Определение геометрических размеров фундамента
Определение размеров стакана
Определение геометрических размеров фундамента начинают с определения размеров стакана под сборную колонну. Для этого вначале вычисляют максимальное значение эксцентриситета продольной силы е = М/N из трех комбинаций усилий.
Глубина стакана dp принимается на 50 мм больше глубины заделки колонны dc, но не менее чем по условиям заделки рабочей арматуры колонн, указанной в табл. 7. В таблице 8 приведены размеры унифицированных размеров подколонников под стаканы
Рис. 7.1. Конструкция фундамента с эпюрой реактивного давления грунта
Таблица 7
Минимальная заделка рабочей арматуры колонн в стакан фундамента
| Класс рабочей арматуры | Колонна | Глубина заделки рабочей арматуры d при проектном классе бетона | |
| В15 | В20 | ||
| A400 | Прямоугольного сечения | 30d (18d) | 25d (15d) |
| A300 | Прямоугольного сечения | 25d (15d) | 20d (10d) |
d – диаметр арматуры. Значения в скобках относятся к сжатой рабочей арматуре.
Таблица 8
Типы и унифицированные размеры подколонников под колонны
| Сечение колонн, мм | Тип подколонников | Размеры сечения, мм | Размер стакана, мм | Объем стакана, м | ||
| Глубина, мм | в плане, 1 × b | |||||
| по низу | по верху | |||||
| 300×300 | А | 900×900 | 400×400 | 450×450 | 0,13 | |
| 400×300 | 500×400 | 550×450 | 0,16 | |||
| 400×400 | 800, 900 | 500×500 | 550×550 | 0,22; 0,25 | ||
| 500×400 | Б | 1200×1200 | 600×500 | 650×550 | 0,26 | |
| 500×500 | 800, 900 | 600×600 | 650×650 | 0,31; 0,35 | ||
| 600×400 | 800, 900 | 700×500 | 750×550 | 0,3; 0,34 | ||
| 600×500 | 700×600 | 750×650 | 0,36 | |||
| 700×400 | В | 1500×1200 | 800×500 | 850×550 | 0,41 | |
| 800×400 | 900, 950 | 900×500 | 950×550 | 0,44; 0,46 | ||
| 800×500 | 900×600 | 950×650 | 0,52 |
Определение размеров подошвы и глубины заложения фундамента Согласно указаниям СП 22.13330.2011 "Основания зданий и сооружений" и СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» основные размеры фундаментов мелкого заложения назначаются со следующими ограничениями.
Давление на грунт у края подошвы внецентренно нагруженного фундамента (вычисленное в предположении линейного распределения давления под подошвой фундамента при нагрузках, принимаемых для расчета оснований по деформациям), как правило, должно определяться с учетом заглубления фундамента в грунт и жесткости надфундаментных конструкций. Краевое давление при действии изгибающего момента вдоль каждой оси фундамента не должно превышать 1,2 R и в угловой точке - 1,5 R, а среднее давление 
(здесь R – расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с [9, 10]).
При трапециевидной эпюре давлений с отношением краевых давлений pmin /pmax ³ 0,25, эксцентриситет вертикальной нагрузки на фундамент равен e £ l /10, где l – размер подошвы фундамента в направлении действия момента.
Краевые давления р, кПа, при относительном эксцентриситете e/l £ 1/6 определяют по формуле (п. 5.5.28 [10])
| (7.1) |
где N – сумма вертикальных нагрузок, действующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезах, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;
А – площадь подошвы фундамента, м2;
γmt – средневзвешенное значение удельных весов тела фундамента, грунта и пола, расположенных над подошвой фундамента; принимают равным 20 кН/м3;
d – глубина заложения фундамента, м;
М – момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих по подошве фундамента, найденных с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияния верхних конструкций или без этого учета, кН·м;
W – момент сопротивления площади подошвы фундамента, м3;
е – эксцентриситет нагрузки по подошве фундамента, м, определяемый по формуле
| (7.2) |
Коэффициент надежности по нагрузке gf принимают при расчете оснований:
- по первой группе предельных состояний (по несущей способности) – по СП 20.13330.2011;
- по второй группе предельных состояний (по деформациям) - равным единице.
Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом:
- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на него;
- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
- инженерно-геологическх условий площадки строительства;
- глубины сезонного промерзания грунтов.
Минимальная глубина заложения подошвы фундамента d min исходя из условия минимальной высоты фундаментов зданий 
м, составляет 
м. Здесь dp – глубина стакана; 0,2 – минимальная толщина плиты под стаканом; 0,15 – расстояние от обреза фундамента до пола первого этажа. При этом минимальную высоту фундамента желательно назначать кратной 300 мм.
Размеры подошвы фундамента 
при относительном эксцентриситете продольной силы e = l /10 назначают из условия (7.1), принимая pmax = 1,2 R 0, pmin = 0,25 pmax
| (7.3) |
при относительном эксцентриситете продольной силы e = l /6 размеры подошвы назначают из условия (7.1), принимая pmax = 1,2 R 0, pmin =0
При незначительном эксцентриситете продольной силы размеры подошвы можно назначать из условия
где R 0 – расчетное сопротивление грунта, фиксированное для фундаментов шириной 1 м на глубине 2 м, принимаемое по результатам инженерно-геологических изысканий площадки строительства и по указаниям норм.
Далее задаются соотношением размеров подошвы фундамента b/l= 0,8 и вычисляют ее размеры
 ; b = 0,8 l.
| (7.4) |
Полученные значения размеров подошвы фундамента округляют до стандартных размеров кратных 300 или 100 мм. Окончательные размеры подошвы фундамента принимают после проверки несущей способности основания.
Расчетное сопротивление грунта R вычисляют после определения размеров подошвы фундамента.
