5. Расчет внецентренно-нагруженного монолитного фундамента

Расчет выполняем на наиболее опасную комбинацию усилий в сечении 1-1: М=-10,16 т∙м, N=-78,95 т, Q=3,67 т. Нормативные значения усилий: М_n=-8,83 т∙м и N_n=-68,65 т, Q_n=3,19 т. Дополнительно нужно учесть нагрузку от стеновых панелей с остеклением, передающуюся на фундамент через фундаментную балку и вес самой балки с эксцентриситетом е=0,68 м:

где: - толщина стеновых панелей, м;

- высота стеновых панелей, передающих нагрузку на опорный столик, м;

- плотность стеновых панелей, т/м³;

– вес остекленения, т/м²;

- высота остекленения, м;

= 2,2 – вес фундаментной балки, т.

Используемые материалы:

- бетон тяжелый класса В12,5 с [4, табл.13];

- стержневая арматура класса А-III диаметром 10-40 мм c [4, табл.29*], [4,табл.22*], [4,табл.22*];

5.1 Определение геометрических размеров фундамента

Ориентировочно площадь подошвы фундамента равна:

где: - расчетное сопротивление грунта, т/м²;

– средний объемный вес фундамента и грунта на его уступах, т/м³;

- глубина заложения фундамента, м.

Длина подошвы фундамента:

где: - отношение ширины подошвы фундамента к её длине.

Ширина подошвы фундамента:

Принимаем l = 3,6 м; b = 2,4 м.

Момент сопротивления подошвы фундамента в плоскости изгиба:

Краевые давления на грунт:

где: А = 8,64 – площадь подошвы фундамента, м²;

- высота фундамента, м.

Рисунок 21 – Конструктивная схема фундамента

5.2 Расчет плитной части фундамента

Давление на грунт без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах:

Рабочая высота плиты фундамента:

где: - ширина подколонника, м;

- длина подколонника, м.

Принимаем .

Площадь наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания:

Сила продавливания:

Средний размер проверяемой грани пирамиды:

Условие прочности:

Условие выполняется.

Определяем требуемую площадь арматуры вдоль длинной стороны фундамента.

Давление под подошвой фундамента в сечении 1-1:

где: – расстояние между сечениями 1-1, м.

Расчетный изгибающий момент в сечении 1-1:

где: – рабочая высота сечения, м.

Требуемая площадь арматуры:

Давление под подошвой фундамента в сечении 2-2:

где: – расстояние между сечениями 2-2, м.

Расчетный изгибающий момент в сечении 2-2:

где: – рабочая высота сечения, м.

Требуемая площадь арматуры:

Принимаем 12 Ø10 A-III с Процент армирования:

Определяем требуемую площадь арматуры вдоль короткой стороны фундамента.

Давление под подошвой фундамента в сечении 3-3:

Расчетный изгибающий момент в сечении 3-3:

Требуемая площадь арматуры:

Принимаем конструктивно 18 Ø12 A-III с Процент армирования: