Фундамент для колонны принимаем сборный, стаканного типа.
Продольные усилия колонны 1го этажа:
Бетон В15: Rb=8,5 МПа;
Rbt=0,75 МПа.
Условное расчетное сопротивление грунта:
Арматуру класса А300, .
Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах .
Верхний обрез фундамента на отметке -0,15 м.
Высоту фундамента предварительно принимаем равной Н=1,2 м.
Тогда глубина заложения:
Размер стороны квадратного фундамента
Принимаем a=b=4 м.
Давление на грунт от расчетной нагрузки:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия продавливания:
Полную высоту фундамента устанавливаем из условий:
1) Из условия продавливания Н≥0,75+0,05=0,8 м
2) Из условия заделки колонны в фундамент
3). Из условия анкеровки сжатой арматуры в бетон фундамента. Для класса бетона В15 и арматуры А300 длина анкеровки равно 30d.
где высота сечения колонны;
высота фундамента от подошвы до дна стакана;
требуемый зазор между торцом колонны и дном стакана.
Принимаем Н=1,2 м.
Высота ступеней: h1=0,30 м; h2=0,45 м; h3=0,45.
Тогда hg=0,4 м.
Рисунок 11- Конструкция отдельного фундамента
Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении III-III.
Для единицы ширины этого сечения b=1,0 м; ho=1,2-0,05=1,15 м.
Находим Q2
Q2=0,5·Rb·ho2·b=0,5·0,75·106·0,25·1=167,34кН>Q1→условие выполняется.
Проверку фундамента по прочности на продавливание колонной дна стакана производим из условия:
F – расчетная продавливающая сила, определяющаяся по формуле:
Um – среднее арифметическое периметров верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания колонной от дна стакана
- условие удовлетворяется.
Проверку прочности фундамента на раскалывание проводим из условия:
где - коэффициент трения бетона по бетону;
- коэффициент условия работы фундамента в грунте
– площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси сечения колонны, за вычетом площади стакана.
- условие выполняется.
Прочность фундамента считается обеспеченной, если удовлетворяется хотя бы одно из условий на продавливание или раскалывание.
Армирование фундамента по подошве определяем расчетом на изгиб по сечениям, нормальным к продольной оси по граням ступеней и грани колонны, как для консольных балок.
Расчет на изгибающие моменты в сечениях, проходящих по грани 1-2 (III-III), 2-3 (II-II), 3 (I-I), вычисляем по формулам:
Площадь сечения арматуры:
Из трех значений выбираем большее и по сортаменту производим подбор арматуры в виде сетки. Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 18Ø20А300 c с шагом s=0,16 м.
Список использованных источников:
1. СП 52-102–2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. – М., 2004.
2. СП 28.13330.2012. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85.
3. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия.
4. Байков, В.Н. Железобетонные конструкции / В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. – М.: Стройиздат, 1991.
5. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102–2004) / Науч.-исслед., проектно-конструкт. и технолог. ин-т бетона и железобетона. – М., 2005.
6. ГОСТ 21.503–80*. Конструкции бетонные и железобетонные. Рабочие чертежи. – М., 1981.
7. ГОСТ Р 21.501–93. СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей. – М., 1993.
8. ГОСТ 21.401–97. СПДС. Технология производства. Основные требования к рабочим чертежам. – М., 1997.
9. ГОСТ 2.105–95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. – Минск, 1995.