.
Зважаючи на відносно малих значень ексцентриситетів фундамент розраховуємо як центрально завантажений.
Розрахункове зусилля Nmax=2309,25 кН;
усереднене значення коефіцієнта надійності за навантаженням gf=1,15;
нормативне зусилля Nn=2309,25/1,15=2 008 кН.
Грунти підстави з умовним розрахунковим опором 3 кг/см2 зробимо переклад в МПа: 1 кг/см2=0,098 МПа=3 · 0,098=0,294 МПа; Ro=0,3 МПа (за завданням).
Фундамент виконується з важкого бетону класу В15:=8,5 МПа; Rbt=0,75 МПа; g b2=0,9.
Центрально навантажені фундаменти армують зварними сітками з арматури класу А-II, А-III з однаковою арматурою у двох напрямках.
Приймаємо арматуру класу А-II з розрахунковим опором Rs=280 МПа.
Вага одиниці об'єму бетону фундаменту і грунту на його обрізах g=18 кН/м3.
Розрахунок фундаменту.
Розрахунок фундаменту складається з двох частин:
) розрахунку основи (визначають форму і розмір підошви);
) розрахунку тіла фундаменту (визначають висоту фундаменту, розміри його ступенів і перерізу арматури).
Центрально напружені фундаменти проектують квадратними в плані. За формою вони можуть бути ступінчастими або пірамідальними. Останні економічніше по витраті матеріалів, але складніше у виготовленні і застосовуються рідше.
Розміри підошви фундаменту визначаються за умови, що середній тиск під нею не перевищує умовного розрахункового опору грунту. При цьому вважають тиск під підошвою фундаменту рівномірно розподіленим.
Попередньо площа підошви фундаменту визначають за формулою
=Nn/(Ro - g · H1)=2 008 · 103/(0,3 · 106 - 18 · 1,05 · 103)=6,78 м2,
тут H1 - глибина закладення фундаменту, м.
Беручи попередньо висоту фундаменту рівний Н=90 см, визначаємо глибину закладення фундаменту
Н1=90 + 15=105 см.
Розмір сторони квадратної підошви
Приймаємо а=3 м (кратним 0,3 м).
Обчислюємо тиск на грунт від розрахункового навантаження
p=N/A=2309,25/(3 · 3)=256,6 кН/м2.
Висоту фундаменту визначають з умови його міцності на продавлювання в припущенні, що продавлювання відбувається по поверхні піраміди, бічні сторони якої починаються біля колони і нахилені під кутом 450 до вертикалі. В якості розрахункової поздовжньої сили F приймають силу N за вирахуванням відсічі грунту р, розподіленого по площі нижньої основи піраміди продавлювання:
=N - p · (hcol + 2 · h0) 2
Умова міцності на продавлювання має вигляд:
? gb · Rbt · um · h0
тут um - середнє арифметичне між периметрами підстав піраміди продавлювання.
Робоча висота центрально навантаженого фундаменту з квадратною підошвою може бути обчислена за наближеною формулою, виведеною з останніх умов:
м
Повна висота фундаменту встановлюється з умови:
) продавлювання H=h0 + a=47+ 5=52 см;
) жорсткої закладення колони у фундаменті
H=1,5 · hcol + 5 + 20=1,5 · 40 + 25=85 см;
) достатньої анкерування поздовжньої стиснутої арматури колони? 25 А-II в бетоні В20: H=lan + 25=32 + 25=57 см.
=(0,5 · 280/11,5 + 8) · 25=322 мм gt; 12 · 25=300 мм gt; 200 мм.
Приймаємо остаточно фундамент висотою H=100 см, h0=95 см.
При Н? 90 см фундамент проектують триступінчатим з товщиною сту пенею (35 + 35 + 30).
Товщина дна склянки 20 + 5=25 см. (рис. 3.3).
Перевіряємо, чи відповідає робоча висота нижньої ступені фундаменту
h02=35 - 5=30 см умові міцності по поперечній силі без поперечного армування в похилому перерізі, що починається в перетині III-III для одиниці ширини цього перерізу (b=1 м):
=0,5 · (a - hcol - 2 · h0) · b · р=0,5 · (3- 0,4 - 2 · 0,95) · 1 · 256,6=89,81 кН.
=89810 Н lt; 0,6 · gb2 · Rbt · b · h02=0,6 · 0,9 · 0,75 · 100 · 30 · (100)=121500 Н
умова міцності виконується.
Сходинки фундаменту працюють під впливом реактивного тиску грунту р знизу подібно консолям, забитим до масив фундаменту.
Армування фундаменту по підошві визначають розрахунком за нормальних перерізах II і II-II; значення згинальних моментів у цих перетинах як в консольних балках:
МI=0,125 · р · (а - hcol) 2 · b=0,125 · 256,6 · (3-0,4) 2 · 3=650,5 кНм;
МII=0,125 · р · (а - a1) 2 · b=0,125 · 256,6 · (3-1,3) 2 · 3=278,1 кНм;
де a1 - ширина верхнього ступеня, b - ширина підошви фундаменту, b=a=3 м.
Необхідну площу перерізу арматури, що сприймає розтягуючі напруження п...
