7. Расчет фундамента под колонну

Рассчитываем отдельно стоящий сборный фундамент стаканного типа под сборную двухветвевую колонну среднего ряда размерами сечения в подкрановой части 1200х400 мм.

Характеристики грунта по заданию R_о=300 кПа.

Материал фундамента бетон класса C²⁰/₂₅ f_cd=13,33МПа. Для рабочих стержней арматура S400, f_yd=365МПа, для подъёмных петель S240, f_yd=210МПа.

Нагрузки на фундамент.

В соответствии с приведенным расчетом, расчетные усилия от колонны действующие на уровне обреза фундамента; М=186,38 кНм, N=2588,59 кН, V=16,26 кН.

Нормативные усилия с учетом усредненного коэффициента надежности по нагрузке 1,15.

7.1 Определение глубины заложения и высоты фундамента

Глубина заложения фундамента принимается исходя из конструктивных особенностей проектируемого здания и в зависимости от грунтовых условий. Кроме того, высоту фундамента назначают по условиям заделки колонны и анкеровке выпусков арматуры.

Глубина заделки двухветвевой колонны:

Глубина заделки из условия достаточной анкеровки арматуры

где d – диаметр арматуры колонны d=20мм

Тогда требуемая высота фундамента

где d=50 мм – зазор между колонной и дном стакана.

Принимаем высоту фундамента кратно 300 мм, h=1200 мм.

Глубина заложения фундамента

d=h+0,15=1,2+0,15=1,35м;

Принимаем одноступенчатый фундамент с высотой ступени 300 мм.

7.2 Определение размеров подошвы фундамента

Определим площадь фундамента по формуле

назначаем отношение сторон фундамента 0,85, тогда:

. Принимаем

Принимаем

Для исключения возникновения в грунте пластических деформаций

также должны соблюдаться следующие условия

Краевые давления определяем по формуле:

где N_nf – нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его уступах

M_nf – нормативный изгибающий момент в уровне подошвы фундамента

е_o – эксцентриситет продольной силы

т.к. , то имеем трапециедальную эпюру давления грунта.

Условия выполняются, следовательно, принятые размеры фундамента достаточны.

7.3 Расчет фундамента по прочности

Расчет на продавливание

Определяем рабочую высоту плитной части фундамента

где N-расчётное продольное усилие.

Р - отпор грунта

Минимальная высота плитной части фундамента из условия прочности на продавливание

где с - толщина защитного слоя

, что меньше принятых 600мм, то принятую высоту фундамента не изменяем.

7.4 Определение сечений арматуры фундамента

Расчетное давление грунта по подошве фундамента

где M_f – изгибающий момент от расчетных нагрузок на уровне подошвы фундамента

W – момент сопротивления подошвы фундамента

Расчетные изгибающие моменты определяем как для консольной балки, нагруженной давлением грунта.

где -расчетное давление грунта

Для сечения 1-1

Для сечения 2-2

Для сечения 3-3

Требуемое сечение арматуры

Для сечения 1-1

Для сечения 2-2

Для сечения 3-3

Принимаем арматуру параллельно стороне l 1410 S400, А_s=10,99 см²

Процент армирования

М=1099·100/(1500·1160)=0,063% > M_min= 0,05%

Арматура, устанавливаемая параллельно меньшей стороне фундамента

Принимаем арматуру в направлении меньшей стороны фундамента 1610мм S400, А_s=12,56 см²

Процент армирования

М=1256·100/(1800·1160)=0,06% > M_min= 0,05%