4.6.2.2. Расчет 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1,760,26 = 411,84 кН,

г

Рис. 4.4. К расчету прочности нижней ступени на продавливание

де F, _b; R_bt; p_max; b_m – см. п.4.6.2.1; т.к. b_f – b₁ > 2h₀₁, то b_m = b₁ + h₀₁ = 1,5 + 0,26 = = 1,76 м, здесь b₁ – верхняя грань пирамиды продавливания, b₁ = 1,5 м (рис. 4.4); h₀₁ – рабочая высота нижней ступени фундамента, h₀₁ = h₁ – a_s = 0,3 – 0,04 = 0,26 м.

F = p_maxA₀ = 175,240,712 = 124,77 кН,

где A₀ – площадь прямоугольника abcdef (рис. 4.4), определяется по формуле:

A₀ = 0,5b_f (l_f – l₁ – 2h₀₁) – 0,25(b_f – b₁ – – 2h₀₁)² = 0,52,1(3,0 – 1,8 – 20,26) – – 0,25(2,1 – 1,5 – 20,26)² = 0,712 м².

Итак, F = 124,77 кН < 411,84 кН, условие выполняется, следовательно, продавливания дна нижней ступени фундамента не произойдет и высота нижней ступени достаточна.

Высоту нижней ступени и плитной части фундамента в направлении большей стороны подошвы фундамента не проверяем, т.к. размеры граней плоскости продавливания больше, чем в рассмотренном выше случае.

4.6.3. Расчет фундамента по прочности на раскалывание

Проверка фундамента по прочности на раскалывание от действия продольной силы N_c производится из условий п.2.22 [8]:

при b_c /h_c  A_b /A_l N_c  (1 + b_c /h_c)₁A_lR_bt;

при b_c /h_c > A_b /A_l N_c  (1 + h_c /b_c)₁A_bR_bt,

где  – коэффициент трения бетона по бетону,  = 0,75; ₁ – коэффициент^, учитывающий совместную работу фундамента с грунтом, ₁ = 1,3; A_l – площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси стакана колонны, за вычетом площади стакана фундамента, в направлении действия изгибающего момента, A_l = 2,03 м² (рис. 4.5а); A_b – то же, в направлении, перпендикулярном плоскости действия изгибающего момента, A_b = 1,67 м² (рис. 4.5б); R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению, для тяжелого бетона кл. В20 R_bt = 0,9 МПа, принимается по прил. 1 [14] или прил. 8, табл. 8.1. настоящего учебного пособия; N_c – расчетная продольная сила в уровне торца колонны или ветви двухветвевой колонны, определяется

N_c = N_I = 0,85960,0 = 816,0 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:

0,82,

где R_bt – расчетное сопротивление бетона замоноличивания стакана растяжению;

а) б)

Рис. 4.5. К расчету плитной части фундамента на раскалывание:

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

_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 = 960,0 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 0,82< 0,85, принимаем  = 0,85.

Так как 0,3/0,3 > 1,67/2,03, то

N_с = 816,0 кН < (1 + 0,3/0,3)0,751,31,67900 = 2930,85 кН.

Условие выполняется, следовательно, раскалывания фундамента не произойдет.