Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени

Учитывая значительное заглубление подошвы, проектируем фундамент с подколонником и ступенчатой плитной частью.

Размеры подколонника в плане:

2600мм; Принимаем 2700

1300мм; Принимаем 1500

где и - соответственно толщина стенок стакана и зазор между гранью колонны и стенкой стакана в направлении сторон l и b.

Рабочую высоту плитной части фундамента предварительно можно установить из условия продавливания от граней подколонника по формуле:

Принимая м и м, получим:

=0,14м

По расчету можно принять плитную часть в виде одной ступени высотой =300мм, но при этом консольный вынос ступени получается больше оптимального, равного .

м> =3·0,25=0,75м,

где мм=0,25м

Поэтому принимаем плитную часть из 2 ступеней высотой мм. Размеры в плане второй ступени назначаем кратно 300мм, т.е. =2,1х3,3м. Тогда консольные выносы ступеней составят:

Первой (нижней) - ‹0,75м

Второй - м

Глубина стакана под колонну мм

Размеры дна стакана: мм

мм

¨ Проверка высоты нижней ступени

Высота и вынос нижней ступени проверяются на продавливание и поперечную силу. Проверку на продавливание выполняем из условия:

, где

- продавливающая сила.

м – размер средней линии грани пирамиды продавливания.

При м›2 =2·0,25=0,5м площадь =

м², тогда продавливающая сила Р:

кН‹1265·2,95·0,25=901,3кН – продавливание нижней ступени не произойдет.

Выполним проверку по поперечной силе для наклонного сечения, начинающегося от грани второй ступени. Длина горизонтальной проекции этого наклонного сечения м; поперечная сила, создаваемая реактивным давлением грунта, в конце наклонного сечения

кН

Минимальное поперечное усилие, воспринимаемое одним бетоном:

кН

Так как кН‹ кН, прочность нижней ступени по поперечной силе достаточна.

Проверку второй ступени на продавливание можно не производить, так как принятая рабочая высота плитной части значительно превышает требуемую из расчета на продавливание.

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.23)

Рис.20

Площадь сечения рабочей арматуры подошвы определяется по формуле:

, где

и - момент и рабочая высота в i-ом сечении.

¨ Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы

Сечение I-I

281,0 кПа;

кН·м;

мм²

Сечение II-II

кПа;

кН·м;

мм²

Сечение III-III

кПа;

250,5кН·м;

мм²

Принимаем в направлении длинной стороны 17ф12 с шагом 200мм.

¨ Подбор арматуры в направлении короткой стороны

Расчет ведем по среднему давлению по подошве кПа. Учитываем, что стрежни этого направления будут во втором (верхнем) ряду, поэтому рабочая высота . Полагаем, что диаметр стержней вдоль короткой стороны будет не более 12мм.

Сечение I’-I’ по грани второй ступени

=125,4кН·м

мм²

Сечение II’-II’:

=348,5кН·м

мм²

Сечение III’-III’:

=635,1кН·м

мм²

В соответствии с конструктивными требованиями, наименьший диаметр стержней должен быть не менее 12мм при длине стороны от 3м, а наибольший шаг стержней не должен превышать 200мм. Принимаем вдоль короткой стороны фундамента 17ф12 А500 с шагом 200мм.