Расчет и конструирование монолитного фундамента

Расчет фундамента производим как центрально сжатого.

1. Определяем необходимую площадь фундамента (расчет по предельным состояниям 2-ой группы)

=

где - внешняя нормативная нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке ;

-условное расчетное сопротивление грунта основания;

- коэффициент, учитывающий меньший удельный вес грунта, лежащего на обрезах фундамента по сравнению с удельным весом материала фундамента ( в практических расчетах принимают ;

- глубина заложения подошвы фундамента (по заданию – г. Барнаул ).

- расчетная нагрузка на уровне спланированной поверхности земли.

- нормативная нагрузка.

Принимая средний коэффициент надежности по нагрузке: для производственных зданий ; для общественных зданий .

Принимаем фундамент квадратным, тогда его сторона

Окончательно принимаем и площадью

2. Проверяем давление на грунт (расчет по предельным состояниям 1-ой группы)

Вывод: Условие выполняется.

3. Определяем минимальную полезную (рабочую) высоту фундамента - из условия продавливания при действии сосредоточенной силы по формуле 6.97 (п.6.2.47 СП52-101-2003)

,

где - сосредоточенная сила от внешней нагрузки;

- предельное усилие воспринимаемое бетоном.

Характеристики прочности бетона и арматуры СП52-101-2003:

Бетон - тяжелый, класс по прочности на сжатие В15

- призменная прочность на сжатие;

- сопротивление бетона на осевое растяжение;

- модуль упругости при сжатии и растяжении;

Арматура:

А400 - сопротивление арматуры растяжению (сжатию).

Тогда:

_{Нф=h0+a=45,0+7,0=52см.}

_{Нф= 1,5*hc+25см= 62,5см}

где - толщина защитного слоя принимается равной не менее 35 мм (с учетом бетонной подготовки), а при отсутствии бетонной подготовки -70 мм.

_{По результатам вычисления принимаем большее из двух значений, то есть 62,5см.}

Вывод: Окончательно принимаем высоту фундамента (кратно 50 мм) и число ступеней -2.Первая ступень высотой 400мм, вторая- 300мм.

Примечание: Число ступеней принимаем в зависимости от Н_ф: - одноступенчатый; при - двухступенчатый; - трехступенчатый.

Определяем предельное усилие по формуле 6.98 СП52-101-2003

,

где - площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5 от границы площади приложения сосредоточенной силы

с рабочей высотой сечения .

Площадь определяется по формуле 6.99 СП52-101-2003

,

где - среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания;

;

- приведенная рабочая высота сечения.

;

- рабочая высота фундамента;

- толщина защитного слоя без бетонной подготовки;

Вывод: Условие на продавливание выполняется .

Армирование фундамента осуществляем по результатам расчета нормальных сечений на действие изгибающих моментов в сечениях и , определяемых по формулам:

;

.

Сечение рабочей арматуры на ширину фундамента вычисляют по формулам:

;

Вывод: Принимаем сетку С-7 с рабочими стержнями в каждом направлении с шагом 150 мм

Маркировка сетки:

Определяем процент армирования в расчетном сечении фундамента, он должен быть меньше минимального процента армирования в изгибаемых элементах: