5.Проектирование фундамента под среднюю колонну

5.1 Исходные данные. Выбор глубины заложения подошвы фундамента

Бетон класса В 15 арматура подошвы класса A400 Расчетное сопротивление грунта основания средняя плотность материала фундамента и грунта на его уступах

Глубина заложения подошвы фундамента под среднюю колонну при прочих равных условиях зависит от требуемых величин заделки колонны в стакан фундамента, надежной анкеровки арматуры колонны и минимально допустимой толщины дна стакана

где

- диаметр продольных стержней колонны;

- расстояние от пола подвала до обреза фундамента.

Тогда полная высота фундамента в первом приближении:

Из опыта реального проектирования монолитных фундаментов под отдельные колонны известно, что при нагрузках на фундамент более 2500 кН полная высота его должна быть не менее 1200…1500 мм для того, чтобы выполнялись проверки на продавливаниё колонной дна стакана и на раскалывание фундамента. Из этих соображений назначаем полную высоту фундамента тогда глубина заложения подошвы составит:

Минимально допустимая глубина стакана составит: а толщина днища

Защитный слой арматуры подошвы при отсутствии бетонной подготовки принимаем

При определении размеров подошвы принимают усилия на уровне подошвы от расчетных нагрузок с коэффициентом при этом учитывается вес фундамента и грунта на его уступах.

Расчет прочности тела фундамента выполняют на расчетные нагрузки с коэффициентом причем нормальная сила принимается по обрезу фундамента (т.е. вес фундамента и грунта на его уступах не учитывается), а изгибающий момент - на уровне подошвы.

5.2 Определение размеров подошвы фундамента

Усредненный коэффициент надежности по нагрузке:

На фундамент в уровне его обреза передаются следующие комбинации усилий:

при

комбинация

комбинация

при

комбинация

комбинация

Полагая, что размер стороны подошвы фундамента в плоскости действия момента будет получим, что наибольший эксцентриситет существенно меньше случайного Поэтому проектируем фундамент квадратным и рассчитываем его как центрально загруженный на воздействие максимальной продольной силы

Требуемую площадь подошвы фундамента можно найти из условия равенства реактивного давления грунта по подошве расчетному сопротивлению грунта

тогда размер стороны подошвы квадратного фундамента:

_{, что совпадает с унифицированным размером, поэтому принимаем.}

Давление по подошве фундамента:

при

т.е. принятые размеры подошвы достаточны;

при (для расчета прочности тела фундамента)

5.3 Определение высоты плитной части фундамента

Наименьшая рабочая высота плитной части фундамента из условия продавливания:

тогда полная высота плитной части:

Принимаем высоту плитной части и проектируем её двухступенчатой с высотой ступеней ;высота подколонника при этом составит:

5.4 Конфигурация ступеней в плане. Проверка высоты нижней ступени

Вынос нижней ступени обычно назначается в пределах приближенно его можно найти из условия прочности по поперечной силе без поперечной арматуры в наклонном сечении, начинающимся от грани второго уступа (рис. 9).

Условие прочности нижней ступени по поперечной силе при отсутствии поперечного армирования или

откуда требуемый консольный вынос нижней ступени

При получим

Принимаем чтобы получить унифицированный размер второй ступени:

Вынос второй ступени принимаем тогда ширина третей ступени:

При зазоре толщина стакана поверху составит:

Проверим нижнюю ступень на продавливание от грани второго уступа из условия: где

− продавливающая сила

за вычетом отпора грунта по нижнему основанию пирамиды продавливания (на уровне арматуры подошвы) для квадратного фундамента;

− средний периметр пирамиды продавливания квадратного фундамента.

− продавливание нижней

ступени не произойдет.