4. Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну

Исходные данные:

Проектируемая колонна по оси. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Б

Глубина заложения фундамента, м. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,15

Класс бетона монол. констр. и фундамента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . В25

Класс арм-ры монол. констр. и фундамента. . . . . . . . . . . . . . . . . .А400

Расчетное сопротивление грунта, МПа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25

Класс сооружения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . КС-2

Вычисленные ЭВМ три комбинации усилий N, М и Q для расчета основания и тела фундамента представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Комбинации усилий от колонны для расчета фундамента

Случай расчета	Первая			Вторя			Третья
	N	M	Q	N	M	Q		N	M	Q
Осно-вание	881,75	352,85	20,99	881,75	-352,85	-20,99		1207,97	194,24	18,55
Фунда-мент	1014,01	405,77	24,13	1014,01	-405,77	-24,13		1389,17	223,37	21,33

Для предварительного определения размеров подошвы фундамента находим усилия на уровне подошвы фундамента. Анализируя значения усилий в таблице 3.4 находим, что наиболее неблагоприятной комбинацией для предварительного определения размеров подошвы фундамента по условию максимального эксцентриситета (отрыва фундамента) является вторая комбинация усилий. В этом случае получим следующие значения усилий на уровне подошвы фундамента:

Тогда получим: e₀ = 0,472м. С учетом эксцентриситета продольной силы воспользуемся формулами таблицы IV.12 приложения IV для предварительного определения размеров подошвы фундамента по схеме 1. Принимая соотношение сторон фундамента β=a/b=0,6 вычислим коэффициент k по формуле:

,

где R₀ = 0,25 МПа = 250 кПа – расчетное сопротивление грунта по индивидуальному заданию;

γ_m = 20 кН/м³ – средний удельный вес фундамента с засыпкой грунта на его обрезах;

d – глубина заложения фундамента по индивидуальному заданию. Тогда получим следующие ориентировочные размеры сторон фундамента:

Принимаем предварительно размеры подошвы фундамента а =3,6 м и b = 2,1 м и уточняем расчетное сопротивление песчаного грунта основания с учетом заданной глубины заложения фундамента согласно приложения В[13]:

где k₁ = 0,125 и k₂ = 0,25 принято для песчаных грунтов по [13]. Определим усилия на уровне подошвы фундамента принятых размеров от нормативных нагрузок и соответствующие им краевые давления на грунт по формулам:

где γ_п=1,0 – для уровня ответственности здания 2; A_f=ab=3,6·2,1=7,56 м²; W_f = bа²/6 = 2,1·3,6²/6 = 4,54 м³. Результаты вычисления усилий, краевых и средних давлений на грунт основания приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5