3.1.5. Армирование фундамента
Расчёт фундаментов по прочности производится на расчётные усилия: NI=1120x1.35=1512кН, MI = 120x1.35=162.0кНм, QI = 20x1.35=27.0кН.
При расчёте тела фундамента по несущей способности вводим коэффициент условий работы с = 1.5.
Фундамент выполняем из бетона класса С 20/25: fcd = 20/1.5 =13.3МПа; fck = 20МПа; fcfd = 0.21*fck2/3 / c= 0.21*202/3 / 1.5 =1.03 МПа.
Под монолитным фундаментом предусматриваем устройство бетонной подготовки толщиной 100 мм из бетона класса С8/10. Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры подошвы фундаментов при этом принимается равной 35 мм.
Расчёт фундамента на продавливание
Расчёт фундамента на продавливание производим из условия, чтобы действующие усилия были восприняты бетоном фундамента без установки поперечной арматуры.
Продавливание фундамента при наличии стакана в теле фундамента может произойти от низа колонны. Проверяем прочность фундамента на продавливание:
F fcfd*d*bm*k, (3.1.18)
где F – расчётная продавливающая сила, кН;
k – коэффициент, принимаемый равным 1;
fcfd – расчётное сопротивление бетона растяжению, кН/м3;
bm – определяется по формуле :
bm = buc + d;
buc – ширина подколонника, м;
d– рабочая высота плитной части, м.
bm = 1 + 0.265 = 1.265м; d= 0.3 – 0.035=0.265м.
Продавливающая сила:
F = A0 * Pmax, (3.1.19)
A0 = 0.5b (ℓ - ℓuc -2d) – 0.25 (b – buc – 2d)2, (3.1.20)
A0 = 0.5*1.0*(1.6 – 1.2 – 2*0.265) – 0.25*(1.0 – 1.0 – 2*0.265)2 = -0.13<0
Следовательно расчет на продавливание не требуется.
Принятая высота плитной части фундамента достаточна.
Расчёт на раскалывание
По прочности на раскалывание фундаменты проверяются от действия нормальной силы в сечении у обреза фундамента. Выбор расчётной формулы осуществляется по условию:
bc / hc Afb / Afl ,
где bc , hc – размеры сечения колонны, м;
Afb , Afl – площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям колонны параллельно сторонам l и b подошвы фундамента, за вычетом площади сечения стакана, м2.
Afb = 3,55x1.0 + 0.3x1.0– 0.5*0.65*(0.5+0.55) = 3.8м2,
Afl = 3.55x1.2 + 0.3x1.6– 0.5*0.65*(0.7+0.75) = 4.3м2,
0.4 / 0.6 = 0.67 3.8/4.3 =0,89.
Расчёт ведём по формуле:
N (1+bc / lc)*’*c*Afb*fcfd, (3.1.21)
где ’ – коэффициент трения бетона по бетону, принимаемый равным 0.7;
c – коэффициент условий работы фундамента в грунте, принимаемый равным 1.3.
1512кН (1+0.4 / 0.6)*0.7*1.3*3.8*1.0.3*103 =5950кН.
Условие выполняется. Принятая высота плитной части фундамента достаточна.
Расчёт на изгиб
Рассчитываем рабочую арматуру плитной части фундамента:
Расчётный изгибающий момент в сечении 1-1:
(3.1.22)
,
где е – эксцентриситет силы, определяемый по формуле:
е= М /N= 162/ 1512= 0.107м
Pmax
=
+
=1552.5кПа
Pmin
=
-
=337.5кПа
P1 = 1400.6кПа – давление грунта в сечении 1-1;
Расчётный изгибающий момент в сечении 2-2:
(3.1.23)
P= 945.0кПа – среднее давление грунта;
Определяем площадь сечения арматуры
, (3.1.24)
, c0 – принимаем по таблице 6.6 9 : = 0.85, с0 = 1.947,
fyd – расчётное сопротивление арматуры при растяжении, МПа ( принимаем арматуру класса S 400 fyd =365МПа),
- в сечении 1-1:
Принимаем Ø10 S 400 с шагом 200мм:
По большей стороне - As = 0.785*9=7.07см2 0.99см2; по меньшей стороне - As = 0.785*6=4.71см2 0.99см2.