4. Примеры расчета

Для пункта 2.1

Определить размеры и площадь сечения арматуры (отдельного) столбчатого центрально – загруженного фундамента при следующих данных:

Колонна сборная сечением 35×35см, расчетное усилие N = 800 кН, тяжелый бетон класса В15, арматура класса А400. Условное расчетное давление (пески пылеватые средней плотности, маловлажные) R₀ = 250кПа, глубина заложения фундамента h = 1,75м.

Решение:

1. определяем площадь подошвы фундамента, по формуле (2):

Принимаем размеры подошвы:

= =

Принимаем размеры кратные 100мм, 1900×1900мм с площадью А_f = 3,61м². Форму основания принимаем квадратным с учетом сечения колонны.

2. Определяем давление на грунт и отпор грунта, по формуле (4):

Поскольку давление на грунт не превышает расчетного сопротивления грунта, считаем, что размеры фундамента приняты, верно.

3. Определяем полезную рабочую высоту фундамента, по формуле (5):

м

Откуда, по рисунку 1:

h_f = 45 + 4 = 49см;

из конструктивных соображений высоту фундамента определяем, по формуле (6):

h_f = 35 + 25 = 60см;

с учетом глубины заложения определяем по формуле (7):

h_f = 175 - 15 = 160см;

Рис.9. Схема фундамента

Принимаем высоту фундамента h_f по наибольшему значению из 3-х условий, т.е. 160см, тогда полезная рабочая высота h₀ = 156см.

Получаем конструкцию центрально загруженного фундамента стаканного типа (см. рис.7)

4. Определяем изгибающие моменты, по формулам (8) и (9):

5) Определяем площадь поперечного сечения арматуры, по формулам (10) и (11):

За основу конструирования принимаем наибольшее значение A_s. Для определения диаметра необходимо законструировать сетку.

Размеры сетки составят 1900 - 2×20=1860мм, сетка квадратная сварная. Определяем количество стержней в сетки, шаг одного стержня составляет 150 – 200мм, принимаем 200мм, тогда количество шагов 1800 : 200=9, количество стержней + 1=10 штук. В обоих направлениях 20 стержней.

Рис.10. Фундамент к задаче пункта 2.1

Площадь поперечного сечения одного стержня:

,

Принимаем сварную сетку с рабочей арматурой в обоих направлениях из стержней 6 А400 (подбор стержней производим по сортаменту арматуры).

Для пункта 2.2

Подобрать размеры ленточного фундамента и его арматуру при следующих данных: нагрузка на один метр длинны N=500кН, ширина стены у фундамента 60см, глубина заложения h=1,5м, R₀ = 250кПа, класс бетона фундаментных блоков В15, класс арматуры А300, R_S = 270 МПа.

Решение:

1. Определяем ширину ленты попрек стены, по формуле (13):

Ширину ленты а_f=227см принимаем равной площади, поскольку длину ленты изначально задаем равной 1м, поскольку размер должен быть кратен 100мм, то уточняем а_f=220см=2200мм. Тогда площадь фундамента по серии 112 принимаем основные размеры A_f=a_f×L=2,2×1,18=2,59м², из серии так же принимаем высоту подушки фундамента h_f=300мм.

2. Определяем давление на грунт и отпор грунта, по формуле (4):

3. Определяем полезную рабочую высоту фундамента по серии 112 соответственно ширине ленты. Принимаем h_f= 30см, тогда h₀ = 26см.

4. Определяем изгибающий момент, по формуле (14):

5. Определяем площадь поперечного сечения арматуры, по формуле (15):

По конструктивному минимуму _min  0,2 % от поперечного сечения элемента:

Для дальнейшего расчета выбираем наибольшее значение площади поперечного сечения арматуры, которая составляет 7,24см², исходя из этого значения площадь поперечного сечения одного стержня составит:

,

Размеры сетки составят 2200 - 2×20=2160мм, сетка сварная. Определяем количество стержней в сетки, шаг одного стержня составляет 150 – 200мм, принимаем 200мм, тогда количество шагов 2000:200=10+1 доборный 100мм, количество стержней + 1=12 штук, эти стержни располагаем вдоль сетки, они будут монтажными. Рабочие стержни располагаем поперек, тогда они расположатся по ширине, их количество составит 1180 - 2×20=1140мм. Определяем количество стержней 1000 : 200=5 шагов+1 доборный 100мм, тогда стержней на один больше 7 штук.

Принимаем ленточный фундамент шириной 220см и высотой 30см. Расположение арматуры 7 стержней с шагом 200мм 6 А300.

Для пункта 3.1

Определить несущую способность призматической сваи – стойки сечением 30×30см, при условии, что она опирается на глинистые твердые грунты _с =1, R = 19,6 МПа.