5. Розрахунок збірного залізобетонного центрально-навантаженого фундаменту під центальну колону.

Приймаємо бетон класу С12/15 , з арматурою нижньої сітки класу А400С, конструктивна арматура класу А240С.

Умовний розрахунковий опір ґрунту R₀=0.6МПа=0.06кН/см².

Приймаємо такі вихідні дані для розрахунку:

глибина закладання фундаменту Н=1.2м;

середня питома вага матеріалу фундаменту і ґрунту на його уступах

бетон класу С12/15 з такими розрахунковими параметрами =0.9,

арматура А400С, ;

Розрахункове навантаження на фундамент від колони 1-го поверху з врахуванням коефіцієнта . Переріз колони — 40х40см. Враховуючи середній коефіцієнт надійності щодо навантаження , нормативне навантаження на фундамент:

Потрібна площа фундаменту:

Необхідні розміри сторони квадратного в плані фундаменту: .

З урахуванням модуля ЗМ, приймаємо з площею основи: .

Обчислюємо тиск під підошвою фундаменту від розрахункового навантаження:

.

З умови розрахунку на продавлювання знаходимо мінімальну робочу висоту фундаменту:

.

Повна мінімальна висота фундаменту:

За продавлюванням

,

– захисний шар бетону з врахуванням бетонної підготовки.

Висота фундаменту з умов зачеканення колони в залежності від її розмірів січення:

.

З конструктивних вимог, враховуючи необхідність надійно заанкерувати стержні поздовжньої арматури при жорсткому защемленні колони в фундаменті, висоту фундаменту рекомендується також приймати рівною не менше:

см.

де - глибина стакану фундаменту, рівна ;

Приймаємо

- діаметр поздовжніх стержнів колони;

см – зазор між торцем колони і дном стакану.

Приймаємо висоту фундаменту , тоді кількість сходинок — 3. Висоту сходинки призначаємо з умов забезпечення бетоном достатньої міцності по поперечній силі без поперечного армування в похилому січені. Розрахункові січення: 3-3 по грані колони, 2-2 по грані верхньої сходинки, 1-1 по нижній границі піраміди продавлювання (Рис 4.1).

Мінімальна робоча висота нижньої сходинки.

Приймаємо висоту сходинки

Робоча висота

Перевіряємо робочу висоту сходинки на міцність по поперечній силі, без попереднього поперечного армування в кожному перерізі.

Поперечна сила на ширини січення.

Максимальна поперечна сила яку витримує бетон при одиниці ширини перерізу

- умова виконується.

Розміри 2-ї і 3-ї сходинок приймають так, щоб внутрішні грані сходинок не перетинали пряму, проведену під кутом 45˚ до грані колони на відмітці верху фундаменту.

Перевіримо міцність фундаменту на продавлювання по поверхній піраміди, обмеженої площинами, проведеними під кутом 45˚ до бокових граней колони, по формулі:

де, кН

– площа основи піраміди продавлюва-ння при квадратних в плані колони і фундаменту;

- середнє арифметичне між параметрами верхньої і нижньої основи піраміди продавлювання в межах корисної висоти фундаменту , рівне:

Перевіримо умову

умова виконується!

При підрахунку площі арматури для фундамента за розрахункові згинальні моменти приймаємо моменти по січенням, що відповідають розміщенню уступів фундамента як для консолі з защемленим кінцем:

Площа арматури в різних січеннях фундаменту в одному напрямку:

Приймаємо чотири сітки С-1 з робочою арматурою А400С діаметром 14мм по січенні 1-1 з кроком 160мм, в одному напрямку, які перев’язані поперечною арматурою Вр-1 діаметром 4мм з кроком 200мм. .

Відсоток армування:

Верхню сходинку неармують оскільки її ширина 300мм що більше за 250мм.