3.4 Расчет усиления фундамента, выполненного в виде двусторонних жестких банкет

Необходимую площадь подошвы фундамента определяем по формуле:

А = Nⁿ_ф/( R-γ· Н_ф) = 2881.29 ·10³/( 275·10⁶ – 20·10³· 1,5)=15,47 м²,

где γ=20 гк/м³- плотность фундамента и грунта на его уступах. При известной расчетной длине фундамента, необходимая его ширина будет равна:

b_фр = А / l_ф = 15,47 / 5,8 = 2,66 м.

Расширение ленточного фундамента производим за счет устройства двухсторонних банкет, подошвы которых распложены на уровне заложения существующих фундаментов. Соединение банкет с существующей кирпичной стеной должно быть жестким, так как необходимо надежное включение банкет в работу на восприятие давления от грунта. Для этого используют прием примыкания к стене, выполненный в виде «зуба» (рисунок 9).

Примем ширину усиленного фундамента b_фр=3,0 м, тогда ширина банкет будет равна:

b_фб = 0,5 (b_фр - b_ф)=0,5 (3,0 - 1,5)=0,75 м.

Давление грунта через «зубья» банкет передаётся на кирпичную кладку стены. Минимальная толщина «зуба» определяется расчетам на силу среза. Для этого определяем среднее давление на грунт от суммарной расчетной нагрузки, действующей на обрезе фундамента.

Р=N/А=3022.06 (10³)/(200·580)=26,05 Н/см² ;

Тогда сила давления грунта, равная силе среза, равна:

F = P · l_ф · b_фб = 26,05 · 580 · 75=1133,175кН.

Условие прочности на срез без учета армирования банкет имеет вид:

F ≤ γ_b2 · R_{b t}· h_b · l_ф,

где h_b- высота сечения «зуба».

Банкеты выполняют из тяжелого бетона класса В15, для которого R_bt=0,75 МПа, γ_b2=0,9.

Зная исходные данные, найдем высоту сечения «зуба» банкет:

h_b ≥ F / ( γ_b2· R_bt· l_ф) = 1133,175/( 0,9· 0,75· 580·10^-1)=28,9 см.

Примем h_b =30 см, т.е. равную четырем рядам кирпичной кладки.

Глубина заделки «зуба» в стену определяется расчетом на смятие каменной кладки стены от усилия F.

F ≤ ψ · d · R_с · A_c,

где A_c- площадь смятия, на которую передается нагрузка; ψ- коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки (при равномерном распределении давления ψ=1); d= 1,5-0,5ψ=1,5-0,5·1=1- коэффициент перераспределения.

Площадь смятия определяем по формуле:

А_с= l_б· l_ф=25 · 580= 14 500 см²,

где l_б – глубина заделки зуба. Примем ее равной длине одного кирпича.

Расчетная площадь сечения: А=0,5· h· l_ф=0,5·51·580= 14790 см²;

Достаточность глубины заделки определяем из условия:

ξ=³√А/А_с<2,

ξ=³√А/А_с=³√14790/ 14 500 =1,006 < 2;

R_с= R ∙ ξ - расчетное сопротивление кладки на смятие;

R_с=1,1· 1,006=1,106 МПа.

Подставляя полученные значения в условие смятия, получим:

F=1133,175≤ ψ · d · R_с·A_c = 1·1·1,106·14 500 (10^-1) = 1603.7кН.

Условие выполняется – прочность кладки стены обеспечена. Банкеты армируются конструктивными сетками из арматуры ø10-12 мм с размером ячеек 150×150 мм. Для лучшей связки банкет и фундамента в горизонтальные швы между блоками забивают дополнительные врезки арматуры ø 16-20 мм через 0,5-1 м по длине, которые объединяют с сетками банкет сваркой.

Рисунок 9 – Усиление фундамента двусторонними жесткими банкетами

Список использованных источников

1 Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Техническая эксплуатация, ремонт и реконструкция зданий». Ч.1. Усиление каменных и ж/б конструкций зданий / Сост. П. И. Новичков – Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та,1999. – 32 с.

2. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции/ Госстрой СССР. М.: Стойиздат, 1983. 40 с

3. СНиП 2.03.01-81^*. Бетонные и ж/б конструкции/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. 79 с.

4. СНиП II-23-81. Стальные конструкции/ Госстрой СССР. М.: Стойиздат, 1982. 93 с

27

КП-02069964-270105-383-12