Расчёт фундамента на продавливание.

Для расчета на продавливание выбираем основное сочетание нагрузок

.

Определим напряжения в грунте при данном сочетании расчетных нагрузок без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах

При выносе консоли подошвы фундамента, равном 450мм, намечаем одну ступень высотой 450мм. Тогда при рабочей высоте ступени размер нижнего основания пирамиды продавливания на уровне рабочей арматуры ,т.е. вся площадь фундамента будет являться критической при расчёте фундамента на продавливание.

Средний размер грани пирамиды продавливания .

Определяем площадь трапеции, с которой собирается нагрузка, действующая на рассматриваемую грань:

Расчетная продавливающая сила

- в направлении большей стороны .

- в направлении меньшей стороны

В дальнейших расчётах будем использовать расчётное продавлимвающее усилие в направлении большей стороны.

Погонная поперечная сила V_sd, вызванная сосредоточенной нагрузкой

где u – периметр условного критического сечения, принимается периметр плитной части фундамента, поскольку размеры критического сечения превышают размеры фундамента

u = 2(l + b)=2(1,2+2,1)=6,6м

Определяем расстояния от низа плиты до центров тяжести арматуры в каждом направлении

а_х=69мм и а_у=76мм

Определяем рабочие высоты плит в каждом направлении

d_x=0,45-0,069=0,381м и d_y=0,45-0,076=0,374м

Определяем среднюю рабочую высоту сечения

d=0,5(d_x+d_y)=0,5(0,381+0,374)=0,3775м

Определяем коэффициенты армирования в обоих направлениях

, что более в двух случаях 0,002(минимальное значение коэффициента армирования)

Тогда расчётный коэффициент армирования

Определяем погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании

Определяем коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора

Минимальное погонное погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании

условие выполняется, следовательно прочность на продавливание обеспечена

Вторая комбинация нагрузок.

Расчёт подколонника

При расчете подколонника и его стаканной части площадь сечения продольной арматуры определяем из расчета на внецентренное сжатие стенок стакана по нормальному сечению А–А, проходящему по торцу колонны.

Принимаем расчетные усилия при комбинации нагрузок

Подколонник работает на внецентренное сжатие с реальным эксцентриситетом. Коробчатое сечение приводиться к эквивалентному двутавровому сечению вдоль плоскости изгиба.

Проверяем условие .

Условие выполняется, значит нейтральная ось проходит в полке, сечение рассматривается как прямоугольное с шириной сечения b_eff=b_p=1200мм

По полученному результату можно сделать вывод о том, что сечение находиться в области деформирования 1а.

По формулам табл.6.6 [2] находим величину изгибающего момента, воспринимаемого бетоном, расположенного в пределах высоты полки

Момент продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

< кНм, значит нейтральная ось проходит в полке

для фундаментов защитный слой принимаем с=60мм

по табл. 6.7[1] при находим, что сечение находиться в области деформирования 1а и . Находим величину требуемой площади растянутой арматуры

Минимально необходимое количество арматуры в сечении “полки” принимается по конструктивным соображениям

, что меньше полученной при расчёте

Принимаем в растянутой зоне 5ø28 S400 A_st=30,79см²

В сжатой зоне конструктивно 4ø18 S400 A_sс=10,18см²

Прочность рассматриваемой грани обеспечена.

Поперечное армирование стакана принимаем в виде горизонтальных сварных сеток. Поперечная арматура подколонника в наклонном сечении В–В определяется по расчету на момент от действующих сил относительно оси, проходящей через точку К.

При , то расстояние у от оси колонны до условной оси поворота колонны

Площадь сечения поперечной арматуры стенок стакана:

Принимаем 2 ø16 S400 A_w=4,02 cм²