Принципы расчета и конструирования отдельно стоящих центральнонагруженных фундаментов под сборные железобетонные колонны

 Фундамент под колонны выполняют из монолитного или сборного железобетона. Глубину заложения фундамента назначают в зависимости от гидрогеологических условий на площадке строительства, глубины промерзания грунта и др, а также с учетом необходимой заделки колонн. Центрально-нагруженные фундаменты проектируют квадратным в плане. Фундаменты состоят из плитной части и подколонника со стаканом для заделки сборной колонны. Плитная часть имеет обычно ступенчатую форму. Количество ступеней – не более трех. Высоту ступеней принимают равной 300, 450 и при большой высоте плитной части фундамента – 600 мм. Размеры по высоте подколонника и плитной части назначают кратными 150 мм. Размеры в плане подошвы фундамента, ступеней подколонника должны быть кратны 300 мм. Зазоры между стенками стакана и колонной для возможности рихтовки и качественного заполнения бетоном принимают в нижней части стакана 50 мм, в верхней – 75 мм. Глубину заделки колонны в стакан назначают не менее большего размера сечения колонны h_col. Глубина заделки колонны также должна удовлетворять требованию заделки рабочей продольной арматуры колонн.

 Исходными данными для проектирования фундамента являются расчетные значения продольных сил, передаваемых на фундамент, уровень верха фундамента, характеристики грунта.

Расчетную продольную силу N для расчета тела фундамента подсчитывают при коэффициенте надежности по нагрузке γf> 1. (принимают из расчета колонны первого этажа). Нормативную продольную силу Nn по формуле: N_n=N/g_f= где γ_f = 1,15- усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.

Высоту фундамента назначают по условиям заглубления или условиям заделки колонн, величина h округляется до размера, кратного 15 см. Глубину заложения фундамента принимают равной H= h +0,15м, где 0,15 м – расстояние от уровня чистого пола до верха фундамента.

Размер стороны подошвы квадратного в плане фундамента определяют по формуле, где R₀ – расчетное сопротивление грунта основания; γ_m = 20 кН/м³ – усредненный объемный вес материала фундамента и грунта на его ступенях.

Причинами разрушения фундаментов под сборные колонны могут быть продавливание дна стакана и раскалывание фундамента.

Проверку фундамента по прочности на продавливание колонной от дна стакана производят из условия: F£R_btU_mh_og, где F=N-p(h_col+2h_og) - расчетная продавливающая сила U_m=4(h_col+h_og) - среднее арифметическое периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания колонной от дна стакана.

Проверку прочности фундамента на раскалывание производят из условия N£2mgA₁R_bt, где μ = 0,75 – коэффициент трения бетона по бетону; γ = 1,3 – коэффициент условия работы фундамента в грунте; А₁ – площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси сечения колонны за вычетом площади стакана. Прочность фундамента считается обеспеченной, если удовлетворяется хотя бы одно из условий.