III.2 Конструювання фундаменту під колонну.

III.2.1 Вибір типу фундаменту.

а) Якщо виконується умова при конструюванні,

; (3.8)

- конструкція фундаменту під колону гнучка; назначається фундамент без підколонника стаканного типу, стакан розташований в тілі фундаменту.

б) Якщо виконується умова при конструюванні,

; (3.9)

- конструкція фундаменту під колону жорстка; приймається фундамент з підвищеною стаканною частиною, з підколонником, стакан розміщується в підвищеній стаканній частині.

Розміри перетину підколонника в плані назначаються конструктивно:

;

Для металевих колон розміри перетину підколонника в плані приймаються конструктивно:

;

де - розміри поперечного перетину колони.

d – глибина закладання фундаменту від природного рельєфу.

- розміри поперечного перетину підколонника.

- розміри в плані башмака (опорної частини) металевої колони.

а – анкерні болти.

h_пk – висота підколонника.

H_o – висота плитної частини фундаменту з підколонником.

Рис. 5. Схема сполучення колони з фундаментом.

III.2.2 Визначення оптимальної висоти конструкції фундаменту або його плитної частини (для фундаментів з підколонником Ho )

Для прямокутного в плані фундаменту без підколінника:

(3.10)

Для прямокутного в плані фундаменту з підколонником:

(3.11)

Для квадратного в плані фундаменту без підколонника:

(3.12)

Для квадратного в плані фундаменту з підколінником:

(3.13)

Для фундаментів під круглі або багатогранні колони формула для визначення оптимальної висоти конструкції фундаменту набуває вигляду:

(3.14)

де: - менший розмір поперечного перерізу колони;

- менший розмір поперечного перерізу підколонника;

- більший розмір поперечного перерізу колони;

- більший розмір поперечного перерізу підколонника;

- ширина підошви фундаменту;

- довжина підошви фундаменту;

α – коефіцієнт, що визначається за формулою: ;

- розрахунковий опір бетону осевому розтягуванню, визначається за таблицею №13 діючому СНиП 2.03.01-84 (або за відповідним ДБН);

- середнє напруження під підошвою фундаменту від діючого на фундамент навантаження ;

N – вертикальне навантаження на фундамент;

А – площа підошви фундаменту: А=b·l;

20 – середнє значення питомої ваги матеріалу фундаменту з ґрунтом на обрізах в кН/м³;

d – глибина закладання підошви фундаменту від поверхні ґрунту (або планувальної позначки) для будівель без підвалу або приведена глибина для будівель з підвалом;

- товщина шару ґрунту вище підошви фундаменту збоку підвалу;

- товщина конструкції підлоги підвалу (м);

γ_cf – розрахункове значення питомої ваги конструкції підлоги підвалу (кН/м³);

γ`_II – осереднене розрахункове значення питомої ваги грунтів, що залягають вище підошви фундаменту;

β – безрозмірний коефіцієнт, що розраховується за формулою:

для фундаменту з підколонником: ,

для фундаменту без підколонника: ;

- радіус круглого або багатогранного в плані поперечного перерізу колони;

β₁ – безрозмірний коефіцієнт, що розраховується за формулою:

або ;

- радіус круглого в плані або багатогранного фундаменту;

Розміри одержаної розрахунком оптимальної висоти конструкції фундаменту H₀ округлюють до кратних модулю опалубки по висоті, який дорівнює М₀=150 мм. За визначеними (з урахуванням округлення) оптимальними розмірами висоти конструкції фундаменту або його плитної частини (для фундаменту з підколонником) перевіряють жорсткість конструкції фундаменту або його плитної частини, за умовою якщо:

b≤ b_пк+H₀ - фундамент жорсткий;

l≤ а_пк+H₀ - фундамент жорсткий;

b≥ b_пк+H₀ - фундамент гнучкий;

l≥ а_пк+H₀ – фундамент гнучкий.

Жорсткий фундамент не потребує перевірки міцності конструкції на продавлювання. Гнучкий фундамент (хоча би по одному розміру в плані b чи l) потребує перевірки міцності конструкції фундаменту або його плитної частини на продавлювання.