2. Фундамент колонны

Сечение колонны 30×30 см. Усилия колонны у заделки в фундаменте

1. N=1705 кН, М=23,2/2=11,6 кН*м, эксцентриситет e= М/N=0.7 cм;

N=1582 кН, М=54/2=27 кН*м, эксцентриситет e= М/N=1.7 cм

Ввиду относительно малых значений эксцентриситета фундамент колонны рассчитываем как центрально загруженный. Расчетное усилие N=1705 кН, усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке γ_n=1.15, нормативное усилие N_n=1705/1.15=1483 кН.

Грунты основания – пески пылеватые средней плотности, маловлажные, условное расчетное сопротивление грунта R₀=0.25 МПа, бетон тяжелый класса B12.5. R_bt=0.66 МПа, γ_b2=0.9; арматура класса А-II; R_b=0.25 МПа. Вес единицы объема бетона фундамента и грунта в его обрезах γ=20 кН/м^3.

Высота фундамента предварительно принимается равной H=90 см (кратной 30см); глубина заложения фундамента H₁=105 см.

Площадь подошвы фундамента определяем без поправок R₀ на ее ширину и заложение по формуле: А=N/ R₀- γ*H₁=1483*10³/(0.25*10⁶-(20*1.05)*10³)=6.33м². Размер стороны квадратной подошвы а= 2,52 м. Принимаем размер а=2,4 м (кратным 0.3м). Давление на грунт от расчетной нагрузки p=N/A=1705/2.4*2.4=296 кН/м².

Рабочая высота фундамента из условия продавливания h₀=- =0.54 м.

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1. продавливания Н=54+4=58 см;

2. заделки колонны в фундаменте Н=1,5*h_col+25=1.5*30+25=70 cм;

3. анкеровки сжатой арматуры колонны Ø28 А-III в бетоне колонны класса B20 H=24*d+25=24*28+25=92 cм.

Принимаем фундамент высотой H=90 см, h₀=86 см - трехступенчатый. Толщина для стакана20+5=25 см.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента h₀₂=30-4=26 см условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающем в сечении III-II. Для единицы ширины этого сечения (b=100 см)Q=0.5*(a- h_col-2*h₀) p=0.5*(2.4-0.3-2*0.86)*296=56 кН;

Q=56000<0,6*γ_b2*R_bt*h₀₂*b=0.6*0.9*0.66*26*100*100=92000 кН- условие прочности удовлетворяется.

Расчетные изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II:

М_I=0.125*p(a- h_col)²*b=0.125*296*(2.4-0.3)²2.4=392 кН*м;

М_II=0.125*p(a- a_l)²*b=0.125*296*(2.4-0.9)²2.4=200 кН*м.

Площадь сечения арматуры:

А_sI= М_I/0.9*h₀*R_s=392*10⁵/0.9*86*280*(100)=18.1 cм²;

А_sII= М_II/0.9*h₀₁*R_s=200*10⁵/0.9*58*280*(100)=13.7 cм².

Принимаем сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 15Ø12 А-II с шагом s=17 см (А_s=16,96 см²). Проценты армирования расчетных сечений:

М_I= А_sI*100/b_I*h₀=16,96*100/90*86=0,22%;

М_I= А_sII*100/b_II*h_0I=16,96*100/*150*58=0,19%, что больше μ_min=0.05 %.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов.—М.: Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб.для вузов -5-е изд., перераб и доп.:Стройиздат, 1991

2. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»

3. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»