1.5. Проектирование отдельного фундамента под среднюю колонну

Фундамент центрально-загруженный из тяжелого бетона класса В15, R_b= 8,5 МПа, R_bt= 0,75 МПа. Арматура А400, R_s=355 МПа. Грунты песчаные, маловлажностные, средней плотности. Условное расчетное сопротивление R₀ = 0,35 МПа, глубина промерзания 1,4 м, обрез фундамента располагается на отметке 0,15 м. Под фундаментом бетонная подготовка из тощего бетона толщиной 100 мм. Толщина защитного слоя 35 мм. Расчетное продольное усилие, передаваемое с колонны на фундамент, N =1828,29 кН, среднее значение коэффициента надежности по нагрузке γ_f = 1,15. Момент, передаваемый на фундамент равен 55/2 = 27,5 кНм. Расчетный эксцентриситет 27,5/1828,29 = 1,5 см, случайный 1,33 см. Расчет проведем как для центрально-загруженного фундамента. Величину нормативного усилия на фундамент определим приближенно при среднем значении коэффициента надежности по нагрузке γ_f = 1,15.

N_n =1828,29/1,15 = 1589,8 кН.

1.5.1.Определение размеров фундамента

Необходимо принять во внимание, что для средних колонн отапливаемого здания нормативная глубина промерзания грунта не влияет на глубину заложения фундамента, которая будет определяться только высотой фундамента и расстоянием до отметки обреза фундамента.

Высота фундамента, исходя из надежности заделки колонны в фундаменте

Н = 1,5·h_k + 250 = 1,5·400 + 250 = 850 мм;

Высота фундамента, в зависимости от необходимой длины зоны анкеровки продольной арматуры колонны в фундаменте

Н = l_аn + 250 = 24Ø + 250 = 24∙22 + 250 = 778 мм;

Предварительно принимаем высоту фундамента Н = 900 мм с двумя ступенями по 450 мм.

Глубина заложения фундамента Н₁ = 900 + 150 = 1050мм.

Площадь фундамента определим без уточнения влияния размеров фундамента и глубины заложения на сопротивление грунта

Сторона «а» квадратного в плане фундамента: . Принимаем сторону фундамента 2,4 м, что кратно 0,3 м. Расчетное давление на грунт под подошвой фундамента

Проверим высоту фундамента из условия непродавливания по поверхности пирамиды

Принятой высоты фундамента достаточно для обеспечения прочности фундамента на продавливание.

Для обеспечения прочности фундамента от скалывания размер верхней ступени принимаем таким, чтобы линия пересечения граней уступов не выходила за условную линию, проведенную под углом 45°.

Принимаем а₁ = 1500 мм

1.5.2.Расчет прочности подошвы фундамента

Расчетные изгибающие моменты, действующие по грани колонны (сечение I-I), по грани первой ступени (сечение II-II) и по грани второй ступени (сечение III-III)

Площадь сечения арматуры в расчетных сечениях

1.5.3.Конструирование фундамента

Окончательно принимаем армирование фундамента в виде квадратной сварной сетки с рабочими стержнями в обоих направлениях 13Ø14А400 c площадью арматуры A_s = 20,1 см², с шагом стержней 200 мм.

Таблица 6. Спецификация арматуры на фундамент

Марка каркаса	№ позиции	Диаметр и класс арматуры	Длина стерж­ня, мм.	Кол-во стержней		Общая длина, м.	Вес арматуры, кг.		Общий вес, кг.
				В каркасе	В элементе
С-1	1 2	Ø14 А400 Ø14 А400	2380 2380	13 13	13 13	30,94 30,94		37,37 37,37		74,74

• Назначение арматуры

Позиции 1 и 2. Арматура сетки С-1 Ø14 А400 воспринимает растягивающие на­пряжения от изгибающего момента в подошве фундамента, вызванного дейст­вием реактивного давления грунта.

Технико-экономические показатели фундамента

• Объем бетона фундамента

2,4*2,4*0,45+1.5*1.5*0,45=3,6 м³.

• Вес фундамента при плотности бетона 2500 кг/м

3,6*2500 = 9000 кг.

• Приведенная толщина бетона фундамента

3,6/6/6/4 = 0,025 м = 2,5 см.

• Расход арматуры на 1 м² перекрытия

74,74/6/6/4 = 0,52 кг/м².

Таблица 7 Сводная таблица расходов материалов на перекрытие (ребристая плита)

№	Вид конструкции		Расход материалов				Примечания
			Бетон см/м2		Арматура кг/м2
1	Пустотная плита		7,1		7,75		Без учета закладных деталей
2	Ригель		3,84		3,844		Без учета закладных деталей
3	Колонна		2		1,66		Без учета консолей и заклад­ных деталей
4	Фундамент		4,07		1,0415
ИТОГО		17,01		14,2955