5. Расчёт фундамента под колонну крайнего ряда

5.1. Исходные данные

Условное расчётное сопротивление грунта . Глубина заложения фундамента по условиям промерзания грунта. Бетон тяжёлый класса В 12,5,,; арматура из горячекатаной стали А-II,

5.2. Определение усилий в фундаменте

Значение усилий для расчёта фундамента принимаем из расчёта колонны в сечении 2-1 на уровне обреза фундамента. Нормативные значения усилий определяем делением расчётных нагрузок на усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке .

Усилия, действующие относительно оси подошвы фундамента (без учёта собственного веса фундамента и грунта на его уступах), определяем по формулам:

;, где

и— усилия от веса стены, остекления и фундаментной балки;

— высота фундамента.

Предварительно определяем высоту фундамента из конструктивных требований. Глубина заделки двухветвевой колонны в стакан фундамента должна быть не менее , где— больший размер сечения всей колонны; не менее, где— больший размер сечения ветви; и не менее, гдеd= 20 мм — диаметр продольной арматуры колонны. Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принимаем 250 мм, тогда минимальная высота фундамента. Принимаем, тогда глубина заложения фундамента.

Нагрузку от веса стен, остекления и фундаментной балки, передающуюся на фундамент определяем по формуле:

, где

— вес 1м²кирпичной стены толщиной 510 мм;

— вес 1м²остекления;

и— высота кирпичной стены и остекления до отметки 9.78 м;

G= 12,9 кН — вес фундаментной балки.

Эксцентриситет этой нагрузки относительно оси фундамента (при толщине стены 510 мм и высоты сечения колонны 1300 мм):

Изгибающий момент от веса стены:

Расчёт выполняем на две наиболее опасные комбинации усилий с наибольшим по абсолютному значению изгибающим моментом и с наибольшей продольной силой. Значение усилий даны в табл. 9

Таблица 9

Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётное усилие	Комбинация усилий
		первая	вторая
		-389,81	-353,49
		1312,07	1661,1
		35,46	41,53
		-339	-307,4
		1141	1444,4
		30,8	36,1
		-827,52	-801,2
		1731,1	2080,1
		-719,6	-696,7
		1505,3	1808,8

5.3. Определение размеров фундамента

Для подбора размеров подошвы фундамента используем усилия при . Расчёт производим методом последовательных приближений. Предварительно площадь подошвы фундамента определяем как для центрально нагруженного по формуле:

, где

1,1 — коэффициент, учитывающий наличие момента.

Назначаем соотношение сторон фундамента и получаем:

,

Принимаем размеры подошвы фундамента

Так как заглубление фундамента меньше 2 м, ширина подошвы больше 1м, необходимо уточнить нормативное давление на грунт по формуле:

Определяем краевое давление на основание.

Вторая комбинация усилий:

, где

— нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах;.

Поскольку условие не выполняется, назначенные размеры подошвы фундамента недостаточны. Увеличиваем размеры подошвы фундамента,, тогда

Определяем краевое давление на основание.

Вторая комбинация усилий:

Первая комбинация усилий:

Проверка напряжений в основании показывает, что размеры подошвы фундамента достаточны.

Учитывая значительное заглубление фундамента, принимаем его конструкцию с подколонником стаканного типа и плитой переменной высоты. Назначаем толщину стенок стакана 325 мм > , зазор между колонной и стаканом поверху 75 мм, понизу 50 мм. Высоту ступеней фундамента назначаем. Высота подколонника:

. Размеры ступеней в плане:;;;. Размеры подколонника;(рис. ).

Высота плитной части фундамента . Проверяем достаточность принятой высоты плитной части из расчёта на продавливание.

Так как высота фундамента от подошвы до дна стакана

и

, то

выполняем расчёт на продавливание фундамента колонной от дна стакана, при этом учитываем только расчётную нормальную силу , действующую в сечении колонны у обреза фундамента.

Рабочая высота дна стакана средняя ширина;

Расчёт на продавливание производим по формуле:

, т.е. прочность дна стакана на продавливание колонной обеспечена.

Проверяем прочность фундамента на раскалывание. Вычисляем площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям сечений колонны параллельно сторонам а и b:

При прочность на раскалывание проверяем из условия:

, то есть прочность на раскалывание колонной обеспечена.