Конструирование фундамента

Конструирование фундамента выполняем в следующей последовательности.

1.Назначаем количество и высоту ступеней фундамента, принимая их кратно 0,15 м (рис. 4.3).

Так как 0,45 м < h_0pl = 0,47 м £ 0,9 м, то принимаем две ступени фундамента**, при этом высоту первой h₁ и второй h₂ ступеней назначаем равной 0,3 м, т.е. h₁ = h₂ = 0,3 м.

Тогда окончательная высота плитной части фундамента принимается равной h_pl = 0,6 м, а окончательная рабочая высота плитной части фундамента h_0pl = h_pl – a_s = 0,6 – 0,04 = 0,56 м.

2.Назначаем размеры консолей первой с₁ и второй с₂ ступеней плитной части фундамента, принимая их кратно 0,15 м.

в направлении действия момента – в направлении большей стороны:

с₁ = (1 ¸ 2,5)×h₁ = 2×0,3 = 0,6 м, принимаем с₁ = 0,6 м;

с₂ = (1 ¸ 2,5)×h₂ = 1,5×0,3 = 0,45 м, принимаем с₂ = 0,45 м;

в направлении перпендикулярном плоскости действия момента:

с₁ = (1 ¸ 2,5)×h₁ = 1,0×0,3 = 0,3 м, принимаем с₁ = 0,3 м;

с₂ = (1 ¸ 2,5)×h₂ = 1,0×0,3 = 0,3 м, принимаем с₂ = 0,3 м,

где h₁ и h₂ – соответственно, высота первой и второй ступени фундамента.

Расчет прочности фундамента на продавливание

Расчет прочности плитной части на продавливание

Проверяем выполнение условия: h_п – h_cf ³ 0,5(l_n – h_c).

Так как 0,9 – 0,5 > 0,5×(0,9 – 0,3), условие выполняется, следовательно, при стаканном сопряжении сборной колонны с фундаментом расчет на продавливание следует вести по 1-ой схеме. В этом случае продавливание плитной части рассматривается от низа колонны или подколонника на действие продольной силы N_I и изгибающего момента M_I.

При расчёте плитной части фундамента на продавливание рассматривается условие* прочности только одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания в предположении, что продавливание происходит по поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, боковые грани которой начинаются у колонны и направлены под углом 45° к горизонтали (рис. 4.3):

F £ j_bR_btb_mh_0pl = 1,0×900,0×1,46×0,56 = 735,84 кН,

где j_b – коэффициент, для тяжелого бетона кл. В20 j_b = 1,0; R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению принимается по прил. 1 [14] или прил. 8, табл. 8.1. настоящего учебного пособия, для бетона кл. В20 R_bt = 0,9 МПа; h_0pl – рабочая высота плитной части фундамента, h_0pl = 0,56;
b_m – средний размер проверяемой грани пирамиды продавливания (рис. 4.3), при b_f – b_c > 2h_0pl определяется по формуле**

b_m = b_c + h_0pl = 0,9 + 0,56 = 1,46,

где b_c – размер сечения колонны или подколонника, являющийся верхней стороной рассматриваемой грани пирамиды продавливания, b_с = b_п = 0,9 м (рис. 4.3); F – продавливающая сила, принимаемая равной расчетной продольной силе N_I, приложенной к верхнему основанию пирамиды продавливания за вычетом отпора грунта, приложенного к нижнему основанию и сопротивляющемуся продавливанию, определяется по формуле:

F = p_max×A₀ = 175,24×1,03 = 180,5 кН,

где p_max – максимальное краевое давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента без учета давления грунта на его уступах, определяется по формуле

152,38 + 22,86 = 175,24 кН;

A₀ – часть площади подошвы фундамента, ограниченная нижним основанием рассматриваемой грани пирамиды продавливания и продолжением в плане соответствующих ребер (прямоугольник abcdef, рис. 4.3), определяется по формуле

A₀ = 0,5b_f (l_f – l_п – 2h_0pl) – 0,25(b_f – b_n – 2h_0pl)² =

= 0,5×2,1×(3,0 – 0,9 – 2×0,56) – 0,25×(2,1 – 0,9 – 2×0,56)² = 1,03 м².

Итак, F = 180,5 кН < 735,84 кН, условие выполняется, следовательно, продавливания дна стакана не произойдет и высота плитной части достаточна.

Расчет прочности нижней ступени на продавливание

Расчет прочности рабочей высоты нижней ступени h₀₁ фундамента на продавливание осуществляется по формуле:

F £ j_bR_btb_mh₀₁ = 1,0×900,0×1,76×0,26 = 411,84 кН,

где F, j_b; R_bt; p_max; b_m – см. п.4.6.2.1; т.к.
b_f – b₁ > 2h₀₁, то b_m = b₁ + h₀₁ = 1,5 + 0,26 =
= 1,76 м, здесь b₁ – верхняя грань пирамиды продавливания, b₁ = 1,5 м (рис. 4.4);
h₀₁ – рабочая высота нижней ступени фундамента, h₀₁ = h₁ – a_s = 0,3 – 0,04 = 0,26 м.

F = p_max×A₀ = 175,24×0,712 = 124,77 кН,

где A₀ – площадь прямоугольника abcdef (рис. 4.4), определяется по формуле:

A₀ = 0,5b_f (l_f – l₁ – 2h₀₁) – 0,25(b_f – b₁ –
– 2h₀₁)² = 0,5×2,1×(3,0 – 1,8 – 2×0,26) –
– 0,25×(2,1 – 1,5 – 2×0,26)² = 0,712 м².

Итак, F = 124,77 кН < 411,84 кН, условие выполняется, следовательно, продавливания дна нижней ступени фундамента не произойдет и высота нижней ступени достаточна.

Высоту нижней ступени и плитной части фундамента в направлении большей стороны подошвы фундамента не проверяем, т.к. размеры граней плоскости продавливания больше, чем в рассмотренном выше случае.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: