Определение размеров подошвы фундамента

Определим площадь фундамента по формуле

, (164)

1,2- коэффициент, учитывающий неравномерное действие момента;

N_sk - нормативное значение продольной силы;

R₀ - расчетное сопротивление грунта;

- значение сопротивления грунта, ;

При внецентренном нагружении фундамент проектируем в плане с отношением сторон b / l = 0,6…0,85, принимая больший размер в плоскости действия момента. Назначаем b / l = 0,6, тогда:

Принимаем l= 2,7 м, b = 2,10 м из конструктивных соображений (кратно 300 мм).

Для исключения возникновения в грунте пластических деформаций

(165)

также должны соблюдаться следующие условия

(166)

Краевые давления определяем по формуле:

,

где N_nf – нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его уступах;

; (167)

M_nf – нормативный изгибающий момент в уровне подошвы фундамента

; (168)

е_o – эксцентриситет продольной силы;

(169)

Так как , то имеем трапецеидальную эпюру давления грунта.

Условия выполняются, следовательно, принятые размеры фундамента достаточны.

 

Расчет фундамента по прочности

Расчетная схема фундамента представляет собой консоль, защемленную в теле фундамента.

Определение высоты фундамента и размеров ступеней расчетом на продавливание

Определяем рабочую высоту плитной части фундамента

, (170)

где N - расчётное продольное усилие;

Р - отпор грунта

.

Минимальная высота плитной части фундамента из условия прочности на продавливание

(171)

где с - толщина защитного слоя;

, что меньше принятой высоты плитной части 300мм, значит принятую высоту фундамента не меняем.

Расчет плитной части фундамента на действие поперечной силы V не производим, так как соотношение сторон b / l > 0,6.

 

Определение сечений арматуры подошвы фундамента

Расчетное давление грунта по подошве фундамента

(172)

где M_f – изгибающий момент от расчетных нагрузок на уровне подошвы фундамента;

W – момент сопротивления подошвы фундамента;

Расчетные изгибающие моменты определяем как для консольной балки, нагруженной давлением грунта

, (173)

где - расчетное давление грунта;

. (174)

Для сечения 1-1

Для сечения 2-2

Для сечения 3-3

 

Требуемое сечение арматуры

. (175)

Для сечения 1-1:

.

Для сечения 2-2:

.

Для сечения 3-3:

.

С учетом конструктивных требований, принимаем 16Æ12 S500 А_s= 1810 мм ² с шагом 200мм.

Процент армирования:

.

Арматура, устанавливаемая параллельно короткой стороне фундамента, определяется по изгибающему моменту в сечении 4-4:

(176)

Принимаем арматуру конструктивно 12Æ12 S500 А_s= 1357 мм² с шагом 150мм.

Процент армирования:

.

 

 

Расчет подколонника

Расчет на внецентренное сжатие выполняют для коробчатых сечений на уровне дна стакана и в месте примыкания его к плитной части фундамента.

Расчет на внецентренное сжатие выполняют для коробчатых сечений на уровне дна стакана и в месте примыкания его к плитной части фундамента.

Рассматриваемое сечение приводим к эквивалентному тавровому,толщина защитного слоя 60мм:

;

;

;

;

.

Расчетные усилия в сечении 4-4 c учетом веса подколонника и части колонны в нем:

. (6.21)

.

Начальный эксцентриситет продольной силы:

Расчетный эксцентриситет:

.

Определяем положение нулевой линии в сечении при внецентренном сжатии, т.к , то нейтральная линия проходит в полке и сечение рассматриваем как прямоугольное.

Площадь сечения продольной арматуры:

, (6.22)

(6.23)

.

Т.е продольная арматура по расчету не требуется. Армирование назначаем в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее минимального процента армирования 0,05%.

.

Принимаем у коротких сторон подколонника 6Æ16 S500 с A_s =1206 мм²

У длинных сторон подколонника продольное армирование 4Æ16 S500 с A_s = 804,4 мм².

 

 

Список литературы

1. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции. Общий курс.

2. Дрозд Я. И., Пастушков Г. П. Предварительно напряжённые железобетонные конструкции.

3. СНиП 2.03.01-84 Строительные нормы и правила Ч. II. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП, Госстроя СССР, 1987.

5. Голышев А.Б. и др. проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. 1990.-544 с.:ил.