Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента под колонну

Исходные данные для проектирования

Расчетное усилие в заделке — N_fun = 1928.5 кН;

Нормативное усилие- N ⁿ_fun = N_fun: г_fm = 1928.5: 1.15 = 1676.95 кН;

Условная (без учета района строительства и категории грунта) глубина заложения — Н_f = 1.5 м Расчетное сопротивление грунта (по заданию) — R_гр = 0.26 МПа Средний вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его уступах — г_m = 20 кН / м³

Фундамент проектируется монолитным, многоступенчатым из тяжелого бетона класса В15 (г_b1 = 0.9) — R_bt = 0.675 МПа Армирование фундамента выполнить арматурой класса А400 (R_s = 355 Мпа).

Определение геометрических размеров фундамента

Требуемая площадь сечения подошвы фундамента.

мм² = 7.29 м².

Размер стороны квадратной подошвы.

м.

Назначаем а = 2.7 м, тогда давление под подошвой фундамента при действии расчетной нагрузки.

Н/мм² = 264 кН/м².

Рабочая высота фундамента из условия прочности на продавливание.

мм;

мм (а_з = 35 ч 70 мм — толщина защитного слоя) По условию заделки колонны в фундамент мм. 780 мм По условию анкеровки сжатой арматуры (арматура колонны) диаметром 22 А400 в бетоне класса В30.

мм, где л _an = 20.

Слагаемые (200 + 50) — первое слагаемое определяет минимальную (по условию продавливания) толщину днища стакана, а второе — зазор между дном стакана и низом колонны.

С учетом удовлетворения всех требований принимаем окончательно двухступенчатый фундамент: мм, мм, высоту нижней ступени h₁ = 400 мм .

Проверяем соответствие рабочей высоты нижней ступени h_{0 1} по условию прочности по поперечной силе, действующей в сечении III — III. На 1 м ширины этого сечения поперечная сила равна кН.

Минимальное значение поперечной силы, воспринимаемое бетоном.

Н = 118.1 кН > Q₁ = 117.48 кН.

То есть, прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

Ширина второй ступени определена геометрически и составляет мм. фундамент арматура колонна Проверяем прочность фундамента на продавливание по поверхности пирамиды.

.

где кН — усилие продавливания;

м² — площадь основания пирамиды продавливания;

м — усредненный периметр сечения пирамиды продавливания;

F = 1065.22 Н = 2128.6 кН, т. е. условие прочности на продавливание удовлетворяется.

Определение площади рабочей арматуры

Изгибающие моменты в расчетных сечениях фундамента.

= 200.475 кНм,.

= 484.6 кНм.

Необходимая площадь сечения арматуры для каждого направления на всю ширину фундамента определяется как большее из двух следующих значений.

мм²,.

мм².

Нестандартную сетку принимаем с одинаковой в обоих направлениях с рабочей арматурой 14 14 А400 (А_s = 2154 мм²) и шагом 200 мм.

Проверяем достаточность принятого армирования фундамента.