Расчет и конструирование фундамента под

КОЛОННУ

Колонна сечением 40х40см с жесткой заделкой устанавливается в стакане фундамента.

 

 

Усилия в колонне в уровне ее заделки в фундаменте: N = 175,19тн – расчетное, N = N/ = 175,19 /1,15 = 152,34тн – нормативное, = 1,15 – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.

Материалы фундамента: бетон тяжелый класса В15, R = 85кг/см2, R =

7,5 кг/см2, арматура класса А400, R = 3550кг/см2. Условное расчетное сопротивление грунта R = 2,6 кг/см2. Глубину заложения фундамента предварительно назначаем Н =1,2м - здание отапливаемое, подвала нет.

 

Определение размеров подошвы фундамента

Для центрально нагруженного фундамента площадь подошвы определяем по условному расчетному сопротивлению грунта R =2,6кг/см2 по формуле:

А = =

 

где γ = 2,0т/м3 – объемный вес бетона фундамента и грунта на его обрезах.

Размер стороны квадратной подошвы фундамента а = принимаем а = 2,7м (кратно 0,3м). Давление на грунт от расчетной нагрузки

р =

 

Определение высоты фундамента

 

Рабочую высоту фундамента определим по приближенной формуле расчета на продавливание:

 

h ,

 

где h = 40см – высота сечения колонны.

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1) - продавливания

2) - заделки колонны в фундаменте

3) – анкеровки сжатой арматуры колонны

 

длина анкеровки по п.8.3.21[1],

где - соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения. В нашем случае для арматуры d =20мм A =3,142см2, U = 6,28см. R =1х2,5х9,0= 22,5 кг/см2 – расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном колонны. Тогда , а полная высота фундамента:

Принимаем трехступенчатый фундамент общей высотой 110см, с высотой нижней, средней и верхней ступеней соответственно 40см,40см и 30см. Ширина верхней ступени а =1,1м, средней - а = 1,9м, нижней (по расчету размеров подошвы) – а =2,7м, см. рис.11.

Рабочую высоту нижней ступени h = 40-4=36см проверим на условие прочности по поперечной силе без поперечного армирования для единицы ширины фундамента б=100см:

Q = pl ≤ Q

Q= pl = p0,5(а - а ) = 2,4х0,5(270-190) х100= 9600 кг < 12150кг,

здесь р – давление на грунт от расчетной нагрузки. Прочность нижней ступени фундамента без поперечного армирования обеспечена.

 

 

Расчет фундамента на продавливание

 

 

Проверке на продавливание подлежит нижняя ступень фундамента на предмет продавливания ее вышерасположенным телом фундамента. Условие прочности бетонного сечения на продавливание согласно п. 6.2.47 [1] имеет вид:

F ≤ ,

 

где F – продавливающая сила (расчетная продольная сила в колонне, уменьшенная на усилие, создаваемое отпором грунта по площади основания призмы продавливания).

 

F = N – pА = 175190кг – 2,4кг/см2(190+36) = 52608 кг,

 

где А = (а = (190+36) = 51076см2 - площадь основания призмы продавливания, А - площадь боковой поверхности призмы продавливания, U = (a = (190+36)х4 = 904 см –периметр основания призмы продавливания.

А =904х 36 = 32544 см2,

 

 

тогда = 0,9х7,5х32544 =219672 кг > F = 52608 кг, т.е.

прочность нижней ступени фундамента на продавливание обеспечена.