Усилия и давления на грунт под подошвой фундамента

Комбинации усилий от колонны	Усилия	Давления, кПа
Первая	815, 82	212, 49	38, 04	285, 698	161, 869
Вторая	815, 82	-231, 73	296, 91	26, 828	161, 869
Третья	1090, 31	-170, 74	315, 83	116, 832	216, 331

Так как вычисленные значения давлений на грунт основания ; и , то предварительно назначенные размеры подошвы фундамента удовлетворяют предъявляемым требованиям по деформациям основания и отсутствию отрыва части фундамента от грунта при крановых нагрузках. Таким образом, оставляем окончательно размеры подошвы фундамента а = 2, 1 м и b = 2, 4 м.

Расчет тела фундамента выполняем для принятых размеров ступеней и стакана согласно рисунку 7. Глубина стакана назначена в соответствии с типом опалубки колонны по приложению V[1], а поперечное сечение подколенника имеет размеры типовых конструкций фундаментов под колонны промышленных зданий.

Расчет на продавливание ступеней фундамента не выполняем, так как размеры их входят в объем пирамиды продавливания.

Рис. 7. К расчёту тела фундамента

Для расчета арматуры в подошве фундамента определяем реактивное давление грунта основания при действии наиболее неблагоприятной комбинации расчетных усилий (третьей) без учета собственного веса фундамента и грунта на его обрезах. Находим соответствующие усилия на уровне подошвы фундамента:

Тогда реактивные давления грунта будут равны:

Расчетные изгибающие моменты в сечениях 1 – 1 и 2 – 2 вычисляем по формуле:

;

Требуемое по расчету сечение арматуры составит:

Минимальное количество арматуры в расчетных сечениях в соответствии с требованиями таблицы IV.11 приложения IV составляет:

Принимаем основной шаг стержней в сетке 200 мм, тогда на ширине b = 2, 4 м будем иметь в сечении 2 – 2 арматуру 8Ø 10 А500,

Расчет рабочей арматуры сетки плиты фундамента в направлении короткой стороны выполняем на действие среднего реактивного давления грунта , соответственно получим:

По конструктивным требованиям принимаем минимальный диаметр арматуры для фундамента при а > 3 м равным мм с шагом 200 мм, тогда в сечении 3 – 3 будем иметь 8Ø 10А500, А_s = 628 мм²> 525 мм².

Расчет продольной арматуры подколонника выполняем в ослабленном коробчатом сечении 4 – 4 в плоскости заделки колонны и на уровне низа подколонника в сечении 5 –5

Сечение 4 – 4. Размеры коробчатого сечения стаканной части фундамента преобразуем к эквивалентному двутавровому с размерами в мм:

b = 650 мм; h =a_c =1500 мм; b_f = b'_f = b_c= 1200 мм; h_f = 22 5 мм, h'_f = 325 мм; а = а’ = 50 мм; h ₀ = 1450 мм.

Вычислим усилия в сечении 4–4 от второй комбинации усилий в колонне с

максимальным изгибающим моментом:

Эксцентриситет продольной силы будет равен

Проверяем положение нулевой линии.

Так как то указанная линия проходит в полке и сечение следует рассчитывать как прямоугольное с шириной b = b'_f = = 1200 мм. Расчет прочности сечения для случая симметричного армирования выполняем согласно п. 3.57[7].

Для этого вычислим значения:

ξ _R = 0, 533

Так как то требуемое количество симметричной арматуры определим по формуле (3.93)[7]:

Армирование назначаем в соответствии с конструктивными требованиями

в количестве не менее 0, 10 % площади подколонника:

Принимаем A_s = A'_s = 1900 мм² (5Ø 22А500).

В сечении 5–5 по аналогичному расчету принято конструктивное армирование.

Поперечное армирование стакана фундамента определяем по расчету на действие максимального изгибающего момента. Вычисляем эксцентриситет продольной силы в колонне от второй комбинации усилий

Поскольку то поперечная арматура стакана требуется по расчету. момент внешних сил в наклонном сечении 6–6 вычисляем по формуле*:

Тогда, площадь сечения одного стержня поперечной арматуры стакана фундамента будет равна:

Принимаем A_s = 50, 3 мм² (Ø 8B500).

Список литературы

1. Бородачев Н.А. Курсовое проектирование железобетонных и каменных

конструкций в диалоге с ЭВМ: Учеб. пособие для вузов – М.; Самара, 2013.– 253 с.

2. Кумпяк О.Г., Галяутдинов З.Р., Пахмурин О.Р., Самсонов В.С. Железобетонные и каменные конструкции. Учебник – М. Издательство АСВ. 2011. – 672 с.

3. Бородачев Н.А. Автоматизированное проектирование железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие для вузов – М.; Стройиздат, 1995. – 211 с.

4. Бородачев Н.А. Курсовое проектирование железобетонных и каменных конструкций в диалоге с ЭВМ: Учеб. пособие для вузов – Самара: СГАСУ, 2012. – 304 с.

5. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.– М.: 2012. – 161 с.

6. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры (одобрен постановлением Госстроя РФ от 25.12.2003 г. №215). – М.: Госстрой.– 2004.

7. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из

тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО ЦНИИПромзданий. – 2005. – 214 с.

8. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. – М.: Госстрой. – 2005. –15 с.

9. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО ЦНИИПромзданий. – 2005. – 158 с.

10. СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий. –М.: Госстрой.–2007.–22 с.

11. СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. – М.: ФАУ «ФЦС», 2012. –78 с.

12. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – М.: ОАО «ЦПП», 2011. – 96 с.

13. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. –М.: ОАО «ЦПП», 2011. – 166 с.

14. Рекомендации по расчету прочности и трещиностойкости узлов преднапряженных железобетонных ферм.–М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1987. – 47 с.

15. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из

тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения (к СНиП 2.03.01–84), – М.: ЦИТП, 1986.