5.2. Определение размеров подошвы фундамента

При определении размеров подошвы фундамента расчетные усилия принимаются при _F = 1,0

,

где _Fm = 1,35 – усредненный коэффициент безопасности по нагрузке.

Размеры подошвы центрально нагруженного фундамента определяются из условия

,

где R – расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента;

m_m – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его ступенях (допускается принимать m_m = 20 кН/м³);

H_f – глубина заложения фундамента.

Центрально нагруженные фундаменты принимают квадратными в плане

.

Размеры подошвы монолитного фундамента принимают кратными 300 мм.

Площадь подощвы фундамента принимают после установления конструктивного размера a_f

.

5.3. Определение высоты плитной части монолитного фундамента

Высота плитной части монолитного центрально нагруженного фундамента определяется исходя из обеспечения прочности по наклонному сечению и на продавливание подколонником плитной части фундамента.

Рис. 5.2. Схема армирования фундамента

Реактивное давление грунта на подошву фундамента

.

Предварительно рабочая высота плитной части фундамента может быть назначена из условия

;

где p – расчетное давление грунта на подошву фундамента, кН/м²;

–вылет консоли фундаментной плиты, м;

a_f – размер подошвы фундамента, м;

Общая высота плитной части фундамента

h_pl = d + c

где c = c_nom + ,

c_nom – величина защитного слоя арматуры фундамента.

Ступени фундаментов выполняют высотой 300 или 450 мм. Рекомендуемая высота ступеней в зависимости от высоты плитной части фундамента приведена в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Общая высота плитной части фундамента, мм	Высота ступеней, мм
	h1	h2	h3
300	300	–	–
450	450	–	–
600	300	300	–
750	300	450	–
900	300	300	300
1050	300	300	450

5.4. Подбор рабочей арматуры подошвы фундамента

Под действием реактивного давления грунта p ступени фундамента работают на изгиб как консоли, защемленные в теле фундамента.

Изгибающие моменты определяют в сечениях по граням уступов

,

где p – реактивное давление грунта под подошвой фундамента;

a_f – ширина фундамента;

l_i – расстояние от края фундамента до расчетного сечения.

Площадь сечения арматуры на 1 м.п. подошвы определяют по формуле:

,

где d_i – рабочая высота сечения.

Рис. 5.3. Расчетная схема фундамента при расчете его плитной части

По бóльшему из значений, полученных в каждом из расчетных сечений, принимается диаметр и шаг стержней.

Диаметр рабочих стержней арматуры подошвы фундамента – 12…18 мм. Шаг стержней принимается не менее 100 мм и не более 200 мм. Одинаковое количество стержней с одинаковым шагом принимается в обоих направлениях. Площадь принятых стержней в каждом направлении равна A_s.

Для значения коэффициента армирования нижней ступени плитной части фундамента, определенного ко всей ширине фундамента, должно выполняться условие

где – площадь всей арматуры плитной части в одном из направлений,

– ширина плитной части фундамента,

– рабочая высота плитной части фундамента.

Для значения коэффициента армирования плитной части фундамента, отнесенного к ширине фундамента, равной должно выполняться условие

где A_s,punch – площадь арматуры плитной части в пределах ширины фундамента, равной ;

b_w – ширина плитной части фундамента поверху, но не более ;

d₁ – рабочая высота плитной части фундамента.

Для значения коэффициента армирования плитной части фундамента в пределах его средней части его ширины фундамента, равной должно выполняться условие

,

где m_Sd,x – минимальный требуемый изгибающий момент, который должна воспринимать арматура, установленная на единицу ширины плиты;

N_Sd – расчетная нагрузка передаваемая от колонны на фундамент;

 – коэффициент, определяющий значения моментов, принимаемый согласно таблицы 7.7 [1] равным 0,125;

f_yd – расчетное сопротивление арматуры плитной части фундамента;

d₁ – рабочая высота плитной части фундамента, в пределах его средней части шириной, равной .