Определение высоты фундамента

Рабочую высоту фундамента определяем из условия его работы на продавливание, которое происходит по поверхности усеченной пирамиды, боковые стороны которой наклонены к горизонту под углом 45° (1-е условие):

h₀ = (-(h_col + b_col) / 4) + 0.5 v ((N + N_ф) / (R_bt + Р_ф))=(-(0,4 + 0,4) / 4) + 0.5 v ((1840 + 416) / (750 + 195))= 0,57 м ~ 570 мм Высота фундамента также зависит от конструктивных условий, которые должны обеспечить:

Жесткую заделку колонны:

h₀ = h_col + 250 = 400 + 250 = 650 мм Анкеровку ее продольной арматуры:

h₀ = 20 * d_s + 250 = 20 * 16 + 250 = 570 мм.

d_s = 16 мм — продольная арматура колонны.

250 мм — высота подколонной части фундамента Из трех значений принимаем большее.

h₀ = 650 мм.

h = h₀ + a = 650 + 50 = 700 мм Фундамент выполняем двухступенчатым высота каждой ступени 350 мм. Профиль уступов конструируем таким образом, чтобы их внутренний угол не пересекал линию естественного давления бетона, наклоненную под углом 45°.

Проверка прочности нижней ступени против продавливания

Продавливающая сила принимается за вычетом нагрузок, приложенных к противоположной грани плиты в пределах площади с размерами, превышающими размеры площадки опирания на h₀₂ во всех направлениях:

F_н=N-Р_ф* A_н = NР_ф *(b_l+2*h₀)² = 1840−383 * (1,4 + 2 *0,3)² = 308 кН Периметр контура расчетного поперечного сечения пирамиды продавливания на расстоянии 0,5 h₀₂ от границы площадки опирания верхней ступени фундамента:

U_н = 4 * (b_l + 0,5 * h₀₂ + 0,5 * h ₀₂) = 4 * (1,4 + 0,5 * 0,3 + 0,5 * 0,3) = 6,8 м При R_bt * U_н * h₀ = 0,675 * 6,8 * 0,3 = 1377 кН > F_н = 308 кН, т. е. прочность нижней ступени против продавливания обеспечена.

Расчет армирования подошвы фундамента

Арматуру подошвы фундаментов рассчитываем из условия его работы на изгиб консольного элемента от реактивного давления грунта:

Р_ф = 195 кН/м²

Изгибающий момент у грани колонны М_I-I и у грани верхней ступени М_II-II:

М_I-I = 0,125 * Р_ф * а * (b — h_col)² = 0,125 * 195 * 3,4 * (3,4 — 0,4)² = 746 кН*м М_II-II = 0,125 * Р_ф * а * (b-h_coi)² = 0,125 * 195 * 3,4 * (3,4 — 1,4)² = 332 кН*м Необходимая площадь продольной арматуры класса А400 у подошвы фундамента в продольном и поперечном направлениях определяется по приблизительной формуле:

A_s1 = М_I-I / 0,9 * R_s * h₀₁ = 746*10⁶ / 0,9 * 355 * 650 = 3592 мм²

A_s2 = М_II-II / 0,9 * R_s * h₀₂ = 332* 10⁶ / 0,9 * 355 * 300 = 3464 мм²

Принимаем нестандартную сварную сетку из стержней диаметром 18 мм с шагом 200 мм в центре и 150 мм по краям в обоих направлениях 17? 18 А400 с A_s = 254,5 * 17 = 4326,5 мм² > A_s1 = 3592 мм²