4.3. Визначення конфігурації фундаменту і перевірка нижнього ступеня

Враховуючи значне заглиблення підошви, спроектуємо фундамент з підколінником і ступінчастою плитковою частиною. Розміри підколінника в плані:

де , и , - відповідно товщина стінок склянки і проміжок між гранню колони і стінкою склянки у напрямі сторін l і b.

Робочу висоту плиткової частини фундаменту заздалегідь можна встановити з умови продавлювання від граней підколінника за формулою:

Приймаючи , отримаємо

Приймаємо плиткову частину з двома ступенями заввишки h₁ =300 мм. Тоді консольний винос ступені складає:

Глубина стакана під колону ; розміри дна стакана:

b_h=400 + 2∙50 = 500 мм;

h_h=800+ 2∙50= 900мм.

Перевірка висоти нижнього ступеня. Висота н винесення нижнього ступеня перевіряються на продавлювання і поперечну силу. Перевірку на продавлювання виконуємо з умови:

де - продавлююча сила;

- розмір середньої лінії грані піраміди продавлювання.

, тоді продавлююча сила:

Продавлювання нижньої ступені не станеться.

Виконаємо перевірку по поперечній силі для похилого перерізу. Довжина горизонтальної проекції цього похилого перерізу с = h₀₁ = 0,25 м; поперечна сила, що створюється реактивним тиском ґрунту, у кінці похилого перерізу

Мінімальне поперечне зусилля, що сприймається одним бетоном

Оскільки , міцність ступеня по поперечній силі достатня.

Перевірку другого ступеня на продавлювання можна не робити, оскільки прийнята робоча висота плиткової частини значно перевищує потрібну з розрахунку на продавлювання.

4.4. Підбір арматури підошви

Під дією реактивного тиску ґрунту ступеня фундаменту працюють на вигин як консолі, затиснені в тілі фундаменту. Моменти, що вигинають визначають в обох напрямах для перерізів по гранях уступів і по грані колони (мал. 4,4).

Площа перерізу робочої арматури підошви визначається по формулі:

Підбір арматури у напрямі довгої сторони підошви.

Переріз І-І (h₀₁ = 250 мм)

Приймаємо в напрямку довгої сторони 2 12 А-II (A_s=2,26см²>A_sII=1,92см²) з кроком 200мм.

Підбір арматури у напрямі короткої сторони.

Розрахунок ведемо по середньому тиску по підошві . Робоча висота . Вважаємо, що діаметр стержнів уздовж короткої сторони буде не більше 12 мм.

Переріз І–І по грані другої ступені (h₀₁ = 237мм)

Принимаем в направлении длиной стороны 4 18 А-II (A_s=7.12мм²>A_sII=2428мм²) c шагом 200мм.

3.7 Расчёт подколонника и его стаканной части

При толщине стенок стакана поверху t₁=225<0,75h_d=0,75x750=562,5мм и эксцентриситете

Стенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой по расчёту.

Подбор продольной арматуры

Продольная арматура подбирается на внецентренно сжатие в сечениях низа стакана и верха второй ступени (верхней). Сечение низа стаканной части приводим к эквивалентному двутавровому :

Армирование подколонника принимаем симметричным; а=а`=40мм.

Проверяем положение в нулевой линии

Нейтральная линия проходит в полке, поэтому арматуру подбираем как для прямоугольного сечения шириной b=b_f=1300-40=1360мм.

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры:

_{Вспомогательные коэффициенты:}

_{Требуемая площадь сечения симметричной арматуры:}

_{т.е. по расчёту продольная арматура не требуется, но по конструктивным требованиям ее количество должно быть не менее 0,05% площади поперечного сечения подколонника.}

_{Принимаем по 4}⌀_{16 (Аs=804) у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней, параллельных плоскости изгиба, принимаем стержни минимально допустимого диаметра с шагом не более 400 мм.}

_{В сечении V-V усилия незначительно больше, чем сечение IV-IV по этому арматуру оставляем без изменений.}