7. Расчёт продольной арматуры подколонника

Рис. 12. Схема расчёта продольной арматуры подколонника

Проверка прочности железобетонного подколонника производится по двум сечениям по высоте:

1. Прямоугольного сечения 1-1 по грани нижней ступени размерами b₂l₂ = 15001500 мм с вертикальной рабочей арматурой, расположенной в границах сечения b_cfl_cf с учётом защитного слоя , на действие усилий N и M в уровне сечения.

2. Коробчатого сечения 2-2 в уровне заделки торца колонны.

Подбор арматуры для прямоугольного сечения подколонника

,

где 0,9·0,9·0,3 и 1,5·1,5·0,3 – размеры ступеней фундамента; 25 – плотность материала фундамента, кН/м³; 1,1 – коэффициент надёжности по нагрузке.

.

Расчёт производится на внецентренное сжатие. Примем армирование подколонника вертикальными стержнями 12 А400 по 4 штуки с каждой стороны.

Проверка прочности сечения производится по пп. 3.56 – 3.58 [8] без учёта сжатой арматуры по М иN. Условие прочности сечения:

(3.91 [8])

при ;

при ;ξ_R = 0,531 (табл.3. 2 [8])

b=1500 мм; h₀=1150 мм (рис. 12)

;

мм.

Прочность сечения обеспечена.

Подбор арматуры для коробчатого сечения подколонника

Усилия в уровне сечения 2-2 (рис. 12):

кН;

кН·м;

;мм.

,

то есть принятой арматуры A_S=A'_S=452 мм² достаточно.

8. Расчёт поперечной арматуры подколонника

Рис.13. Схема расчёта поперечной арматуры подколонника

Поперечная арматура подколонника определяется расчётом на условные изгибающие моменты илииз уравнений:

,

где A_Si – площадь сечения всех стержней в одном направлении на i-ом уровне; z_i – привязка сеток к торцу колонны (рис. 13).

При одинаковых диаметрах стержней арматурных сеток и одинаковой марке стали площадь сечения арматуры одной сетки равна:

• при е > l_c/2 ;

• при l_c/2 > е > l_c/6 ;.

е – эксцентриситет усилий в уровне подошвы колонны:

кН;

кН·м.

м.

кН·м.

мм².

Принимаем 4 8 А400, А_S=201 мм².

9. Расчёт подколонника на местное смятие под торцом колонны

Расчёт выполняется в соответствии с п.п. 3.81, 3.82 [8].

Без поперечного армирования под торцом колонны должно выполняться условие прочности бетона:

;

,

R_b,loc=_bR_b (3.171 [8]);

R_b,loc=8,5 Н/мм².

; 1,0≤φ_b≤2,5.

A_b,loc – площадь смятия, A_b,loc =0,4х0,4=0,16м²; A_b,max – расчётная площадь смятия, в которую включается участок, симметричный по отношению к площади смятия .

В нашем случае A_b,max – площадь подколонника:

A_b,max =0,90,9=0,81м²;

;

Н/мм²;

.

Армирование под торцом колонны не требуется.

4. Расчёт свайного фундамента

   1. Определение оптимальной длины сваи

Рис. 14. Схема расположения свайного фундамента на геологическом разрезе

Примем планировочную отметку земли: 65,5+0,5 = 66,0 м, что соответствует относительной отметке (см. задание) – 1,05; О  67,05.

Строим конструктивное расположение предполагаемого ростверка на геологическом разрезе. Конструктивно отметка низа ростверка составит – 4,350 (62, 70).

Минимальное заглубление сваи в прочные грунты – 1,0 м (п. 8.14 [3]).

Анализ инженерно-геологического разреза показывает, что таким грунтом может являться суглинок полутвёрдый (ИГЭ-4). Заглубить сваи до коренных пород, т.е. пробить слой полутвёрдых суглинков толщиной от 3,5 до 5,5 метров, вряд ли получится.

Вычисление минимальной длины сваи при заглублении её в суглинок на 1,0 м, до отметки 56,4:

,

где 0,05м – величина заделки сваи в ростверк.

Принимаем сваю l=7м, сечением 0,3х0,3м.

Отметка нижнего конца сваи: 62,75–7=55,75м.