7. Расчет фундамента под сборную колонну

Проектируем под сборную колонну монолитный фундамент стаканного типа из бетона класса В15 с R_b = 0,9 · 8,5= 7 65 МПа;

R_bt = 0,9 · 0,75 = 0,675 МПа.

,

поэтому (см. п. 3.3 [3] и расчет колонны).

Рабочая арматура класса A400 с R_s = 355 МПа в виде сварной сетки.

Расчетная нагрузка на фундамент при расчете по первой группе предельных состояний с учетом коэффициента надежности по ответственности γ_n = 0,95 (см. Прил. 7* [18]).

2174,5 КН, (см. Расчет колонны).

При расчете по второй группе предельных состояний

N_II = N_I : 1,17 = 2174,5 : 1,17 = 1859 кН, где _f = 1,17 – усредненный коэффициент надежности по нагрузке.

Необходимая площадь подошвы фундамента под колонну при расчетном сопротивлении грунта в основании (по заданию) R = 0,25 МПа, отметке подошвы фундамента Н = 1,5 м и усредненной плотности массы фундамента и грунта на его обрезах _ср= 20 кН/м³

м².

Размеры сторон квадратного в плане фундамента А = B = м, принимаем кратно 0,3 м, т. е. А =B = 3 м.

Реактивное давление грунта на подошву фундамента от расчетных нагрузок, если принять распределение его по подошве равномерным, будет

кН/м² < R = 250 кН/м².

Расчетная высота сечения фундамента из условия обеспечения его прочности против продавливания колонной с размерами 4040 см определяется из формулы (3.177) п. 3.84 [3]:

где u – периметр контура расчетного поперечного сечения на расстоянии 0,5h₀ от границы площадки опирания сосредоточенной силы F (колонны).

м.

Полная высота фундамента стаканного типа с толщиной защитного слоя бетона α_з = 40 мм при наличии бетонной подготовки в основании (см. табл. 5.1 [3]) и предполагаемом диаметре стержней арматуры d = 20 мм

мм.

Необходимая высота фундамента из условия обеспечения анкеровки продольной арматуры колонны в стакане фундамента при диаметре стержней 20 мм

мм = 20  18 + 250 = 610 мм.

Необходимая высота фундамента из условия обеспечения заделки колонны в стакане фундамента

мм = 400 + 250 = 650 мм.

Принимаем двухступенчатый фундамент h_ф = 800 мм с высотой ступеней по 400 мм. Расчетная высота фундамента h₀₁ = h_ф – α_з –

– 1,5d = 800 – 40 – 1,5 · 20 = 730 мм = 0,73 м, расчетная высота нижней ступени h₀₂ = h_н – α_з – 1,5d = 400 – 40 – 1,5 · 20 = 330 мм = 0,33 м (рис. 33).

Рис. 33.

Проверка прочности нижней ступени против продавливания

Продавливающая сила принимается за вычетом нагрузок, приложенных к противоположной грани плиты в пределах площади с размерами, превышающими размеры площадки опирания на h₀₂ во всех направлениях (см. п. 3.84 и черт. 3.47 [3]).

кН.

Периметр контура расчетного поперечного сечения на расстоянии 0,5h₀₂ от границы площадки опирания верхней ступени фундамента.

м.

ПрикН >F_н = 1147,6 кН

прочность нижней ступени против продавливания обеспечена.

Расчет плиты фундамента на изгиб

Изгибающие моменты от реактивного давления грунта в сечениях по граням колонны и уступов фундамента

кНм;

кНм.

Необходимая площадь продольной арматуры класса А400 у подошвы фундамента в продольном и поперечном направлениях определяется по приближенной формуле

мм²,

мм².

Принимаем сварную сетку из стержней диаметром 16 мм с шагом 200 мм в обоих направлениях 15  16 A400 с А_s = 201  15 = 3015 мм² > > А_s1 = 2630мм².

Фундаменты с арматурой класса А400, расположенные выше или ниже уровня грунтовых вод подлежат расчету на образование трещин (в учебном пособии этот расчет не приводится).