Определение высоты фундамента

Рабочая высота фундамента из условия продавливанния:

l₀ = —2h_col/4 + 0,5.

l₀ = - 0,2 + 0,5 = 1,15 м.

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1) продавливания:

H_f = (l₀ + 0,05) = 1,15 + 0,05 = 1,20 м

2) заделки колонны в фундаменте:

H_f = 1,5h_col + 0,25 = 1,5· 0,4 + 0,25 = 0,85 м

3) анкеровки сжатой арматуры колонны:

H_f = h_an + 0,25 = 1,137 м

Базовая длина анкеровки, необходимая для передачи усилия в арматуре с полнымрасчетным сопротивлением R_s на бетон, определяется по формуле:

h0,an = RsAs/(RbondUs).

где A_s и U_s — соотвественно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения, для арматуры Ш36 A_s = 10,18 см²;

U_s = рd = р· 3,6 = 11,3.

R_bond — расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки;

R_bond = г_b1· з₂·R_bt,

где з₁ — коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры. Для горячекатанной арматуры периодического профиля з₁ = 2,5;

з₂ — коэффициент, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, з₂ = 0,9 — при диаметре продольной арматуры d_s? 36 мм;

R_bond = 1· 2,5·0,9·11,7 = 26,325 кг/см²;

h_0,an = 4430· 10,18/(26,325·11,3) = 160,84 см.

Требуемая расчетная длина анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяется по формуле:

h_an = б· h_0,an·A_{s, cal}/A_{s, ef},

где A_{s, cal} , A_{s, ef} — площади поперечного сечения арматуры, соотвественно требуемая по расчету и фактически установленная; A_{s, cal} = 32,99 см²; A_{s, ef} = 40,7 см²;

б — коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры. Для сжатых стержней периодического профиля б = 0,75.

h_an = 0,75· 160,84·32,99 /40,7 = 97,78 см.

Фактическую длину анкеровки, необходимо принимать:

h_an? 0,3· h_0,an = 0,3· 160,84 = 48,25 см.

h_an? 15d_s = 15· 3,6 = 54 см.

Из условия анкеровки арматуры:

H_f = 97,78 + 25 = 122,78 см.

Принимаем трехступенчатый фундамент общей высотой 120 см и с высотой ступеней 40 см. При этом ширина первой ступени а₁ = 110 см, а второй а₂ = 180 см.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени h₀₃ = 40 — 5 = 35 см условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения должно выполняться условие:

Q = pl? Q_{b, min} = 0,5· г_b1·R_bt·h₀₃·b

Поперечная сила от давления грунта:

Q = pl = 0,5· (a — a₂ — 2h₀₃)p

где а — размер подошвы фундамента;

p — давление на грунт от расчетной нагрузки (на единицу длины).

Q = 0,5· (2,7 — 1,8 — 2· 0,35) · 49 770,03 = 4977,0 кг;

Q = 4977,0 кг < Q_{b, min} = 0,5· 0,9·11,7·10⁴·0,35·1 = 18 427,5 кг — прочность обеспечена.