предназначены для выполнения расчетов операторами на клавишных вычислительных машинах и ЭВМ «Проминь».
В приложениях приведены обоснования некоторых положений, взятых за основу в расчетных формулах, отсутствующих в других источниках, таблицы для расчета фундаментных балок трапециевидного сечения на косой изгиб, пример заполнения таблицы исходных данных и некоторые вспомогательные таблицы.
Табл. 4 приложения 4 служит для подбора необходимых марок сборных типовых унифицированных фундаментных балок по усилиям, вычисленным в соответствии с указаниями, приведенными в настоящем пособии. Если усилия в рассчитываемой балке превышают допускаемые для соответствующей типовой балки, производят подбор сечения балки по найденным усилиям, при этом по возможности следует стремиться к сохранению опалубочных размеров типовой балки за счет увеличения площади сечения арматуры либо повышения марки бетона.
Основные положения по расчету фундаментных балок
Расчет железобетонных элементов трапециевидного сечения на косой изгиб
Типовые программы по расчету фундаментных балок на вычислительных машинах
Расчет фундаментных балок
Расчет фундаментных балок Расчет фундаментных балок производится па два случая загружения: 1. нагрузками, действующими в период возведения стен, от собственного веса фундаментной балки и веса
Источник: engineering.ua
Гервазюк – Расчет фундаментных балок (1967)
Среди строительных конструкций общественных и особенно промышленных зданий фундаментные балки занимают – значительное место. Удельная стоимость фундаментных балок промышленного издания, колеблется в пределах, 2—2,5% от общей стоимости всего здания. Этим: объясняется наметившаяся в последние годы, тенденция, направленная на изыскание. Более эффективного способа проектирования фундаментных балок, связанного с ним уточнения метода расчета таких балок.
Широко применявшийся, ранее известный метод расчета фундаментных балок, который рассматривал раздельную работу балки и поддерживаемой кладки стены, не отражал фактических условий работы балки. На, смену ему пришел более обоснованный метод расчета, учитывающий совместную работу балки и кладки стены, являющейся упругим основанием для балки.
Этот достаточно точный метод расчета позволяет значительно экономнее проектировать фундаментные балки по сравнению с ранее применявшимся методом.
Несмотря на неоспоримые преимущества нового метода расчета фундаментных балок, ему еще не уделено достаточного внимания. Разрозненные указания по расчету фундаментных балок, содержащиеся в имеющейся литературе, не могут служить пособием при проектировании, тем более, что в них рассмотрены только простейшие схемы загружения балок.
В настоящей книге систематизированы и упорядочены имеющиеся в литературе различные указания по расчету фундаментных балок, даны указания по расчету некоторых практически возможных схем загружения балок, отсутствующих в других источниках.
Книга предназначена для расчетов фундаментных балок с помощью счетных машин и для выполнения указанных расчетов при отсутствии вычислительной техники.
Программы по расчету фундаментных балок на клавишных автоматах содержат алгоритм в виде строгой последовательности алгебраических формул, позволяющий реализовать эти программы на любой электронной вычислительной машине.
В книге приведены также программы по расчету фундаментных балок на ЭВМ.
В течение нескольких лет это пособие широко использовалось при расчете фундаментных балок в Проектном институте № 3 Госстроя СССР и в других проектных организациях.
Накопленный опыт учтен в настоящем переработанном издании, в котором устранены обнаруженные недочеты и внесены необходимые дополнения.
Расчет фундаментных балок производится па два случая загружения:
1) нагрузками, действующими в период возведения стен, от собственного веса фундаментной балки и веса свежеуложенной неотвердевшей кладки,
2) нагрузками, действующими в закопченном здании, от собственного веса фундаментной балки, веса отвердевшей кладки и различных местных либо распределенных нагрузок, приложенных к стене в случае, если она является несущей.
Кроме того, производится проверка кладки на смятие на участках распределения давления.
В книге помещены указания по всем перечисленным случаям расчета, а также соответствующие примеры расчета. Наряду с вертикальными нагрузками, фундаментные балки иногда испытывают также воздействие горизонтальных нагрузок, в таких случаях они работают на косой изгиб. Приведены также типовые программы для механизированного расчета фундаментных балок. Они охватывают наиболее часто встречающиеся в практике проектирования расчетные схемы балок и предназначены для выполнения расчетов операторами на клавишных вычислительных машинах и ЭВМ.
В приложениях приведены обоснования некоторых положений, взятых за основу в расчетных формулах, отсутствующих в других источниках, таблицы для расчета фундаментных балок трапециевидного сечения на косой изгиб, пример заполнения таблицы исходных данных и некоторые вспомогательные таблицы.
Табл. 4 приложения 4 служит для подбора необходимых марок сборных типовых унифицированных фундаментных балок по усилиям, вычисленным в соответствии с указаниями, приведенными в настоящем пособии. Если усилия в рассчитываемой балке превышают допускаемые для соответствующей типовой балки, производят подбор сечения балки по найденным усилиям, при этом по возможности следует стремиться к сохранению опалубочных размеров типовой балки за счет увеличения площади сечения арматуры либо повышения марки бетона.
Гервазюк – Расчет фундаментных балок (1967)
Гервазюк – Расчет фундаментных балок (1967) Среди строительных конструкций общественных и особенно промышленных зданий фундаментные балки занимают – значительное место. Удельная стоимость
Источник: www.zodchii.ws
6.5. РАСЧЕТ ПЛИТНЫХ И ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ
6.5.1. Общие положения
Расчет ленточных и плитных фундаментов, работающих на изгиб, проводится с учетом совместной работы конструкции и грунтового основания согласно теории конструкций на упругом основании. В этом случае предположение о линейном распределении реактивных давлений уже не может рассматриваться как достаточно точное, так как изгиб конструкции изменяет распределение этих давлений и, следовательно, отражается и на усилиях в балках и плитах. Линейное распределение давлений используется лишь для предварительного определения сечений конструкций.
6.5.2. Предварительное назначение размеров сечений
Предварительное назначение размеров сечений рассмотрим на примере ленточного фундамента под колонны, исходя из схемы линейного распределения реактивных давлений. Изгибающие моменты в каждом сечении ленты определяются по формуле
где Ml — момент в данном сечении от площади эпюры реактивных давлений, расположенной левее данного сечения, ΣPili — сумма моментов для данного сечения от нагрузок, передаваемых колоннами, расположенными левее сечения (здесь Рi — нагрузка от колонны i , li —расстояние от колонны до сечения), ΣМi — сумма внешних моментов, передаваемых колоннами, расположенными левее данного сечения.
За положительное направление моментов принимается направление по часовой стрелке.
Таким образом, изгибающие моменты определяются простейшим способом по схеме статически определяемой балки. Не рекомендуется пользоваться расчетом статически неопределимой неразрезной балки, нагруженной трапецеидальной эпюрой давлений, при котором опорные реакции оказываются отличными от расчетных нагрузок, передаваемых на балку колоннами, кроме того, такой расчет сложнее. Использование схемы неразрезной балки оправдано лишь в случае, если жесткость верхнего строения очень велика и не позволяет смещаться опорным точкам колонн нелинейно относительно друг друга. В этом случае учитывается перераспределение внешней нагрузки по колоннам исходя из учета жесткости верхнего строения.
6.5.3. Расчет фундаментных балок и плит как конструкций на упругом основании
Для учета влияния изгиба на распределение реактивных давлений используется одно из двух предположений.
1. Основание работает согласно гипотезе коэффициента постели (Винклера). Эта гипотеза предполагает, что осадка какой-либо точки (элемента) поверхности основания s пропорциональна давлению р , приложенному в той же точке, т.е. что p = kss . Коэффициент ks , Па/м, называется коэффициентом постели. Осадка данной точки (элемента) зависит только от давления, приложенного в этой точке, и не зависит от давлений, действующих по соседству (рис. 6.32, а).
2. Основание работает как среда, к которой применимы формулы теории упругости, связывающие напряжения и осадки. Грунт принимается за однородное упругое тело, бесконечно простирающееся вниз и в стороны и ограниченное сверху плоскостью (упругое полупространство), а соответствующее предположение называется гипотезой упругого полупространства. Поверхность упругого полупространства деформируется не только непосредственно под нагрузкой, но и по соседству с ней (рис. 6.32, б). Деформационные свойства грунта характеризуются в основном модулем деформации Е , МПа.
Согласно гипотезе коэффициента постели, грунт лишен распределительной способности, т.е. деформации соседних с нагрузкой элементов поверхности грунта отсутствуют. Коэффициент постели для данного типа основания предполагается величиной, не зависящей от площади фундамента (в действительности — зависит).
В гипотезе упругого полупространства распределительная способность преувеличена. Модуль деформации является характеристикой, представляющей одновременно как упругие, так и остаточные деформации. При многократном приложении нагрузки остаточные деформации исчезают, модуль общей деформации Е переходит в модуль упругости Е , значительно больший, чем Е , При ширине фундамента примерно от 70 см до 7 м значение модуля деформации меняется незначительно. При превышении ширины 7 м модуль деформации заметно возрастает.
6.5.4. Связь между расчетными значениями модуля деформации и коэффициента постели
Между расчетными значениями модуля деформации Е и коэффициентом постели, исходя из приравнивания осадок, вычисленных по той и другой гипотезе, устанавливается связь
Значение k определяется по рис. 6.33 в зависимости от отношения сторон прямоугольного фундамента α, его опорной площади А и коэффициента Пуассона грунта ν , принимаемого для песков ν = 0,3, для суглинков и супесей ν = 0,35, для глин ν = 0,4.
Осадки жесткого прямоугольного фундамента на однородном основании определяются по формуле
где Р — суммарная центрированная нагрузка на фундамент.
Осадки жесткой плиты лишь немного меньше (на 7 %) средних осадок гибкой плиты при равномерной нагрузке.
Расчеты по обеим гипотезам, даже при использовании формулы (6.126), дают, как правило, различные результаты в отношении изгибающих моментов в конструкции и ее изгиба. Только для узких балок при α ≥ 10 можно подобрать отличное от определяемого формулой (6.127) значение коэффициента постели, при котором результаты расчета будут близки. Однако при равномерной нагрузке или при нагрузке, приближающейся к ней, получить близкие результаты расчета при любом соотношении между E и k невозможно. Формула соотношения между Е и k , для узких балок шириной В имеет вид:
Гибкие фундаменты в настоящее время рассчитываются преимущественно по гипотезе упругого полупространства. Этот расчет при фундаментах большой опорной площади, в десятки или сотни квадратных метров, дает, однако, преувеличенное значение осадки, изгиба и изгибающих моментов, так как гипотеза игнорирует уплотнение грунта с глубиной, вызванное действием его собственного веса. Кроме того, при больших опорных площадях грунт под фундаментом сжимается в основном без возможности бокового расширения, что не учитывается при опытном определении модуля деформации штампом.
Чтобы приблизить расчетные условия к действительным, при больших опорных площадях используют схему, согласно которой основание представляет собой сжимаемый слой, подстилаемый несжимаемым основанием. Удобно также использовать схему однородного полупространства с повышенным модулем деформации так, чтобы расчет по этой схеме давал значение, равное ожидаемой осадке.
Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения
Расчет фундаментной балки
6.5. РАСЧЕТ ПЛИТНЫХ И ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ 6.5.1. Общие положения
Источник: xn--h2aleim.xn--p1ai
Фундаментные балки — полное руководство
Фундаментные балки применяются для возведения базисов отдельно расположенных строений, чаще всего – для выполнения коммерческих и промышленных зданий. Для строительства на частных участках данные элементы практически не используются, так как для произведения работ требуется наличие тяжелой техники, что влечет за собой существенные финансовые затраты.
Базисные балки: особенности, виды, назначение
Балки данного типа представляют собой столбы из армированного бетона, которые, благодаря особой устойчивости к существенным нагрузкам, используются в качестве несущих элементов.
Балки для возведения базисов обладают впечатляющими качественными характеристиками, среди которых:
- Высокая морозоустойчивость,
- Теплоустойчивость,
- Устойчивость к воздействию влаги (монолитная фундаментная балка позволяет обезопасить стены строения от пагубного воздействия почвенных вод),
- Стойкость,
- Жесткость,
- Долговечность.
Элементы устраивают под внешние и внутренние стены строений из отдельных материалов или панелей. Их применение сокращает время строительства зданий и приумножает общую прочность постройки. Кроме того, базисная конструкция из железобетонных столбов данного типа делает прокладку подземных инженерных коммуникаций менее трудоемкой.
Изделия, которые используются для монтажа, могут отличаться по своей конструкции. К примеру, для устройства под внешние стены укладываются пристенные фундаментные балки. Железобетонные связные столбы выбираются, если в проекте предусматривается наличие колонн (опоры располагаются между колоннами). Рядовые элементы размещаются между двумя вышеупомянутыми вариантами балок. В определенных ситуациях отдается предпочтение рифленым или санитарно-техническим изделиям, толщина которых равняется 22 см.
Что касается сфер применения, базисные столбы из армированного бетона используются:
- Для возведения зданий с отоплением и без,
- В регионах с опасной сейсмической активностью (до 9 баллов),
- На вечномерзлых почвах и территориях, где средняя годовая температура доходит до -40 градусов по Цельсию,
- На участках, где преобладают неагрессивные и слабоагрессивные грунты.
Размерные и типовые характеристики балок
При строительстве здания очень важно подобрать фундаментные балки, размеры и форма которых будут соответствовать конкретному проекту. Чтобы упростить строителям задачу Государственным стандартом были определены шесть основных категорий типоразмеров данных элементов:
- 1 ФБ. Балки с сечением в форме трапеции, верхняя основа которых равна 200 мм, нижняя – 160 мм. Базовая высота элементов – 300 мм. Всего насчитывается шесть типоразмеров таких балок с длиной от 1,45 до 6 м,
- 2 ФБ. Элементы с сечением в форме буквы «Т». Ширина верхнего основания – 300 мм, размер нижней площадки – 160 мм, высота – 300 мм. Толщина верхней части – 100 мм. В серию входят шесть типоразмеров длиной от 1,45 до 6 м,
- 3 ФБ. Данные фундаментные балки – серия 2 ФБ в увеличенном формате. Разница между ними – в ширине верхней основы (400 мм) и в размерах нижней грани (200 мм),
- 4 ФБ. В данную серию входят тавровые массивные элементы. Размеры верхней площадки – 520 мм, нижней – 200 мм. Толщина верхней части и высота изделия стандартные – 100 мм и 300 мм,
- 5 ФБ. Балки серии считаются стандартными, так как они универсальны. Их высота равна 300 мм, верхняя основа – 320 мм, нижняя грань – 240 мм. Серия включает пять типоразмеров изделий, минимальна длина которых –10,3 м, а максимальная – 12 м,
- 6 ФБ. Серия элементов, высота которых вдвое превосходит стандартный размер, и составляет 600 мм. Размер верхней площадки – 400 мм, нижней – 240 мм. Существует пять типоразмеров столбов, их длины аналогичны длинам 5 ФБ.
Строго контролирующий фундаментные балки ГОСТ допускает отклонение до 12 мм от заявленных линейных размерных характеристик элемента, а также до 20 мм от длины.
Каким бы ни было сечение изделия, на нем всегда присутствуют скосы, которые появляются еще при изготовлении (скосы позволяют вынуть балку из формы).
Длина железобетонных опор, подходящих для конкретной ситуации, обуславливается следующими факторами:
- Глубиной заложения основания,
- Расстоянием между колоннами,
- Габаритами подколонников.
Маркировка
Чтобы не допустить ошибку при заказе балок, важно учитывать не только размерные характеристики и вид сечения данных элементов базиса, но и их маркировку. По стандарту маркировка представляет собой обозначение, состоящее из цифр и букв.
Для наглядности в роли примера выступит балка фундаментная ФБ 6. 12 (размеры – 5,05х1,5х0,45 м), где:
- ФБ – фундаментная балка,
- 6 – номинальный пролет элемента,
- 12 – номер элемента по номенклатуре.
Знак маркировки проставляется на каждой железобетонной детали в партии.
Особенности установки балок
На этапе изготовления в железобетонные балки, используемые для устройства оснований, встраиваются специальные петли из металла, которые упрощают строительные работы. Благодаря петлям возникает возможность без труда закрепить изделие на тросе. Металлические детали просто необходимы, учитывая, что погрузка, разгрузка, а также монтаж фундаментных блоков осуществляется с помощью грузоподъемного оборудования. Все потому что даже столбы серии 1 ФБ, отличающиеся небольшими габаритами, весят от 100 кг.
Чаще всего балки применяются для выполнения ленточных оснований, а также для изготовления ростверков. В первой ситуации элементы устанавливаются на заранее подготовленную песчано-гравийную подушку, во втором – на опорные столбы или сваи.
Расстояние между вертикально устанавливаемыми опорами обуславливается размером конструкции. Для балок, начиная с первой и заканчивая четвертой серией, шаг установки может равняться от 1,4 до 6 м.
Фундаментные балки для промышленных зданий других серий требуют устройства опор, размещаемых по границам базы на расстоянии 12 м друг от друга.
Установка и сборка сооружений может выполняться:
Посредством соединения элементов хомутами,
С помощью сваривания арматуры балок и опорных столбов.
В завершение стоит сказать, что эксплуатационные характеристики элементов зависят не только от правильного монтажа, но и от грамотности составленного проекта. Поэтому, во избежание проблем, следует ответственно отнестись к выполнению чертежей, а также произвести расчет фундаментной балки, используемой в работе.
Фундаментные балки – полное руководство
Фундаментные балки — полное руководство Фундаментные балки применяются для возведения базисов отдельно расположенных строений, чаще всего – для выполнения коммерческих и промышленных зданий.
Источник: stroimtovarishi.ru
Подбор фундаментных балок
Фундаментные балки их назначение
Подбор фундаментов.
Конструктивное решение здания
2.1Фундаменты и фундаментные балки.
Под колонны основного каркаса предусматривают сборные, монолитные, железобетонные, столбчатые фундаменты с подколонниками «стаканного типа».
В фундаментах предусматривают уширенные отверстия – стаканы, имеющие форму усеченной пирамиды, для установки в них колонн.
Дно стакана располагают на 50мм ниже проектной отметки низа колонн с тем, чтобы подливкой раствора под колонну компенсировать возможные неточности размеров высоты колонн, допускаемые при их изготовлении и выровнять верх всех колонн.
Стык между колонной и стаканом после окончания монтажа колонны и ее установки в проектное положение заделывают бетоном класса С12/15 на мелком заполнителе.
Отметка обрезов всех фундаментов -0,150, что позволяет завершить работы по возведению подземной части здания до монтажа колонн. Под все фундаменты выполнена подготовка из бетона класса C8/10 толщиной 100мм. Отметка подошвы фундаментов под колонны крайнего ряда и фундаментов фахверковых колонн -1,650, под колонны среднего ряда -1,950. Фундаменты выполняют из бетона класса не менее C12/15.
1. Под колонны крайнего ряда сечением 500×1000мм.
а) Определяем размеры подколонника.
По каталогу принимаем тип подколонника “В” с размерами в плане 1500×1200мм.
б) Определяем размер подошвы.
Принимаем марку фундамента ФВ4-1 с размерами подошвы 2100×1800мм.
2. Под колонны фахверков сечением 600×400мм
а) Определяем размеры подколонника.
По каталогу принимаем тип подколонника “Б” с размерами в плане 1200×1200мм.
б) Определяем размеры подошвы.
Подбираем марку фундамента ФБ13-1 с размерами подошвы 1800×1800мм.
3. Под колонны среднего ряда сечением 1400×500мм
а) Определяем размеры подколонника.
По каталогу принимаем тип подколонника “Д” с размерами в плане 2100×1200мм.
б) Определяем размеры подошвы.
Подбираем марку фундамента ФД10-2 с размерами подошвы 2700×1800мм.
Используются для опирания наружных и внутренних стеновых конструкций в случае отдельно стоящих фундаментов каркаса.
Укладываются между подколонниками на специальные бетонные столбики. Зазор между торцом балок и подколонником заполняют бетоном С12/15. Минимальное опирание фундаментной балки на бетонный столбик 225мм. Для предотвращения деформаций балок вследствие пучения грунтов снизу и со сторон предусматривают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня.
Под воротами фундаментные балки не укладываются, так как они не рассчитаны на нагрузку от транспорта.
Отметка верхов фундаментных балок -0.030. Поверху фундаментных балок выполняют горизонтальную гидроизоляцию, состоящую из двух слоев рулонного материала на мастике.
Балки выполняются из бетона класса C12/15 или C20/25. Сечение фундаментной балки подбирается в зависимости от типа, толщины и высоты стены.
Вдоль фундаментных балок, по периметру здания, устраивают асфальтобетонную отмостку для стока поверхностных вод шириной 750мм по щебеночному основанию толщиной 150мм с уклоном от здания i=3…5%.
В здании запроектированы самонсущие стены из стеновых панелей толщиной 300мм, принимаем фундаментные балки, имеющие сечение по серии 1.415 вып. 1
LФБ1=6000-600 – 600-50=4750мм принимаем ФБ6-47
LФБМ-2=5500-600 – 600-50=4250мм принимаем ФБ6 – 49
LФБМ-1=6000-750-750-750-50=3700мм принимаем ФБМ – 1
Подбор фундаментных балок
Подбор фундаментных балок Фундаментные балки их назначение Подбор фундаментов. Конструктивное решение здания 2.1Фундаменты и фундаментные балки . Под колонны основного каркаса
Источник: studopedia.ru
Станьте первым!