7. Расчет фундамента под крайнюю сплошную колонну
Данные для расчета
Грунты
основания –пески пылеватые средней
плотности, маловлажные. Расчетное
сопротивление грунта
=0,3
МПа;
Бетон
тяжелый класса В12,5;
=0,66
МПа;
Арматура
из горячекатаной стали класса A-III
=355
МПа;
Вес единицы объема материала фундамента и грунта на его обрезах
=20
кН/
.
Расчет выполняют на наиболее опасную комбинацию расчетных усилий в сечении 2-1:
М=51.6 кН*м; N=668.2 кН; Q=40.6 кН.
Нормативное значение усилий определено делением расчетных на усредненный коэффициент надежности по нагрузке =1,15:
=44.5
кН*м; 
=581кН; 
=35.3кН.
Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90 см, исходя из следующего:
≥1,5*
=1,5*0,4=0,6
м;
≥30*d=30*1,4=0,42 м.
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм.
Полная высота фундамента H=600+250=850 мм; принимаем 900 мм, что кратно 300 мм.
Глубина заложения фундамента, при расстоянии от планировочной отметки до верха фундамента 150 мм, =900+150=1050 мм=1,05 м.
Фундамент трехступенчатый, высота ступеней принята по 40 см.
Предварительно определяем площадь фундамента:
A=1,05*
=
=2.1
;
где 1,05-коэффициент, учитывающий наличие момента.
Назначаем отношение сторон b/a=0,8 и получаем:
a=
=1.66
м; b=0,8*1.66=1.3
м;
Принимаем фундамент со сторонами 1.3х1.6 м.
Уточняем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента:
R=
*[1+
*(b+
)/
]*(d+
)/2*
=
=0,3*[1+0,05*(1.3-1)/1]*(1,05+2)/2*2=0,266 МПа;
где =0,5 для пылеватых песков; =1 м; =2 м; d= =1,05 м; b=1.3 м.
При перерасчете размеров фундамента с уточненным значением R получают: a=1.8 м; b=1.5 м.
Площадь подошвы фундамента А=1.8х1.5=2.7 ;
Момент
сопротивления W=(1.5*
)/6=0.81
;
Рабочая высота фундамента из условия продавливания:
=
+
*
=
+
*
=0,67
м;
где p= /A=581/2.7=215кН/ ;
= * =1,1*0,66*0,726 МПа=726 кН/ ;
Следовательно, принятой высоты фундамента достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент на уровне подошвы фундамента:
=
+
*H=44.5+35.3*0.6=65.7
кН*м;
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его уступах:
=a*b*
*
*
=1.8*1.5*1.35*20*0.95=69.5
кН;
=
=
=0,1<a/6=1.8/6=0.3;
=
*(1+
)=
*(1+
)=
=304.3 кН/ <1,2*R=1,2*265=320 кН/ ;
=
*(1-
)=152 кН/
>0;
Расчет арматуры фундамента
Определение напряжения под подошвой фундамента в направлении длинной стороны a без учета веса фундамента и грунта на его уступах от расчетных нагрузок:
=
+
=
+
=316
кН/
<1,2*R=1,2*265=320
кН/
;
=
=247.5
кН/
>0;
=M+Q*H=51.6+40.6*0.6=76
кН*
;
Расчетные изгибающие моменты:
В сечении I-I:
=(1/24)*(
-
*(
+2*
)*b=
=(1/24)*(
-
*(
+2*
)*1.5=5.7кН*м;
где
=
-
*
=
-
*
=333 кН/
;
В сечении II-II:
=(1/24)*(
-
*(
+2*
)*1.5=22.7
кН*м;
где
=
-
*
=326 кН/
;
В сечении III-III:
=(1/24)*(
-
*(
+2*
)*1.5=89.2
кН*м;
где
=
-
*
=309 кН/
;
Требуемое сечение арматуры:
=
=
=0.5
с
;
=
=1,3 с
;
=
=3,2 с
;
Принимаем 11Ø9A-III с =6.99 с шагом s=170 мм.
Коэффициент армирования:
μ=6.99*100/100*115=0,06%>
=0,05%;
Арматура, укладываемая параллельно меньшей стороне фундамента, определяется по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
=
=
=46.8
кН/
;
=
*(
-
*
*a=
*(1.5-0,4
*46.8*1.8=12.7
кН*м;
=
=0.47 с
;
Принимаем 9Ø10 A-III с =7.07 с шагом s=170 мм.
Коэффициент армирования:
μ=7.07*100/120*115=0,0512%> =0,05%
~