5. Расчет прочности тела столбчатого фундамента

Расчет прочности тела фундамента производится на расчетные нагрузки, приложенные на уровне обреза фундамента (без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах).

Определим площадь поперечного сечения арматуры из расчета фундамента на изгиб.

M_sd=== 330,12 кН*м

A_sd=== 21,68 см²

Подошва фундамента армируется сварной сеткой заводского изготовления с Ø стержней 16 мм S500 и шагом 200 мм в обоих направлениях. Конструктивно подколонник усиляется сетками из 4-х стержней Ø8 мм.

6. Определение размеров ленточного фундамента

Расчет ленточного фундамента ведется для полосы шириной 1 м.

Определим размеры фундамента исходя из условия:

P<R

Исходные данные для расчета:

• γ₁ = 1,4

• γ₁ = 1,2 (т.к. L/H = 39,9/9,7 = 4,11)

• k = 1

• Mγ = 1,68; Mq = 7,71; Mc = 9,58

• k_z = 1

• γ_II = 19 кН/м³

• γ’_II = 18,05 кН/м³

• с_II = 0 кПа

• d₁ = = 0,67 м

• d_b = 2 м

• N_o,II = 380/1,4 = 272 кН

• γ_m = 21 кН/м³

Таким образом, расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента составляет:

R=* [1,68*1*b*19+ 7,71*0,67*18,05 + (7,71 - 1)*2,35*18,05 + 9,58*0] = 53,63*b+634,73

Давление под подошвой фундамента:

p=+ 21*0,63 =+ 13,23

При решении получившихся уравнений в виде системы, получаем b=0,495 м.

Конструктивно принимаем ширину фундамента равной 0,8 м.

В таком случае получаем:

R= 53,63*0,8 + 634,73 = 677,63 кПа

p_m=+ 13,23 = 353,23 кПа

353,23кПа < 677,34 кПа, условие выполняется.

7. Расчет вероятной осадки ленточного фундамента

Ординаты эпюры природного давления грунта:

σ_zg,1= 14*0,5 = 7 кПа

σ_zg,02= 19*2,08 +σ_zg,1= 46,52 кПа

σ_zg,03= 21,6*0,08 +σ_zg,1= 48,25 кПа

σ_zg,3’= 21,6*3,42 +σ_zg,02= 122,122 кПа

σ_zg,2”=*1,5 +σ_zg,2= 137,21 кПа

σ_zg,3=*10 +σ_zg,3= 238,42 кПа

Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента:

Р₀= Р –σ_zg,02= 353,23 – 46,52 = 306,71 кПа.

Толщину слоя грунта для расчета принимаем равной 16 см.

Расчет проводим в табличной форме:

Номер элемен-тарного слоя, hi	Тол-щина элемен-тарного слоя hi , см	Коэф-т ζ	Коэф-т α	Дополни-тельное напря-жение в слое σzpi кПа	Среднее напря- жение от собст-венного веса грунта σzgi, кПа	0,2σzgi, кПа	Модуль общей дефор-мации грунта слоя Еi, кПа	Осадка слоя si, мм
1	16	0	1,000	306,71	46,52	9,30	5500	0,714
2		0,4	0,977	299,66	49,56	9,91		0,706
3		0,8	0,881	270,21	52,60	10,52		0,663
4		1,2	0,755	231,57	55,64	11,13		0,584
5		1,6	0,642	196,91	58,68	11,74		0,499
6		2,0	0,550	168,69	61,72	12,34		0,425
7		2,4	0,477	146,30	64,76	12,95		0,367
8		2,8	0,420	128,82	67,80	13,56		0,320
9		3,2	0,374	114,71	70,84	14,17		0,283
10		3,6	0,337	103,36	73,88	14,78		0,254
11		4	0,306	93,85	76,92	15,38		0,229
12		4,4	0,280	85,88	79,96	15,99		0,209
13		4,8	0,258	79,13	83,00	16,60		0,192
14		5,2	0,239	73,30	86,04	17,21		0,177
15		5,6	0,223	68,40	89,08	17,82		0,165
16		6	0,208	63,80	92,12	18,42		0,154
17		6,40	0,196	60,12	95,16	19,03		0,144
18		6,80	0,185	56,74	98,20	19,64		0,136
19		7,20	0,175	53,67	101,24	20,25		0,128
20		7,60	0,166	50,91	104,28	20,86		0,122
21		8,00	0,158	48,46	107,32	21,46		0,116
22		8,40	0,150	46,01	110,36	22,07		0,110
23		8,80	0,143	43,86	113,40	22,68		0,105
24		9,20	0,137	42,02	115,01	23,00		0,100
25		9,60	0,132	40,49	116,62	23,32		0,096
26		10,00	0,126	38,65	118,23	23,65		0,092
27		10,40	0,122	37,42	119,84	23,97		0,089
28		10,80	0,117	35,89	121,45	24,29		0,085
29		11,20	0,113	34,66	123,06	24,61		0,082
30		11,60	0,109	33,43	124,67	24,93		0,079
Общая осадка s =7,425 мм

Согласно ТКП 45-5.01-67-2007 предельная величина осадки, для бескаркасных зданий с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования составляет 10 см. таким образом ε=0,75 см ≤ε _u= 10 см.