III.3.2 Перевірка міцності конструкції фундаменту на розколювання.
Рис.8. Схема визначення площі вертикального перерізу фундаменту при розрахунку його міцності на розколювання.
Перевірка міцності конструкції фундаменту на розколювання виконується за умови:
(3.21)
де: N – діюча на фундамент вертикальна зосереджена сила;
- ширина поперечного перерізу колони;
- довжина поперечного перерізу колони;
µ - коефіцієнт тертя бетону по бетону, приймається рівним µ=0,75;
- коефіцієнт умови роботи фундаменту
в ґрунті, приймається рівним
=1,3;
- площа вертикальних перерізів фундаменту
в площинах, що проходять по вісям
перерізу колони, паралельних відповідно
сторонам b
і
l
підошви фундаменту за відрахуванням
площі стакану.
При
визначенні величини N за формулою (1)
не повинно прийматися менше 0,4, а при
визначенні величини N за формулою (2)
не прийматися більше 2,5.
III.3.3 Конструктивні вказівки при формуванні конструкцій фундаменту.
Модульні розміри фундаментів.
Таблиця 3
Глибина защемлення колони в стакані.
Таблиця 4
Відношення товщини сінки стакану до висоти верхнього виступу фундаменту dc/hп або при hс< hb до глибини стакану dc/hс |
Глибина защемлення колони прямокутного перерізу при ексцентриситеті повздовжньої сили |
|
е0<2 hк |
е0>2 hк |
|
>0,5 |
hк |
hк |
≤0,5 |
hк |
|
Глибина защемлення робочої арматури колон при проектному класі бетону.
Таблиця 5
III.3.4 Визначення внутрішніх зусиль в конструкціях фундаменту.
Залізобетонні окремо стоячі фундаменти (одиночні) працюють на згин, як просторові грибовидні конструкції, навантажені розрахунковим тиском (реактивним) ґрунту. Розрахунок подібних конструкцій складний, тому в практиці проектування фундаментів використовують один з приведених нижче приблизних методів.
Перший метод. Умовно розрізають фундамент на трапецевидні консолі, послідовно защемлені в вищележачій ступені фундаменту, кожна із консолей вважається защемленою в колоні. В залежності від співвідношення поперечних розмірів колони і фундаменту, розрізка, що формує консолі, може проходити по прямій або ломаній лінії. Вид останньої залежить від способу конструювання фундаменту.
Згинаючий
момент в будь-якому перерізі «і»
трапецевидної консолі дорівнює добутку
рівнодіючої реактивного тиску ґрунту
на відстань її «уі»
до перерізу, де згинаючий момент. При
рівномірному тиску ця рівнодіюча
розташована в центрі ваги вантажної
площі (трапеції), а її величина дорівнює
.
Таким чином одержимо:
або
.
де: - середній тиск ґрунту на підошву фундаменту від розрахункових зусиль, що діють на перший переріз фундаменту;
- площа
трапеції, що примикає до перерізу для
якого визначається момент:
;
-
статичний момент площі
відносно того ж перерізу.
Якщо
консоль формується прямими лініями,
то згинаючий момент, що діє в площині
паралельній розміру l фундаменту може
бути визначний за виразом:
;
;
Статичний момент площі трапеції розраховується за формулою:
;
Звідки одержують згинаючий момент в заданому перерізі за формулою:
-
згинається сторона «l»
(довжина); (3.22)
-
згинається сторона «b»
(ширина). (3.23)
При
прямокутній вантажній площі і рівномірному
тиску ґрунту
рівнодіюча цього тиску лежить в середині
умовної консолі і дорівнює
(
- площа консолі в плані).
Рис.9. Схема визначення згинаючих моментів
в конструкції фундаменту за заданим перерізом.
Звідки одержують згинаючий момент:
згинається сторона «l» (момент паралельно стороні «l»:
(3.24)
згинається сторона «b» (момент паралельно стороні «b»):
(3.25)