Расчет арматуры подошвы фундамента

а) В плоскости поперечной рамы

P_max = + = + =161.01+28.22=191.23 кН/м²;

P_max = + = - =161.01-28.22=134.79 кН/м²;

Подбор арматуры производим в 3-х сечениях фундамента, которые в расчетной схеме (консольные балки под действием отпора грунта) отражают изменение пролетов и высот сечения консолей

Сечение I-I

P_I-I = P_max – =191.23- =184.39кН/м²;

М _I-I = = =40.81кН^.м.

Рабочая высота подошвы = h _{f ,1} - a = 0,45 – 0,05 = 0,40 м = 40 см (толщина защитного слоя бетона рабочей арматуры для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки принимаем не менее 40 мм).

А_s1 = = = 3.19 см²

Сечение II -II

P _{I I-I I} = P_max – =191.23- =177.55кН/м²;

М _{I I -I I} = = =161.28кН^.м.

Рабочая высота подошвы =(h _{f ,1} + h _{f ,2})- a = (0,45+0,45) – 0,05 = 0,85 м = 85 см

А_s1 = = = 5.94 см²

Сечение III -III

P _{I I I -I I I} = P_max – =191.23- =172.42кН/м²;

М _{I I I -I I I} = = =302.13 кН^.м.

Рабочая высота подошвы =H- a = 2.15 – 0,05 = 2.1 м = 210 см

А_s1 = = = 4.50 см²

 

Подбор арматуры осуществляется в следующей последовательности:

1) из 3-х найденных значений А_si принимаем А_s,max = А_s2 = 5.94 см²;

2) задаемся шагом стержней S в диапазоне 200…300 мм (кратно 50 мм);

3) задаемся расстоянием от края подошвы до первого стержня а_s в диапазоне 50…75 мм (кратно 25 мм);

4) определяем количество стержней по формуле =

5) по сортаменту определяем диаметр арматуры.

Принимаем S=300 мм, а_s =50 мм, тогда -1 = = 8.67 – не целое число. Принимая шаги крайних стержней S=250 мм получим: -3 = => = 10. По сортаменту принимаем 10Ø12 А400 с A_s= 11.31 см² > А_s,max = 5.94 см².

Процент армирования µ:

В сечении I-I µ₁ = = =0.104 %;

В сечении II- II µ₂ = = =0.07 %;

В сечении III-III µ₃ = = =0.05 %;

 

Поскольку в сечениях II-II и III-III µ < 0.1 %, то уменьшим шаг арматуры.

Принимаем S=200 мм, а_s =50 мм, тогда -1 = = 13 => = 14. По сортаменту принимаем 14Ø16 А400 с A_s=20.11+8.04= 28.15 см² > А_s,max = 5.94 см².

Тогда, процент армирования µ будет равен:

В сечении I-I µ₁ = = =0.261 %;

В сечении II- II µ₂ = = =0.174 %;

В сечении III-III µ₃ = = =0.122 %;

Окончательно принимаем следующую арматуру в плоскости рамы:

14Ø16 А400 с A_s=28.15 см² , шаг стержней – 200 мм, а_s =50 мм.

Длина подошвы фундамента больше 3 м (l=3.3 м), значит, каждый второй стержень в продольном направлении не доводим до конца на 300 мм (0.1l=0.33 м, округление в меньшую сторону кратно 5 см.)

б) Из плоскости поперечной рамы

Данный расчет проводим для одного сечения V-V:

P_V-V = = =163.01 кН/м²;

h₀₅ = h₀₂=85 см; (h₀₄= h₀₁=40 см, h₀₆= h₀₃=210 см);

М _V-V = = =172.14кН^.м.

А_s5 = = = 6.34 см²

Принимаем S=250 мм, а_s =50 мм, тогда -1 = = 12.8 – не целое число. Принимая а_s =75 мм, а шаги крайних стержней S=200 мм получим:

-3 = => = 14. По сортаменту принимаем 14Ø16 А400 с A_s= 28.15 см² > А_s,max = 6.34 см².

Процент армирования µ:

В рассматриваемом сечении V-V µ₅ = = =0.132 %> ;

В других сечениях:

В сечении IV- IV µ₄ = = =0.213 %> ;

В сечении VI-VI µ₆ = = =0.079 %< .

Поскольку в сечении VI-VI µ < 0.1 %, то уменьшим шаг арматуры.

Принимаем S=200 мм, а_s =50 мм, тогда -1 = = 16 => = 17. По сортаменту принимаем 17Ø16 А400 с A_s=20.11+14.08= 34.19 см² > А_s,max = 6.34см².

Тогда, процент армирования µ в сечении VI-VI будет равен:

µ₆ = = =0.096 %< .

 

Увеличим диаметр арматуры. Примем 17Ø18 А400 с A_s=25.45+10.18= 35.63 см² > А_s,max = 6.34см². Шаг и а_s не меняем.

Тогда, в сечении VI-VI µ₆ = = =0.100 %= .

В сечении V-V µ₅ = = =0.168 %> ;

В сечении IV- IV µ₄ = = =0.270 %> ;

Окончательно принимаем следующую арматуру в плоскости, перпендикулярной плоскости рамы:

17Ø18 А400 с A_s=35.63 см² , шаг стержней – 200 мм, а_s =50 мм.