Фундамент колонны

Сечение колонны 40x40 см. Усилия колонны у заделки в фун­даменте: 1)N=2013,6кН, М=20/2=10 кНм, эксцентриситет е=М/N=0,005 см; 2) N=1749,1 кН, М=63,2/2 =31,6 кНм, е=0,018 см.

Ввиду относительно малых значений эксцентриситета фунда­мент колонны рассчитываем как центрально загруженный. Расчет­ное усилие N=2013,6 кН; усред­ненное значение коэффициента на­дежности по нагрузке γ_n=1.15,нормативное усилие N_n=2013,6/1,15=1751 кН.

Условное расчетное со­противление грунта R₀=0,17 МПа; бетон тяжелый класса В 15; R_bt=0,765 МПа; γ_b2= 0,9; арматура класса АII: R_s=280 МПа.

Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах γ = 20кН/м³.

Высота фундамента предварительно принимается равной Н= 90 см (кратной 30 см); глубина заложения фундамента Н₁= 105 см.

Площадь подошвы фундамента определяем предварительно по формуле (XII.1) (Н, м) без поправок R_oна ее ширину и заложение:

Размер стороны квадратной подошвы а= =3,4 м. Прини­маем

размер а=3 м (кратным 0,3. м). Давление на грунт от рас­четной нагрузки P=N/A= 2013,6/3,0*3,0=223 кН/м².

Рабочая высота фундамента из условия продавливания по вы­ражению (XII. 4)

Полная высота фундамента устанавливается из условий: 1) продавливания H=70+4= 74 см; 2) заделки колонны в фундаменте H=1,5h_col+25=1,5*40+25=85 см; 3) анкеровки сжатой арматуры колонны ø28 АIII в бетоне колонны класса В30 H=24d+25=24*2,8+ 25=92 см.

Принимаем окончательно фундамент высотой H=90 см, h_o=86 см - трехступенчатый (рис. XVIII.11). Толщина дна стакана 20+5=25 см.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фунда­мента h₀₂=30-4=26 см условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сече­нии III—III. Для единицы ширины этого сечения (b=100 см) Q = = 0,5 (а-h_соl-2h₀)P=0,5(3,0-0,4-2*0,86)223 =98,12 кН;

Q=98120<0,6γ_b2R_bth₀₂b=0,6*0,9*0,765*26*100(100)=107406 H условие прочности удовлетворяется.

Расчетные изгибающие моменты в сечениях и I-I и II-II по фор­мулам (ХП.7) (Н, см):

M₁=0,125Р(a-h_col)²b = 0,125*223(3,0-0,4)²3,0 =565,3 кНм;

M₂=0,125Р(a-a₁)²b = 0,125*223(3,0-0,9)²3,0=368,8 кНм.

Площадь сечения арматуры

Принимаем 15ø14 АIII c A_s=23.085 см² с S=200 мм.