Фундамент розраховується на дію навантажень, які передаються з колони першого поверху, навантаження від власної ваги фундаменту і ґрунту, що знаходиться на його уступах.
Навантаження від власної ваги фундаменту і ґрунту на його уступах враховують відніманням із розрахункового опору ґрунту величини gmH 1, де gm = 20 kН/м3 – усереднена вага одиниці об’єму фундаменту і засипки над ним, H 1 – глибина закладання фундаменту.
Фундамент під центрально-навантажену колону проектують квадратним в плані. Потрібна площа підошви фундаменту:
, | (5.1) |
де N – поздовжня сила, що передається колоною на фундамент, обчислена за формулою (4.13);
R 0 – розрахунковий опір ґрунту по завданню;
gn = 1.15 – коефіцієнт надійності за навантаженням;
,
тут – довжина замурування колони у стакан (hc – розмір поперечного
перерізу колони, d – діаметр стержнів колони);
hf – глибина закладання фундаменту, яка призначається в залежності від
гідрогеологічних умов на будівельному майданчику, глибини промерзання
ґрунту, наявності підземного господарства та на основі техніко-економічних
розрахунків, у відповідності зі СНиП 2.02.01-83.
|
|
По знайденій площі підошви фундаменту визначаються мінімальні розміри сторін квадратної підошви:
. | (5.2) |
Остаточно розміри сторін підошви фундаменту a ³ а min і b ³ b min приймаються кратними 300 мм, а площа підошви А = a × b.
Розраховується робоча висота фундаменту з умови продавлювання:
, | (5.3) |
де bc, hc – розміри поперечного перерізу колони;
Rbt – розрахунковий опір бетону фундаменту на осьове розтягання;
– тиск ґрунту на одиницю площі підошви фундаменту.
Повну висоту фундаменту Н установлюють з умов: 1) продавлювання Н = h 0 + a, де тут d – діаметр арматури, с – захисний шар бетону, що дорівнює не менше 35 мм при установці фундаменту на бетонну підготовку і не менше 70 мм при відсутності бетонної підготовки; 2) закладення колони у фундамент h = (1…1.5) hc + 50 + 200, мм; 3) анкерування поздовжньої арматури колони (10…18) d, де d – діаметр стержнів колони. З трьох значень приймається більше значення висоти фундаменту.
При висоті фундаменту Н < 90 см приймають два уступи, а при Н ³ 90 см – три уступи. При цьому висота фундаменту приймається кратною 300 мм, а висота уступу – рівною 300 мм.
Робоча висота нижнього уступу приймається такою, щоб вона відповідала умові міцності за поперечною силою без поперечного армування у похилому перерізі, яке починається у перерізі ІІІ-ІІІ (див. рис. 11):
, | (5.4) |
У формулі (5.4):
|
|
; | (5.5) |
.
Розрахункові згинальні моменти у перерізах І-І і ІІ-ІІ від дії реактивного тиску ґрунту:
; | (5.6) |
; | (5.7) |
. | (5.8) |
Переріз робочої арматури на усю ширину фундаменту обчислюється за формулами
; | (5.9) |
; | (5.10) |
. | (5.11) |
З трьох значень перерізу робочої арматури приймають більше значення і по ньому приймається по сортаменту (табл. А.7 додатку А) кількість стержнів і їх діаметри.
| ||
Рис. 11. Фундамент під колону. | ||
Армують фундамент зварними сітками зі стержнів періодичного профілю діаметром не менше 10 мм і кроком 100…200 мм в обох напрямках. Зварну сітку встановлюють по підошві фундаменту з дотриманням захисного шару бетону. Товщина нижньої плити під дном стакану повинна бути не менше 200 мм. Зазори між колоною і стінкою стакану повинні бути: по низу – не менше 50 мм, по верху – не менше 75 мм. Товщина стінок стакану по верху повинна бути не менше ¾ висоти верхньої ступені (а ³ 0.75 d 1) і не менше 200 мм.