4

7 Фундамент

Бетон принят тяжёлый класса. В15 с R_b=8,5МПа иR_bt=0,75 МПа. Бетон замоноличивания стакана фундамента кл. В15 сR_b=8,5 МПа иR_bt=0,75 МПа.

Арматура в плитной части у подошвы фундамента принята кл. A-300 сR_s=270 МПа, в подколоннике: продольная – кл.A-300 сR_s=270 МПа; поперечная сетки и хомуты кл.A-240 сR_s=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 γ_f,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 – γ_n.m.=2т/м³=20 Кн/м³иR=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. ТогдаA_f=2,1·2,1=4,41 м²

.

Проверяем теперь приемлемость принятых размеров подошвы фундамента путём сравнения значений p_n,max,p_n,min,p_n,m– с расчётным сопротивлением грунта.

Первое сочетание усилий:

;

;

следовательно, отрыва подошвы фундамента от грунта нет.

Среднее давление подошвой фундамента p_n,mдолжно быть не болееR. В нашем случае имеем:

т.к. величина запаса достаточно велика необходимо уменьшить размеры фундамента.

Принимаем подошву фундамента с меньшими размерами: l=1,8м иb=2,1м. Тогда А_f=3,78 м²и.

Определяем теперь напряжения под подошвой этого фундамента по тем же формулам:

;

;

Среднее давление подошвой фундамента p_n,mдолжно быть не болееR. В нашем случае имеем:

Здесь также все условия и требования СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» удовлетворены, причем разница между р_n,max и 1,2Rсоставляет.

Поэтому принимаем окончательные размеры фундамента:

l=1,8м иb=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 tвверху подколонника определяется из условия:

–толщина стенок tдолжна быть не менее 0,2·l_cи 150 мм. Принимаем конструктивноt_min=150 мм. Тогда минимальные горизонтальные размеры подколонника при сечении колонны –l_c=550 мм иb=400 мм будут:

;

.

Округляя полученные значения до величин, кратных 300 мм, принимаем размеры подколонника в плане: l_cf=1200 мм иb_cf=900 мм.

Глубина заделки колонны в фундаменте d_cдолжна быть не менееl_c=550мм. Принимаемd_c=750 мм.

Тогда глубина заложения стакана будет