5.3. Определение высоты фундамента

Рабочую высоту фундамента определяем из условия его работы на продавливание, которое происходит по поверхности усеченной пирамиды, боковые стороны которой наклонены к горизонту под углом 45° (1-е условие):

1) h₀=(-(h_col+b_col)/4)+¹/₂√(N+N_ф)/(R_bt+P_ф)=

= - ((0.4+0.4)/4)+¹/₂√(1466+262)/ (750+192)= 0,47 м ~ 470 см.

Высота фундамента также зависит от конструктивных условий, которые должны обеспечить жесткую заделку:

2. колонны: h_o= n_сol+250= 400+250=650мм;

3. анкеровку продольной ее арматуры: h_o= 20×d_s+250=20×16+250= 570 мм;

d_s=20 мм - продольная арматура колонны;

250 мм — высота подколонной части фундамента. Из трех значений принимаем большее h_o= 650 мм. h=h_o+a=650+50=700 мм (лист 8).

Фундамент выполняем двухступенчатым, высота каждой ступени 350 мм. Профиль уступов конструируем таким образом, чтобы их внутренний угол не пересекал линию естественного давления бетона, наклоненную под углом 45°.

5.4. Проверка прочности нижней ступени против продавливания

Продавливающая сила принимается за вычетом нагрузок, приложенных к противоположной грани плиты в пределах площади с размерами, превышающими размеры площадки опирания на h_O2 во всех направлениях:

F_н=N-Р_ф×А_н=N-Р_ф × (b₁+2 × h_o)²= 1466-273×( 1,4+2×0,3)²=374 кН.

Периметр контура расчетного поперечного сечения пирамиды продавливания на расстоянии 0,5 h_O2 от границы площадки опирания верхней ступени фундамента:

b₂ =0,23 м,

U_H=4 ×(b₁+0,5 × h_O2+O,5 × h_O2)=4 ×( 1,4+0,5 ×0,3+0,5 ×0,3)=6,8 м

При: R_bt ×U_H × h_o= 0,675 × 6,8 ×0,3=1377 кН > F_H= 374 кН т.е. прочность нижней ступени против продавливания обеспечена.

5.5. Расчет армирования подошвы фундамента

Арматуру подошвы фундаментов рассчитываем из условия его работы на изгиб консольного элемента от реактивного давления грунта:

Р_ф= 193 кН/м²

Изгибающий момент у грани колонны М_ы и у грани верхней ступени M_II-II:

М _I-I= 0,125 × Р_ф×a ×(b-h_col)²=0,125×192×3×(3-0,4)²= 487 кН×м

M_II-II = 0,125 × Р_ф×a ×(b-h_col)²=0,125×192×3×(3-l,4)²= 184 кН×м.

Необходимая площадь продольной арматуры класса А400 у подошвы фундамента в продольном и поперечном направлениях определяется по приблизительной формуле:

А_з1= М _I-I /0,9 × R_s × h₀₁=487×10⁶/0,9 ×355 × 650=3295 мм²

A_s2= M_II-II /0,9 × R_s×h_O2= 184× 10⁶/0,9 ×355 ×300= 1820 мм².

Принимаем нестандартную сварную сетку из стержней диаметром 18 мм с шагом 200 мм в центре и 145 мм по краям в обоих направлениях 15Ø18А400 с A_s= 254,5 × 15=3817,5 мм² > A_sl= 3295 мм² (лист 9).

6. Литература

1. СНиП 52-01-2003. - Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения М.2004 г.

2. СП 52-101-2003. - Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М. 2004 г.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения (КСП 52-101-2003), НИИЖБ, М. 2005 г.

4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М. 2004 г.