Определение высоты фундамента

Высота фундамента определяется на расчетные нагрузки (первая группа предельных состояний) из условия сопротивления тела фундамента по граням условной пирамиды продавливания. Продавливающая сила является реактивной силой и действует по части площади подошвы фундамента, находящейся за пределами нижнего основания пирамиды продавливания. В результате действия продавливающей силы может произойти разрушение фундамента по граням, идущим под углом 45° от линии пересечения грани колонны с верхним обрезом фундамента к основанию фундамента.

Продавливающая сила определяется путем вычитания из расчетной нагрузки, передаваемой от колонны на фундамент, реактивного давления грунта, действующего на нижнее основание пирамиды продавливания (рис. 1.11), т. е.,

F _п= N – p _ф A_{н. ocн},                            (78)

где ; A _{н. осн} – фактическая площадь нижнего основания пирамиды продавливания.

Полученное таким образом значение продавливающей силы не должно превышать сопротивление бетона растяжению, действующему по граням пирамиды продавливания, т. е.,

 F _п£ a R_bt U_m h ₀.                                 (79)

где U _m – периметр контура расчетного поперечного сечения на расстоянии 0,5 h ₀ от границы площадки опирания сосредоточенной силы N ₁; U _m = 2(h_сol + b_сol + 2 h ₀).

Рис. 1.11. К расчету центрально нагруженного фундамента

Решая эти неравенства совместно, получаем формулу для определения высоты сечения фундамента из условия работы его на продавливание

                  (80)

Полная высота фундамента

где a – расстояние от подошвы фундамента до центра тяжести растянутой арматуры. Защитный слой фундамента может меняться в пределах 35–70 мм, в зависимости от характера основания. Защитный слой 35 мм применяется при сухих, плотно слежавшихся песчаных или гравелистых грунтах; 70 мм – при грунтах с естественной влажностью или при сильно влажных грунтах.    

Кроме того, для определения высоты фундамента существуют конструктивные требования из расчета достаточности заделки колонны и продольной арматуры колонны в стакане фундамента:

1)  мм,

где  – наибольший размер поперечного сечения колонны. Размер – 250 мм = (200 + 50) мм, где первая цифра – минимальная толщина днища стакана, полученная из расчета его на продавливание от собственного веса колонны в период монтажа, вторая цифра 50 мм – зазор между дном стакана и основанием колонны;

2) h _ф = 20 d_s + 250 мм,

где d_s – наибольший диаметр продольной арматуры колонны, мм.

Высота фундамента назначается кратной 100 мм. Установив высоту фундамента и размеры его подошвы, определяем количество ступеней фундамента и их размеры. При высоте фундамента h _ф до 800 мм принимаем две ступени; при h _ф ³ 900 мм – три ступени. Ступени следует располагать так, чтобы вертикальная грань каждой ступени не заходила за грань пирамиды продавливания. Если в результате разбивки ступеней выясняется, что нижняя ступень имеет большой вылет, то ее также следует проверить на продавливание.