Характеристики материалов:

Бетон тяжелый класса В12,5 для замоноличивания (табл. 12, 13, 15, 18 [5]): R_b=7,5 МПа (76,5 кгс/см²); R_bt=0,66 МПа (6,75 кгс/см²); R_bt,ser=1,0 МПа (10,2 кгс/см²); Е_б=21·10³ МПа (214·10³ кгс/см²); _b2=0,9 (твердение бетона в естественных условиях при влажности воздуха менее 75%); _b9=0,9 (для бетонных конструкций).

Бетон тяжелый класса В15 для фундамента: R_b=8,5 МПа (86,7 кгс/см²); R_bt=0,75 МПа (7,65 кгс/см²); R_bt,ser=1,15 МПа (11,7 кгс/см²); Е_б=23·10³ МПа (235·10³ кгс/см²).

Арматура класса А-I (табл. 22 [2]): R_s=225 МПа (2300 кгс/см²); R_sw=175 МПа (1800 кгс/см²); R_sс=225 МПа (2300 кгс/см²).

Арматура класса А-II: R_s=280 МПа (2850 кгс/м²); R_sw=225 МПа (2300 кгс/см²); R_sс=280 МПа (2850 кгс/см²).

Арматура класса А-III  6 – 8 мм: R_s=355 МПа (3600 кгс/м²); R_sw=285 МПа (2900 кгс/см²); R_sс=355 МПа (3600 кгс/см²).

2. Определение высоты плитной части фундамента и размеров ступеней расчетом на продавливание. Определение схемы расчета:

Первая схема:

1. Монолитное сопряжение и h_cf ≥0,5(l_cf–l_c).

2. Стаканное сопряжение сборной колонны и h_cf – d_f ≥ 0,5(l_cf–l_c).

Вторая схема:

1. Стаканное сопряжение сборной колонны и h_cf – d_f < 0,5(l_cf–l_c).

По первой схеме расчет на продавливание производится от низа монолитной колонны или подколонника на действие N и M.

По второй схеме расчет на продавливание производится от дна стакана и на раскалывание от действия силы N_c.

Рис. 7. Определение схемы расчета фундамента

d_c=1,5·l_c=1,5·300=450 мм; d_p=d_c+50=500 мм; h_cf=600 мм;

l_cf=900 мм; h=900 мм ;

h_cf –d_p=100 мм; 0,5·( l_cf–l_c)=300 мм;

h_cf– d_p<0,5·(l_cf–l_c)схема 2;

t=(900–300–2·75)·0,5=225 мм.

Оптимальные размеры t=175225 мм.

Расчет на продавливание по схеме 2:

Рис. 8. Схема образования пирамиды продавливания

N_c=·N, (26 7)

где N_c - расчетная продольная сила, действующая в уровне торца колонны;  -коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на дно стакана через стенки стакана.

N=800·1,13+200·1,3=1164кН;

но не менее 0,85.

R_bt=0,66 МПа - для бетона замоноличевания.

Ас=2·(b_c+l_c)·d_c – площадь боковой поверхности части колонны, заделанной в фундамент.

А_с=2·(300+300)·450=5,4·10⁵;

;

.

Условие прочности на продавливание от дна стакана:

,

где А_о- площадь многоугольника abcdeg (рис. 8);

; ;

А_о=0,5·1800·(2250-400-2·350)-0,25·(1800-400-2·350)²=912500мм²;

b_m=400+350=750 мм;

.

При отсутствии армирования в подошве фундамента несущая способность пирамиды продавливания N определяется:

;

;

.

3. Расчет по прочности на раскалывание стакана

Условия прочности:

• при b_c/l_cA_b/A_l N_c(1+b_c/l_c)··_q·A_l·R_bt;

• при b_c/l_cA_b/A_l N_c(1+l_c/b_c)··_q·A_b·R_bt,

где  – коэффициент, трения бетона по бетону,  = 0,75; _q – коэффициент, учитывающий совместную работу фундамента с грунтом, _q = 1,3; при отсутствии засыпки фундамента грунтом (например, в подвалах), _q = 1,0; А_b, A_l – площади вертикальных сечений фундаментов в плоскостях по осям колонн параллельно соответственно сторонам b и l, за вычетом площади стакана фундамента.

А_b = = 1047500 мм²;

A_l = = 1182500 мм²;

;

=

=1178,4 кН > N_c = 1024 кН.

4. Расчет плитной части фундамента на поперечную силу

Проверка на действие поперечной силы производится при b/l ≤0,5.

Условия прочности:

• при с_i < 2,4 h_o,i Q_i≤ ;

• при с_i >2,4 h_o,i Q_i≤ ,

где Q_i – расчетная сила в поперечном сечении; R_bt – принимается по табл. 13 [5] с учетом коэффициентов условий работы _b2 и _b3 по табл. 15 [5]; b_i – ширина в рассматриваемом сечении; h_o,i – рабочая высота сечения.

Q определяется по эпюре давлений под подошвой фундамента, вычисляемых без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах.

расчет на Q не производим.