Подбор арматуры для коробчатого сечения подколонника

5. Расчет плитной части фундамента на обратный момент

Рис. 9. Расчетная схема при проверке прочности на обратный момент

Условие прочности восприятия обратного момента бетонным сечением без армирования растянутой зоны:

где M_oi – изгибающий обратный момент в сечении; W_pl,i – момент сопротивления i-ого сечения, для прямоугольного сечения:

;

где g_сq – средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах:

g_сq = 22,5 кН/м³·1,13 = 25,425 кН/м³,

где 1,13 – коэффициент надёжности по нагрузке; d – глубина заложения фундамента от уровня планировки (для фундаментов подвальной части здания d – высота фундамента, d=900 мм); q – нагрузка, включающая собственный вес конструкции пола и полезную нагрузку в подвальной части здания:

вес конструкции пола: 0,15 м·25 кН/м³·1,1=4,125 кПа;
полезная нагрузка (табл. 3 поз. 2 и п. 3.7 [4]): 2,0·1,2=2,4 кПа.

q=4,125+2,4=6,525 кПа,

C_i – см. рис. 9; M_pi – изгибающий момент от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента с учётом нагрузок от собственного веса фундамента, грунта на его уступах, веса конструкции пола, полезной нагрузки на пол:

где

Принимая во внимание, что в заданную нагрузку N входят все нагрузки до уровня обреза фундамента, включая вес конструкций пола и полезную нагрузку на пол, а вес фундамента и грунта на его обрезах учитывался нами при вычислении P_min и P_max в п. 5.2, то:

;

6. Определение площади арматуры плитной части фундамента

Арматура (A_sl и A_sb – соответственно вдоль сторон l и b) определяется из расчета на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по граням колонны, подколонника и ступеней.

Расчет производится для каждого направления раздельно.

Последовательность:

;

в зависимости от a_m по табл. 20 [13] определяем величину x;

где R_s – расчетное сопротивление арматуры; M_i – расчетный момент в сечении; b_i(l_i) – ширина сжатой зоны (в верхней части) рассматриваемого сечения; h_o,i – рабочая высота сечения.

Расчет продольной арматуры (в направлении l)

Рис. 10. Схема расчёта продольной арматуры плитной части

;

Арматура класса A-III.

;

; .

Принимаем 10 Æ14А-III, А=15,40 см².

Расчёт поперечной арматуры (в направлении b)

Рис. 11. Схема расчёта поперечной арматуры плитной части

;

Принимаем 14 Æ10А-III, А=10,94 см².

7. Расчёт продольной арматуры подколонника

Рис. 12. Схема расчёта продольной арматуры подколонника

Проверка прочности железобетонного подколонника производится по двум сечениям по высоте:

Прямоугольного сечения 1-1 по грани нижней ступени размерами b₂´l₂ = 1500´1500 мм с вертикальной рабочей арматурой, расположенной в границах сечения b_cf´l_cf с учётом защитного слоя , на действие усилий N и M в уровне сечения.
Коробчатого сечения 2-2 в уровне заделки торца колонны.

Подбор арматуры для прямоугольного сечения подколонника

где 0,9·0,9·0,3 и 1,5·1,5·0,3 – размеры ступеней фундамента; 25 – плотность материала фундамента, кН/м³; 1,1 – коэффициент надёжности по нагрузке.

Расчёт производится на внецентренное сжатие. Примем армирование подколонника вертикальными стержнями Æ12 A-III по 4 штуки с каждой стороны.

Проверка прочности сечения производится по формулам 36 – 39 [5] без учёта сжатой арматуры .

;

; (п.3.12 [5])

; (25 [5])

; a=0,85; R_b =8,5×0,9=7,65 МПа;

;

g_sp=0 и s_sp=0, так как без преднатяжения;

s_SR=R_s - s_sp = R_s = 355 МПа; s_sc,u= 500 МПа;

так как , следовательно, проверку прочности сечения производим по формуле 36 [5] без учёта сжатой арматуры:

При расчёте по прочности в соответствии с п. 1.21 [5] должен учитываться случайный эксцентриситет e_a, принимаемый 1/600 длины элемента (в нашем случае это h_cf =600 мм) или 1/30 высоты сечения (l₂ =1500 мм).

е_а =1500/30=50 мм;

;

Подбор арматуры для коробчатого сечения подколонника

Для коробчатых сечений стаканной части подколонника продольную арматуру допускается определять на действие условных изгибающих моментов и без учёта нормальной силы.