5. Конструирование и расчет фундамента под колонну. Данные для проектирования.

Глубину заложения подошвы принимаем из условия промерзания грунта равной d = 1,8 м. Расчетное со­противление фунта основания R = 0,23 МПа, средний удельный вес материала фундамента и фунта на нем у_m = 20 кН/м³.

Бетон фундамента класса В30 с расчетными характеристиками при _b2=1,1: R_b=1,117 = 18,7 МПа; R_bt = 1,11,2 = 1,32 МПа. Под фундаментом предусматривается бетонная подго­товка толщиной 100мм из бетона класса В7,5.

На фундамент в уровне его обреза передаются от колонны следующие усилия:

при

при

Нагрузка от веса части стены ниже отм. 7,800, передающаяся на фун­дамент через фундаментную балку, приведена в.

Таблица 8 . Нагрузки на фундамент

Элементы конструкций	Нагрузка, кН
	нормативная	расчетная
		при Yf= 1	при Yf=1,1
Фундаментные балки	28,9	27,5	30,3
Стеновые панели = 2,22 кН/м2	1,2122,22 = 32	30,4	33,4
Остекление проемов =0,5кН/м2	6,60,512= 39,6	37,6	41,4
Итого	100,5	Сnw =95,5	Gw = 105,1

Эксцентриситет приложения нагрузки от стены

e_w = t_w/2 + h_c/2 = 800/2 + 200/2 = 500 мм = 0,5 м,

тогда изгибающие моменты от веса стены относительно оси фундамента:

при

при

Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений.

Примем соотношением сторон m = b/l = 0,8 и предварительно установим размер меньшей стороны как для центрально нагруженного фундамента

Размер большей стороны 1= b*1,5 = 2,39 *1,5 = 3,585 м.

Принимаем унифицированные размеры b х l = 2,4 х 3,6 м, тогда площадь подошвы

А = 2,43,6 = 8,64м² ,

а момент сопротивления

W=bl²/6=2,43,6² / 6 = 5,18 м³ .

Проверка давлений под подошвой фундамента.

Проверяем наи­большее и наименьшеекраевые давления и среднеедав­ление под подошвой. Принятые размеры подошвы должны обеспечивать выполнение следующих условий:

р_n,max≤1,2R; рn_,min≥0;

Давление на грунт определяем с учетом веса фундамента и грунта на нем по формуле

где N_f = N_n + G_nw; M_f = М_n + Q_nH_f + M_nw - усилия на уровне подошвы фундамента от нагрузок с коэффициентом γ_f = 1.

P_n,max= 1219,3/8,64+20*1,8+343,8/5,184 = 243,44 кПа <1,2R = 1,2230 = 276 кПа

Р_n,min = 1219,3/8,64+20*1,8-343,8/5,184 = 110,8 кПа > 0;

.

В обеих комбинациях давления р_n не превышают допускаемых, т.е. принятые размеры подошвы фундамента достаточны.

Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени.

Учитывая значительное заглубление подошвы, проектируем фундамент с подколонником и ступенчатой плитной частью. Размеры подколонника в плане:

l_cf = h_c + 2t₁, + 2δ₁ = 800 +2·250 + 2·100 = 1500 мм;

b_cf= b_c + 2t₂ + 2δ₂ = 500 +2· 250 + 2·100 = 1200 мм,

где t1, t2 и δ1, δ2- соответственно толщина стенок стакана и зазор между гранью колонны и стенкой стакана в направлении сторон l и b.

Принимаем плитную часть из двух ступеней высотой h₁= h₂ = 300 мм. Размеры в плане второй ступени назначаем кратно 300 мм, т.е. b₁× l₁= 1,8 x 2,7 м.

Глубина стакана под колонну

h_d = h_c + 50 = 800 + 50 = 850 мм;

размеры дна стакана: b_h = 500 + 2·50 = 600 мм;

h_h = 800 + 2·50 = 900 мм.