Проектирования фундаментов под колонны, страница 5

грунт – супесь, коэффициент пористости е =0,7, IL = 0, R0=250 кПа; глубина промерзания – 1,6 м. Бетон фундамента В15, Rb =8,5 МПа, Rbt = 0,75 МПа. Арматура плитной части фундамента класса А300 с Rs = 270 МПа.

Принимаем типовой размер подколонника: сечение подколонника lcf × bcf  = 900×900 мм; глубина стакана dp =800 мм, размер стакана понизу – 500×500 мм, поверху – 550×550 мм. 

Определение размеров подошвы и глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента из условия промерзания грунта d =1,75 м. Высота фундамента h=1,75-0,15=1,60 м. Нормативные нагрузки на фундамент: Nn = 1532,96/1,15 =1333,0 кН, Mn = 50,97/1,15=44,32 кН·м, Qn=-25,5/1,15=-22,17 кН.

Предварительно размер подошвы фундамента определяем из предположения, что относительный эксцентриситет равен e = l/10

м2.

Далее задаются соотношением размеров подошвы фундамента b/l= 0,8 и вычисляют  ее размеры

м;        b = 0,8 l=0,8·3,294= 2,63 м.

Назначаем размеры подошвы фундамента l× b=3,3×2,7 м, А=8,91 м2.

Проверка несущей способности оснований

Расчетное  сопротивление грунта на глубине d при конкретной ширине фундамента b=2,7 м, при d = 1,75 м:

R=R0[1 + k1(b - b0)/b0](d + d0)/2d0 =

250[1+0,05(2,7-1,0)/1,0](1,75+2,0)/2·2=251 кПа;

Продольная сила на уровне подошвы фундамента

Ninf  = Nn + Adgmt,=1333+8,91·1,75·20=1635,94 кН

Изгибающий момент на уровне подошвы фундамента. Поперечная сила имеет противоположный знак  изгибающему моменту

Minf = Mn - Qnh = 44,32-22,17·1,6=6,63 кН·м.

Напряжения под подошвой фундамента pmax и pmin

<1,2R =298 кПа,

кПа

где м. Фундамент практически центрально нагружен.

Размеры фундамента получились несколько завышенными. Принимаем размеры фундамента l× b=3,0×2,4 м, А=7,2 м2. Уточняют расчетное сопротивление грунта при ширине фундамента b =2,4 м: R=251 кПа. Вычисляют максимальное давление под подошвой фундамента  

кПа <1,2·251=296,4 кПа.

Минимальное давление под подошвой фундамента 

 кПа.

Среднее давление под подошвой фундамента 

 кПа.  

Принимаем двухступенчатую подошву фундамента общей высотой hpl =0,6 м (рис. 7.5 ). Размеры второй ступени  l1× b1=2,1×1,8 м.

Расчет на продавливание плитной части

Расчет на продавливание плитной части внецентренно нагруженного фундамента производят из условия прочности только одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания по усилиям от расчетных нагрузок при γf >1. Определяем максимальное краевое давление на грунт от расчетной нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке gf >1,0, приложенной на уровне верхнего обреза фундамента (без учета веса фундамента и грунта на его уступах) 

 кПа.

1.TIF

Рис. 7.5. Конструкция фундамента

Продавливающая сила

кН, где

Рабочая высота подошвы фундамента м.

Проверяют прочность наиболее нагруженной грани на продавливание

F=275< Rbt bm ho,pl = 0,75·1430·530 = 568425 Н=568,425кН,   

где bm bcf  + h0,pl =0,9+0,53=1,43 м.

Прочность наиболее нагруженной грани на продавливание обеспечена.

Определение сечений арматуры плитной части фундамента

Армирование фундамента по подошве определяют расчетом на изгиб по нормальным сечениям, проходящим по боковым граням ступеней и подколонника. Определяют изгибающий момент в сечении 1-1 на расстоянии с1=0,45 м от наиболее нагруженного края фундамента на всю ширину фундаментаи в сечении 2-2 на расстоянии с2=1,05 м (рис. 7.5), е =M/N= 50,97/1532,96=0,033 м.

Подбор арматуры:

- сечение 1

мм;

;    ;

мм2;

- сечение 2

 мм;

;    ;

мм2.

Принимаем 12 Ø16 A300 c As =2412 мм2.

В перпендикулярном направлении плита фундамента работает как центрально нагруженная со средним давлением рm=1532,96/7,2=212,9 кПа.

Изгибающие моменты в сечениях 3-3 и 4-4:

кН·м;

кН·м;

Подбор арматуры выполняют по моменту в сечении 3-3 и 4-4

;    ;

мм2

;    ;

мм2

Принимаем 15Ø12 A300 c As =1696 мм2. Подошву армируем вязаной сеткой .