Расчет фундамента под крайнюю колонну

Грунты основания — однородные. Преобладающий компонент — пески средние. Удельный вес грунта 20 кН/м3. Условное расчетное сопротивление грунта Усилия, передающиеся с колонны на фундамент, соответствуют сочетанию № 7 для сечения IV-IV. Для сочетания № 7 имеем:

М=-394,94кН?м N=1943,25кН .

Расчетная нагрузка от веса нижней стеновой панели и остекления на участке между отметками 1,8.5,4м:

расчетная нагрузка от собственного веса фундаментной балки:

где собственный вес фундаментной балки, равный 29 кН при шаге колонн B=12.

Указанные нагрузки передаются на фундамент с эксцентриситетом:

Тогда расчетное значение момента от данных нагрузок будет равно:

окончательно для расчета имеем.

Диаметр продольной арматуры арматуры в подкрановой части колонны d=16мм.

Материалы фундамента:

• — бетон монолитный класса В15,
• — арматура класса А400,

Определение геометрических размеров фундамента

Высота фундамента определяется из условий:

а) обеспечения заделки колонны в фундаменте для сплошной колонны в плоскости поперечной рамы:

где.

;

Принимаем длину заделки.

.

б) обеспечения анкеровки рабочей арматуры колонны:

;

где.

Требуемую расчетную длину анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяют по формуле:

Фактическую длину анкеровки принимают и не менее, а также не менее.

окончательно принимаем, тогда.

Расчетная глубина промерзания в районе г. Омск равна.

(M_t=42, d₀=0.23 для суглинков, k_h=0.7).

Глубина заложения фундамента должна быть не менее d_f.

Принимаем высоту фундамента Н = 1,35 м (кратно 150 мм), что больше Н_ф.з.= 1,25 м и больше Н_ан = 0,75 м. Глубина заложения при этом составит Размеры подошвы фундамента.

Площадь подошвы:

.

где 1,1- коэффициент, учитывающий наличие изгибающего момента;

кН;

Получим:

м².

Зададимся соотношением большей стороны подошвы к меньшей: l/b=1.4. Тогда.

м; м.

Принимаем lb = 3.32,4 м (кратно 0,3 м).

Уточняем площадь подошвы:

м².

Момент сопротивления:

м³.

Уточняем нормативное давление на грунт:

.

где k₁= 0,05 — для суглинков;

b₀ = 1 м; d₀ = 2 м.

МПа.

Уточняем размеры подошвы:

м²;

м; м.

Принимаем lb = 3.62,7 м.

Рис. 19. Схема стакана фундамента под колонну крайнего ряда.

Размеры фундамента.

Высота фундамента Н = 1,25 м. Размеры стакана указаны на рис. 13.

.

что на 0,6 м больше соответствующих размеров поперечного сечения подкрановой части колонны.

Толщина стенки стакана по верху d_h = 0,2 м.

Вынос подошвы фундамента за грань скана:

м > 0,45 м, поэтому устраиваем вторую ступень с высотой h_{f, 2} = 0,3 м. Тогда высота двух ступеней:

м.

Вылет верхней ступени принимаем: м.

Высота стакана м.

Глубина стакана h_h = 1,05 м (колонна заходит в фундамент на глубину Н_з = 1 м > h_ан = 0,5 м). Толщина дна стакана м > м.

Проверим достаточность принятой высоты подошвы фундамента из условия обеспечения ее прочности на продавливание подколонником. С учетом обязательного подстилающего слоя под подошвой толщиной 100 мм из бетона класса В7,5 принимаем, а = 0,05 м.

Расчет прочности элементов фундамента Определение краевых ординат эпюры давления.

Момент в уровне подошвы:

кНм.

Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезках:

кН.

м <�м;

кН/м² >0.

кН/м² < 1,2R = 1,20.285 = 342 кН/м²,.

где.

Расчет арматуры подошвы фундамента.

а) в плоскости поперечной рамы.

кН/м²;

кН/м².

Сечение I-I.

кН/м²;

кНм;

м = 25 см.

Площадь арматуры.

см².

Сечение II-II.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы м = 55 см.

Площадь арматуры.

см².

Сечение III-III.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы м = 130 см.

Площадь арматуры.

см².

Проведем подбор арматуры. Из трех найденных A_si принимаем A_{s, max} = A_s2 = 16,19 см². Зададимся шагом стержней S = 250 мм. Расстояние от края подошвы до первого стержня примем a_s = 50 мм.

Количество стержней:

.

Принимаем шаг крайних стержней 300 мм, получим.

n=11 стержней В направлении длинной стороны подошвы имеем арматуру 1114 А400 с A_s = 16,93 см² > A_{s, max} = 16,19 см².

Процент армирования в сечениях:

I-I: ;

II-II: ;

III-III: .

Поскольку во всех сечениях max = 1% > > min = 0,1%, количество принятой арматуры оставляем без изменения.

Поскольку длина подошвы больше 3 м, каждый второй стержень не доводят до конца в продольном направлении на 0,1l=35 cм б) из плоскости поперечной рамы Проводим для одного сечения V-V.

Сечение V-V.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы м = 55 см.

Площадь арматуры.

см².

Зададимся шагом стержней S = 250 мм. Расстояние от края подошвы до первого стержня примем a_s = 50 мм.

Количество стержней:

.

В направлении длинной стороны подошвы имеем арматуру 1514 А400 с As = 23.1 см2.

Процент армирования в сечении:

V-V: .

В остальных сечениях:

IV-IV: .

VI-VI: .

Армирование стакана фундамента:

Площадь сечения продольной арматуры определяют из расчета стенок стакана на внецентренное сжатие нормального сечения А-А. Принимаем площадь продольной арматуры стакана без расчета, исходя из минимального процента армирования.

Принимаем 5?18А400. с. Поперечное армирование в виде горизонтальных сеток, с заведением их за ближайшую к стакану ступень (но не менее 5 сеток, шаг сеток 150 мм), с расположением стержней у наружной и внутренней поверхности стенок стакана. Поперечную арматуру определяют расчетом на момент по наклонному сечению, проходящему через верхнее ребро стакана и условную ось поворота колонны. Расстояние y=0.7e₀. при h_н/60< h_н/2 и y=h_н/2 при e₀? h_н/2. Принимаем арматуру сеток по конструктивным соображениям из стержней диаметром 10 мм А240.

Рисунок 20.