Расчет фундамента под крайнюю колонну.
Грунты основания – однородные. Преобладающий компонент – суглинки. Средний объемный вес материала фундамента и грунта на его уступах γ = 20 кН/м3. Условное расчетное сопротивление грунта R 0 = 0,21 МПа. Усилия, передающие с колонны на фундамент, соответствуют сочетанию №7 для сечения IV-IV, с учетом нагрузок от фундаментной балки, нижней стеновой панели и остекления в подкрановой части колонны.
Для сочетания №7 имеем: М =154.63 кН.м; N = 1338.92 кН; Q = 29.32 кН.
Расчетная нагрузка от веса нижней стеновой панели и остекления на участке между отметками 1,2 … 10.2 м:
G w3 =(g 1 h w1 + g 2 h w3)*B*γfγn=(2.15*1.2+0.4*9)*12*1.1*1=81.58 кН;
Расчетная нагрузка от собственного веса фундаментной балки:
GФ.Б. = GС.В.Б*γf*γn=29*1.1*1 =31.9 кН,
где GС.В.Б – собственный вес фундаментной балки, равный … кН при шаге колонн В=… м.
Указанные нагрузки передаются на фундамент с эксцентриситетом
е4 = ½ (ϭ ст.п + hн) = ½ (0,3 + 1.1) =0.7м.
Тогда расчетное знание момента от данных нагрузок будет равно:
МБ.W. = (G w3 + GФ.Б.) е4 =(81.58+31.9)*0.7=79.4 кН.м,
Окончательно для расчета имеем:
М = M- МБ.W.= 154.63-79.4 = 75.23 кН.м, N = N+ G w3 + GФ.Б =1338.92+81.58+31.9=1452.4 кН; Q =29.32 кН.
Диаметр продольной арматуры в подкрановой части колонны d = 16 мм.
Материалы фундамента:
- бетон класса В15, Rb = 8,5 Мпа; Rbt = 0,75 Мпа; γb = 1,0;
- арматура класса А400; Rs= 355 Мпа.
Определение геометрических размеров фундамента
Высота фундамента определяется из условий:
а) Обеспечение жесткой заделки колонны в фундаменте:
для двухветвевой колонны в плоскости поперечной рамы
НФ,з ≥ hз + 0,25, где hз ≥0,5 + 0,33 h1 =0.5+0.33*1.1=0.863м и
hз ≥1,5 b1 =1,5*0.5=0.75 м. Принимаем длину заделки hз = 0,9 > 0,863 м.
Тогда: НФ,з ≥ hз + 0,25 = 0.9 + 0,25 = 1.15 м;
б) Обеспечения анкеровки рабочей арматуры колонны НФ,ан > hан + 0,25
где 0,25 м – минимальная толщина дна стакана (0,2 м) с учетом подливки под колонну (0,05 м).
Базовую (основную) длину анкеровки, необходимую для передачи усилия в арматуре с полным расчетным значением сопротивления Rs на бетон, определяют по формуле:
h0,ан = 
= 
=75.85 см,
где: Asи us– площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения, определяемые по номинальному диаметру стержня (As- 2,011 см2 для Ø16 мм; us = π.d = 3,14.1,6 = 5,02 см2).
Rbond – расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки и определяемое по формуле:
Rbond= η1.η2.Rbt = 2,5.1.0,75 = 1,875 МПа.
Требуемую расчетную длину анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяют по формуле:
hан = α h0,ан 
= 0.75*75.85* 
.
где: Аs, cal и Аs,ef – площади поперечного сечения арматуры в колонне, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная;
α – коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры и конструктивного решения элемента в зоне анкеровки: α=0,75 для сжатых стержней.
Фактическую длину анкеровки принимают 
и не менее
0,3 h0,ан = 0,3.75,85 = 22,76 см, а также не менее 15ds = 15.1,6 = 24 см и 200 мм.
Окончательно принимаем: hан = 0.24 м, тогда НФ,ан = 0,24+0.25 = 0,49 м < НФ,з = 1,15 м.
Расчетная глубина промерзания в г. Иркутск равна df = do √Mt = 1.1.0,23. √78.4 = 2.24 м.
Глубина заложения фундамента должна быть не менее df.
Принимаем высоту фундамента Нф = 2,15 м (кратно 50 мм), что больше Нф.з. = 1,15 м и больше НФ,ан = 0,49 м. Глубина заложения при этом составит
d = НФ + а 1 =2.15+0.15=2.3 м > df = 2.24 м.
Итак, d=2.3 м, Нф = 2,15 м
