Общая высота вне зависимости от глубины промерзания

Общая высота фундамента вне зависимости от климатических условий:

,                                            (8.4)

где

 – толщина плиты, равная:

,                                                  (8.5)

где

200 – минимальная толщина фундаментной плиты из условия непродавливания при монтаже колонны;

50 – толщина слоя подливки из ЦПР.

Высота фундамента с учётом глубины промерзания

С учётом глубины промерзания толщина фундамента должна быть не менее:

,                                 (8.6)

С учётом требования по кратности размеров 150 мм принимаем окончательно:

 

 

Толщина плитной части из расчёта на продавливание

Площадь фундамента

Требуемая площадь фундамента определяется по формуле:

,                                       (8.7)

где

 – усреднённая плотность фундамента и грунта на его уступах.

Среднее давление под подошвой от расчётных нагрузок

Вычисляется по формуле:

,                       (8.8)

Толщина плитной части

Из условия непродавливания внешней нагрузкой толщина плитной части:

, (8.9)

где

 – защитный слой при условии, что под фундаментом есть бетонная подготовка, а уровень грунтовых вод низок.

Принимаем 2 ступени по 300 мм, тогда подколонник .

Горизонтальные размеры

Тип эпюры и размеры

Для определения длины фундамента  необходимо предварительно задаться типом эпюры давления под подошвой фундамента.

Принимаем эпюру типа 1 (см. рис. 26).

В этом случае длина фундамента определяется по формуле:

,                                         (8.10)

где

 – эксцентриситет от нормативных нагрузок:

,                                   (8.11)

Рис. 26. Тип эпюры 1.

 

 - коэффициент, вычисляемый по формуле:

,       (8.12)

где

 – соотношение между шириной и длиной фундамента, принимаемое в пределах .

По формуле (4.10) получаем:

Длина фундамента должна быть кратна 300 мм, поэтому принимаем .

Ширина фундамента:

С учётом кратности 300 мм принимаем

 

Проверка несущей способности грунта при выбранных размерах фундамента

Нормативные нагрузки на уровне подошвы

Нормативные нагрузки на уровне подошвы фундамента вычисляются по формулам:

,            (8.13)

,                         (8.14)

Эксцентриситет

Эксцентриситет от нормативных нагрузок на уровне подошвы фундамента:

,                                      (8.15)

Давление под подошвой фундамента

При значении  давление на грунт определяется по формуле:

, (8.16)

Среднее давление под подошвой:

,           (8.17)

По максимальному давлению:

,                            (8.19)

Условия выполнились, оставляем принятые размеры фундамента.

Определение вылета первой ступени

Расчётные нагрузки на уровне подошвы

Расчётные нагрузки на уровне подошвы фундамента определяются по формулам:

,  (8.20)

,                    (8.21)

где

 – коэффициент надёжности по весу фундамента и грунта на его уступах.

 

 

Эксцентриситет от расчётных нагрузок

Определяется по формуле:

,                  (8.22)

Давление на грунт от расчётных нагрузок

Поскольку  давление на грунт определим по формуле (8.16), подставив расчётные значения нагрузок:

Среднее давление по (8.17):

Вылет

Задаёмся ранее принятой толщиной первой ступени 300 мм. В этом случае вылет составит:

,                     (8.23)

Принимаем вылет .

Геометрия сечения

Геометрия сечения приведена на рисунке 27. Опалубочный чертёж – см. Прил. 1.

Рис. 27. Геометрия фундамента.

Проверка на продавливание

Проверка по линии 1–1

Расчётный контур определяется по формуле:

,                      (8.24)

Площадь пирамиды продавливания:

,           (8.25)

Давление с учётом веса стены:

,                                    (8.26)

Продавливающая сила – (от , приходящей с колонны):

,           (8.27)

Условие непродавливания:

,                                          (8.28)

Прочность по сечению 1–1 обеспечена.

Проверка по линии 2–2

Расчётный контур по (8.24):

Площадь пирамиды продавливания по (8.25):

Давление

Продавливающая сила по (4.27), (  – с учётом веса фундамента, грунта и стены):

Проверка условия (8.28):

Прочность по линии 2–2 обеспечена.

Проверка по линии 3–3

Расчётный контур по (8.24):

Площадь пирамиды продавливания по (8.25):

Давление

Продавливающая сила по (4.27), (  – с учётом веса фундамента, грунта и стены):

Проверка условия (8.28):

Прочность по линии 3–3 обеспечена.