7.6.2.2. Расчет прочности нижней ступени на продавливание

Рис. 7.4. К расчету прочности нижней ступени на продавливание

Расчет прочности рабочей высоты нижней ступени h₀₁ фундамента на продавливание осуществляется по формуле:

F  _bR_btb_mh₀₁ = 1,0900,02,060,26 = 482,04 кН,

где F, _b; R_bt; p_max; b_m – см. п.7.4.2.1; т.к. b_f – b₁ > 2h₀₁, то b_m = b₁ + h₀₁ = 1,8 + 0,26 = 2,06 м, здесь b₁ – верхняя грань пирамиды продавливания, b₁ = 1,8 м (рис. 7.4); h₀₁ – рабочая высота нижней ступени фундамента, h₀₁ = h₁ – a_s = = 0,3 – 0,04 = 0,26 м.

F = p_maxA₀ = 126,23 1,35 = 170,97 кН,

где A₀ – площадь многогранника abcdef (рис. 7.4), определяется по формуле:

A₀ = 0,5b_f (l_f – l₁ – 2h₀₁) – 0,25(b_f – b₁ – 2h₀₁)² = = 0,53,0(3,9 – 2,4 – 20,26) – 0,25(3,0 – 1,8 – – 20,26)² = 1,35 м².

Итак, F = 170,97 кН < 482,04 кН, условие выполняется, следовательно, продавливания дна нижней ступени фундамента не произойдет и высота нижней ступени достаточна.

7.6.3. Расчет плитной части фундамента на раскалывание

Так как b_c /h_c = 0,3/0,3 = 1 > A_b /A_l = 2,03/2,49 = 0,82, то проверка фундамента по прочности на раскалывание от действия продольной силы N_c производится, исходя из следующего условия:

N_c  (1 + h_c /b_c)₁A_bR_bt,

где , ₁, R_b, N_c – см. п.4.6.3; A_l – площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси стакана колонны, за вычетом площади стакана, в направлении действия изгибающего момента, A_l = 2,49 м² (рис. 7.5а); A_b – то же, в направлении, перпендикулярном плоскости действия изгибающего момента, A_b = 2,03 м² (рис. 7.5б).

N_c = N_I = 0,881440,0 = 1267,2 кПа,

где  – коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N_I на плитную часть фундамента через стенки стакана, но не менее 0,85, определяется по формуле:

0,88,

где _b2 – коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, _b2 = 1,0; _b9 – коэффициент, учитывающий вид материала фундамента, _b9 = 0,9; N₁ – продольная сжимающая сила от местной нагрузки, N₁ = 1440,0 кН; A_c – площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакане фундамента, определяется по формуле:

A_c = 2(b_c + h_c)h_cf = 2(0,3 + 0,3)0,45 = 0,54 м².

Вследствие того, что 0,88 > 0,85, принимаем  = 0,88. Тогда

N_с = 1267,2 кН < (1 + 0,3/0,3)0,751,32,03900 = 3562,65 кН.

а) б)

Рис. 7.5. К расчету плитной части фундамента на раскалывание:

а) в плоскости действия изгибающего момента; б) в направлении, перпендикулярном плоскости действия изгибающего момента

Условие выполняется, следовательно, раскалывания фундамента не произойдет.

7.6.4. Расчет прочности фундамента на смятие

Расчёт прочности фундамента на смятие (местное сжатие) под торцом колонны сводится к проверке следующего условия пп.3.39, 3.41 [5]:

N_с  0,9_locR_b.loc A_loc1,

где N_с – см. п.7.6.3, N_с = 1267,2 кН; _loc – коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия (при равномерном распределении, как в случае с колонной, _loc = 1,0); A_loc1 – фактическая площадь смятия (площадь торца колонны), A_loc1 = b_ch_c = 0,30,3 = 0,09 м²; R_b.loc – расчетное сопротивление бетона смятию, определяется по формуле:

R_b.loc = _locR_b = 1,02,511500 = 28750 кПа,

где  – коэффициент,  = 1,0; R_b – расчетное сопротивление бетона сжатию, для тяжелого бетона кл. В20 R_b = 11,5 МПа; _loc – коэффициент, учитывающий повышение несущей способности бетона при местном сжатии, для бетона выше кл. В7,5 не более 2,5, определяется по формуле:

2,1, т.к. 2,1 < 2,5, то принимаем _loc = 2,1,

здесь A_loc2 – расчетная площадь смятия (площадь поперечного сечения подколонника) (см. рис. 7.3) A_loc2 = l_nb_n = 0,90,9 = 0,81 м². Тогда

1267,2 кН < 0,91,0287500,09 = 2328,75 кН.

Условие выполняется, следовательно, смятия бетона под колонной не произойдет, значит, ниже стакана сетки косвенного армирования не устанавливаются.