Расчет на раскалывание

При стаканном сопряжении колонны с фундаментом производится проверка прочности фундамента на раскалывание по формуле:

где – коэффициент трения бетона по бетону, ;

– коэффициент условий работы фундамента в грунте, ;

– площадь вертикального сечения фундамента по оси колонны за вычетом площади стакана;

Следовательно

Прочность на раскалывание обеспечена.

Проверка прочности нижней ступени

Ступени фундамента работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта. Так как фундамент не имеет поперечной арматуры, максимальный вынос нижней ступени проверяем на прочность по наклонному сечению из условия восприятия бетоном всей поперечной силы от отпора грунта (рисунок 12).

Рисунок 12 – Проверка прочности нижней ступени на действие поперечной силы

Прочность обеспечена, если выполняется условие:

где – поперечная сила от отпора грунта:

Здесь – величина выноса нижней ступени, ;

– длина проекции наклонной трещины, , пусть ;

– ширина подошвы фундамента, ;

– наибольшая поперечная сила. Которую может воспринять бетон нижней ступени:

где ;

– рабочая высота нижней ступени.

Прочность обеспечена.

Определим периметр вышележащей (второй) ступени: . Так как , то расчет нижней ступени на продавливание не производится, выполняется только расчёт на действие поперечной силы.

Принятые размеры фундамента удовлетворяют.

Расчет арматуры

Рабочая арматура подошвы фундамента определяется по изгибающим моментам, вычисленным как для консольной балки, заделанной в плоскости грани колонны или боковых граней ступени.

Рисунок 13 – Принятое поперечное сечение фундамента

Величины изгибающих моментов для сечений определяем по формулам:

Приняв плечо внутренней пары сил , требуемую площадь арматуры определяем по формулам:

Из трех значений требуемой площади к конструированию фундамента принимаем наибольшую площадь арматуры: .

Фундамент – квадратный в плане, поэтому в каждом из двух направлений принимаем , класс арматуры S500, . Диаметр арматурных стержней должен быть не менее 10 мм, шаг стержней – не более 200 мм.

При принятых размерах фундамента и армировании проверим прочность дна стакана на продавливание.

Рабочая высота дна стакана:

Длина критического периметра:

Площадь внутри расчетного критического периметра:

Поперечная сила:

Погонная поперечная сила:

Расчетный коэффициент армирования и коэффициент равны:

Допускаемая расчетная поперечная сила:

.

Прочность обеспечена.