5. Расчёт и конструирование внецентренно загруженного фундамента под колонну.

1.Данные на проектирование.

Глубина заложения – d ₁ = 1 м.

Расчётное сопротивление грунта – R ₀ = 0,35 МПа

Бетон класс В - 15

Коэффициент условий работы -  _b2 = 1

R _b = 8,5 МПа ; R _bt =0,75 МПа

Арматура нижней сетки фундамента и продольная арматура стакана из стержней класса А – ll

R _s = 280 МПа

Размеры поперечного сечения колонны 40*40 см.

2.Усилия, действующие на основание.

Из расчёта колонны принимаем максимальное значение продольной силы и изгибающего момента:

- N _max = N = 1818834 Н

- M _max = M _{1(1 + 2)} = 30200 Н * м

Величины нормативных усилий для расчёта фундамента определяем приблизительно, деля расчётные значения на средний коэффициент по нагрузке -  _f = 1,15

-

- Н*м

3. Расчёт фундамента на продавливание.

3.4.1 Определение размеров подошвы фундамента.

Предварительно определяем размер меньшей стороны подошвы фундамента, исходя из его работы на центральное загружение максимальной продольной силой:

- м

где  _m = 20 кН / м ³ – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

Принимаем, кратно 30 см, b = 2,40 м

Тогда большая сторона подошвы фундамента:

- м.

Принимаем l = 3 м.

Площадь фундамента:

- м²

Момент сопротивления подошвы фундамента:

- м²

Проверяем принятые размеры подошвы фундамента исходя из того, что максимальное давление на грунт P _n,max не должно превышать 1,2 * R ₀ , минимальное P _n,min не должно быть меньше нуля, а среднее P _n,m должно быть не больше R ₀.

Давление на грунт:

- кПа

тогда

- кПа

-

- кПа

Давление на грунт меньше допустимых величин при незначительном запасе, что указывает на правильный подбор размеров фундамента.

Определение высоты фундамента.

Рабочая высота внецентренно нагруженного фундамента :

-

м

где

м

м

а безразмерная величина r

Тогда, с учётом защитного слоя 5 см полная высота фундамента будет равна:

- м

Но, высота фундамента должна удовлетворять и конструктивным требованиям:

• условию заделки колонны в стакан фундамента

м

где h _p = 0,2 м – толщина днища стакана фундамента

• условию анкеровки рабочей арматуры колонны в фундамент

м

Из трёх условий принимаем наибольшее значение высоты фундамента h _pl = 0,9м

Окончательно принимаем:

h _pl = 90 см ; h _0,pl = h _pl – 5 см = 90 – 5 = 85 см ; и h ₁ =30;h ₂ = 30 см

С ₃ = 60 см ; С’ ₃ = 30 см– расстояние от края фундамента до III-го сечения

С ₂ = 90 см ; С’ ₂ = 60 см – расстояние от края фундамента до II-го сечения.

С ₁ = 130 см ; С’ ₁ = 100 см

в ₁ = 180 см

в ₂ = 120 см.

4.Расчёт арматуры подошвы фундамента.

Сечение рабочей арматуры подошвы фундамента определяется из расчёта на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по грани колонны или подколонника и по граням ступеней фундамента.

Изгибающие моменты в расчётных сечениях плитной части определяются от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента без учёта нагрузки от собственного веса фундамента и грунта на его уступах.

Эксцентриситет продольной силы:

- м

Значение изгибающего момента в сечении 1 – 1 по грани колонны:

-

Н*м

Значение табличного коэффициента:

-

По приложению принимаем = 0,968

Тогда:

- см²

Армирование фундамента производим по наибольшей площади сечения арматуры, то есть для сечения 1 – 1: А _s1 = 19,8 см ².

Армируем подошву фундамента сеткой с шагом стержней S = 15 см.

Определяем требуемое количество стержней сетки по ширине фундамента:

-

Площадь сечения одного стержня:

- см²

По сортаменту принимаем  12 А – II, с А _s,real = 1,313 см ²

Принимаем нестандартную сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой

17 12, с А _s,real = 1,313 см ², с шагом S = 15 см и А _s,tot = 17 * 1,313 = 22,32 см ².

Список использованной литературы:

1.Методические указания № 61 «РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ РЕБРИСТОГО МЕЖДУЭТАЖНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ В МОНОЛИТНОМ Ж / Б» Кишинёв 1987.

2.ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА Ж.Б.К. А.П.Мандриков Москва Стройиздат 1989.

3. Методические указания № 60 «РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ» Кишинёв 1990.

4. Методические указания № 37 « РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ Ж / Б КОЛОНН И ФУНДАМЕНТОВ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ» Кишинёв 1990.

5.СНиП 2.03.01 – 84. Бетонные и ж / б конструкции. Москва 1986.

6.Пособие по проектированию бетонных и ж / б конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения ( к СНиП 2.03.01 – 84 ) М.1986.

7.Проектирование Ж.Б.К. : Справочное пособие, под редакцией А.Б.Голышева. Киев 1985.

8.СНиП 2.01.07 – 85. Нагрузки и воздействия. Москва 1987.

9.Ж.Б.К. Общий курс. Под редакцией В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов. Москва 1991.

58