3.1.2.4 Армирование фундамента

Фундамент выполняем из бетона класса С16/20.

Толщину защитного слоя бетона для рабочей арматуры подошвы фун­даментов принимаем равной 80 мм. Армирование подколонника осуществ­ляем пространственными самонесущими каркасами, собираемыми из пло­ских сеток СЗ.

Поперечное армирование подколонника осуществляем в виде сеток С2, расстояние между которыми не более четверти глубины стакана (0.25d=0.25 0.65 =0.1625м) и не более 200мм. Принимаем шаг сеток 150мм и ко­личество 4шт. Диаметр арматуры сеток должен быть не менее 8мм и 0.25d продольной арматуры. Принимаем 4Ø8 S240.

Армирование подошвы фундамента осуществляем сварной сеткой из арматурной стали класса S400 - в продольном и поперечном направлении Ø 10 S400 с шагом 200мм. Арматурная сетка С1 устанавливается с защитным слоем 35мм. Продольная арматура 4Ø12 S400 стенок стакана устанавливается внутри ячеек сеток поперечного армирования.

Размеры сечения колонны 600х400 мм.

Принятые размеры подошвы фундамента в плане 2,1 х 1,4 м.

Принимая толщину стенок стакана 225 мм, получим следующие размеры стакана в плане:

;

_Принимаем одну ступень:

_{Величина заделки колонны в стакан должна быть не менее большей стороны}

сечения колонны 50 мм. Толщина дна подколонника не менее 200 мм.

Высота подколонника:

Размеры дна стакана в плане:

Конструктивная схема фундамента представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 –Арматурный чертёж фундамента под колонну

3.1.3 Сечение 3-3

3.1.3.1 Определение размеров фундамента

Расчёт будем вести по первой скважине. Глубина заложения , схема фундамента и ориентировочный разрез показаны на рисунке 3.5, в стакан

фундамента устанавливается колонна сечением 60х40см, нагрузки действующие

на фундамент равны N_II = 841,3 кН; Q_II = 20,1 кН; M_II = 76,4 кН·м.

Грунтовые условия согласно таблице 2.4:

Первый слой – растительный, мощностью 0,2 м, удельный вес – 14,6 кН/м³; второй слой – песок мелкий, мощностью 3,3 м, удельный вес – 17,0 кН/м³; третий

слой – песок крупный, средней плотности, насыщенный водой мощностью 2,0 м, удельный вес –19,9 кН/м³, с=0,67кПа,  =35,45⁰, Е =35,0 МПа, R₀ =500 кПа.

Рисунок 3.5 – Схема фундамента в сечении 3-3

Определяем площадь подошвы фундамента в плане по формуле (3.2):

.

Так как фундамент внецентренно загружен, то увеличиваем площадь фундамента на 10 %: А = 2,00 + 0,10·2,00 = 2,2 м².

Так как фундамент столбчатого типа и колонна прямоугольного сечения, то

фундамент в плане имеет прямоугольную форму и размеры определяется по формуле (3.3):

Определяем длину фундамента по формуле (3.4):

Определяем осредненное расчетное значение удельного веса грунтов _II, залегающих ниже подошвы фундамента (на глубину ) по формуле (3.6), кН/м³:

Удельный вес грунта, при наличии уровня подземных вод, определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле (3.7):

осреднённое значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента:

γ_с1 = 1,4; γ_с2 =1,4 (принимаем по табл. В.2 [1] при );

k = 1,1; k_z = 1;

М_γ = 1,74, М_q = 7,95, М_с = 9,76 (принимаем по табл. В.3 [1], при φ^II = 35,45°);

с _II =0,67 кПа;

d_b =2,0 м– глубина подвала.

Приведенная глубина заложения фундамента:

(3.23)

h_s =1,65 м – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

γ_ef = 25 кН/м³ – расчетное значение удельного веса пола подвала

h_ef = 0,3 м – толщина пола подвала.

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле (3.5):

_{Уточняем значение ширины при R = 1002,92 кПа по формуле (3.2):}

( > на 10%), т.к. фундамент внецентренно нагружен.

Ширина по формуле (3.3):

Определяем осредненное расчетное значение удельного веса грунтов _II, залегающих ниже подошвы фундамента (на глубину ) по формуле (3.6), кН/м³:

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле (3.5):

Поскольку вычисленное значение R отличается от предыдущего менее чем на 5%, то принимаем b = 0,9 м.

Длина фундамента по формуле (3.4):

Момент сопротивления площади подошвы фундамента для прямоугольных фундаментов

Проверяем выполнение условий (3.8):

_{Т.к. условие не выполняется и принимая во внимание конструктивные требования к проектированию столбчатого фундамента назначаем b = 1,1 м.}

Определяем осредненное расчетное значение удельного веса грунтов _II, залегающих ниже подошвы фундамента (на глубину ) по формуле (3.6), кН/м³:

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле (3.5):

Поскольку вычисленное значение R отличается от предыдущего менее чем на 5%, то принимаем b = 1,1 м.

_{Длина фундамента по формуле (3.4):}

Момент сопротивления площади подошвы фундамента для прямоугольных фундаментов

Проверяем выполнение условий (3.8):

Условие P_ср<R₁ не выполняются на 33,93% из 20% возможных, но при этом мы не можем уменьшить размеры столбчатого фундамента, исходя из конструктивных особенностей проектирования фундамента. Условие P_max<1,2R₁ выполняется на 4,16%, что меньше 10%. Следовательно, размеры фундамента подобраны правильно.

_{Следовательно,} принимаем размер фундамента