Для чого під підошвою фундаменту влаштовується піщана підготовка?

Основне призначення піщаної підготовки  усунути нерівності в площині контакту підошви фундаменту й ґрунту основи, що утворяться при розробці котловану. При цьому усувається можливість зминання ґрунту й тим самим вирівнюються контактні напруги по підошві фундаменту.

Піщана підготовка влаштовується в глинистих ґрунтах. У піщаних ґрунтах при пристрої монолітних залізобетонних фундаментів роль піщаної підготовки виконує шар з бетону, називаний підбетонкою. Товщина підбетонки приймається рівною 100-150 мм.

Доцільно зводити фундаменти на проміжній підготовці змінної твердості в плані (мал.Ф.9.24). У цьому випадку епюра контактних тисків трансформується таким чином, що найбільші тиски на ґрунт концентруються під бетонною частиною підготовки.

Рис.Ф. 9.24. Фундамент на проміжній підготовці: 1 - епюра контактних тисків; 2 - пухкий пісок; 3 - бетон; 4 - фундамент

У чому відмінність напруженого стану під стовпчастими, стрічковими і круглими в плані фундаментами?

Характер розподілу напруг у ґрунтах залежить від виду навантаження, прикладеної на його поверхні.

Під підошвою стовпчастих фундаментів, що має обрис у плані у вигляді квадрата або прямокутника, напруги й деформації, що виникають у ґрунті від навантаження, переданої фундаментом, розподіляються в основі в умовах просторової деформації. Тому для визначення напруг і деформацій у основі в цьому випадку варто використати рішення Буссинеска для зосередженої сили з інтегруванням по площі квадрата або прямокутника.

Під стрічковими фундаментами ми маємо умови плоскої деформації, тому для визначення напруг використається рішення Фламана, отримане для лінійного навантаження з його інтегруванням по ширині фундаменту.

Для круглих у плані фундаментів, масив ґрунту під якими перебуває в умовах осесимметричной деформації, використовується рішення Буссинеска з інтегруванням для навантаження, рівномірно розподіленого по колу.

У чому відмінність центрально і внецентренно навантажених фундаментів?

Центрально навантаженими називають фундаменти, у яких центр ваги підошви і зовнішнього навантаження перебувають на одній вертикалі (рис.Ф.9.26,а).

Позацентрово навантаженими називають фундаменти, у яких зовнішнє навантаження прикладене з ексцентриситетом щодо центра ваги підошви фундаменту (рис.Ф.9.26,б).

Рис.Ф. 9.26. Центрально (а) і позацентрово (б) навантажені фундаменти. Епюри реактивних тисків під підошвою фундаментів при різному ексцентриситеті зовнішнього навантаження

Для стрічкових і стовпчастих фундаментів через їхню велику твердість реактивні (контактні) тиску під підошвою приймаються розподіленими рівномірно в центрально навантажених фундаментів або змінюються по трапецеїдальному законі у позацентрово навантажених фундаментів. У деяких випадках при великій величині ексцентриситету зовнішнього навантаження епюра реактивних тисків може мати трикутний обрис.

Для характеристики форми епюри реактивних тисків під підошвою фундаменту використається величина відносного ексцентриситету вертикального навантаження на фундамент

(рис. Ф. 9.26).

При  = 0 епюра реактивних тисків прямокутна, при  <1/6  трапецієподібна, при  = 1/6  трикутна з нульовою ординатою в менш завантаженого краю підошви, при  > 1/6  трикутна з нульовою ординатою в межах частини підошви, тобто при цьому відбувається частковий відрив підошви від ґрунту. Останній стан допускається тільки на стадії монтажу будівельних конструкцій.