Расчёт и проектирование фундамента

                                              

Фундамент проектируем под рассчитанную выше колонну сечением 300х300мм с расчётным усилием в заделке N=2296,34кН.

Для определения размеров подошвы фундамента вычислим нормативное усилие от колонны, принимая среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке 1,15: Nⁿ=N/γ_fm=2296,34/1,15=1996,8кН.

По заданию грунт основания имеет условное расчётное сопротивление R₀=0,28МПа, а глубина заложения фундамента Н_f=1,5м.

Фундамент должен проектироваться из тяжелого бетона класса В15 (R_bt=0,675МПа) и рабочей арматурой класса А-I, R_s=225МПа.

Принимая средний вес единицы объёма бетона фундамента на обрезах γ_ft=20кН/м³=20·10^-6мм³, вычислим требуемую площадь подошвы фундамента по формуле (XII.I) [1]:

Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее а=

Назначаем размер а=2,9м, при этом давление под подошвой фундамента от расчётной нагрузки будет равно P^’_s=N/A_f,tot=3378,14·10³/3300² = 0,31МПа.

Рабочую высоту фундамента определяем по условию прочности на продавливание по формуле (XII.4) [1]:

, то есть

Н = h₀+а = 628+50 = 678мм.

По условию заделки колонны в фундаменте полная высота фундамента должна быть не менее Н=1,5h_с+250=700мм.

По требованию анкеровки сжатой арматуры колонны Ø36А-II в бетоне класса В35 Н=λ_апd+250=16·36+250=626мм. Принимаем Н=700мм.

С учётом удовлетворения всех условий принимаем окончательно фундамент высотой Н=850мм, двухступенчатый, с высотой нижней ступени h₁=300мм. С учётом бетонной подготовки под подошвой фундамента будем иметь рабочую высоту h₀ = Н – а = 850 - 50 = 800мм и для первой ступени h₀₁ = 550-50 = 400мм.

Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения (b=1мм)

Q=0,5(a-h_c-2h₀)bP’_s=0,5(3300-400-2·800) ·1·0,31=201,5Н.

Так как Q_b,min = 0,6R_btbh₀₁ = 0,6·0,675·1·500 = 202,5Н>Q=201,5Н, то прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

Площадь сечения арматуры подошвы квадратного фундамента определим из условия расчёта фундамента на изгиб в сечениях I-I и II-II.

Изгибающие моменты определим по формуле (XII.7) [1]:

М_I=0,125P’_s(а- h_c)²b=0,125·0,273·(2900-300)²·2900=669·10⁶Нмм;

М_II=0,125P’_s(а- а₁)²b=0,125·0,273·(2900-1000)²·2900=357,46·10⁶Нмм.

Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента определим из условий:

;

.

Нестандартную сварную сетку конструируем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 15Ø20А-III (A_s =3142мм²), с шагом стержней 200мм.

Фактическое армирование расчётных сечений будет равно:

 

                             

что больше μ_min=0,05%.

 

 

 

                                                                    

 

 

Заключение

 

    При выполнении курсового проекта по дисциплине «Железобетонные конструкции» я овладел методикой расчёта и проектирования таких конструкций как: монолитная и многопустотная плиты, сборная колонна и фундамент, основываясь не только на справочную литературу, но и на поддержку компьютерной программы Н. А. Бородачёва. Выполнил рабочие чертежи проектируемых железобетонных конструкций и детали узлов сопряжения сборных элементов.