Расчет монолитного железобетонного фундамента

 под среднюю колонну

Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать фундамент под колонну среднего ряда пятиэтажного здания. Отметка верха фундамента от уровня чистого пола -0,15 м. Для изготовления фундамента использован тяжелый бетон естественного твердения класса В20. Армирование подошвы фундамента выполнено из арматуры класса А400.

Определение нагрузок и усилий. Сечение колонны 1-го этажа 30,0х30,0 см. Расчетное значение продольной силы на уровне заделки колонны в фундамент (табл. 5.3) . Расчетное значение продольной силы при усредненном коэффициенте надежности по нагрузке  равно .

Бетон класса В20. Расчетное значение прочности бетона МПа,  МПа. Коэффициент условия работы бетона , тогда  МПа,  МПа.

Подошва фундамента армируется арматурой класса А400 (арматура диаметром 6-40 мм). Расчетное значение прочности арматуры  

Предварительно определяем площадь подошвы фундамента по формуле:

 

 

где  - вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его уступах;  - условное сопротивление грунта (по заданию);  – предварительная глубина заложения фундамента (минимальная величина заложения фундаментов 0,5 м).

Размер стороны квадратной подошвы . Принимаем размер стороны подошвы фундамента  (кратным 0,3 м).

Давление на грунт от расчетной нагрузки

Рабочая высота фундамента из условия продавливания:

где  - размеры сечения колонны.

Высоту стакана фундамента устанавливаем из условий: надежной заделки колонны в стакане (1…1,5h_кол), принимаем h _с=1,5·300,0=450 мм; надежной анкеровки рабочей продольной арматуры колонны в стакане h _с≥15d=15·32=480 мм (d-диаметр рабочей арматуры колонны). Окончательно принимаем высоту стакана 550 мм (50 мм - возможная подливки из мелкозернистого бетона дна стакана).

Полная высота фундамента назначается из условия Н≥h_c+200=550+200=750 мм (200 мм – минимальная толщина плиты гнезда стакана) и условия продавливания Н≥h ₀+a_s=52,84+8,0=60,84 мм, где  см – расстояние от подошвы фундамента до центра тяжести рабочей арматуры сетки фундамента (защитный слой при отсутствии бетонной подготовки не менее 70 мм).

Окончательно принимаем без перерасчета высоту фундамента Н=900 мм (кратность 300 мм), глубину стакана 550 мм, длина заделки колонны в фундамент 500 мм.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента :  см условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающимся в сечении III - III. Для единицы ширины этого сечения (b=100 см) Q=0,5(a-a₁-2h₀)p=0,5(2,7-0,3-2·0,82)273,61=103,97 кН; при с=2h₀=2·22=44 см

 

Т.к.  – поперечное армирование нижней ступени фундамента не требуется.

Определяем расчетные изгибаемые моменты:

- в сечении I-I:

- в сечении II-II:

- в сечении III-III:

 

 

b=2700

Пирамида продавливания

I

I

II

II

III

III

45°

225

75

150

200

50

150

P

Сетка С-1

Сетка С-1

 

Рис. 6.1. Фундамент средней колонны

 

 

 

Определяем рабочую высоту фундамента:

- в сечении I-I

- в сечении II-II  см;

- в сечении III-III  см.

Определяем площадь арматуры подошвы фундамента:

По максимальной площади определяем армирование подошвы фундамента. Предварительно назначаем шаг стержней 200 мм, тогда количество интервалов между стержнями в одном направлении равно 2700/200=13,5, принимаем 14Ø14 А400 (A_s =21,546 см²). 

Конструирование фундамента. Отметка верха фундамента от уровня чистого пола -0,15 м. Для изготовления фундамента использован тяжелый бетон класса В20.  Фундамент имеет три ступени высотой 300 мм. Общая высота фундамента 900 мм. Размеры подошвы фундамента 2700×2700 мм. Глубина стакана 550 мм, размеры стакана по верху 450×450 мм, понизу 400×400 мм.

В виду выполнения условий на продавливание и прочности наклонного сечения опорной плиты фундамента армирование тела фундамента не требуется.

Армирование подошвы фундамента выполнено из арматуры класса А400.  Сетка выполнена из арматуры Ø14, количество стержней в обеих направлениях 14, шаг 200 мм. Схема сетки С-1 показана на рис. 6.2.

 

 

 

30

30

2600

2660

1 ______________ Шаг 200

1 ______________ Шаг 200

 

 

    Рис. 6.2. Сетка С-1

 

                                                                                             

                                                                                             

Приложение

 

Приложение А
Характеристики прочности бетона

 

 

Таблица А.1

 

 

Таблица А.2

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: