7.3. Расчет отдельно стоящего фундамента на продавливание

Одним из предельных состояний фундамента является его продавливание колонной. Опытным путем установлено, что разрушение фундамента от продавливания происходит по боковым поверхностям усеченной пирамиды (рис. 48).

Рис. 48. Расчетная схема продавливания фундамента:

1 – колонна; 2 – пирамида продавливания

Разрушающие внутренние усилия возникают в сечениях железобетонного фундамента под углом к основанию. Так как давление грунта равномерно распределено по всей поверхности подошвы фундамента, а вертикальная нагрузка от колонны в момент продавливания будет передаваться на грунт только через основание пирамиды продавливания, то можно вычислить продавливающую силу, как неуравновешенную часть вертикальной нагрузки

, (7.6)

где – давление грунта;

– площадь фундамента;

– площадь основания пирамиды продавливания;

– размеры основания пирамиды.

Как следует из рисунка 48, размеры основания пирамиды продавливания легко вычисляются

,

, (7.7)

где – размеры поперечного сечения колонны.

По боковым граням пирамиды продавливания будут возникать растягивающие напряжения. С учетом этого, можно записать условие прочности фундамента на продавливание (рис. 49)

, (7.8)

где – расчетное сопротивление бетона растяжению;

– площадь боковой поверхности пирамиды продавливания.

Рис. 49. Расчетная схема условия прочности на продавливание

Площадь боковой поверхности пирамиды продавливания можно вычислить по следующей формуле

, (7.9)

где – длина средней линии боковой поверхности пирамиды продавливания.

После подстановки (7.9) в (7.8) получим

. (7.10)