5. Расчёт столбчатого фундамента

При расчёте фундамента, определяют ширину подошвы фундамента и его высоту. Расчёт производят по нормативным нагрузкам. Нормативные нагрузки являются механизмами, которые устанавливаются нормами проектирования и при котором обеспечивается нормативная эксплуатация здания.

Определение грузовых площадок.

Грузовая площадка – площадь, с которой нагрузка передаётся на фундамент. Для фундаментов стаканного типа определение грузовой площадки для угловых, средних и пристенных колон.

Рис.11.

• F₁=(b/2)*a=(24/2)*12 = 144 м²

Для расчёта принимаем грузовую площадку:

F₁=144 м².

1. Определяем нормативную нагрузку действующих на фундамент по следующей формуле:

Р^н=Р_сн^н+Р_пок^н+Р_к^н+Р_ст^н+Р_фб^н;

где Р_сн^н – нормативная снеговая нагрузка;

Р_пок^н – нагрузка, оказываемая покрытием на колонну;

Р_к^н – вес колонны (определяется по справочнику);

Р_ст^н – вес стены;

Р_фб^н – вес фундаментной балки.

1. Нормативная снеговая нагрузка определяется по следующей формуле:

Р_сн^н=Р₀·к·F₁,

где Р₀ - удельное давление снега на 1 м² горизонтальной поверхности (Р₀=70кг/м²);

к - коэффициент перехода от удельного давления снега на горизонтальную плоскость к снеговой нагрузке на покрытие (к=0,8-1). Принимаем к=1.

Р_сн^н=70·1·144=10080 Н

2. Вес покрытия на колонну определяется по следующей зависимости:

Р_пок^н=q·F₁+Р_ф/2 ,

где q – вес 1 м² покрытия;

Р_ф – вес фермы или балки (по справочнику Р_ф=15,6 т)

1.2.1. Вес покрытия определяется по следующей формуле:

q=q_пл+q_руб+q_ут+q_ц.ст.

q_пл - вес 1 м² покрытия (q=2,2 т, размер 1.5х6.0м)

q_руб - вес 1 м² гидроизоляции ковра (рубероидный q_руб=1 кг/м³);

q_ут – вес 1 м² утеплителя, принимаем пенобетонный утеплитель с объёмной массой γ=1500 кг/м² , толщиной 2 см.;

q_ц.ст. – вес 1 м² цементной стяжки, принимаем цементную стяжку из среднего бетона γ=3 кг/м² и толщиной 2 см.;

q_пл = m_пл/F_пл = 2200кг/9м² = 244,4кг/м² ;

q_ут=1500·0,02=30 кг/м².;

q_ц.ст.=3·0,02=0,06 кг/м²;

1.2.2. Р_ф – вес балки 1БДРП18 – 1 Р_ф=8500 кг;

Р_пок^н=274,46*144+15600/2=47322 кг;

1.3. Определяем вес стены P_ст.по следующей формуле:

P^н_ст = F_ст·δ·γ_ст ,

где δ=0,3 м – толщина стены;

γ_ст =1200 кг/м³ - объемная масса стены;

площадь стены:

F_ст =a·h_ст=12*9,6 =115,2 м²

P^н_ст = 115,2·0,3·1200=41472 кг;

1.4. Определяем вес колонны P^н_к, по справочнику в зависимости от высоты H и поперечных размеров (400х400 мм).

P^н_кол=4200 кг (К96-1, крайние).

1.5. Определяем вес фундаментной балки Р_фб, по справочнику.

P^н_ф.б = 2900 кг (ФБН-1).

P^н = 47322+10080+41472+4200 +2900= 105975 кг.

2. Определяем ширину подошвы фундамента b.

;

P_т.р. – нормативное давление на грунт основания, глина P_т.р.=25т/м²;

m - коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения фундамента m=0,85;

γ – объёмная масса бетона для заливки фундамента γ = 2000 кг/м³;

H_ф – глубина фундамента;

2.1. Глубина фундамента определяется по следующей формуле:

H_ф=H^н ·m_t=0,8·1=0,8 м;

H^н - нормативная глубина промерзания грунта H^н=0,8 м;

m_t – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания m_t=0,95-1для двух пролетов.

.

3. Проверяем фундамент на жёсткость:

b ≤ b₁+2·Hф·tgα;

b₁=b-30 см=1,7-0,3=1,4 м;

tgα=0,67;

b₁ + 2·H_ф·tgα = 1,4+2·0,8·0,67=2,472 м.