Расчет монолитного центрально-нагруженного фундамента.

Расчетная нагрузка на фундамент от колонны пер­вого этажа N₁=1679 кН. Глубина заложения фундамента Н₁=1,7м, условное расчетное сопротивление основания R₀=0,45МПа. Сечение колонны 40х40 см. Определяем нормативную нагрузку на фундамент по формуле

где -средний коэффициент надежности по нагрузке (1,15 1,2)

Требуемая площадь фундамента

Размеры стороны квадратного в плане фундамента , принимаем размеры подошвы фундамента 2,7х2,7 м, A_f=7,29 м².

Определяем высоту фундамента. Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки, используя приближенную формулу

где p_sf=N₁/A_f=1679/7,29=230,3 кН/м²=23,03 Н/см² — напряжение в основании фундамента от расчетной нагрузки; R_bt=0,75 МПа=0,75*10³ кН/м².

Полная минимальная высота фундамента

H_f,min=h₀+a_b=48+4=52 cм,

где a_b-толщина защитного слоя бетона

Высота фундамента из условий заделки колонны в зависимости от размеров ее сечения

H=1.5h_c+25cм=1,5*40+25=85см.

Из конструктивных соображений, учитывая необхо­димость надежно заанкерить стержни продольной ар­матуры при жесткой заделке колонны в фундаменте, высоту фундамента рекомендуется также принимать; равной не менее

Н_f≥h_gf+20cм=80+20=100 см

где h_g —глубина стакана фундамента, равная 30d₁+ ==30*2.5+5=80 см; d₁-диаметр продольных стержней колонны; =5 см – зазор между торцом колонны и дном стакана.

Принимаем высоту фундамента Н_f=100см, число ступеней три. Высоту ступеней назначаем из условий обеспечения бетона достаточной прочности по по­перечной силе без поперечного армирования в наклон­ном сечении.

Минимальную рабочую высоту первой (снизу) ступе­ни определяем по формуле

h₁=h₀₁+4 cм=7,4+4=11,4 см

Конструктивно принимаем h₁=35 cм, h₀₁=35-4=31 cм.

Проверяем соответствие рабочей высоты нижней сту­пени фундамента h₀₁=35-4=31 cм условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в на­клонном сечении. На 1 м ширины этого сечения поперечная сила

Минимальное поперечное усилие Q_b,воспринимае­мое бетоном (по п. 3.31 СНиП 2.03.01-84)

где =0,6 – для тяжелого бетона; =0 – для плит сплошного сечения; =0 ввиду отсутствия продольных сил.

Так как Q₁=43.8 kH< Q_b=125.5 кН, то условие прочности удовлетворяется.

Размеры второй и третьей ступеней фундамента при­нимают так, чтобы внутренние грани ступеней не пере­секали прямую, проведенную под углом 45° к грани ко­лонны на отметке верха фундамента.

Проверяем прочность фундамента на продавливание по поверхности пирамиды, ограниченной плоскостями, проведенными под углом 45° к боковым граням колон­ны, по формуле

где

площадь основания пирамиды продавливания при квадратных в плане колонне и фундаменте; u_m –среднее арифметическое между параметрами верхнего и нижнего основания пирамиды продавлива­ния в пределах полезной высоты фундамента h_Q, равное: u_m=2(h_с+b_c+2) или при h_c=b_c, u_m=4(h_c+h₀)=4(45+96)=564 см.

усло­вие против продавливания удовлетворяется.

При подсчете арматуры для фундамента за расчет­ные принимаем изгибающие моменты по сечениям, соответствующим расположению уступов фундамента как для консоли с защемленным концом:

Подсчет потребного количества арматуры в разных сечениях фундамента в одном направлении:

принимаем нестандартную сетку из арматуры диамет­ром 12 мм класса A-II с ячейками 16x16 см, A_s=19.227 см² в одном направлении.

Процент армирования

что больше , установленного нормами.

Верхнюю ступень армируют конструктивно горизон­тальными сетками С-2 из арматуры диаметром 8 клас­са A-II, устанавливаемыми через 150 мм по высоте; рас­положение сеток фиксируют вертикальными стержнями диаметром 8 класса A-II.

Дата добавления: 2015-09-05