Расчет по первому предельному состоянию монолитных фундаментов на естественном основании под сборные железобетонные колонны зданий и сооружений: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты», страница 3

3. Вычислить вынос плитной части фундамента относительно граней подколонника:

а) в плоскости изгибающего момента: ;

б) из плоскости изгибающего момента: .

Вынос первой ступени в плоскости изгибающего момента должен удовлетворять условию: .

(а)

Рисунок 3(а) – Размеры фундамента в плоскости действия изгибающего

момента

(б)

Рисунок 3(б) – Размеры фундамента из плоскости действия изгибающего момента

Вынос последующих ступеней должен быть:

Вынос ступени из плоскости действия момента должен удовлетворять тем же условиям, но  и  могут быть и не равны, где  – вынос первой ступени из плоскости действия момента.

Количество ступеней можно определять по соотношению между выносами плитной части  и  выносами  и  первой ступени:

а)  и  - одна ступень;

б)  и  - две и более ступеней.

Вариант конструкции фундамента, принимаемый для дальнейшего расчета, следует согласовывать с руководителем курсового проектирования.

4 РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА НА ПРОДАВЛИВАНИЕ

Расчет на продавливание рекомендуется выполнять в такой последовательности:

1.  Выписать из таблицы сочетаний для расчета по прочности  расчетные усилия F_maх, , .

2.  Установить схему образования пирамиды продавливания с помощью соотношений:             

, , где , , , , , ,  – (см. рисунок 2).

При выполнении данных условий пирамида продавливания образуется от дна стакана. При этом расчет выполняют по [2, п.п. 4.9 – 4.12].

При невыполнении пирамида продавливания образуется от верха плитной части. Расчет нужно проводить в следующем порядке:

а)   вычертить схему определения продавливающей силы;

б)   определить давления на грунт под подошвой фундамента:

;    , где  – момент сопротивления площади подошвы фундамента;

в) проверить соответствующее условие прочности на продавливание. Если условие прочности не выполняется, то увеличить марку бетона или высоту плитной части фундамента и расчет повторить.

Достаточность рабочей высоты нижней ступени фундамента проверяют на действие поперечной силы от расчетных нагрузок, в соответствии с [2. п. 4.7] или по данным методическим указаниям.

Расчет на продавливание производят, исходя из установленной опытным путем формы разрушения в виде усеченной пирамиды, при колоннах прямоугольного или квадратного в плане сечений [3]. Боковые грани усеченной пирамиды наклонены к подошве фундамента под углом 45°, а верхним основанием служат соответствующие по форме поперечные сечения подколонников или колонн (рисунок 4).

При прямоугольном в плане очертании колонны и фундамента сила, вызывающая продавливание его, собирается с двух пар симметричных

Рисунок 4 – Форма разрушения фундамента при продавливании в    виде усеченной  пирамиды разрушению, – с четырех проекций на горизонтальную плоскость боковых поверхностей пирамиды продавливания, т.е. с двух пар симметричных плоскостей СDМL и DМОК.

а) при расчете в плоскости действия изгибающего момента – со стороны меньшего из поперечных размеров подколонника или колонны, т.е. на площадь АВСDEG (рисунки 5 и 6).

б) при расчете из плоскости изгибающего момента – со стороны большего из поперечных размеров подколонника или колонны, т.е. на площадь ЕDKI (рисунки 5 и 6).

Расчет в плоскости действия изгибающего момента производят на максимальное краевое давление , а при расчете из плоскости изгибающего момента – на среднее давление Р.

Для внецентренно нагруженных фундаментов расчет на продавливание в плоскости изгибающего момента не выполняют только в том случае, когда грузовая площадь, расположенная со стороны меньшего размера, равна нулю. Последнее означает, что в плоскости действия изгибающего момента, площадь фундамента находится в пределах пирамиды продавливания.

Опытные исследования, подтвержденные аварийным состоянием ряда фундаментов, указывают на необходимость обязательной проверки фундамента расчетом на продавливание по пирамиде, образующейся от дна стакана, и в том случае, когда она не требуется по нормам проектирования.

Рисунок 5 – Схема определения продавливающей силы (пирамида продавливания от верхнего обреза подколонника)

Рисунок 6 – Схема определения продавливающей силы (пирамида продавливания от дна стакана)