3. Конструювання фундаменту під колонну

   1. Вибір типу фундаменту

а) Якщо виконується умова при конструюванні,

;

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

б) Якщо виконується умова при конструюванні,

;

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

Висновок: оскільки 4,5м<0,4+2*3,5=7,4м та 4,5м<1,2+2*3,5=7,4м, то 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:

2. Визначення оптимальної висоти плитної частини

Для квадратного в плані фундаменту з підколонником:

Де: β – безрозмірний коефіцієнт, що розраховується за формулою β= =4,5

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

м

Розміри одержаної розрахунком оптимальної висоти плитної частини фундаменту H₀ округлюють до кратних модулю опалубки по висоті, який дорівнює М₀=150 мм.

Висновок: приймаємо висоти плитної частини фундаменту H₀ = 1,05м.

За визначеними оптимальними розмірами плитної частини фундаменту перевіряємо жорсткість конструкції плитної частини фундаменту:

b≥ b_пк+H₀

4,5м > 1+1,05=2,05м – фундамент гнучкий;

l≥ а_пк+H₀

4,5м > 1+1,05=2,05 – фундамент гнучкий.

3. Перевірка міцності конструкції фундаменту на продавлювання

Міцність конструкції гнучкого фундаменту на продавлювання перевіряється за умовою:

де: N_прод – продавлююче навантаження на підошву фундаменту від середнього тиску ґрунту, що передається на гнучкий фундамент за межами граничних розмірів піраміди продавлювання: b_гр=b_к(пк)+2Н₀; l_гр=а_к(пк)+2Н₀.

Рис. 4.4.1. Схема перевірки конструкції гнучкого фундаменту на продавлювання

- середній тиск ґрунту на підошву фундаменту: (див. раніше) кПа;

А – розрахункова площа підошви фундаменту: А=b·l (м²);

А_гран – гранична площа основи піраміди продавлювання:

А_гран=b_гран·l_гран (м²)

k – коефіцієнт умови роботи матеріалу фундаменту на розтягування; k =0,9;

- розрахунковий опір бетону на розтягування приймається за таблицею №13 СНиП 2.03.01-84 або відповідного ДБН по залізобетонним конструкціям;

- середній периметр піраміди продавлювання:

для фундаменту з підколонником:b_ср=b_пк+ b_гр+ а_пк+l_гр.

А=b·l=20,8м²

b_гран=b_пк+2Н₀=1+2*1,05=3,1м

l_гран=l_пк+2Н₀=1+2*1,05=3,1м

А_гран=b_гран·l_гран=3,1*3,1=9,61м²

σ_сер=N/A+20d₁=3800/6,08+20*4,2=709кПа

Оскільки h_u<Н₀, то висота плитної частини фундаменту назначається рівною Н₀.

За прийнятою висотою плитної частини фундаменту з підколонником визначається висота h_пк:

h_пк=d - H₀=3,5-1,05=2,45м

Висоту конструкції плитної частини фундаменту Н₀ розділяють на окремі ступені:

900<Н≤1050мм – назначається три ступені висотою: нижні 2×300 мм та верхня 1×450мм.

Максимальний винос нижньої ступені фундаменту визначається із умови міцності ступені на зріз по внутрішній грані за формулою:

; звідки

де: С₁ – винос нижньої ступені; ;

- висота нижньої ступені: ≥300 мм;

- розрахунковий опір бетону фундаменту на розтягування;

- середній тиск ґрунту на підошву фундаменту.

Одержаний розрахунком винос нижньої ступені є максимальним. Тому розмір С₁ повинен бути менше розрахункового. Приймаємо С₁=300мм.