6. Расчет фундамента колонны

6.1. Назначение материалов

Для ненапрягаемой конструкции:

Бетон тяжелый марки В20:

МПа – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний I группы, табл. 13 /3/;

МПа – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний I группы, табл. 13 /3/;

МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию осевому для осевому для предельных состояний II группы, табл. 12 /3/;

МПа – начальный модуль упругости бетона, табл. 18 /3/;

МПа – передаточная прочность бетона, /3/;

Арматура А-II:

МПа – нормативное сопротивление растяжению для предельных состояний II группы, табл. 19* /3/;

МПа – расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний II группы, табл. 19* /3/;

МПа – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению для предельных состояний I группы, табл. 22* /3/;

МПа – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению для предельных состояний I группы, табл. 22* /3/;

Мпа – расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний I группы, табл. 22* /3/;

МПа –модуль упругости арматуры, табл. 29* /3/;

Арматура Вр-I:

(МПа – нормативное сопротивление растяжению для предельных состояний II группы, табл. 20 /3/;

МПа – расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний II группы, табл. 20 /3/;

МПа – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению для предельных состояний I группы, табл. 23 /3/;

МПа – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению для предельных состояний I группы, табл. 23 /3/;

МПа – расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний I группы, табл. 23 /3/;

МПа –модуль упругости арматуры, табл. 29* /3/;

6.2. Расчет фундамента

Сечение колонны (м). Усилия колонны у заделки в фундаменте: кН (см. п. 5.4. ПЗ)

Усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке .

Ввиду относительно малых значений эксцентриситета фундамента колонны рассчитываем как центрально загруженный.

Определяем нормативное усилие:

(кН).

Расчетное сопротивление грунта:

(Мпа);

Где (Мпа) – нормативное давление на грунт (согласно заданию).

Рис. 36. Фундамент средней колонны (расчетная схема)

Площадь подошвы фундамента определяем предварительно без поправок на ее ширину и заложение:

(м²) – (формула12.2 /3/);

кН/м³ –усредненная нагрузка от веса 1 м³ фундамента и грунта на его уступах.

Высоту фундамента предварительно принимаем равной см (кратно 30см), глубину заложения фундамента:

(м).

Размер стороны квадратной подошвы:

м принимаем м (кратно 0,3),

Давление на грунт от расчетной нагрузки:

кН/м²;

Рабочая высота фундамента подбирается из условия продавливания по формуле 12.5 /3/:

(м).

Полную высоту фундамента устанавливаем из условий:

1. продавливания: (м) здесь -рабочая высота фундамента;

(м) – фундамент имеет бетонную подготовку (100мм);

2. заделки колонны в фундаменте: (м) заделка колонны в фундамент не , так чтобы толщина нижней плиты была не менее 200 мм.

3. анкеровки сжатой арматуры колонны  16 А-II в бетоне колонны класса В 20: (м)

Принимаем (м) и делаем перерасчет: Глубина заложения фундамента: (м) Площадь подошвы фундамента (м²)

Размер стороны квадратной подошвы: м принимаем (м)

Дальше перерасчета не требуется.

Принимаем окончательно фундамент высотой

(м), (м) – двухступенчатый.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента (м), условию прочности поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сечении

III-III см. рис. 36.

Для единицы ширины этого сечения ( м) по формуле 12.6 /1/:

(кН);

(кН)

(кН) (кН) – условие прочности удовлетворяется.

Расчетные изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II по формулам 12.7/1/:

(кНм);

(кНм).

Площадь сечения арматуры по формулам 12.8. /1/:

(м²);

(м²).

По приложению 6 /1/ принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 14  16 А-II с шагом S=40 см см² (рис. 40).

Процент армирования расчетных сечений:

%

%

что больше % - фундамент подобран правильно.

Рис. 37. Фундамент средней колонны