Расчет фундамента на продавливание его колонной
Разрушение фундамента может происходить от продавливания колонной фундамента. Установлено, что разрушение фундамента при продавливании происходит по пирамиде продавливания. Нагрузка в теле железобетонного фундамента распределяется под углом 45о. Так как реакция грунта Ргр действует по всей поверхности подошвы фундамента, а нагрузка N распределяется в теле фундамента по пирамиде продавливания, то образуется неуравновешенная часть нагрузки – продавливающая сила F.
F=p(Aф – Ан.о.п.), где Ргр– реактивный отпор грунта, кПа, Aф–площадь фундамента, м2
Ан.о.п – площадь нижнего основания пирамиды продавливания;
Ан.о.п=ан.о.п. ·bн.о.п, м2
где ан.о.п,bн.о.п–стороны нижнего основания пирамиды продавливания определяются по формуле:
ан.о.п=hк +2hо
bн.о.п =bк+2hо
где hо – рабочая высота фундамента, м, hк,bк- размеры сечения колонны, м
В фундаментах должно выполняться условие прочности на продавливание:
F≤αRbtumho
где F— продавливающая сила;α— коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным α= 1;um — среднеарифметическое значений периметров верхнего и нижнего оснований
um =
Rbt— расчетное сопротивление бетона растяжению, принимается с коэффициентом
условия работы γb2 = 1.
Армирование монолитного фундамента.
В подошве фундамента устанавливаем сетку С-1 с шагом стержней 100 -200мм, диаметр стержней при длине фундамента до 3м – не менее 10мм, при большей длине – не менее 12мм.
Cтакан фундамента армируется конструктивно горизонтальными сетками С-2 из арматуры класса А400; тело фундамента армируем сетками С-3. Расположение сеток фиксируем вертикальными стержнями класса А240.
Подколонник отдельно стоящих фундаментов должны армироваться продольными стержнями и прикрепляемыми к ним арматурными сетками.
Диаметр продольных рабочих стержней подколонника принимается не менее 12 мм, остальная арматура назначается класса В500.
Арматурные сетки в подошву фундамента ставятся с защитным слоем бетона: аз.сл>30 мм в сборных фундаментах;
аз.сл>35 мм в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки (бетонная подготовка под фундаментами выполняется толщиной 100 мм из бетона класса В5);
Расчет свайного фундамента.
Порядок расчета.
1. Исходные данные для расчета:
- N, кН - расчётная нагрузка на уровне обреза фундамента
- Материал сваи: бетон В15, арматура А400
- Глубина заложения подошвы ростверка: h, м
- Грунтовые условия.
В свайных фундаментах глубину заложения подошвы ростверка чаще всего назначают в соответствии с конструктивными требованиями.
Выбор типа и размера свай.
Необходимо учитывать колонку грунтов. Если глинистый грунт имеет показатель текучести , то он не является хорошим основанием и должен быть прорезан сваей. Заглубление сваи в прочный грунт, принятый за основание, должно быть не менее 1 м; следует принять 1,5-3 м. тогда длина сваи:
и принимается кратной 0,5 м.
Если основанием является нескальный грунт, то свая является висячей.
Окончательно принять сваю согласно ГОСТ 19804-95.
Сбор нагрузок на сваю.
Определить нормативное и расчетное значение нагрузок, действующих на сваю от вышележащих конструкций.