Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений

Примем соотношение сторон и предварительно установим размер меньшей стороны как для центрально нагруженного фундамента

Размер большей стороны

Принимаем размеры тогда площадь подошвы Момент сопротивления

Рис. 11.1. Геометрические размеры фундамента по оси А.

Принятые размеры подошвы должны обеспечивать выполнение следующих условий:

Давление на грунт определяем с учетом веса фундамента и грунта на нем

где усилия на уровне подошвы фундамента от нормативных нагрузок.

Давления не превышают допустимых, т.е. принятые размеры подошвы фундамента достаточны.

Определим величины давления при расчетных нагрузках и без учета веса фундамента и грунта на нем:

Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени

Учитывая значительное заглубление подошвы, проектируем фундамент с подколонником и ступенчатой плитной частью.

Размеры подколонника в плане:

где и соответственно толщина стенок стакана и зазор между гранью колонны и стенкой стакана в направлении сторон и

Рабочую высоту плитной части фундамента предварительно можно установить из условия продавливания от граней подколонника:

Принимая и получим

Принимаем плитную часть из двух ступеней высотой Размеры второй ступени назначаем кратно 300 мм, т.е. Тогда консольные выносы составят: первой (нижней) второй

Глубина стакана под колонну размеры дна стакана

Высота и вынос нижней ступени проверяются на продавливание и поперечную силу. Проверку на продавливание выполняем из условия

где продавливающая сила;

размер средней линии границы пирамиды продавливания.

При площадь тогда продавливающая сила продавливание нижней ступени не произойдет.

Проверка по поперечной силе для наклонного сечения, начинающегося от грани второй ступени. Длина горизонтальной проекции этого наклонного сечения поперечная сила, создаваемая реактивным давлением грунта, в конце наклонного сечения

Минимальное поперечное усилие, воспринимаемое одним бетоном

Так как прочность нижней ступени по поперечной силе достаточна.

Проверку второй ступени на продавливание можно не производить, так как принятая рабочая высота плитной части значительно превышает требуемую из расчета на продавливание.

Подбор арматуры подошвы

Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы

Площадь сечения рабочей арматуры определяется по формуле

где и момент и рабочая высота в i-том сечении.

1) Сечение I-I

2) Сечение II-II

3) Сечение III-III

Принимаем в направлении длинной стороны А400 с шагом 200 мм.

Подбор арматуры в направлении короткой стороны

Расчет ведут по среднему давлению по подошве Учитываем, что стержни этого направления будут во втором (верхнем) ряду, поэтому рабочая высота Принимаем диаметр стержней не более 10 мм.

1) Сечение II’-II’ по грани подколонника

2) Сечение III’-III’ по грани колонны

Принимаем вдоль второй стороны фундамента А400 с шагом 200 мм.

Расчет подколонника и его стаканной части

Подбор продольной арматуры

При толщине стенок стакана поверху и эксцентриситете стенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой конструктивно исходя из минимального процента армирования .

Принимаем А400 с шагом 150 мм.

Поперечное армировнаие принимаем в виде горизонтальных сеток,с заведением их за ближайшую к стакану ступень (но не менее 5ти сеток, шаг сеток 150 мм) с расположением стержней у наружней и внутренней поверхности стенок стакана. Поперечную арматуру принимаем по конструктивным соображениям из стержней диаметром 10 мм класса А240

Подбор поперечной арматуры

Стенки стакана армируют также горизонтальными плоскими сетками.

Расчет производится в зависимости от величины эксцентриситета продольной силы, причем усилия принимаются в уровне нижнего торца колонны:

Принимаются сетки из арматуры класса А240, с шагом 150 мм; верхняя сетка устанавливается на расстоянии 50 мм от верха стакана.

При принимаем площадь арматуры конструктивно.

Принимаем 4 стержня А240