Определение размеров фундамента.

Размеры в плане подколонника под сборную железобетонную колонну можно принять исходя из минимальной толщины стенок, равной 150 мм. И зазора между колонной и стаканом, равного 75 мм. В результате минимальные размеры сечения подколонника равны:

b_иc.min = b_c+ 450 = 400 + 450 = 850 мм.

h_ис,min = l_c+ 450 = 400 + 450 = 850 мм.

С учетом модульности: b_иc= 900 мм.

h_ис= 900 мм.

Нормативное значение продольной силы: N_0II = 960 кН.

Максимальное краевое давление: P_max= 330 кПа.

Определим приближенно максимальные краевые давления от расчетных значений нагрузок при _f= 1,2 без учета веса грунта и фундамента.

P_max,1 = 1,2  P_max -   d = 1,2 330 – 20  1,1= 374 кПа.

r = R_bt / P_max1 = 660 / 374 = 1,76

C_L = ( l – l_uc ) / 2 = ( 2,4 – 0,9 ) / 2 = 0,75 м.

C_b = ( b – b_uc ) / 2 = ( 2,1 – 0,9 ) / 2 = 0,6 м.

Минимальная рабочая высота плитной части:

Так какh₀= 0,35 <C_b= 0,6 м. уточнений не требуется.

Принимаем общую высоту плитной части = 450 мм. Одна ступень.

Размеры ступени 2,1×1,5 м.

Максимальный вынос нижней ступени из условия прочности на продавливание (при условии равенства вылетов в обоих направлениях) можно определить по формуле:

где h₀₁= 450 – 35 = 380 м – рабочая высота нижней ступени.

Из конструктивных ограничений вынос нижней ступени не должен превышать:

3∙ h₀₁= 3∙(450 — 35) =1245 мм (с учетом модульности 1200 мм).

Так как

7. Проектирование фундамента на песчаной подушке.

Для песчаной подушки примем песок средней крупности с R₀ = 400 кПа и  = 20 кН/м³. N_0II = 1620 кН; М_0II = 210 кН; F_II =30 кН. Предварительно высота подушки h_b = 1м.

Площадь подошвы фундамента:

А = N_0II / (R -  d) = 960 / (400 – 201,1) = 2,54 м².

Примем соотношение сторон фундамента η = l/b= 1,5, тогда

; b=1,5м.

l= b∙ η = 1,3 · 1,5 =1,95 м; l= 2,1 м.

Среднее давление по подошве фундамента:

P_II = N_0II / (b  l) +   d < R;

P_II =960/ (1,52,1) + 201,1 = 326,76 кПа< R = 400 кПа.

Максимальное давление под краем фундамента

p_max=

где: N_II = N_0II +  d  A = 960 + 20  1,1 (1,5  2,1) = 1029,3 кН;

е = M_II / N_II = (М _0II + F_II  H_f )/ N_II = (210 + 300,9)/1029,3 = 0,23

Примем l=2,4;b=1,5.

Среднее давление по подошве фундамента:

P_II = N_0II / (b  l) +   d < R;

P_II =960/ (1,52,4) + 201,1 = 288,67 кПа< R = 400 кПа.

Максимальное давление под краем фундамента

p_max=

где: N_II = N_0II +  d  A = 960 + 20  1,1 (1,5  2,1) = 1029,3 кН;

е = M_II / N_II = (М _0II + F_II  H_f )/ N_II = (210 + 300,9)/1029,3 = 0,23

Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента

p₀ =p_II-¹d= 288,67 - 19,41,1= 267,33 кПа,

где: ¹= (19,41,1)/1,1 =19,4 кН/м².

Дополнительное давление, действующее на глину (под песчаной подушкой):

_zp=p₀= 0,6525267,33 = 174,43 кПа, коэффициент=0,6525 определен по табл.4.1 при=1,6 и=21/1,5 =1,33

Расстояние z принимается равным толщине подушки.

Площадь условного фундамента:

А_z=N_II/_zp=960/174,43 = 5,5 м².

a_z= (2,4 – 1,5)/2= 0,9 м.

b_z=

Расчетное сопротивление для глины с некоторым запасом можно определять без учета повышающих коэффициентов: .

R_z=0,361,519,4+2,431,119,4+4,4943 = 255,4 кПа.

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 2,1 м:

_zg=19,4*2,1+20*1=60,74 кПа.

Полное напряжение на слабый слой

_z=174,43+60,74=235,17 кПа < R_z = 255,4 кПа.

Примем угол = 45° , тогда размеры песчаной подушки по низу:

b_n =1,5+2*1,0*tg 45⁰ =3,5 м,

L_n = 2,1+2*1,0* tg 45⁰=4,1 м.

Грунтовую подушку выполняют в виде единого грунтового массива под все здание.