4. Расчет фундамента ф-2

Фундамент Ф-2 центрально загружен. Под сборные центрально-загруженные колонны обычно принимаются фундаменты стаканного типа квадратные в плане (рис.9). Глубина заделки колонны в фундамент , а толщина нижнего гнезда – не менее 200 мм. Защитный слой арматуры при отсутствии подготовки под фундамент – ≥ 70 мм, а при наличии песчано-гравийной подготовки – ≥ 35 мм. Тогда

мм.

Толщина стенок стакана принимается не менее 20 см и не менее 0,75 высоты верхней ступени фундамента.

Высота фундамента зависит от прочности его против продавливания по поверхности пирамиды. Давление от колонн в фундаменте передается, отклоняясь от вертикали в пределах 45˚. Этим руководствуются при назначении размеров верхних ступеней фундамента. Высоту ступней назначаем

, мм

В курсовом проекте можно принять двухступенчатый фундамент, квадратный в плане.

Необходимая площадь подошвы фундамента:

= , м,

где – нормативная нагрузка, передаваемая колонной на фундамент, кН;

и берутся из таблицы 4, расчётная нагрузка, от колонны - ; – условное расчетное давление на грунт, МПа; (табл. 1), = 0,014 Кн/см² – осредненная нагрузка от единицы объема фундамента и воды на его уступах ; – в проекте принять равной расстоянии от поверхности воды до подошвы фундамента, = 6 м.

Размер сторон фундамента и округляется в большую сторону квадратным 10 см.

Минимальная полезная высота фундамента с квадратной формой в плане из условия его прочности против продавливания может быть найдена по приближенной формуле (3)

, м

где – размеры поперечного сечения колонны, мм;

– расчетная нагрузка в сечении у верха фундамента, кН;

– расчетное сопротивление бетона при растяжении, МПа;

– давление на грунт и отпор грунта, кН/м²;

.

Тогда: , см.

Из конструктивных соображений = h₀+25, см. Из двух значений принимают большее с округлением кратным 10 см. Отсюда полезная высота = .

Полезная высота нижней ступени принимается такой, чтобы она отвечала условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сечении 3-3.

Для единицы ширины этого сечения должно быть:

, кН/см.

Кроме того, полезная высота нижней ступени должна быть проверена на прочность против продавливания по условию:

, кН,

где = 4( ), см;

– расчетная продавливающая сила, кН;

Если условие соблюдается, то армирование фундамента по подошве определяется по нормальным сечения 1-1, 2-2 (рис.9). Значение расчетных изгибающих моментов в этих сечениях при квадратной форме фундамента в плане:

, кН·м;

Сечение рабочей арматуры:

, мм²;

, мм².

Число стержней принимается в таком количестве, чтобы шаг их был не менее 100 мм и не более 300 мм.

Далее находятся проценты армирования с минимально допустимым, равным 0,1%, то есть:

.

Где принятая площадь сечения арматуры по большей из двух значений и .

Рис. 9. Схема фундамента стаканного типа.