- •7 Фундамент
- •7.1. Нагрузки и усилия, действующие на фундамент
- •7.2. Определение размеров подошвы
- •7.3. Определение напряжений под подошвой фундамента от расчётных нагрузок
- •7.4. Определение размеров стакана и подколонника
- •7.5. Расчёт на продавливание
- •7.6. Расчёт арматуры плитной части фундамента
- •7.7. Расчёт подколонника
- •7.7.1. Расчет продольной арматуры
- •7.7.2. Расчет горизонтальных сеток стаканной части
- •7.7.3. Расчет на местное сжатие
- •7.8. Расчёт фундамента по образованию и раскрытию трещин.
- •Библиографический список
7 Фундамент
Бетон принят тяжёлый класса. В15 с Rb=8,5МПа и Rbt=0,75 МПа. Бетон замоноличивания стакана фундамента кл. В15 с Rb=8,5 МПа и Rbt=0,75 МПа.
Арматура в плитной части у подошвы фундамента принята кл. A-300 с Rs=270 МПа, в подколоннике: продольная – кл. A-300 с Rs=270 МПа; поперечная сетки и хомуты кл. A-240 с Rs=225 МПа.
Глубина заложения фундамента от уровня пола принята – 1,65м. Заданное расчётное сопротивление грунта основания R=250 кН/м2 (250 кПа).
7.1. Нагрузки и усилия, действующие на фундамент
Первое сочетание усилий:
;;.
Второе сочетание усилий:
; ;.
Выбираем наиболее невыгодные сочетания усилий для расчета фундамента, причём преимущество имеет второе сочетание, так как имеет большую величину N.
Определяем нормативные усилия, действующие на фундамент, принимая γf,m=1,18.
Для второго сочетания усилий:
; ;
Расчетная нагрузка от массы стены (самонесущих панелей) передается на фундамент:
Эксцентриситет её приложения:
Изгибающий момент от стены :
Нормативные усилия от стены:
;
7.2. Определение размеров подошвы
Размеры подошвы фундамента определяем по наибольшему с учётом среднего значения нормативной нагрузки от массы фундамента и грунта на его обрезах – γn.m.=2т/м3=20 Кн/м3 и R=250 Кн/м2 – определяем приближённо площадь подошвы фундамента как среднюю величину из выражений:
а) при прямоугольной эпюре давления под фундаментом –
;
б) при треугольной эпюре давления-
Средняя величина площади подошвы будет–
Принимаем размеры подошвы фундамента, кратные 0,3 м:
l=2,1 м; b=2,1 м. Тогда Af=2,1·2,1=4,41 м2
.
Проверяем теперь приемлемость принятых размеров подошвы фундамента путём сравнения значений pn,max, pn,min, pn,m– с расчётным сопротивлением грунта.
Первое сочетание усилий:
;
;
следовательно, отрыва подошвы фундамента от грунта нет.
Среднее давление подошвой фундамента pn,m должно быть не более R. В нашем случае имеем:
т.к. величина запаса достаточно велика необходимо уменьшить размеры фундамента.
Принимаем подошву фундамента с меньшими размерами: l=1,8м и b=2,1м. Тогда Аf=3,78 м2 и .
Определяем теперь напряжения под подошвой этого фундамента по тем же формулам:
;
;
Среднее давление подошвой фундамента pn,m должно быть не более R. В нашем случае имеем:
Здесь также все условия и требования СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» удовлетворены, причем разница между рn,max и 1,2R составляет .
Поэтому принимаем окончательные размеры фундамента:
l=1,8м и b=2,1м.
7.3. Определение напряжений под подошвой фундамента от расчётных нагрузок
Определяем расчётные усилия, действующие на фундамент. При этом в расчёте учитываем только второе сочетание усилий, являющееся здесь наиболее невыгодным. Для него были получены усилия на верхнем обрезе фундамента:
; ;.
;
Определяем нормальную силу и момент на уровне подошвы фундамента без учета массы его и грунта на ступенях:
; .
Напряжение под подошвой фундамента от расчетных усилий будут:
наибольшее краевое –
;
среднее напряжение–
7.4. Определение размеров стакана и подколонника
Минимальный размер толщины стенок стакана t вверху подколонника определяется из условия:
–толщина стенок t должна быть не менее 0,2·lc и 150 мм. Принимаем конструктивно tmin=150 мм. Тогда минимальные горизонтальные размеры подколонника при сечении колонны – lc=550 мм и b=400 мм будут:
;
.
Округляя полученные значения до величин, кратных 300 мм, принимаем размеры подколонника в плане: lcf=1200 мм и bcf=900 мм.
Глубина заделки колонны в фундаменте dc должна быть не менее lc=550мм. Принимаем dc=750 мм.
Тогда глубина заложения стакана будет