4.2. Розрахунок гнучкого стрічкового фундаменту

Як уже підкреслювалось, за сучасних умов будівництва широко використовують гнучкі фундаменти з монолітного залізобетону. За своєю конструкцією вони можуть бути повністю монолітними або комбінованими (рис. 24).

Прийняття тієї чи іншої конструктивної схеми гнучких фундаментів обґрунтовується наявністю підвальної частини будівлі та можливістю використання збірних стінових блоків (останні доцільні, коли маємо перекриття із збірних плит чи панелей).

Рис. 24. Можливі конструктивні схеми гнучких фундаментів:

монолітні: а – безпідвальна будівля, б – підвальна будівля;

комбіновані: в – 1 – монолітний залізобетон, 2 – збірні стінові фундаментні блоки

Порядок розрахунку, що викладений в п.п. 3.1…3.4, є єдиним як для збірних, так і для монолітних фундаментів. Проте, порівняно з розрахунком стрічкових фундаментів із збірних блоків (п.п. 3.5, 3.6), деякі попередні вимоги, що пов’язані із загальною побудовою розрахункових схем, змінюються.

Так, глибина закладання підошви фундаменту призначається за умови d  d_min, але попередні розміри за висотою фундаменту можуть не обмежуватися висотою збірних блоків. Висота фундаменту призначається кратною 100 мм. При цьому прив’язка будинку до оточуючої поверхні зберігається як і для варіанту фундаментів із збірних блоків. Товщина фундаментної стіни призначається кратною 50 мм із монолітного залізобетону та 100 мм при використанні збірних стінових блоків. Фундаментна стінка повинна забезпечувати надійне опирання несучих конструкцій будівлі (див. п. 3.4). В звичайній практиці мінімальна товщина фундаментних стін складає 300 мм, хоча за умови міцності їх конструктивна товщина може бути зменшена до 200…250 мм (при забезпеченні умов опирання стінових конструкцій будівлі).

Товщина плити фундаменту мінімально може складати 200 мм (за умови влаштування бетонної підготовки товщиною 50…100 мм). Звичайно для невеликих за шириною стрічкових фундаментів приймають 300 мм. Прийнята товщина плитної частини перевіряється на її продавлювання фундаментною стіною.

Для підвальних приміщень необхідно враховувати, що мінімальне заглиблення фундаменту нижче рівня підлоги підвалу повинно складати 0.5 м (за умови влаштування бетонної підлоги ця величина може бути зменшена так, щоб загальний тиск ґрунту підготовки з конструкцією підлоги не був менше тиску ґрунту засипки з боку ґрунтової підлоги на рівні підошви фундаменту). Для влаштування підлоги необхідно залишати між верхнім обрізом плитної частини та рівнем підлоги не менше 50 мм. Ці вимоги і використовують при призначенні d і d₁ для гнучких фундаментів. Проте, при використанні армованої підлоги та забезпеченні достатньої несучої здатності основи за І-м граничним станом величина мінімального заглиблення може бути значно меншою 0.5 м, що підтверджується окремим розрахунком.

Приведені роз’яснення повною мірою відносяться до малозаглиблених та мілкого закладання стрічкових фундаментів. Для заглиблених фундаментів їх конструкція виконується більш складною, так як необхідно додатково сприймати значний горизонтальний тиск оточуючого ґрунту. В цьому випадку для фундаментів неглибокого закладання норми [2] рекомендують враховувати роботу всієї фундаментно-підвальної частини. Такі розрахунки є предметом розгляду при навчанні за спеціалізацією, а в основному курсі детально не розглядаються.

Розглянемо приклад розрахунку стрічкового гнучкого фундаменту під несучу стіну будинку з підвалом.

Вихідні дані: використовуємо вихідні дані з розрахунку збірного стрічкового фундаменту, які приведені в п. 3.6, при тому, що N^II = 283.4 кН/м. Його конструкцію приймаємо комбінованою: плитну частину – монолітною залізобетонною, фундаментну стінку – із збірних стінових фундаментних бетонних блоків. При складанні розрахункової схеми фундаменту використаємо приведену на рис. 19 схему як таку, що за умови прив’язки та заглиблення відповідає вимогам конструювання комбінованого фундаменту. Товщину плитної частини фундаменту приймаємо 300 мм.

Примітка. Для студентів, що не мають практичного досвіду з проектування фундаментів, при призначенні товщини фундаментної плити з монолітного залізобетону можна орієнтуватися на конструктивні розміри збірних фундаментних залізобетонних плит (див. додаток 2). Тобто, при очікуваній ширині фундаменту до 1.6 м товщину плити приймаємо 300 мм (в усіх випадках це може бути початкова товщина). При збільшенні b приймаємо спочатку h_п = 350 мм зі збільшенням через 50 мм до 500…600 мм.

Розрахункову схему такого перерізу приведено на рис. 25.

Бачимо, що розра-хункова схема практично повторює таку ж схему для фундаментів із збірних блоків.

Ширина стрічкового фундаменту при R₀ = 225 кПа:

= = 1.60 м.

Уточнюємо величину R за формулою (Е.1) додатку Е норм [2] (див. приклад в п. 3.6: d_b = 1.9 м, _ІІ^І = 16.96 кН/м³):

Уточнюємо необхідну ширину підошви фундаменту при R₁ = 263.2 кПа:

= 1.32 м.

Проводимо уточнення величини R:

При R = 260.2 кПа маємо уточнене значення b:

= 1.34 м.

Перевіряємо достатність розрахунків за зміною величини b:

.

Приймаємо ширину фунда-ментної плити з урахуванням наявності підвалу зменшеною, тобтоb = 1.30 м (кратною 100 мм). Тут же зауважимо, що при менших величинах b їх розмір можна приймати кратним 50 мм.

Складаємо ескіз перерізу фундаменту (рис. 26) та прово-димо збір навантажень на рівні підошви: а) для другого гранич-ного стану (табл. 31) – для перевірки тиску по підошві фундаменту; б) для першого гра-ничного стану на рівні верхнього обрізу фундаментної плити – для розрахунку на продавлювання (там же). Використаємо вагу стінових блоків з п.3.6.

Таблиця 31