5 Расчет центрально-нагруженного отдельного фундамента под монолитную колонну

Расчет фундамента состоит из двух частей: первая включает определение формы и размеров подошвы фундамента, вторая – определение высоты фундамента, размеров его ступеней, сечения арматуры подошвы фундамента.

Для бетона класса С 16/20 принимаем по таблице 6.1 из СНБ нормативные и подсчитанные характеристики:

- нормативное сопротивление бетона осевому сжатию МПа;

- коэффициент безопасности по бетону ;

- расчетное сопротивление бетона сжатию МПа.

5.1 Определение глубины заложения и высоты фундамента

Глубина заложения фундамента принимается с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, наличия подвала и подземных коммуникаций;

- величины и характера нагрузок, действующих на основание;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно – геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Минимальную глубину заложения фундамента во всех грунтах, кроме скальных, принимается не менее 0,5 м от поверхности планировки. Принимаем высоту фундамента исходя из условия что она будет больше сезонной глубины промерзания грунтов для г. Полоцк:

(5.1)

d₁ - глубина заложения фундамента;

d_f - глубина сезонного промерзания;

k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (CНБ 2.04.02-2000)

-глубину заложения фундамента принимаем 1,5м(3 ступени).

Из конструктивных условий получим глубину заложения:

Рассчитываем отдельно стоящий фундамент стаканного типа под монолитную колонну. Для фундамента принят класс бетона С 16/20, рабочие стержни приняты из арматуры класса S 500.

В соответствии с расчетом полная расчетная продольная сила, передаваемая колонной на фундамент на уровне пола первого этажа кН, тогда нормативное значение этой нагрузки с учетом усредненного коэффициента надежности по нагрузке ;

(5.2)

.

5.2 Определение размеров подошвы фундамента

Размеры фундамента в плане определяем из расчета оснований по деформациям. При этом должно соблюдаться условие:

(5.3)

Предварительные размеры фундамента назначаем по конструктивным соображениям и исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания . Грунт имеет следующие характеристики: , , .

Определим площадь подошвы фундамента под колонну в плане:

(5.4)

.

Ширина квадратного в плане фундамента: м.

Принимаем м (кратно 300 мм).

Уточняем расчетное сопротивление грунта с учетом принятых размеров фундамента:

(5.5)

где и - коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов ( , );

- коэффициент, принимаемый равным 1,1, т. к. прочностные характеристики грунта ( и ) приняты по нормативным таблицам;

- коэффициент, принимаемый равным 1 при м, где - ширина подошвы фундамента;

и - усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента, (считаем грунт однородным, поэтому = );

- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

- глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, ;

- безразмерные коэффициенты;

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений.

При : , , .

Подставляя необходимые данные в формулу (65) получаем значение :

.

Уточняем значения при :

;

.

Принимаем наибольшее значение:

Принимаем м (кратно 300 мм).