5.4. Определение размеров условного фундамента. Фундамент 5 6

Фундамент 5 на 6 | Цена на фундамент 5 на 5

Основание для здания 5 на 6 имеет небольшие размеры и подойдет для компактного загородного домика, дачи, бани или же хозяйственной постройки. Так как строение будет не слишком масштабным, то желательно, чтобы цена фундамента была минимальной, но при этом его качество было на высшем уровне. О том, как правильно подобрать фундамент для небольшого дома или хозяйственного помещения мы рассмотрим ниже.

На чем остановить свой выбор

Прежде чем выбирать основание под свой дом и составлять смету необходимо разобраться какие виды фундаментов существуют. Сегодня существует несколько разновидностей фундаментов, которые в свою очередь делятся жесткие, гибкие монолитные, но для малоэтажного частного строительства используются такие виды:

ленточный;
столбчатый;
свайный.

Существуют плитные и монолитные, но их возведение слишком дорого стоит, поэтому для небольших построек их применение нецелесообразно. Каждый из вышеперечисленных видов оснований имеет свои достоинства и недостатки, но в целом надежны и проверены годами. Наша же цель определить наиболее выгодную стоимость фундамента для строения 5 на 6. Для этого мы рассмотрим особенности монтажа каждого из них.

Фундамент 5 на 6 цена

Ленточный фундамент

Благодаря своей лентообразной форме монтаж фундамента относительно экономичный, если его сравнивать с монолитными основаниями. Для его обустройства необходимо провести подготовительные работы на строительной площадке. Для этого потребуется нанять тяжелую строительную технику, которая разровняет участок, для того чтобы можно было вырыть траншеи. Стоит учесть, что такая услуга оценивается за метр погонный и будет стоить недешево.

Также понадобится армирование бетонного основания и аренда цементного миксера, так как ленты нужно заливать непрерывно. Отсюда расходы на немалую бригаду работников. Если ленты будут укладываться готовыми железобетонными блоками, понадобиться арендовать автокран, чьи услуги оплачиваются почасово. В итоге мы видим, что ленточный фундамент является довольно дорогим способом, хотя и надежным.

Столбчатое основание

Не стоит путать столбчатый и свайный фундамент. Они схожи внешне, но кардинально отличаются друг от друга. Такое основание изготавливают из кирпича, бетона или дерева. По периметру дома и в местах несущих стен устанавливаются столбы, которые служат опорой для будущей постройки. Столбы, как правило, заглубляют до точки промерзания грунта, в то время как сваи достигают глубины нескольких метров где находится слой грунта с максимальной несущей способностью.

Для монтажа такого основания необходимо очистить площадку, вырыть ямы под столбы, сделать опалубку, установить арматуру, залить бетон. После высыхания бетона сверху устанавливается ростверк – особая балка, придающая фундаменту контур.

Свайный фундамент

Современные строительные технологии стремительно развиваются. Не являются исключением и фундаменты. Сегодня сделать фундамент можно быстро и не дорого, причем к строительству непосредственно здания можно приступить сразу после монтажа основания. К технологическим новшествам в строительстве относится свайный фундамент. Это наиболее выгодный способ для обустройства основания под постройку любого типа, и вот почему:

1. Не требуется проведение земельных работ, требующих больших финансовых вложений и трудозатрат.
2. Расход бетона сводится к минимуму.
3. Не требуется крупная строительная техника (за исключением монтажа железобетонных свай где используется специальная установка).
4. Фундамент подходит для любого типа почвы и может устанавливаться даже на болотистой местности.
5. Не имеет значение на каком уровне находятся грунтовые воды.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что самая выгодная цена у свайного фундамента. Кроме этого его монтаж производится быстро и не зависит от погодных условий и времени года.

Звоните: +7 (342) 202-01- 33

permgc.ru

Расчет стоимости фундамента 6 на 5

Расчет фундамента 5 на 6 метров под конкретный проект требует уточнений: нужно знать тип строения, проектные нагрузки, тип грунта и другие параметры. Здесь мы приводим расчет стоимости фундамента 6х5 для наиболее типичных условий - деревянного дома с мансардным этажом и типичного Подмосковного грунта.

Смета

Расчет фундамента под Дом

Длина строения: 6м
Ширина строения: 5м
Тип строения: Дом
Тип материала: Бревно 200-260

Расчетное количество свай: 9 шт.Расчетный метраж профтрубы: 24 м.Расчетный метраж швеллера: 24 м.

Количество Розничная стоимость (СТАНДАРТ-1) Розничная стоимость (СТАНДАРТ-2) Розничная стоимость (ЦИНК) Розничная стоимость установки

Длина сваи 2500мм, диаметр 108мм	9	1 800 руб.	2 300 руб.	2 850 руб.	1 000 руб.
Оголовок 250Х250	9	400 руб.	500 руб.	500 руб.
Итого	9	19800 руб.	25200 руб.	30150 руб.	9000 руб.
С учетом скидки (5%)	9	18810 руб.	23940 руб.	28642 руб.	8550 руб.

Стоимость винтовых свай завода - полный прайс-лист

Винтовые сваи прозводства ККЗМ

Винтовые сваи СТАНДАРТ-1

Сталь (3) - СП5
- высокая марка стали
- стандартная или увеличенная толщина металла
Композитная защита КП-12
- предотвращает коррозию
- повышает срок службы на 75%

Винтовые сваи СТАНДАРТ-2

Сталь (3) - СП5
- высокая марка стали
- стандартная или увеличенная толщина металла
Композитная защита КП-12
- предотвращает коррозию
- повышает срок службы на 75%
Дополнительный слой защиты
- защита от повреждений при установке в грунт

Винтовые сваи ЦИНК-ПЛАТИНУМ

Сталь (3) - СП5
Оцинковка ЦИНК-ПЛАТИНУМ
- суперзащита от коррозии, повышает срок службы на 150%
Защитный слой КП-12
- защита от повреждений при установке в грунт
Литой наконечник
- Значительно увеличивает срок службы сваи

Как получить скидку на данную смету?

Для получения скидки по данной смете оформляйте заявку через данную форму. Подробности можно узнать по телефону: +7 (495) 120-22-72

* Пожалуйста, примите во внимание, что это примерный расчет фундамента 5х6, сделанный с массой допущений для типичного проекта, чтобы сделать уточнение расчитайте фундамент на калькуляторе или проконсультируйтесь у менеджера: +7 (495) 120-22-72.

kkzm.ru

5.6 Фундаменты под резервуары

5.6.1 Проектирование оснований и фундаментов стальных вертикальных резервуаров выполняется в соответствии с действующими ТНПА и настоящим техническим кодексом.

Проектирование основания и фундаментов под резервуар должно выполняться специализированной проектной организацией с учетом положений действующих ТНПА и дополнительных требований настоящего подраздела. С целью определения исходных данных для проектирования основания и фундаментов в чертежах марки КМ следует разрабатывать задание для проектирования основания и фундаментов, включающее расчетные реактивные усилия (нагрузки), передаваемые от корпуса резервуара на его фундамент.

Проект основания и фундаментов должен быть выполнен с учетом обеспечения следующих условий:

— максимальная абсолютная осадка основания не должна превышать 200 мм;

— относительная осадка основания под днищем, равная отношению разности осадок двух смежных точек к расстоянию между ними, не должна превышать 0,005;

— разность осадок под центральной частью днища и под стенкой не должна превышать 0,003r (где r — радиус резервуара) и должна быть не более 100 мм;

— крен резервуаров с понтоном или с плавающей крышей не должен превышать 0,002, а резервуаров без понтона или плавающей крыши — 0,004.

5.6.2 При проектировании оснований и фундаментов необходимо учитывать наличие в регионе строительства применяемых для этого природных материалов.

5.6.3 Исходными данными для проектирования основания резервуара должны быть результаты инженерно-геологических изысканий, выполненных в соответствии с требованиями СНБ 1.02.01 и не позднее, чем за 1,5 года до начала проектирования.

5.6.4 По совокупности свойств инженерно-геологические условия площадки для строительства резервуаров подразделяются на благоприятные, неблагоприятные и весьма неблагоприятные.

5.6.5 Неблагоприятными для устройства оснований и фундаментов резервуаров являются:

— грунты с модулем деформации Е < 10 МПа;

— просадочные и набухающие грунты;

— грунты с отклонением слоев от горизонтали более 7°.

5.6.6 Весьма неблагоприятными для устройства оснований и фундаментов резервуаров являются:

— грунты плывунного типа;

— подрабатываемые территории;

— просадочные грунты мощностью более 25 м;

— зоны тектонических разломов;

— участки распространения оползневых, карстовых, мерзлотных и других опасных геологических процессов.

5.6.7 На основании полных инженерно-гидрогеологических изысканий принимаются варианты решений по водопонижению грунтовых вод с устройством различных типов дренажей.

Следует использовать вертикальный дренаж, компактный и маневренный.

На застроенных территориях, сложенных глинистыми грунтами, для снижения уровня подземных вод следует применять дренажные завесы, которые выполняются в виде ряда пересекающихся вертикальных скважин, заполненных хорошо фильтрующим материалом.

Применение водопонижения, особенно в глинистых и пылеватых песчаных грунтах, влечет за собой уплотнение и осадку осушаемой толщи грунтов. Это явление следует учитывать при проектировании дренажа.

5.6.8 Основным критерием выбора типа основания и фундаментов под резервуар является их деформативность. Расчет основания по деформациям предусматривает определение расчетных значений величин, характеризующих абсолютные и относительные перемещения фундаментных конструкций и элементов стальной оболочки резервуара, с целью их ограничения, обеспечивающего нормальную эксплуатацию резервуара и его долговечность. Расчет осадок основания резервуара следует выполнять, как правило, с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины. В случае, если расчетные значения деформаций основания превышают предельные значения, следует выполнить расчет осадок с учетом совместной работы оболочки резервуара и основания, рассматривая расчетную схему основания, характеризуемую коэффициентами жесткости, в качестве которых принимаются отношения давления на основание к его расчетным осадкам в различных точках поверхности согласно рекомендациям СНиП 2.01.09.

5.6.9 При неблагоприятных грунтовых условиях применяются следующие мероприятия по защите основания и фундаментов от недопустимых осадок:

— замена слоя слабого, просадочного, набухающего грунта менее сжимаемым грунтом;

— устройство свайных фундаментов-стоек (в том числе грунтовых) с ростверком (железобетонным, щебеночным и т. д.), причем опирание свай-стоек допускается согласно 8.4 СНиП 2.02.03;

— искусственное закрепление грунтов.

Если площадка строительства сложена толщей слабых водонасыщенных грунтов мощностью до 10 м и не имеет прослоек торфа, наиболее экономично применение свайного фундамента с промежуточной подушкой. Поверх оголовков устраивается щебеночная подушка высотой не менее расстояния между сваями.

Когда площадка строительства резервуара сложена значительной толщей слабых грунтов и применение свайного фундамента является неэкономичным, следует выполнять уплотнение грунтов временной нагрузкой с устройством вертикальных дрен для уменьшения продолжительности консолидации грунтов.

5.6.10 Строительство резервуаров при весьма неблагоприятных грунтовых условиях не рекомендуется.

studfiles.net

5.4. Определение размеров условного фундамента

Определение размеров условного фундамента производится в следующей последовательности.

1. Определяем размеры условного фундамента. Границы условного свайного фундамента определяются следующим образом (рис. 5.3):снизу – плоскостьюАБ, проходящей через нижние концы свай;сверху – поверхностью планировки земли;с боков – вертикальными плоскостямиАВ иВБ, отстоящими от нагруженных граней крайних рядов вертикальных

свай на расстоянии hу.ф. tgα, гдеα – угол распределения напряжений, определяется по формуле

		α	=	ϕII,mt		=	26,96		=6,74°,
				4				4

где ϕII,mt – усредненный угол внутреннего трения в пределах грунта,
пробиваемого сваей (рис. 5.3), определяется по формуле
	ϕ	II,mt		=	ϕ1h2 2+ϕ2h3+ϕ3h4					=18 0,35 + 23 2,0 + 37 1,1 = 93,0 =26,96°.

						h2		+ h3	+ h4	0,35 + 2,0+1,1	3,45
2.
	Определяется высота условного фундамента hу.ф., по формуле
	hу.ф.= NL – FLу.ф.								= 159,50 – 155,85 = 3,65 м.
3.	Определяем ширину подошвы условного фундамента bу.ф.:

bу.ф. = 5d + 2tgαlсв = 5 0,3 + 2tg6,74 3,7 = 2,37 м,

где d – диаметр круглой сваи или размер стороны квадратного поперечного сечения сваи,d = 0,3 м;lсв – длина сваи без учета заделки в ростверк, определяется по формуле

lсв =Lсв –hз = 4,0 – 0,3 = 3,7 м.

здесь hз – высота (глубина) заделки сваи в ростверк,hз = 0,3 м.4. Определяем длину подошвы условного фундаментаlу.ф.:

lу.ф. = 5d + 2tgαlсв = 5 0,3 + 2tg6,74 3,7 = 2,37 м.

5.Определяем площадь подошвы условного фундамента Aу.ф.:

Aу.ф. =bу.ф. lу.ф. = 2,37 2,37 = 5,62 м2.

6.Определяем собственный вес свай Gсв:

Gсв =Vсв γm = 1,33 25 = 33,25 кН,

где Vсв – объём свай, определяется по формуле

Vсв =Aсв lсв n = 0,09 3,7 4 = 1,33 м3,

здесь Aсв – площадь поперечного сечения сваи,Aсв = 0,09 м2;lсв – длина сваи без учета заделки в ростверк,lсв = 3,7 м;n – количество свай,n = 4 шт;γm = 25 кН/м3 – удельный вес бетона сваи.

7. Определяем собственный вес ростверкаGр:

Gр =Vр γm = 3,375 25 = 84,375 кН,

где γm = 25 кН/м3 – удельный вес бетона ростверка;Vр – объём ростверка, определяется по формуле

Vр =lпл bпл hпл +lп bп hп = 2,1 2,1 0,6 + 0,9 0,9 0,9 = 3,375 м3,

здесь lпл,bпл,hпл,lп,bп иhп – длина, ширина и высота соответственно плиты

иподколонника ростверка.

8.Определяем собственный вес грунта Gгр, расположенного на уступах ростверка, определяется по формуле:

Gгр = (Vу.ф. –Vр –Vсв)γII/ = (14,12 – 3,375 – 1,33) 17,5 = 164,76 кН, гдеVу.ф. – объём условного фундамента грунта (прямоугольникABCD, рис.

5.3), определяется по формуле:

Vу.ф. = Aу.ф.hу.ф. = 5,62 3,65 = 14,12 м3,

здесь Aу.ф. – площадь подошвы условного фундамента,Aу.ф. = 5,62 м2;γII/

– осреднённое значение удельного веса грунта расположенного на подошве ростверка (при наличии грунтовых подземных вод определяется с учётом

взвешивающего действия воды), принимается равным γ II/ = 17,5 кН/м3.

9. Определяем среднее давлениеPу.ф. под подошвой условного
фундамента:
Pу.ф.=	NII + Gр+ Gсв+ Gгр	=	800,0 + 84,375+ 33,25+164,76	=	1082,85	=
	Aу.ф.		5,62		5,62

=192,6 кН.

10.Определяем расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента:

R = γc1γc2 [M kzbу фγ + Mqdγ / + (Mq −1)dbγ / + Mcc],

k γ . . II II II II

где γс1 иγс2 – коэффициенты условий работы,γс1 = 1,4 иγс2 = 1,34, согласно табл. 3 [1] или прил. 4, табл. 4.1 настоящего учебного пособия;k – коэффициент,k = 1,0, т.к. прочностные характеристики грунта(ИГЭ-3),залегающего под подошвой условного фундамента (ϕ иcII), определены непосредственными испытаниями;Мγ,Мq,Мс – коэффициенты, зависящие

от угла внутреннего трения ϕ (п.7, табл. № 47) несущего слоя грунта, принимаются согласно табл. 4 [1] или прил. 5 настоящего учебного

пособия, для ϕ = 37° Мγ = 1,95,Мq = 8,81,Мс = 10,37;bу.ф. – ширина условного фундамента,bу.ф. = 2,37 м;kz – коэффициент,kz = 1,0, т.к. ширина условного фундаментаbу.ф. = 1,5 < 10 м;db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала,db = 1,85 м;сII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой

условного фундамента, сII = 1 кПа;γ II/ – осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы условного фундамента (при наличии грунтовых подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), определяется по формуле:

γ /	= γ1h2 +γ2h3 +γ3h4 /1	=17,5 4,0 + 20,0 4,0 +	18,6 1,1 =170,46 =24,01кН/м3
II	h2+ h3+ h4 /1	4,0 + 2,0+1,1	7,1

γII – то же, ниже подошвы условного фундамента, определяется по формуле

γ	II	=	γ3h4/1+γ sb4h5+γ sb5h5			= 18,6 2,9 +9,65 5,0 +10,03 5,0 =

			h4/1	+ h5	+ h5	2,9 +5,0+5,0

=15212,,934 =11,81 кН/м3.

Тогда, R =1,41,01,34 [1,95 1,0 2,37 11,81+8,81 3,65 24,01+

+(8,81 – 1) 1,85 24,01 + 10,37 1 = 2221,06 кПа.

11.Проверяем условие, по которому среднее давление под подошвой условного фундамента не должно превышать расчетного сопротивления несущего слоя грунта Rу.ф под подошвой условного фундамента, т.е.

должно выполняться условие Pу.ф. +MWII ≤ Rу.ф.

192,6 + 602,21,0 = 219,75 кПа < 2221,06 кПа.

Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован верно.

5.5. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента

Вычисление вероятной осадки свайного фундамента производится методом послойного суммирования в следующей последовательности.

1. Вычисляем ординаты эпюр вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта (природное давление)σzg и вспомогательной

0,2σzg.

Точка О – на поверхности земли (рис. 5.3)

σzg = 0; 0,2σzg = 0;

точка 1 – на границе 1-гои2-гослоев
σzg1 =γ1 h2 = 17,5 4 = 70,0 кПа;	0,2σzg1 = 14,0 кПа;
точка 2 – на границе 2-гои3-гослоев

σzg2 =σzg1 +γ2 h3 = 70,0 + 20,0 2,0 = 110,0 кПа; 0,2σzg2 = 22,0 кПа;

точка 3 – на уровне подошвы условного фундамента

σzg0 =σzg2 +γ3 h4/1 = 110,0 + 18,6 1,1 = 130,46 кПа; 0,2σzg0 = 26,09 кПа;

точка 4 – на границе 3-гои4-гослоев (на уровне подземных вод)

σzg3(σzgw) =σzg2 +γ3 h4 = 130,46 + 18,6 2,9 = 184,4 кПа;

0,2σzg3 = 36,88 кПа;

точка 5 – на границе 4-гои5-гослоев с учетом взвешивающего действия воды

σzg4 =σzg3(σzgw) +γsb4 h5 = 184,4 + 9,65 5,0 = 232,60 кПа;

0,2σzg4 = 9,64 кПа.

Ниже 4-гослоя песка залегает глина в полутвердом состоянии,

являющаяся водоупорным слоем, поэтому к вертикальному напряжению на кровлю глины добавятся гидростатическое давление столба воды, находящегося над глиной,

σw =γw h5 = 10,0 5,0 = 50,0 кПа;

полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины,

σzg5= σzg4	+ σw = 232,60 + 50,0 = 282,60 кПа; 0,2σzg5 = 56,52 кПа;
точка 6 – вертикальное напряжение по подошве 5-гослоя
σzg6= σzg5	+ γ5 h5 = 282,60 + 10,03 5,0 = 332,75 кПа;

0,2σzg5 = 66,55 кПа.

2.По полученным значениям ординат на геологическом разрезе в

масштабе строим эпюру природного давления σzg,i (слева от оси ОZ) и вспомогательную эпюру 0,2σzg,i (справа от оси OZ) (рис. 5.3).

3.Определяем дополнительное вертикальное давление на основание от здания по подошве условного фундамента:

р0 =р –σzq0 = 192,6 – 130,46 = 62,14 кПа,

здесь р – среднее давление под подошвой фундамента,р = 192,6 кПа.

4.Разбиваем толщу грунта под подошвой условного фундамента на

элементарные подслои толщиной ∆i = (0,2÷ 0,4)bу.ф., гдеbу.ф. – ширина подошвы условного фундамента. Принимаем∆i = 0,2bу.ф. = 0,2 2,1 = 0,42 м.

5.Определяем дополнительные вертикальные нормальные напряжения

σzpi на глубинеzi от подошвы фундамента:

σzpi= αip0,

где αi – коэффициент рассеивания напряжений для соответствующего слоя грунта, зависит от формы подошвы условного фундамента и соотношенийξ = 2zi /bу.ф. иη =lу.ф. /bу.ф., гдеzi – глубинаi-гоэлементарного слоя от

подошвы фундамента, zi = ∑∆i (n – количество элементарных слоев),

i =1

определяется по прил. 2, табл. 1 [1] или прил. 5 настоящего учебного пособия. Принимаемξ = 0,84zi иη = 1,0.

6.По полученным данным строим эпюру дополнительных

вертикальных напряжений σzp от подошвы условного фундамента (справа от оси ОZ) (рис. 5.3).

7.Определяется высота сжимаемой толщи основания Hс, нижняя граница которойВС принимается на глубинеz =Hс, где выполняется

условие равенства σzp = 0,2σzg (рис. 5.3).

8. Определяем величину общей осадки по формуле:

n	σ ср	∆	i
S = β∑	zp,i		i	,
S = β∑	Ei			,
i=1	Ei

где β – безразмерный коэффициент,β = 0,8;σzpср,i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения от подошвы условного фундамента вi-омслое грунта, равное полусумме напряжений

studfiles.net

6.1.5 Пример расчета фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений

Пример 6.1. Определить размеры и площадь сеченая арматуры внецентренно нагруженного фундамента со ступенчатой плитной частью и стаканным сопряжением с колонной размером сечения lс × bс= 400 × 400 мм. Глубина заделки колонны 0,75 м. Отметки: низа колонны — 0,90 м, обреза фундамента — 0,15 м, низа подошвы — 2,65 м. Размер подошвы 3,3 × 2,7 м.

Расчетные нагрузки на уровне обреза фундамента приведены в табл. 6.1.

ТАБЛИЦА 6.1. К ПРИМЕРУ 6.1

Расчетноесочетание	При γf = 1					При γf > 1
Расчетноесочетание	N,кН	Mx,кН·м	Qx,кН	Mу,кН·м	Qy,кН	N,кН	Mx,кН·м	Qx,кН	Mу,кН·м	Qy,кН
1	2000	80	30	50	20	2400	96	36	60	24
2	800	110	50	70	30	960	132	60	84	36
3	1750	280	60	10	5	2100	336	72	12	6

Примечание. Индексы обозначают; х — направление вдоль большого размера подошвы; у — то же, вдоль меньшего.

Материалы: сталь класса А-III, Rs = 360 МПа (ø 6-8 мм), Rs = 375 МПа (ø 10 мм), бетон тяжелый класса В10 (В15).

Расчетные сопротивления приняты со следующими коэффициентами условий работы: γb1 = 1; γb2 = 0,9; γb4 = 0,85.

Решение. 1. Назначение предварительных геометрических размеров фундамента (рис. 6.12). Определим необходимую толщину стенок стакана по сочетанию 3:

е0 = Mx/ N = 336/2100 = 0,16 м, т.е. е0 < 2lc = 2 · 0,4 = 0,8 м.

Рис. 6.12. Размеры проектируемого фундамента

Толщина стенок должна быть δ > 0,2lс = 0,2 · 0,4 = 0,08 м, но не менее 0,15 м. Тогда размеры подколонника luc = buc = 2 · 0,15 + 2 ·0,075 + 0,4 = 0,85 м. Принимаем с учетом рекомендуемого модуля 0,3 м.

luc = buc = 0,9 м.

Высоты ступеней плитной части hi = 0,3 м. Площадь подошвы фундамента A = 3,3 · 2,7 = 8,92 м2. Момент сопротивления в направлении большего размера

Wx = l2b/6 = 3,32 · 2,7/6 = 4,9 м2.

Рабочая высота плитной части h = 0,3 · 2 – 0,05 = 0,55 м. Глубина стакана hg = 0,75 + 0,05 = 0,8 м.

2. Расчет фундамента на продавливание. Расстояние от верха плитной части до низа колонны 1,05 м, в то время как huc = (luc – 1c)/2 = 0,25 м, следовательно, проверка на продавливание плитной части производится от низа подколонника.

Максимальное краевое давление на грунт (6.9):

сочетание 1

pmax = N/A + (Mx+QxH)/Wx = 2400/8,92 + (96 + 36 · 2,4)/4,9 = 0,268 + 0,033 = 0,306 МПа;

сочетание 3

pmax = 2100/8,92 + (336 + 72 · 2,4)/4,9 = 0,339 МПа.

Принимаем наибольшее значение pmax = 0,339 МПа. Продавливающая сила F = А0pmax.

По формуле (6.6)

A0 = 0,5b(l – luс – 2h0) – 0,25(b – buc – 2h0)2 = 0,5 · 2,7(3,3 – 0,9 – 2 · 0,55) – 0,025(2,7 – 0,9 – 2 · 0,55)2 = 1,64 м2.

Тогда F = 1,64 · 0,339 = 556 кН.

Задаемся классом бетона В10 с Rbt = 0,57 МПа. С учетом γb2 = 0,9 и γb4 = 0,85 Rbt = 0,57 · 0,9 · 0,85 = 0,436 МПа.

По формуле (6.7) bр = bс+ h0 = 0,9 + 0,55 = 1,45 м.

Тогда

kRbtbph0 = 1 · 0,436 · 1,45 · 0,55 = 305 < 556 кН.

Следовательно, принятая высота плитной части фундамента недостаточна. Переход на бетон класса В15 повысит несущую способность на продавливание в 250/150 = 0,7/0,57 = 1,2 раза, чего также недостаточно. Следует либо увеличить высоту верхней ступени (например, с 0,3 до 0,45 м), либо внести еще одну (третью) ступень, т.е. принять высоту плитной части h = 0,9 м; h0 = 0,85 м.

Принимаем трехступенчатый фундамент. Проверку на продавливание производим (при разном числе ступеней плитной части) в двух направлениях по формулам (6.27) и (6.28):

A0 = 0,5b(l – luc – 2h0) – 0,25 [b – buc – 2(h0 – h4)]2 = 0,5 · 2,7(3,3 – 0,9 – 2 · 0,85) – 0,25[2,7 – 0,9 – 2(0,85 – 0,3)]2 = 0,85 м2;

F´ = 0,85 · 0,339 = 288 кН; b1p = buc + (h0 – h4) = 0,9 + (0,85 – 0,3) = 1,45 м.

Несущая способность фундаментов по формуле (6.26)

F = 0,436 [(0,85 – 0,3)1,45 + 0,3 · 0,9] = 465 кН > 288 кН.

Принятый фундамент удовлетворяет условию прочности на продавливание

Рассмотрим дополнительно вариант при двухступенчатом фундаменте с высотой верхней ступени 0,45 м. Тогда (при h0 = 0,7 м):

A0 = 0,5 · 2,7(3,3 – 0,9 – 2 · 0,7) – 0,25(2,7 – 0,9 – 2 · 0,7)2 = 1,31 м2;

F´ = 1,31 · 0,339 = 444,1 кН;

b1p =0,9 + 0,7 = 1,6 м.

Несущая способность фундамента по формуле (6.1)

F = 1 · 0,436 · 1,6 · 0,7 = 488,3 кН > 444 кН,

т.е. и такой фундамент удовлетворяет прочности на продавливание.

Покажем, однако, что последний вариант менее экономичен. Действительно, объем плитной части высотой 0,9 м при трехступенчатом фундаменте

V3 = 3,3 · 2,7 · 0,3 + 2,4 · 1,8 · 0,3 + 1,5 · 0,9 · 0,3 = 4,37 м3, а при двухступенчатом фундаменте с учетом дополнительного объема подколонника на высоте 0,9 – 0,75 = 0,15 м

V2 = 3,3 · 2,7 · 0,3 + 2,4 · 1,8 · 0,45 + 0,9 · 0,9 · 0,15 = 4,74 м3 > 4,37 м3.

Итак, принимаем трехступенчатый фундамент с высотой плитной части 0,9 м.

Проверим прочность нижней ступени при заданном ее выносе 450 мм и h01 = 0,25 м:

A0 = 0,5 · 2,7(3,3 – 2,4 – 2 · 0,25) – 0,25(2,7 – 1,8 – 2 · 0,25)2 = 0,5 м2;

P = 0,5 · 0,339 = 169 кН:

b1p = 1,8 + 0,25 = 2,05 м.

Несущая способность ступени F = 1 · 0,436 · 2,05 · 0,25 = 223 кН > 169,5 кН.

Размеры лежащих выше ступеней назначаются пересечением линии AB с линиями, ограничивающими высоты ступеней (рис. 6.13).

Определение размеров ступеней фундамента

Рис. 6.13. К определению размеров ступеней

Определение площади сечений арматуры плитной части фундамента проведем на примере нижней арматуры (направленной вдоль большей стороны подошвы фундамента) класса А-II.

Расчетные усилия на уровне подошвы принимаем по сочетанию 3 без учета веса фундамента:

N = 2100 кН; M = 336 + 72 · 2,4 = 509 кН·м; е0x = 509/2100 = 0,242 м.

Определим давление на грунт в расчетных сечениях (см. рис. 8.12)

Pmax = N/ A + M/ W = 2100/8,92 + 509/4,9 = 370 кН/м2;

По формуле (6.33)

k´I = 1 – 2 · 0,45/3,3 = 0,73.

тогда

pI = N/A + k´IM/W = 236 + 0,73 · 135 = 345 кН/м2.

Аналогично получаем:

k´II = 1 – 2 · 0,9/3,3 = 0,45;

pII = 236 + 0,45 · 135 = 297 кН/м2.

k´III = 1 – 2 · 1,2/3,3 = 0,28