VI.3 Назначення глибини закладання підошви фундаменту на штучній основі.

Виконується за такими ж факторами (інженерно-геологічні умови, район будівництва, глибина промерзання, технологічний і конструктивній фактори). Тому з навчальною метою глибина закладання підошви фундаменту може бути прийнята такою, як для фундаменту на природній основі.

VI.4 Навантаження на фундаменти.

Навантаження на фундаменти визначені для варіанту природної основи залишаються без зміни і приймаються такими, як і для фундаментів на природній основі.

Рис. 17. Схема навантажень на фундамент будівлі.

VI.5 Розрахунок і конструювання окремо стоячого фундаменту під колону на штучній основі.

Розрахунок і конструювання окремого фундаменту на штучній основі під колони або стрічковий фундамент під несучі стіни чи ряд колон пропонується виконувати в тій же послідовності, що і фундаментів на природній основі:

1. За визначеними фізико-механічними характеристиками штучної основи (див. зведена таблиця), розраховується розрахунковий опір ґрунту штучної основи в першому наближенні за формулою:

2. Розраховується необхідна площа підошви фундаменту в першому наближенні:

3. Визначається ширина підошви фундаменту в першому наближенні:

4. Визначається розрахунковий опір ґрунту штучної основи в другому наближенні:

5. Розраховується необхідна площа підошви фундаменту в другому наближенні:

6. Визначається ширина підошви фундаменту в другому наближенні:

7. Перевіряється збіжність розмірів підошви фундаменту першого і другого наближення: .

8. Якщо умова збіжності не виконується, то розрахунки повторюються.

9. Після досягнення збіжності розмірів підошви фундаменту округляють розміри підошви фундаменту до кратних 0,1м в більшу сторону і перевіряють розподіл контактних напружень під підошвою фундаменту за формулою:

10. Якщо умови розподілу контактних напружень , не задовольняються, то розмірами конструкції підошви фундаменту при постійній площі регулюють так, щоб вплив моменту на розподіл напружень був найменшим, тобто збільшують довжину підошви фундаменту при постійній площі до конструктивно можливих розмірів. Але якщо на фундамент передаються значні згинаючи моменти, то для задовільнення умови , виникає необхідність збільшення розмірів підошви фундаменту пропорціонально діючим згинаючим моментам до виконання умови.

11. Конструювання фундаменту виконується за тією ж схемою, що і для фундаментів на природній основі.

1. Тип фундаменту визначається за умови глибини закладання підошви фундаменту:

; - конструкція фундаменту без підколонника;

; - конструкція фундаменту з підколонником.

б) Розміри поперечного перерізу підколонника назначається за умови, щоб товщина стінки стакану під збірні залізобетонні колони, що розміщується в підколоннику була більше 200мм, тобто:

;

в) Оптимальна висота конструкції фундаменту (для фундаменту старанного типу без підколонника), або його плитної частини (для фундаменту з підколонником) визначається за формулами:

Для прямокутного в плані фундаменту без підколонника.

Для прямокутного в плані фундаменту з підколонником.

Для квадратного в плані фундаменту без підколонника.

Для квадратного в плані фундаменту з підколонником.

Для круглих в плані фундаментів.

Розміри отримані розрахунком оптимальної висоти конструкції фундаменту округляють до кратних модулю опалубки по висоті, який дорівнює М₀=150 мм.

г) Перевіряється попередньо прийнята конструкція фундаменту на жорсткість за умови:

b≤ b_пк+H₀ , l≤ а_пк+H₀ - фундамент жорсткий;

b≥ b_пк+H₀ , l≥ а_пк+H₀ - фундамент гнучкий;

Жорсткий фундамент не потребує перевірки його конструкції по міцності на продавлювання. Гнучкий фундамент вимагає перевірки міцності конструкції фундаменту на продавлювання.

д) Виконується перевірка гнучкого фундаменту за міцністю на продавлювання за формулою:

де: N_прод – продавлюючи навантаження на підошву фундаменту від середнього тиску ґрунту, що передається на гнучкий фундамент за межами граничних розмірів піраміди продавлювання: b_гр=b_к(пк)+2Н₀; l_гр=а_к(пк)+2Н₀.

N_прод визначається за формулою:

А – розрахункова площа підошви фундаменту: А=b·l (м²);

А_гран – гранична площа основи піраміди продавлювання: А_гран=b_гран·l_гран (м²);

k – коефіцієнт умови роботи матеріалу фундаменту на розтягування, k =0,9;

- розрахунковий опір бетону на розтягування приймається за таблицею №13 СНиП 2.03.01-84 або відповідного ДБН;

- середній периметр піраміди продавлювання: b_ср=b_к+ b_гр+ а_к+l_пр – для фундаменту без підколонника: b_ср=b_пк+ b_гр+ а_пк+l_пр – для фундаменту з підколінником.

Для випадку, коли фундамент по одній стороні жорсткий (b), а по іншій (l) гнучкий, для визначення b_ср в формулу замість b_гр підставляють b (b_гр= b), b_ср=b_пк+ b+ а_пк+l_пр.

Отримана розрахунком необхідна висота конструкції фундаменту або його плитної частини закруглюються в більшу сторону до розмірів кратних 150мм по висоті і порівнюється з визначеною оптимальною висотою Н₀, корегованою до розмірів кратних 150мм.

Якщо в порівнянні h_u>Н₀, то висота конструкції фундаменту назначається рівною h_u .

Якщо в порівнянні h_u<Н₀, то висота конструкції фундаменту назначається рівною Н₀ .

За прийнятою висотою плитної частини фундаменту з підколінником визначається висота h_пк: h_пк≤d- h_u; h_пк≤d- H₀.

Отриману розрахунком і прийняту для конструкції фундаменту висоту «Н» або висоту плитної частини фундаменту з підколонником Н_пл розділяють по висоті на окремі ступені. Висота ступені назначається кратною модулю М₀=150 мм, аналогічно як для фундаменту на природній основі.

Максимально можливий винос нижньої ступені фундаменту С₁ визначається із умови міцності ступені на зріз по грані за формулою: (м), аналогічно як для фундаменту на природній основі.

е) Виконується перевірка конструкції фундаменту на розколювання згідно з формулами №…, як для фундаменту мілкого закладання на природній основі.

Всі конструктивні сполучення колони з фундаментом виконуються такими як для фундаменту на природній основі.