4. Расчет столбчатого фундамента под колонну.

Бетон фундамента класса В15 рабочая арматура из стали класса А400

Грунт основания имеет условное расчетное сопротивление

Глубина заложения фундамента

Средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах

4.1. Сбор нагрузок на обрез фундамента

- нормативная нагрузка на обрезе фундамента.

Фундамент под колонну условно считают центрально-нагруженным, так как расчет колонны выполняется при эксцентриситетах, не превышающих случайных.

4.2. Определение размеров подошвы

Фундамент принимаем квадратный.

Назначаем соотношение сторон подошвы фундамента

Предварительная площадь подошвы фундамента:

1,05 – коэффициент , учитывающий наличие момента.

Размеры подошвы фундамента.

кратно 0,3м

Таким образом 2,7*2,7м

Принимаем размеры подколонника.

Для колонны размером 400*400 мм размер горизонтального сечения подколонника 900*900 мм, глубина стакана 800 мм. В плане поверху 550*550 мм.

Размеры стакана фундамента в плане должны быть больше соответствующих размеров колонны на 100 мм у дна стакана и на 150 мм в уровне обреза фундамента для обеспечения возможности рихтовки колонн при монтаже и замоноличивании стыка.

4.3. Определение рабочей высоты фундамента

Определяют требуемую рабочую высоту фундамента из условия продавливания от подколонника по выражению (рис. 7).

где , - размеры стакана в плане, в курсовом проекте .

В курсовом проекте класс бетона фундамента можно принять В10, В12,5 или В15.

,

где - расчетная нагрузка на обрезе фундамента;

- фактическая площадь фундамента, принятая по формуле (36) с учетом округления;

- расчетное сопротивление бетона; для бетона класса В15 МПа;

- расчетное сопротивление грунта по заданию.

а – толщина защитного слоя.

4.4. Проверка прочности тела фундамента

В комплексе этих расчетов следует стремиться к максимальному использованию прочности материала при наименьшем его исходе.

а) Расчет на продавливание фундамента с плитной частью производят по формуле:

,

где - расчетная нормальная сила в сечении колонны у фундамента,

,

.

Расчет фундамента на продавливание с развитым стаканом выполняют по формуле:

где - площадь продавливания по -ой пирамиде;

- среднее арифметическое верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания.

Условие выполняется

б) Расчет ступеней на поперечную силу необходим только в том случае, если не выполняется условие:

,

где - длина консоли ступени (см. рис. 9), определяется для каждой ступени.

Условие прочности имеет вид:

,

где .

Условие выполняется.

4.5. Расчет армирования фундаментной плиты

Под действием реактивного давления грунта, плита фундамента работает как изгибаемый консольный элемент, опорой которого является подколонник. Армируется растянутая зона фундамента у его подошвы. Продольная рабочая арматура определяется расчетом по изгибающим моментам, действующих в сечениях у вертикальных граней ступеней и подколонника.

Расчетный момент

Армирование выполняется сварными сетками из арматуры А 400 диаметром 10 мм с шагом стержней 200 мм.

Если толщина стенки стакана , то стакан можно не армировать

Условие не выполняется, следовательно, стакан армируется конструктивно.

Армирование выполняют в виде сеток из арматуры Ø5 В500

Вертикальные стержни Ø10 А300 для крепления сеток устанавливают по 4-м углам. Шаг сеток 150 мм.