Вопрос 15. Порядок расчета фундаментов под колонну по прочности

При проектировании ж/б столбчат. ф-ов под колонны должны быть вып-ны след. расчеты:

Плитной части:

- на продавливание и раскалывание;

- на попер. силу;

- на обратный момент;

- на изгиб;

- на трещиностойк.

Подколонника:

- на косое внецентренное сжатие сплошного бетонного и ж/б сечения;

- на изгиб стаканной части;

- на смятие под торцом колонны.

Вначале определяют размеры подколонника в плане, используя следующие конструктивные требования. Толщина стенки армированного стакана обычно должна составлять в плоскости действия изгибающего момента

и быть не менее 150 мм. Толщина стенки из плоскости изгибающего момента также должна быть не менее 150 мм. Зазоры между стенками стакана и колонной принимаются 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны.

С учетом размеров колонны, толщины стенок стакана и принятых зазоров стороны подколонника в плане luс и buc должны составлять, м:

Расчетные размеры luc и buc округляют до размеров, кратных 300 мм, и в дальнейшем проверяют расчетом на косое внецентренное сжатие сплошного (в нижней части подколонника) и коробчатого (в стаканной части подколонника) сечений. В результате этих проверок назначается также армирование подколонника [6].

Вопрос 16. Конструирование фундаментов под железобетонную колонну

Затем приступают к конструированию плитной части фундамента. В соот­ветствии с пособием по проектированию фундаментов [6], исходя из расчета на

продавливание, последовательно вычисляют высоту плитной части фундамен­та, по табл.2.1 назначают количество ступеней, максимальные вылеты нижней и остальных ступеней. При этом вылет нижней ступени С₁ принимается не более размеров, указанных в табл.2.2.

Рекомендуется определять количество ступеней и их размеры в следую­щей последовательности [10]. Вначале полагают, что плитная часть фундамен­та состоит из одной ступени высотой h₁= 300 мм. Определяют рабочую высоту нижней ступени (см.рис.2.2)

(2.35)

где δ - расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до подошвы фундамента, т.е. сумма толщины защитного слоя бетона и половины диаметра рабочей арматуры. При наличии бетонной подготовки под по­дошвой фундамента толщина защитного слоя принимается равной 35 мм [6].

Наибольший допускаемый вынос нижней ступени

С₁ =Kh_{0 1,} (2.36)

где К - коэффициент, принимаемый по табл. 2.2. в зависимости от конфигу­рации фундамента, класса бетона по прочности на сжатие и наибольше­го краевого давления под подошвой р_1max . Сначала можно принять бетон класса В 12.5.

Краевое давление р_1max вычисляется от расчетных нагрузок (первая группа предельных состояний ), приложенных на уровне верхнего обреза фунда­мента(для вертикальных сил N₁) и в подошве фундамента (для моментов M₁) без учета веса фундамента и грунта на его уступах.

При расчете внецентренно нагруженного фундамента в плоскости дейст­вия момента (вдоль стороны l )

(2.37)

при расчете в перпендикулярной плоскости, а также для центрально нагружен­ного фундамента

(2.37)

Здесь n - число сочетаний нагрузок для расчетов по первой группе предельных состояний.

Из всех вычисленных значений p_{1max i} выбирается наибольшее p_1max ,которое и используется в дальнейших расчетах .

Применительно к условиям, в которых два сочетания нагрузок для расче­тов по первой группе предельных состояний имеют номера 3 и 4 , можно запи­сать формулы

Здесь: коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,1; G₁ - вес стены; b₀ и l_c- см. рис.2.1; значения М и С применяются со своими знаками.

Из полученных двух значений р_{I max3} и р_{I max4} выбирают наибольшее и при­нимают в качестве расчетного давления р_{I max} для определения максимального выноса нижней ступени вдоль стороны l, из двух значений р_{I 3} и р_{I 4} выбирают наибольшее и принимают в качестве расчетного давления р_{I max} для опреде­ления максимального выноса нижней ступени вдоль стороны b.

Если вычисленные значения С₁ равны или превышают фактические выносы ступени C_I’l вдоль стороны l и С_1b вдоль стороны b, определяемые расстояниями от грани подошвы фундамента до подколонника (см. рис.2.2.), то оставляют одну ступень. В случае, когда вычисленные значения С₁ меньше фактических выносов, то устраивают еще одну или две ступени.

Размеры ступеней назначают с учетом модульности (табл.2.1.) по высоте ив плане кратными 300 мм. При конструировании железобетонных фундаментов необходимо учитывать, что вынос ступеней, особенно нижней, определяет количество арматуры. В этой связи назначенные размеры ступеней могут быть скорректированы по технико-экономическим показателям [23].