Определение размеров сечения фундамента

Определение требуемой площади фундамента:

Н₁=1,8 м

–средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

=20кН/м³

R₀–условное расчетное сопротивление грунта

R₀=4 кгс/см²=40000кгс/м²

При центральном нагружении принимаем размеры подошвы фундамента квадратным сечением а=b=

Размер фундамента принимаем кратными 300 мм: а=b=2700мм=2,7м

Определяем давление грунта от внешней нагрузки с учетом принятых размеров фундамента:

Определяем минимальную рабочую высоту фундамента из условия продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки:

Полная высота фундамента устанавливается из трех условий и должна быть не менее:

1. из условия продавливания: Н_ф=h_o,min+a_з

a_з=40мм

Н_ф=53,86см+4см=49,86см

2. из условия заделки колонны в фундамент. Под основание фундамента выполнена щебеночная подготовка:

Н_ф=1,5h_к+250мм=1,5·40+25=85см

3. из конструктивных соображений, учитывается необходимость надежно выполнить анкеровку продольных рабочих стержней колонны при учете жесткого сопряжения колонны в фундамент:

Н_ф=h_q+200мм

h_q=30d+50мм=30·1,6см+5см=53см

Н_ф=53см+20см=73см

Из трех условий принимаем наибольшую величину и назначаем ее кратной 150мм: Н_ф=900 мм.

Т.к. высота фундамента меньше 1000мм назначаем две ступени.

Проверка прочности

Принятую высоту фундамента проверяем на продавливание:

1-я пирамида

условие выполняется.

2-я пирамида

, условие выполняется.

3-я пирамида

, условие выполняется.

Армирование фундамента

Фундамент армируется сеткой с рабочей арматурой в двух направлениях. Нахождение площади рабочей арматуры для фундамента имеющего триступени ведется по трем сечениям. Изначально определяем расчетные изгибающие моменты в данных сечениях:

М₁₁=0,125Р(с-с₁)²с=0,125∙3,53∙(270-210)²∙270=428895 кгс∙см

М₂₂=0,125Р(с-с₁)²с=0,125∙3,53∙(270-40)²∙270=6302373,75 кгс∙см

Определим площадь рабочей арматуры для каждого сечения:

;

Из двух полученных величин за расчетную принимаем наибольшую величину (21,71см²) диаметр стержней в сетке согласно конструктивным требованиям должен быть при длине стержней менее 3 метров минимальным 10 мм.

Принимаем сетку стержней 16A_S=2,011см² с шагом 200 мм, являющимся максимальным шагом.

При этом шаге сетка состоит из 14 стержней: .

При центральном действии нагрузки верхнюю ступень армируют конструктивно горизонтальными сетками. Из арматуры класса А-I, 8 мм.

Количество горизонтальных сеток принимаем четыре.

Шаг по высоте назначаем 150 мм. Расположение данных сеток фиксируется вертикальными стержнями из арматуры класса А-I, 8 мм.

Проектирование монолитного железобетонного перекрытия

Характеристика прочности бетона и арматуры

Арматура: А-III стержневая

R_s = 355МПа (3600 ), -диаметр 6-8согласно табл. 22^*[1]

R_s = 365МПа (3750 ), -диаметр 10-40согласно табл. 22^*[1]

Е_s = 20*10⁴МПа (210*10⁴ ), согласно табл. 29^*[1]

Бетон: В20

R_b =11,5МПа (117 ), согласно табл. 13[1]

R_bt =0,9МПа (9,18 ), согласно табл. 13[1]

Е_b = 27∙10³МПа (275∙10³ ), согласно табл. 18[1]