3.1.4 Конструирование фундамента

Расчет на продавливание производится из условия, чтобы действующие усилия были восприняты бетонным сечением фундамента без установки поперечной арматуры. Это достигается соблюдением условия

Q ≤α⋅b_p⋅h₀⋅R_bt, (29)

где Q – продавливающая сила, кН;

α – коэффициент, зависящий от вида бетона (для тяжелого бетона α = 1);

b_p – средний периметр граней пирамиды продавливания, учитываемых в расчете, м; h₀ – высота пирамиды продавливания, м;

R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению, кПа (для бетона класса по прочности В25 R_bt =1050 кПа).

Рисунок 4- Схема образования пирамиды продавливания

В зависимости от вида расчетов на продавливание (по четырем сторонам для центрально нагруженных квадратных в плане фундаментов или по короткой стороне во всех остальных случаях) определяются величины Q и b_р

При расчете на продавливание по четырем сторонам средний периметр боковой поверхности пирамиды продавливания b_р равен:

где b_uc и l_uc – соответственно ширина и длина меньшего основания пирамиды продавливания, м;

b_uc =0,3+0,1=0,4;

l_uc =0,4+0,1=0,5;

Принимаем , при этом

Принимаем

При расчете на продавливание по короткой стороне продавливающую силу Q определяют по формуле:

где A₀ – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания, отнесенная к рассматриваемой грани пирамиды продавливания;

², м² (32)

P_max – максимальное давление грунта на площадь А₀ определяется без учета веса фундамента и грунта на его уступах, кПа

где W = b⋅l²/6=(2,2·2,93²)/6=3,15

Полусумма оснований расчетной боковой грани пирамиды продавливания определяется по формуле:

Сделаем проверку исходя из условия продавливания:

03, кН

Q≤1⋅2,8⋅0,25⋅1050=735 кН

≤ 735 кН

Расчёт фундаментной плиты на изгиб. Расчёту подлежат нормальные сечения плиты в месте изменения ее толщины. Такими сечениями являются сечения по грани подколонника или по грани ступени. Плита рассчитывается как консольная балка длиной с, защемленная в расчётном сечении и загруженная давлением грунта. Расчёт ведется на единицу ширины плиты. Изгибающий момент в расчетном сечении плиты (на единицу её ширины) определяется по формуле:

где Р_с – давление в расчётном сечении, кПа;

а – длина или ширина подошвы фундамента, м;

Проверяем условие:

Проверяем условие:

3.2 Расчет и проектирование свайного фундамента

3.2.1 Выбор глубины заложения подошвы ростверка и размеров свай

В зависимости от конструктивного решения сооружения и нагрузок свайные фундаменты могут устраиваться в виде:

1) одиночный свай – под колонны или отдельно стоящие опоры при вертикальной нагрузке на фундамент до 1000 кН;

2) кустов – под колонны с размещением двух и более свай, связанных ростверком;

3) лент – под стены зданий и сооружений с расположением свай в один, два ряда или в шахматном порядке;

4) сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения небольших размеров в плане, если по расчёту ширина ростверка близка к шагу колонн.

Вид применяемых в фундаменте свай (забивных, буронабивных, буроопускных и т.д.) зависит от грунтовых условий площадки и передаваемых на фундамент нагрузок. В курсовом проекте применяются забивные призматические сваи.

Глубину заложения подошвы ростверка назначают с учетом, конструктивных особенностей подземной части здания (наличия подвала, технического подполья и т.д.), высоты ростверка и глубины сезонного промерзания грунтов. Верх ростверков бесподвальных зданий принимается на 150 мм ниже планировочной отметки. В жилых и общественных зданиях с подвалом отметка подошвы ростверка под наружные стены равна отметке пола подвала, а под внутренние – отметка верха ростверка – отметке пола подвала. В производственных зданиях с подвалом отметка верха ростверка принимается равной отметке пола подвала.

Глубина заложения подошвы ростверка, в зависимости от глубины сезонного промерзания грунтов, принимается в соответствии с требованиями для фундаментов мелкого заложения. Высота ростверка под стену принимается для предварительных расчетов равной 300 мм, ширина не менее 400 мм. В ростверках свайных фундаментов каркасных зданий устраивается стакан под колонну, при этом высота ростверка должна быть такой, чтобы слой бетона ниже дна стакана был не менее 400 мм.