Проверка прочности подстилающего слоя и корректирование размеров подошвы фундамента

При наличии в пределах сжимаемой толщи под фундаментом слоя грунта меньшей прочности, чем вышележащих слоев, нормами [7] предусмотрена проверка давления на кровлю слабого слоя.

Если слабый слой расположен на глубине z от подошвы фундамента (рис. 4.1), то его размеры должны определяться так, чтобы обеспечивалось следующее условие:

σ_zp + σ_zg £ R_z, (4.1)

где σ_zp і σ_zg – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа;

R_z – расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, кПа.

1, 2 – верхние слои грунта; 2 – подстилающий слой

Рисунок 4.1 – Схема для проверки расчетного сопротивления

подстилающего слоя грунта

R_z вычисляется по общей формуле (2.3) для условного фундамента шириной b_z, которая равна:

(4.2)

где A_z = N/σ_zp=4400/264,4=12.86; a = (l – b)/2=(4.2-3)/2=0.6;

N - вертикальная нагрузка на основание от фундамента, =4400кН;

l, b - соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м.

117,8 + 264,4 £ 1038.13

Условие (4.1) выполняется, размеры подошвы фундамента не изменяем.

Определение размеров фундамента

Дано: l_c = 1400 мм

b_с = 500 мм

b_f = 3000 мм

l_f = 4200 мм

d = 2400 мм

H_ф=d-150=2400-150=2350 мм=2,25 м.

Принимаем ширину ступени фундамента равной: 1.1м

Определяем высоту ступени фундамента:

м;

Принимаем ширину ступеней фундамента равными:

Вид в плане:

Материалы для монолитного железобетонного фундамента:

- Бетон класса С 12\15.

- Арматура класса А400С.

- Бетонная подготовка:

материал – бетон класса С8\10;

толщина – 100 мм.

Расчет фундамента на продавливание

Высота ступенчатой части h_0,_pl проверяется на продавливание подколонников. В условном расчете принято, что продавливание происходит по боковой поверхности усеченной пирамиды, меньшим основанием которого служит площадь подколонника, а боковые грани наклонены под <45° к горизонтали.

Расчет на продавливание производится из условий, чтобы действующие усилия были восприняты бетонным сечением фундамента без установки поперечной арматуры.

Расчет на продавливание при монолитном сопряжении колонны с фундаментом, а также при стаканном сопряжении сборной колонны с высоким фундаментом, при высоте подколонника, удовлетворяющий условию:

В этом случае продавливание плитной части рассматривается на действие продольной силы N и изгибающего момента M.

Условия прочности на продавливание для внецентренно нагруженного прямоугольного фундамента рассматривается только для одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания:

-продавлюющая сила;

-расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

-среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образовавшихся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения;

-рабочая высота сечения плитной части, расстояние от верха плитной части до середины арматуры.

-площадь продавливания;

-максимальное краевое давление на грунт от расчетной нагрузки, приложенной на уровне верха обреза фундамента.

Определяем продавливание для фундамента с развитым подколонником:

для ступени:

Средний периметр пирамиды продавливания U_m заменяем средним размером проверяемой грани b_m.

Если

тогда

Армирование фундамента

Сечение рабочей арматуры подошвы фундамента и определяем из расчета на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по грани колонны.

Подбор арматуры производится в обоих направлениях; армирование осуществляется по результатам расчета нормальных сечений на действие изгибающего момента.