Расчет и конструирование фундамента

Фундаменты - это подземные конструкции, предназначенные для вос-приятия нагрузки от вышерасположенных частей здания и передачи его на грунт основания.

Исходные данные:

а) бетон класса С16/20: f_cd=11,5 МПа f_ck =15 МПа =0,87 МПа

б) фундамент армируется сетками из арматуры класса А500С: ;

в) расчетное сопротивление грунта ;

г) глубина заложения фундамента

Нагрузка на фундамент

Нагрузка на фундамент передается от колонны. При этом под подошвой фундамента возникает реактивный отпор грунта основания. При передаче нагрузки по оси колонны эпюра реактивного сопротивления грунта под подошвой фундамента - прямоугольная.

Плитная часть фундамента является изгибающим элементом, который за-гружен по всей плоскости равномерной нагрузкой. В результате в сечениях плиты возникают изгибающие моменты и поперечные силы.

Определение размеров подошвы фундамента

Поскольку фундамент является центрально-нагруженным (отсутствуют изгибающие моменты), следовательно, фундамент будет квадратный.

– предварительная площадь подошвы фундамента

Следовательно, размеры сторон подошвы фундамента

Принимаем

4,6 м

Проверим не превышает ли среднее давление под подошвой фундамента, расчетного сопротивления грунта

- условие выполняется

Предварительная высота фундамента:

Основной контрольный периметр определяется пирамидой продавливания, грани которой наклонены к подошве фундамента под углом θ= , что фактически означает отношение высоты ступеней фундамента к их вылету (ширине) – 1:2.

Определение предварительной высоты фундамента

h=d+a=1+0,08=1,08м – кратно 150 мм

Принимаем h=1200 мм

Предварительная компоновка фундамента

Расчет фундамента на продавливание по контрольным периметрам

N=4651,23 кН – расчетная нагрузка на фундамент при проверке на прочность

Схема расположения расчетных контрольных периметров

1 – контрольный периметр, соответствующий углу θ=45⁰ для нижней ступени

2 – контрольный периметр по граням нижней ступени

3 – контрольный периметр, соответствующий углу θ=45⁰ для средней ступени

4 – контрольный периметр, соответствующий углу θ=45⁰ для верхней ступени

5 – контрольный периметр по граням верхней ступени

6 – контрольный периметр по граням поклонника

Проверка прочности на продавливание в 1 контрольном периметре

– длина контрольного периметра

– продавливающее усилие данному контрольному сечению

– касательные напряжения в контрольном счении

– расчетное сопротивление срезу при продавливание без поперечного армирования

2 – условие выполняется

–принимаем предварительно

–условия выполняются, следовательно, прочность в контрольном сечении 1 на продавливание обеспечена

Проверка прочности на продавливание в 2 контрольном периметре

– длина контрольного периметра

– продавливающее усилие данному контрольному сечению

– касательные напряжения в контрольном счении

– расчетное сопротивление срезу при продавливание без поперечного армирования

2 – условие выполняется

–условия выполняются, следовательно, прочность в контрольном сечении 2 на продавливание обеспечена

Проверка прочности на продавливание в 3 контрольном периметре

– длина контрольного периметра

– продавливающее усилие данному контрольному сечению

– касательные напряжения в контрольном счении

– расчетное сопротивление срезу при продавливание без поперечного армирования

2 – условие выполняется

–условия выполняются, следовательно, прочность в контрольном сечении 3 на продавливание обеспечена

Проверка прочности на продавливание в 4 контрольном периметре

– длина контрольного периметра

– продавливающее усилие данному контрольному сечению

– касательные напряжения в контрольном счении

расчетное сопротивление срезу при продавливание без поперечного армирования

–условия выполняются, следовательно, прочность в контрольном сечении 4 на продавливание обеспечена

Проверка прочности на продавливание в 5 контрольном периметре

– длина контрольного периметра

– продавливающее усилие данному контрольному сечению

– касательные напряжения в контрольном счении

– расчетное сопротивление срезу при продавливание без поперечного армирования

2 – условие выполняется

–условия выполняются, следовательно, прочность в контрольном сечении 5 на продавливание обеспечена

Проверка прочности на продавливание в 5 контрольном периметре

– длина контрольного периметра

– продавливающее усилие данному контрольному сечению

– касательные напряжения в контрольном счении

расчетное сопротивление срезу при продавливание без поперечного армирования

–условия выполняются, следовательно, прочность в контрольном сечении 6 на продавливание обеспечена

Прочность фундамента на срез при продавливании обеспечена, следовательно, размеры фундамента подобраны правильно.