4 Расчет внецентренно-нагруженного монолитного фундамента

Расчет выполняем на наиболее опасную комбинацию усилий в сечении 1-1: М=-290 кН∙м, N=924,9 кН, Q=32,1 кН. Нормативные значения усилий: М_n=-252 кН∙м , N_n=804,2 кН, Q_n=27,9 кН. Дополнительно нужно учесть нагрузку от стеновых панелей, передающуюся на фундамент через фундаментные балки F_n=107,8 кН с эксцентриситетом е=680 мм.

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 c , [3];

- арматура класса А-III c , [3].

4.1 Определение геометрических размеров фундамента

Ориентировочно площадь подошвы фундамента равна:

где - расчетное сопротивление грунта, кН/м²;

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

- глубина заложения фундамента, м.

Длина подошвы фундамента:

где - отношение ширины подошвы фундамента к её длине.

Ширина подошвы фундамента:

Принимаем l = 2,4 м; b = 1,5 м.

Момент сопротивления подошвы фундамента в плоскости изгиба:

Краевые давления на грунт:

где А = 3,6 – площадь подошвы фундамента, м²;

- высота фундамента, м.

Увеличиваем размеры подошвы, конструктивно принимаем:

B = 2,4 м; L=3,6 м; А= 8,64 м²;

Рисунок 11 – Конструктивная схема фундамента

4.2 Расчет плитной части фундамента

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

Рабочая высота плиты фундамента:

- 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:

где

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:

где –

Принимаем 9 Ø 12 А-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:

где –

Принимаем конструктивно 10 Ø 12 А-III с . Процент армирования: