Расчет ленточного фундамента (блок-подушки) на продавливание, на прочность по нормальным и наклонным сечениям. Подбор армирования.

Как уже отмечалось у сборных фундаментов допускается укладывать с разрывом ∆_f=5см, однако, его расчетная величина является незначительной и разрыв ∆_f можно не учитывать или, напротив, учитывать с целью укладки вдоль стен целого числа блок подушек длиной l_f,л=1,18м.

L=n*l₂+2*0,38=72.76м

Количество подушек : 60

60*1,18=70,8м

∆_f= (72.76-70.8)/59=1,96/59=3,3см

Стены фундаментов собирают из сплошных фундаментных блоков, изготавливаемых из тяжелого бетона.

b_f,b=0.6м, h_f,b=0.6м, l_f,b=1.2м, ρ _f,b=2200кг/м³

Фундаментные блоки укладывают с перевязкой швов не менее 0,4* h_f,b=0,24м

При расчетах блок подушки на продавливание и на прочность, реактивное давление грунта по ее подошве определяют от расчетных нагрузок, собранных с одного погонного метра длины стены и фундаментных блоков.

P_л= = =287,7кН

G_f,b=b_fb*h_fb* ρ _f,b*γ_f*γ_n*l_f*2=0,6*1,2*2,2*1,1*1*1=17,42кН

Расчет на продавливание выполняют по аналогии с отдельным фундаментом под колонну, но проверяют одну грань призмы продавливания:

F_pr ≤ 2*R_bt*γ_b1*l_f*h_ef=2*750*0,9*1*0,26=351кН

F_pr=(N_л+G_f)-P(b_fb+2*h_ef) *l_f=P*b_fл* l_f- P*(b_fb+2*h_ef) *l_f= P_л*l_f(b_fл-b_fb-2*h_ef)

F_pr =287,7*1(1,4 -0,6-2*0,26)=80,56кН

F_pr =80,56кН≤ 351кН

или F'_pr ≤ R_bt*γ_b1*l_f*h_0f=750*0,9*1*0,26=175,5кН

F'_pr=0,5* F_pr=0,5*80,56=40,28≤175,5кН

Расчет прочности блок-подушки по нормальным и наклонным сечениям выполняем как для консольного стержня вылетом с₁ с жестким зацеплением, загруженного реактивным давлением грунта.

Q_1-1= P_л*l_f* c₁, кН Q_1-1=287,7*1*0,4=115,08 кН

M_1-1= P_л*l_f* c₁²/2, кН*м M_1-1=287,7*1*0,4²/2=23,02 кН*м

c₁=0,5*( b_f,л - b_f,b), м c₁=0,5*(1,4-0,6)=0,4 м

Проверку прочности наклонного сечения на действие поперечной силы выполняем из условия восприятия этой силы бетоном без установки поперечной арматуры в блок подушке, при с₁=0,4 меньше 2,4*h_0f=0,624м проверку прочности производим по формуле:

Q_1-1≤2,5*R_bt*γ_b1* l_f * h_0f, кН

115,08 кН≤2,5*750*0,9*1*0,26=438,75кН

Условие выполняется.

Проверку прочности по нормальным сечениям выполняют используя два условия равновесия:

1)Из условия равенства моментов внешних сил и внутренних усилий относительно оси растянутой сетки, укладываемой в уровне подошвы фундамента, вычисляем относительную высоту сжатой зоны бетона.

∑ M =0

M_1-1=R_b*γ_b1*l_f *x_1-1*(h_0f-0.5x_1-1)

A₀= M_1-1/( l_f* R_b*γ_b1* h_0f²)=23,02/(1*8500*0,9*0,26²)=0,046

Определяем по таблице: при A₀=0,046, ξ_1-1=0,048

ξ_R =0,8/(1+(ε_s,el/ ε_b,ult))=0,8/(1+(1,775/0,0035))=0,531

ε_s,el- относительная деформация растянутой арматуры, ε_s,el=R_s/A_s=355/200=1,775

ε_b,ult -предельная относительная деформация сжатой зоны бетона, ε_b,ult=0,0035

ξ_1-1=x_1-1/h₀₁≤ ξ_R =0,531

ξ_R – граничное значение относительной высоты сжатой зоны

ξ_1-1=0,048≤ ξ_R=0,531

x_1-1= ξ_1-1*h₀₁=0,048*0,26=0,0125м

Так как ξ_1-1≤ ξ_R, то 𝛔_s=R_s

2)∑N=0;

R_b*γ_b1*l_f*x_1-1=R_s*A_s,cal

A_s,cal =R_b* γ_b1*l_f*x_1-1/R_s=8,5*0,9*100*1,25/355=2,69cм²

A_s,cal =5,55*π*d_s²/4

d_s=√4* A_s,cal/(5,55* π) =√4* 2,69/(5,55* 3,14)=0,79 см

d_s=8мм

при b_fl≤3м d_s,ьшт=10 мм принимают арматурную сетку с рабочей арматурой класса А400 с шагом 180 мм

A_{s, ef}=5,55*π*d_s²/4=4,36см²

Коэффициент армирования должен быт не менее μ_min=0,1%

μ_1-1= A_{s, ef}*100%/ (l_f* h_0f)=

=4,36*100%/(1*2,6)=0,17%≥ μ_min=0,1%