4.2.4. Размеры подошвы фундамента

Расчетное значение момента на уровне подошвы фундамента:

М = М_max + Q_соот  H_f = 169,7 + 30,7  1,5 = 215,75 кНм

Размеры подошвы:

l = (N_{0 ser} /(m(R₀ -   d)))^1/2 = (580,26 / (0,8(220-201,5)))^1/2 = 1,95 м

m = 0,8 - соотношение между сторонами подошвы фундамента

H_f =1,5м – глубина заложения фундамента;

b = l  m = 1,95  0,8 = 1,56 м

Принимаем размер подошвы по серии 1.412.1-6:

l = 2,1 м b = 1,8 м h = 1,5 м S = 3,78 м²

Рис. 14 Размеры фундамента

4.2.5. Расчет плитной части фундамента

Плитная часть фундамента рассчитывается по двум группам предельных состояний. Расчет по первой группе включает проверку прочности на продавливание плитной части в целом и по каждой ступени в отдельности, а также расчет на изгиб консольных выступов в сечениях по граням ступеней и подколонника. Расчет по второй группе предельных состояний – на образование и раскрытие трещин в подошве фундамента.

Среднее давление на грунт:

Р = N_{0 ser} /(b  l ) = 667,3 /(1,8·2,1)+ = 176,53 кПа

Толщина дна стакана: h_bot = H_f - h_с = 1,5 – 1,0 = 0,5 м

Высота плитной части: H = 0,3 м

Проверяем условие:

Р =N_{0, ser} /(b · l)+(М_ser+ Q_ser ·H_f) /(b · l²/6)+ с · d = 580,26 /(1,8·2,1)+(147,57+26,7·1,5)/(1,8·2,1²/6) + 2000·1,65·9,81·10^-3·1,15=355,58кПа

Р = 355,58кПа < 1,2  R₀ = 1,2  220 = 264 кПа.

Условие не выполняется, принимаем размер подошвы по серии 1.412.1-6:

l = 2,4 м b = 1,8 м h = 1,5 м S = 4,32 м²

Проверяем условие:

Р =N_0,ser /(b · l)+(М_ser+ Q_ser · H_f) /(b · l²/6)+ с · d = 580,26 /(1,8·2,4)+(147,57+26,7·1,5)/(1,8·2,4²/6) + 2000·1,65·9,81·10^-3·1,15=300,27кПа

Р = 300,27кПа < 1,2  R₀ = 1,2  220 = 264 кПа.

Условие не выполняется, принимаем размер подошвы по серии 1.412.1-6:

l = 2,7 м b = 2,1 м h = 1,5 м S = 5,67 м²

Проверяем условие:

Р =N_0,ser /(b · l)+(М_ser+ Q_ser · H_f) /(b · l²/6)+ с · d = 580,26 /(2,1·2,7)+(147,57+26,7·1,5)/(2,1·2,7²/6) + 2000·1,65·9,81·10^-3·1,15=228,45кПа

Р = 228,45кПа < 1,2  R₀ = 1,2  220 = 264 кПа.

4.3. Проверка фундамента по прочности на продавливание

Рабочая высота плитной части: H₀ = H - а = 0,3 – 0,05 = 0,25 м

Проверяем условие: H₀ = 0,25 м< H + (l - b )/2=0,3+(2,7-2,1) / 2 = 0,6 м

Необходимо произвести расчет на продавливание фундамента колонной от дна стакана и на раскалывание фундамента колонной при действии только расчетной нормальной силой.

Площадь многоугольника ABCDEG:

А₀ = 0,5×b×(l - l_n - 2H₀ )-0,25×(b - b_n - h₀₁ )² =0,5×2,1×(2,7-2,1-2×0,25)-0,25×(2,1-1,2-0,5)² =0,065 м²

Наибольшее краевое давление на грунт от расчетной нагрузки без учета веса фундамента и грунта на его уступах:

P_max = (N_соот / b×l) + (M_max / W_y ) = (667,3 / 2,1×2,7) + (169,7 / 2,7× (2,1³/6) = 158,4 кПа

Расчетная продавливающая сила: F = A₀ × P_max = 0,065 × 158,4 = 10,3 кН

Средний размер грани и пирамиды, образующейся при продавливании, в пределах рабочей высоты:

­U_m = b_c + h_bot,0 = 0,7 + 0,45 = 1,15 м

h_bot,0= h_bot – а=0,5-0,05=0,45 м

Площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента:

А_щ = 2 × h_з × (b_кол + h_кол ) = 2×0,7×(0,4+0,7) = 1,54 м²

Проверяем условие прочности на продавливание:

N = b × l × R_bt / (a ’× A₀ ) + U_m × h_bot,0 = 2,1×2,7×900 / (0,85× 0,065) + 1,15×0,45 = 92362,51 кН

a ’ = 1 – 0,4× R_bt × А_щ /N­­_соот = 1 – 0,4×900×1,54 / 667,3= 0,17 < 0,85

принимаем a ’ = 0,85

N_соот = 667,3 кН < N = 92362,51 кН

Условие выполняется.