4. Проектирование тела фундамента.

Для фундамента принимаем бетон класса В 15. R_b=7.7 МПа, R_bt=0.67 МПа. Арматура класса А-II, R_s=280 МПа. Под фундамент предусматриваем песчаную подготовку, поэтому защитный слой бетона принимаем 80 мм.

4.1. Определение размеров фундамента.

Площадь фундамента в плане определяют из выражения

где N – расчетная нагрузка на фундамент при ;

R₀=300 кПа – условное расчетное давление на грунт;

Н₁=1.1 м – глубина заложения фундамента;

g₀=20 кН/м³ – усредненная нагрузка от грунта на уступах фундамента.

Принимаем подошву фундамента размером 2,1х2,1 м. А=4,41 м² (рисунок ).

4.2.Расчет на продавливание.

Рисунок .-Схема образования пирамиды продавливания

h_cf - d_p  0,5 (l_cf - l_c)=45-40<0.5(115-40), значит рассчитываем как при стаканном сопряжении сборной колонны с низким фундаментом.

N_c  bl R_bt b_m (h₀ - d_p) / A_o - условие проверки на продавливание.

N_c =  N ,

где  — коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на плитную часть фундамента через стенки стакана и принимаемый равным

 = (1 - 0,4R_bt A_c/N), но не менее 0,85,

R_bt=0,72МПа -сопротивление бетона растяжению для класса бетона В15.

A_c = 2(b_c + l_c) d_c- площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента.

A_o - площадь многоугольника abcdeg (см. рисунок ), равная

A_o = 0,5b (l - l_p - 2h_0,p) - 0,25 (b - b_p - 2h_0,p)² ;

b_m = b_p + h_o,p .

A_c = 2(0,4 + 0,4) 0,4=0,64 м²

 = 1 - 0,4 *0,87* 0,64/1,54=0,85, принимаем  =0,85;

N_c =  N=0,85*1,54=1,31 МН.

A_o = 0,5*2,1 (2,1 – 0,5 – 2*0,37) - 0,25 (2,1 – 0,5 – 2*0,37)²=0,718 м²,

b_m = b_p + h_o=0,5+0,37=0,87м,

N_c=1,31<2,1*2,1*0,72*0.87(0.45-0.08)/0.718=1,42 кН. -условие выполняется.

4.3. Расчет арматуры подошвы фундамента.

Рисунок .-Схема для расчета арматуры подошвы фундамента.

Изгибающие моменты квадратного в плане фундамента в расчетных сечениях определяем по формулам:

Сечение рабочей арматуры на всю ширину фундамента вычисляют по формуле:

Сечение I-I

по табл.20 [2] =0.981,

Сечение II-II

по табл.20 [2] =0.985,

Принимаем 13⌀12 АII, с шагом 165мм. =14,7 см².

5. Расчет центрально загруженного кирпичного столба.

Определение расчетных характеристик

Кирпичный столб сечением 0.90х0.90 м, выполненный из глиняного сплошного кирпича пластического прессования марки 100 на растворе марки 50.

Расчетная высота столба l₀=4 м. Расчетная продольная сила N=1540 кН.

_{Площадь сечения столба} А=0.90х0.90=0,81м² ,

Расчетное сопротивление кладки:

_{где R=1,5 МПа. Так как толщина столба больше 30 см, то коэффициент mg=1.}

Расчет несущей способности

Определяем несущую способность неармированного столба:

что меньше N=1540 кН, т.е. требует усиления.

Коэффициент при упругой характеристике и гибкости столба

Несущая способность неармированного столба в 1540/963=1,6 раза меньше

расчетного усилия.

Усиливаем столб сетчатым армированием. Определяем необходимое значение расчетного сопротивления армированной кладки:

Необходимый процент сетчатого армирования:

Где R_s=200 МПа для сетчатой арматуры из проволоки периодического профиля класса Вр-I диаметром до 5,5 мм.

Принимаем сетки с квадратными ячейками размером с=8х8 см из арматуры

диаметром 4 мм (A_s=0.126 см²) с шагом s=15 см (через два ряда кладки).

Процент армирования:

Расчетное сопротивление армированной кладки:

Упругая характеристика армированной кладки по:

где

R_sn=350 МПа - для арматуры Ø3-5 Вр-I,

При и коэффициент

Несущая способность армированного сетками столба:

_{условие соблюдается, прочность столба, армированного сетками, обеспечена.}