Примеры расчета к параграфу 6.5

Пример 6.8. Выполнить расчет прочности по материалу внецентренно сжатого фундамента под колонну. На фундамент действуют продольная сила

N = 600 кН, и изгибающий момент, действующий в направлении большей стороны подошвы фундамента М = 30 кН м, γ _n = 1,0. Размеры фундамента (см. рис. 6.13).

Рис. 6.13. Внецентренно сжатый фундамент. К примеру 6.8

Решение.

1. Принимаем класс прочности бетона и класс арматуры. Бетон В20, арматура А400. Расчетные сопротивления (табл. 3.2, 3.3 Приложение 3):

R_b = 11,5 МПа = 1,15 кН/см²; R_bt = 0,9 МПа = 0,09 кН/см²; R_s = 355 МПа = 33,5 кН/см².

Рис.6.14. Распределение давлений под подошвой фундамента. К примеру 6.8

2. Определяем давление под подошвой фундамента по формуле (6.12):

А_f = а_fb_f = 1,8·1,5 = 2,7 м²; W_f = b_f а_f ²/6 = 1,5·1,8²/6 = 0,81 м³;

р _max = N/А_f + М/W_f = 600/2,7 + 30/0,81 = 259,2 кПа;

р _min = N/А_f – М/W_f = 600/2,7 – 30/0,81 = 185,2 кПа.

3. Строим эпюру давлений под фундаментом и определяем давление под расчетным сечением 1-1 (рис. 6.14)

4. Определяем среднее давление под отсеченной частью фундамента

р_m = (р _max+ р ₁)/2 = (259,2 + 240,7)/2 = 249,95 кПа.

5. Находим изгибающий момент и поперечную силу в сечении 1-1:

l ₁ = (а_f – а _подк)/2 = (1,8 – 0,9)/2 = 0,45 м;

М = р_ml ₁² b_f /2 = 249,95·0,45²/2 = 25,3кН м = 2530 кН см;

Q = р_ml ₁ b_f = 249,95·0,45 = 112,5 кН.

5. Определяем требуемую площадь сечения продольной рабочей арматуры пересекающей расчетное сечение 1-1 по формуле (6.8), рабочую высоту сечения принимаем h ₀ = h – 5 = 30 – 5 = 25 см,

Принимаем шаг арматуры s = 200 мм, расчетное сечение пересекает n_s стержней арматуры Принимаем 8 стержней диаметром 10 мм с площадью сечения больше требуемой, А_s = 6,28 см² (табл. 3.7 Приложение 3).