1038,3+281,85)/12,6 ± (-92,2 - 24,3*1,8 – 268+0,1*1038)/8,82 +20*1,95=
=104,8 ± 34 + 39;
pn,max=104,8+34+39=177,8 кПа < 1,2*R=1,2*350=420 кПа;
pn,min=104,8 - 34+39=109,8 кПа >0;
pm=104,8+39=143,8 кПа < R=350 кПа.
Комбинация Nmax:
pn=(1038,3+281,85)/12,6 ± (162 + 20,8*1,8 – 268+0,1*1038)/8,82 +20*1,95=
=104,8 ± 4 + 39;
pn,max=104,8+4+39=147,8 кПа < 1,2*R=1,2*350=420 кПа;
pn,min=104,8 - 4+39=139,8 кПа >0;
pm=104,8+39=143,8 кПа < R=350 кПа.
Размеры подошвы достаточны.
Для расчета фундамента по прочности нужны также величины давления на грунт от нагрузок при γf >1, но без учета веса фундамента и грунта на нем.
Комбинация Mmin:
pn=(1194+311,15)/12,6 ± (-92,2 - 28*1,8 – 296+0,1*1194)/8,82 =
=119,5 ± 38;
pn,max=119,5+38=157,5 кПа;
pn,min=119,5 - 38=81,5 кПа;
pm=119,5 кПа.
Комбинация Nmax:
pn=(1194+311,15)/12,6 ± (186+24*1,8 – 296+0,1*1194)/8,82 =
=119,5 ± 6;
pn,max=119,5+6=125,5 кПа;
pn,min=119,5 - 6=113,5 кПа;
pm=119,5 кПа.
Расчетной комбинацией является Mmin.
Проверка высоты нижней ступени
Высота и вынос нижней ступени проверяются на продавливание и поперечную силу. Проверка на продавливание из условия:
P ≤ Rbt*bm*h01, где bm=b1+h01=2,1+0,25=2,35 м – размер средней линии пирамиды продавливания;
h01=0,3-0,05=0,25 м – рабочая высота сечения;
P=pmax*Af0 – продавливающая сила.
При b – b1=3 – 2,1=0,9 м > 2*h0=2*0,25=0,5 м:
Af0=0,5*b*(l – l1 – 2*h01) – 0,25*(b – b1 – 2*h01)2=
=0,5*3*(4,2 – 3- 0,5) – 0,25*(3 – 2,1 – 0,5)2=0,485 м2.
P=157,5*0,485=76,4 кН < 726*2,35*0,25=426,5 кН – продавливание нижней ступени не пройдет.
Проверка по поперечной силе для наклонного сечения, начинающегося от грани второй ступени (c=h01=0,25 м). Поперечная сила, создаваемая реактивным давлением грунта, в конце наклонного сечения:
Q=pmax*(c1 – h01)*b=157,5*(0,6 – 0,25)*3=165,4 кН.
Минимальное поперечное усилие, воспринимаемое бетоном:
Qb,min=0,6*Rbt*b*h01=0,6*726*3*0,25=326,7 кН.
Так как Q<Qb,min, прочность нижней ступени по поперечной силе достаточна.
Подбор арматуры подошвы
Под действием реактивного давления грунта ступени фундамента работают на изгиб как консоли, защемленные в теле фундамента. Изгибающие моменты определяют в обоих направлениях для сечений по граням уступов и по грани колонны (рис.№).
Рисунок № - К подбору арматуры подошвы фундамента
Подбор арматуры в направлении длинной стороны
Сечение 1-1 ( h01=0,25 м):
p1=pmax – (pmax – pmin)*c1/l=157,5 – (157,5 – 81,5)*0,6/4,2=146,5 кПа;
M1-1=b*c12*(2*pmax+p1)/6=3*0,62*(2*157,5 + 146,5)/6=83,1 кН*м;
As1=M1-1/(0,9*Rs*h01)=83,1*106/(0,9*365*250)=1012 мм2.
Сечение 2-2 (h02=0,3+0,25=0,55 м):
p2=157,5 – (157,5 – 81,5)*(0,6+0,65)/4,2=135 кПа;
M2-2=3*1,252*(2*157,5+135)/6=351,5 кН*м;
As2=351,5*106/(0,9*365*550)=1945,5 мм2.
Сечение 3-3 (h03=1,2+0,3+0,25=1,75 м):
p3=157,5 – (157,5 – 81,5)*(0,6+0,65+0,3)/4,2=129,5 кПа;
M3-3=3*1,552*(2*157,5+135)/6=540,6 кН*м;
As3=540,6*106/(0,9*365*1750)=940,4 мм2.
Принимаем 21ø12 A-III с шагом 200 мм (As=2373 мм2).
Подбор арматуры в направлении короткой стороны
Расчет ведем по среднему давлению по подошве pm=119,5 кПа.
Учитываем, что стержни этого направления будут во втором (верхнем) ряду, поэтому рабочая высота h0i=hi – a – (d1+d2)/2. Полагаем, что диаметр стержней в направлении короткой стороны будет не более 12 мм.
Сечение 1-1 (h01=300 – 50 – 12=238 мм):
M’1-1=0,125*pm*l*(b – b1)2=0,125*119,5*4,2*(3-2,1)2=51 кН*м;
A’s1=51*106/(0,9*365*238)=652,3 мм2.
Сечение 2-2 (h02=600 – 50 – 12=538 мм):
M’2-2=0,125*119,5*4,2*(3 – 1,1)2=226,5 кН*м;
A’s2=226,5*106/(0,9*365*538)=1281,6 мм2.
Сечение 3-3 (h03=1800 – 50 – 12=1738 мм):
M’3-3=0,125*119,5*4,2(3 – 0,5)2=382,1 кН*м;
A’s3=382,1*106/(0,9*365*1738)=686,8 мм2.
Принимаем 15ø12 A-III с шагом 200 мм (As=1695 мм2).
Расчет подколонника и его стаканной части
Стенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой по расчету.
Подбор продольной арматуры
Продольная арматура подбирается на внецентренное сжатие в сечениях 4-4 и 5-5 (рис.№)
Сечение 4-4 стаканной части приводим к эквивалентному двутавровому:
b’f=bf=bcf=1100 мм; h’f=hf=200+25=225 мм; b=2*(225+50)=550 мм; h=lст=1900 мм.
Армирование подколонника принимаем симметричным, a=a’=40 мм.
Усилия в сечении 4-4:
M= -106 – 28*0,95= -132,6 кН*м;
N=1194+1,1*1,9*0,95*25*1,1*0,95=1246 кН;
e0=M/N=132,6/1246=0,106 м.
Проверяем положение нулевой линии:
N=1246*103 Н < Rb*b’f*h’f=8,25*1100*225=2042*103 Н – нейтральная линия проходит в полке, поэтому арматуру принимаем как для прямоугольного сечения шириной b=b’f=1100 мм и рабочей высотой h0=h – a’=1900 – 40=1860 мм.
По п.3.61 [4]:
e=e0+0,5*h – a=106+0,5*1900 – 40=1016 мм – эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры.
Вспомогательные коэффициенты;
αn=N/(Rb*b*h0)=1246*103/(8,25*1100*1860)=0,074 < ξR=0,65;
αm1=N*e/(Rb*b*h02)=1246*103*1016/(8,25*1100*18602)=0,04;
δ=a’/h0=40/1860=0,022.
Требуемая площадь сечения симметричной арматуры:
As=A’s=(Rb*b*h0/Rs)*[αm1 – αn*(1 – 0,5*αn)]/(1 – δ)=
=(8,25*1100*1860/365)*[0,04 – 0,074*(1 – 0,5*0,074)]/(1 – 0,022) <0, по расчету продольная арматура не требуется. При μmin=0,5%, площадь конструктивной арматуры:
As=A’s=0,0005*bст*lст=0,0005*1100*1900=1045 мм2.
Принимаем у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба, 9ø14 A-III с шагом 200 мм (As=1385 мм2). У смежных граней, параллельных плоскости изгиба, принимаем стержни 4ø10 A-III с шагом 250 мм.
Значения усилий в сечении 5-5 незначительно отличаются от усилий в сечении 4-4, поэтому арматуру оставляем без изменений.
Подбор поперечной арматуры стакана
Стенки стакана армируем сварными горизонтальными сетками, расположенными у наружных и внутренних граней стакана.
Определим усилия на уровне нижнего торца колонны:
комбинация Mmin:
М= -106 – 28*0,9=131,2 кН*м;
N=1194+1,1*1,9*0,9*1,1*0,95*25=1243 кН;
e0=M/N=131,2/1243=0,106 м.
комбинация Nmax:
M=186+24*0,9=207,6 кН*м;
N=1194+1,1*1,9*0,9*1,1*0,95*25=1243 кН;
e0=M/N=207,6/1243=0,167 м.
Расчетной является комбинация Nmax, т.к. значение эксцентриситета продольной силы больше, чем в комбинации
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
