Содержание, карта.

Расчет фундаментов мелкого заложения


10.3. Расчет фундаментов мелкого заложения

Расчет фундамента мелкого заложения начинают с предварительного выбора его конструкции и основных размеров, к которым относятся глубина заложения фундамента, размеры и форма подошвы. Затем для принятых размеров фундамента производят расчеты основания по предельным состояниям.

Вследствие причин, рассмотренных в гл. 9, расчет по второй группе предельных состояний (по деформациям основания) является основным и обязательным для всех фундаментов мелкого заложения. Расчет по первой группе предельных состояний (по несущей способности основания) является дополнительным и производится в одном из следующих случаев: сооружение расположено на откосе или вблизи него; на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки; основание сложено слабыми грунтами, обладающими малым сопротивлением сдвигу, или, напротив, представлено скальными грунтами. В первых двух случаях расчет по первой группе предельных состояний не производят, если конструктивными мероприятиями обеспечена невозможность смещения проектируемого фундамента.

Установив окончательные размеры фундамента, удовлетворяющие двум группам предельных состояний, переходят к его конструированию. Расчет фундамента как железобетонной конструкции рассматривается в соответствующем курсе, здесь же отметим, что соблюдение правил конструирования массивных и сборных гибких фундаментов позволяет исключить проверку их на прочность и трещиностойкость.

Определение глубины заложения фундамента. Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше объем затрачиваемого материала и ниже стоимость его возведения, поэтому естественно стремление принять глубину заложения как можно меньшей. Однако в силу того, что верхние слои грунта не всегда обладают необходимой несущей способностью или же конструктивные особенности сооружения требуют его заглубления, при выборе глубины заложения фундамента приходится руководствоваться целым рядом факторов, основными из которых являются инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки, глубина сезонного промерзания грунтов, конструктивные особенности возводимого сооружения, включая глубину прокладки подземных коммуникаций, наличие и глубину заложения соседних фундаментов.

Инженерно-геологические условия строительной площадки. Учет инженерно-геологических условий строительной площадки заключается главным образом в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе предварительной оценки прочности и сжимаемости грунтов по геологическим разрезам. Несмотря на то что каждая площадка обладает сугубо индивидуальным геологическим строением, все многообразие напластований можно, следуя Б. И. Далматову, представить в виде трех схем, показанных на рис. 10.10.

Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями прочных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего. В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальной, допускаемой при учете сезонного промерзания грунтов и конструктивных особенностей сооружения (рис. 10.10, а). Иногда за несущий принимают слой более плотного грунта, залегающий на некоторой глубине, если это решение экономичнее (рис. 10.10, б).

Схема II. С поверхности площадка сложена одним или несколькими слоями слабых грунтов, ниже которых располагается толща прочных грунтов. Здесь возможны следующие решения. Можно прорезать слабые грунты и опереть фундамент на прочные, как это показано на рис. 10.10, в. С другой стороны, может оказаться более выгодным прибегнуть к укреплению слабых грунтов или замене их песчаной подушкой (рис. 10.10, г). Если же мощность слабого слоя окажется чрезмерно большой, то рекомендуется перейти на свайные фундаменты (рис. 10.10, д).

Схема III. С поверхности площадки залегают прочные грунты, а на некоторой глубине встречается один или несколько слоев слабого грунта. В данной ситуации возможно принять решение по схеме II, но так как при этом придется прорезать толщу прочных грунтов, то более выгодным может оказаться или использование прочного грунта в качестве распределительной подушки (при обязательной проверке прочности слабого подстилающего слоя), как это показано на рис. 10.10, е, или закрепление слоя слабого грунта, как это показано на рис. 10.10, ж, что позволит существенно уменьшить размер подошвы фундамента.

При выборе типа и глубины заложения фундамента по любой из рассмотренных схем придерживаются следующих общих правил:

минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории;

глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 10...Г5 см; по возможности закладывать фундаменты выше уровня подземных вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ;

в слоистых основаниях все фундаменты предпочтительно возводить на одном грунте или на грунтах с близкой прочностью и сжимаемостью. Если это условие невыполнимо (основания с выкликивающими или несогласно залегающими пластами), то размеры фундаментов выбираются главным образом из условия выравнивания их осадок.

Глубина сезонного промерзания грунтов. Глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается в зависимости от их вида, состояния, начальной влажности и уровня подземных вод в период промерзания. Проблема состоит в том, что промерзание водонасыщенных грунтов сопровождается образованием в них прослоек льда, толщина которых увеличивается по мере миграции воды из слоев, расположенных ниже уровня подземных вод. Это приводит к возникновению сил пучения по подошве фундамента, которые могут вызвать подъем сооружения. Последующее оттаивание таких грунтов приводит к резкому снижению их несущей способности и просадкам сооружения.

Наибольшему пучению подвержены грунты, содержащие пылеватые и глинистые частицы. Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности относятся к непучинистым грунтам, глубина заложения фундаментов в них не зависит от глубины промерзания в любых условиях.

Практикой установлено, что, если уровень подземных вод во время промерзания находится от спланированной отметки земли на глубине, равной расчетной глубине промерзания плюс 2 м (что связано с высотой капиллярного поднятия подземных вод), в песках мелких и пылеватых с любой влажностью и в супесях твердой консистенции глубина заложения фундаментов наружных стен и колонн назначается без учета промерзания грунта. Во всех остальных грунтовых условиях глубина заложения наружных фундаментов назначается не менее расчетной глубины промерзания. Исключение составляют площадки, сложенные суглинками, глинами, а также крупнообломочными грунтами с глинистым заполнителем при показателе текучести глинистого грунта или заполнителя IL < 0,25. В этих условиях глубину заложения фундаментов можно назначать не менее 0,5 расчетной глубины промерзания от спланированной отметки земли.

Для удобства практического использования изложенные сведения представлены в табл. 10.1.

Таблица 10.1. Глубина заложения фундамента d в зависимости от расчетной глубины промерзания

Грунты под подошвой фундамента

Глубина заложения фундамента при глубине поверхности подземных вод dw, м

dw  df + 2

dw > df + 2

Скальные крупноблочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности

Не зависят от df

Не зависят от df

Пески мелкие и пылеватые

Не менее df

То же

Супеси с показателем текучести IL < 0

То же

»

Супеси с показателем текучести IL  0

»

Не менее df

Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя IL  0,25

»

»

То же, при IL < 0,25

»

Не менее 0,5df

Глубина заложения внутренних фундаментов отапливаемых зданий назначается независимо от глубины промерзания, если во время строительства и эксплуатации возле фундаментов исключено промерзание грунтов. В неотапливаемых зданиях глубина заложения фундаментов для пучинистых грунтов принимается не менее расчетной глубины промерзания.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта

df = kh dfn

где kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по табл. 10.2, а для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений—равным 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой, для которых расчетная глубина промерзания грунта определяется по теплотехническим расчетам; dfn — нормативная глубина сезонного промерзания грунта,м.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта устанавливается по данным многолетних наблюдений (не менее 10 лет) за фактическим промерзанием грунтов в районе предполагаемого строительства под открытой, лишенной снега поверхностью. За dfn , принимают среднюю из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания. При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативную глубину сезонного промерзания грунтов определяют на основе теплотехнических расчетов или в соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.01 — 83.

Таблица 10.2. Значения коэффициента kh

Особенности сооружения

Коэффициент kh при расчетной среднемесячной температуре воздуха в помещение примыкающем к наружным фундаментам 0C

0

5

10

15

20

1

2

3

4

5

6

Без подвала с полами, устраиваемыми:

по грунту на лагах по грунту

0,9

1,0

0,8

0.9

0,7

0,8

0,6

0,7

0,5

0,6

По утепленному цокольному перекрытию

1,0

1,0

0,9

0,8

0,7

С подвалом или техническим подпольем

0,8

0,7

0,6

0,5

0.4

Конструктивные особенности сооружения. Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются: наличие и размеры подвальных помещений, приямков или фундаментов под оборудование; глубина заложения фундаментов примыкающих сооружений; наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций и конструкций самого фундамента.

В зданиях с подвалом и полуподвалом, а также около приямков

или каналов, примыкающих к фундаментам, глубина заложения фундамента принимается на 0,2...0,5 м ниже отметки пола в этих помещениях, что предусматривает запас на высоту фундаментного блока или конструкции приямка (рис. 10.11,а).

Фундаменты сооружения или его отсека стремятся закладывать на одном уровне. При необходимости заложения смежных отсеков на разных отметках требуется выполнение следующего условия. Разность отметок заложения расположенных рядом отдельных фундаментов (или отдельного и ленточного) при расстоянии в свету а между наиболее близкими точками не должна превышать величину АА (рис. 10.11, а):

pII=(NOII +GfII + GgII)/A

Рис. 10.11. Выбор глубины заложения фундамента в зависимости от конструктивных особенностей сооружения:

А- здание с подвалом в разных уровнях и приямком; б-изменение глубины заложения ленточного фундамента; 1 — фундаментные плиты; 2- приямок; 3-трубопровод; 4 — стена здания; 5 — подвал; 6 — ввод трубопровода; 7 — стеновые блоки

где - расчетное значение угла внутреннего трения грунта, град;

С1 — расчетная удельная сила сцепления грунта, кПа; р — среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента, кПа.

При выполнении условия (10.2) исключается ослабление основания соседнего фундамента и опирание нового фундамента на насыпной грунт ранее засыпанного котлована. Это же условие распространяется и на случай определения допустимой разности отметок заложения фундаментов сооружения и рядом расположенных каналов, тоннелей и пр.

Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать на одном уровне. При переходе на большую глубину заложения должно выполняться условие (10.2). Если же оно не выполняется, необходимо проведение специальных мероприятий, которые рассматриваются в § 18.3.

При наличии коммуникаций (трубы водопровода, канализации и т. д.) подошва фундамента должна быть заложена ниже их ввода. При этом условии трубы не подвержены дополнительному давлению от фундамента, а фундаменты не опираются на насыпной грунт траншей, вырытых для прокладки труб. Кроме того, в случае аварии уменьшается зона замачивания грунта, а при необходимости замены труб не будут нарушены грунты основания.

Переход от одной отметки заложения ленточного фундамента к другой осуществляется ступенями. Высота уступа в случае сборного фундамента принимается равной высоте стенового блока (рис. 10.11,6). При устройстве монолитного ленточного фундамента соотношение между высотой и длиной уступа в связных грунтах принимается равным 1:2, а в несвязных — 1:3 при высоте уступа, не превышающей 0,5...0,6м.

Наряду с выполнением рассмотренных требований в ряде случаев при выборе глубины заложения фундаментов учитывается также возможность дальнейшей реконструкции проектируемого сооружения (устройство новых коммуникаций, подвальных помещений, фундаментов под оборудование и пр.).

Определение формы и размеров подошвы фундаментов. Форма подошвы фундамента во многом определяется конфигурацией в плане возводимой надземной конструкции. Она может быть круглой, кольцевой, многоугольной (под дымовые трубы, водонапорные и силосные башни), квадратной, прямоугольной, ленточной (под колонны, столбы, стены), тавровой, крестообразной (под стены с пилястрами, отдельные опоры), а в стесненных условиях и более сложного очертания. В сборных фундаментах ее определяет и форма составных элементов и блоков.

При расчетах фундаментов мелкого заложения по второму предельному состоянию (по деформациям) площадь подошвы предварительно может быть определена из условия

PII=

Расчет фундаментов мелкого заложения

Расчет фундаментов мелкого заложения необходим для уточнения его геометрических размеров и выбора разновидности фундамента. Он сводится к расчету трех факторов: величины давления здания на грунт, силы давления грунта в результате морозного пучения и определение прочности рамы фундамента.

Расчет фундаментов мелкого заложения

Нагрузка здания – это совокупность передаваемых нагрузок, в упрощенном расчете – масса всего строения, распределенная на 1 м2 нижней плоскости фундамента. Сила деформации пучения определяется по справочным данным для конкретного типа грунта. Прочность рамы зависит от геометрии фундамента и применяемой арматуры.

Расчет нагрузки здания

Для того чтобы вычислить массу здания, необходимо иметь проект, учитывающий размеры строения, материалы, конструкцию и прочие его особенности. Расчет нагрузки на фундамент ведется с учетом зимней снеговой нагрузки. Способ расчета прост: вычисляют массы отдельных конструктивных частей строения, суммируют их и делят на площадь подошвы фундамента. Определяют для данного типа грунта удельное расчетное сопротивление грунта R­0 и сопоставляют его с полученным значением удельной нагрузки N. Если R­0 < N, пересматривают размеры или форму фундамента: выполняют его с широкой подошвой, с расширением книзу или увеличивают его ширину.

Пример расчета: кирпичный одноэтажный дом 10х8 м, со стенами из полнотелого красного кирпича шириной в 0,4 метра, с железобетонным перекрытием пола и деревянными перекрытиями потолка. Крыша – двускатная, крытая профнастилом. Постройка планируется на тяжелой суглинистой почве, регион – Москва.

По приведенной методике расчета нагрузка N = 23 т/м2.

Морозное пучение и выбор типа мелкозаглубленного фундамента

Понятие «пучинистые грунты» многих ставит в тупик. Попробуем разобраться, что это такое. Различные грунты обладают разной способностью накапливать влагу. Крупнозернистый песок, скальные породы не задерживают воду, а глины, наоборот, связывают ее, становятся пластичными и долго остаются влажными. Вода при замерзании расширяется, при этом грунт, содержащий много влаги, увеличивается в размерах. Это явление получило название «морозное пучение».

В зависимости от состава и размера частиц грунты можно разделить на 5 групп – они приведены в таблице 1.

Разновидности грунта (Типы грунтов)

В зависимости от группы грунта выбирают конструкцию мелкозаглубленного фундамента по рисунку и определяют его габаритные размеры, глубину заложения и высоту подсыпки. Вычисляют площадь нижнего основания фундамента Af.

По данным таблицы и рисунку выбираем группу фундаментов, соответствующую типу грунта III «тяжелые суглинки». Это фундамент, не заглубленный в грунт, на песчано-гравийной подсыпке. Ширина фундамента – 0,4 м; высота – 0,7 м; толщина подсыпки – 0,5 м.

Методика расчета деформаций

Расчет проводят по двум условиям:

  • расчетная величина деформации пучения не превышает допустимой предельной деформации;
  • относительная деформация грунта с учетом нагрузки не превышает предельной относительной для конкретного типа строения.

Предельные деформации для конкретного типа строения определяют по таблице 2.

Таблица 2 – Допустимые деформации

Чтобы определить указанные величины деформаций для конкретного строения, нужно произвести ряд сложных расчетов.

Деформацию пучения вычисляют по формуле

Формула для расчета деформации пучения

В этой формуле N – удельное давление всего строения на грунт, оно вычисляется по отдельной методике и выражается в тоннах на 1 м2.

Коэффициент b зависит от соотношения толщины подсыпки к ширине основания, он определяется по таблице 3.

Таблица 3 – Определение коэффициента

Величина Pr – на подошву от пучинистого грунта, для ленточного фундамента оно вычисляется по формуле:

Величина Pr – на подошву от пучинистого грунта

Показатель b – ширина ленты фундамента, а ss – сопротивление промерзшего грунта, его можно найти в СНиП 2.02.01-83.

Мощность слоя грунта, подверженного вспучиванию под фундаментом dz определяется как dz = df – d – hп, где df – средняя глубина промерзания, определенная по таблице 4, а величины d и hП – высота фундамента и толщина подсыпки, в метрах.

Таблица 4 – Средняя глубина промерзания грунта по регионам

Средняя глубина промерзания грунта по регионам

После расчета мощности слоя грунта dz определяют по графикам коэффициент условий работы промерзающего грунта ka определяемый по графикам в зависимости от величины dz и значения площади подошвы фундамента Af на единицу его длины.

График — коэффициент условий работы промерзающего грунта k

Деформацию пучения ненагруженного основания hfi находят по формуле из таблицы 5, соответствующей типу выбранного фундамента и его геометрическим размерам: глубины заложения фундамента d и толщины подушки hп.

Таблица 5 – Расчетные формулы для различных типов грунтов

Расчетные формулы для различных типов грунтов
    1. Определяем мощность промерзающего слоя пучинистого грунта  dz = df – d – hп. Расчетная глубина промерзания df для Москвы по таблице 4 равна 1,4 м. dz = 1,4-0,7-0,5=0,2 м.
    2. Определяем удельную площадь фундамента на метр его длины, при ширине фундамента 0,4 м площадь равна 0,4 м2.
    3. По рисунку определяем коэффициент ka, он равен 0,56.
    4. Находим по СНиП 2.02.01-83 показатель σs – 64.
    5. Определяем по  формуле  т/м2.
    6. Находим по формуле м
    7. Находим коэффициент b по таблице 3 для фундамента ленточного типа: для выбранного соотношения толщины подсыпки к ширине основания 0,5/0,4=1,25 он равен фундамента 0,88.
    8. Нагрузка здания, согласно расчетам, равна 23 т/м2.
    9. Определяем м = 0,1 см.

    Допустимая деформация пучения по таблице 2 равна 2,5 см. Условие выполняется.

Относительную деформацию пучения с учетом жесткости рамы строения находят по формуле

Формула — для деформацию пучения с учетом жесткости рамы

Показатель w, находящийся в зависимости от коэффициента гибкости конструкций строения l по ВСН 29-85, определяют по приведенному графику.

Показатель W определяют по графику

Dhfp– разность деформаций пучения при максимуме и минимуме предзимней влажности грунта.

L – длина стены строения, м.

    • Определяем по методике ВСН 29-85 значение показателя гибкости конструкций строения l – 0,55.
    • Определяем по графику значение показателя w – 0,03.
    • Определяем разность деформаций пучения по методике ВСН 29-85. Dhfp = 0,0022 м.
    • Длина стен строения равна 10 и 8 м.
    • Относительная деформация с учетом жесткости рамы для длинной стены   м.
    • Для короткой стены  м
    • Допустимое значение по таблице 2 – 0,0005 м. Условие выполняется.

Если в результате расчета окажется, что условия не выполняются, необходимо увеличить расчетную толщину подушки или площадь фундамента, изменив ширину основания.

3. Расчёт фундамента мелкого заложения

3.1 Определение глубины заложения фундамента

Рисунок 1 – К определению глубины заложения фундамента

Здание имеет подвал глубиной 3 м, следовательно, в любом случае подошва фундамента будет ниже глубины промерзания. Определим минимальную глубину заложения исходя из нормативной глубины промерзания по формуле:

df=kh∙dfn (8)

где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов наружных стен, определяем по таблице 13 [1];

dfn – нормативная глубина промерзания, определяемая по карте нормативных глубин промерзания, для города Быхова dfn= 1,05м

df=0,6∙1,05=0,63м

Назначаем глубину заложения фундамента в зависимости от п.1 и п.5 гл.4[17]. Отметка чистого пола, согласно заданию, при DL=-0,30 м будет равна 62,80 м, отметка пола подвала будет в этом случае равна 62,8-3=59,8 м.

Отметка низа перекрытия над подвалом 62,50 м. Принимаем конструкцию фундамента из пяти блоков высотой 0,6м и подушки высотой 0,3 м. Таким образом, отметка подошвы фундамента составит 59,02 м.

Для того, чтобы посчитать глубину заложения фундамента нужно от отметки уровня земли отнять отметку низа подошвы фундамента:

d=62,5-59,2=3,3м

3.2 Устройство песчаной подушки

Так как суглинок мягкопластичный не может являться естественным основанием, то ставим фундаментную плиту на песчаную подушку мощностью 1м.

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт песчаной подушки: ρds=1,62 г/см3— требуемая плотность; Woпт=12%— оптимальная влажность для песка средней крупности. Определим физические характеристики грунта подушки.

Коэффициент пористости по формуле (3):

где ρs – плотность твердых частиц грунта, т/м3, для песчаной подушки принимаем ρs=2,67 т/м3

Степень влажности грунта подушки:

Таким образом, исходя из полученных физических характеристик, делаем вывод, что материалом песчаной подушки является песок средней крупности средней плотности, маловлажный.

Определим механические характеристики данного грунта по таблицам 4, 5 [1]: R0=500 кПа, Cn=1 кПа, φn=350, Еn=30 МПа

3.3 Определение размеров подошвы ленточного фундамента

Размеры подошвы фундамента в основном зависят от механических свойств грунтов оснований и характера нагрузок, передающихся фундаменту, от особенностей несущих конструкций, передающих нагрузку на фундамент. Размеры фундамента необходимо подобрать таким образом, чтобы выполнялось условие:

S≤Su , (9)

т.е. расчетные осадки не должны превышать допустимые.

Согласно [1,2] выполнение этого условия реализуется при соблюдении следующего условия:

PCP≤R , Pmax≤1,2R , Pmin≥0 (10)

Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим на 1 погонный метр его длины методом последовательного приближения.

Расчетное значение нагрузки Fv=120кН.

Рисунок 2 – Расчетная схема ленточного фундамента

Определим площадь подошвы ленточного фундамента по формуле:

(11)

Для ленточного фундамента ширина подушки определяется по формуле:

b=A/1м.п. (12)

b1=0,28м2/1м.п.=0,28м

Уточняем расчетное сопротивление по формуле:

R=[Мγ∙kz∙b1∙γII+Мq∙d1∙γII+(Mq-1)∙db∙γII+Mc∙CII] (13)

где gС1 и gС2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].

k – коэффициент, принимаемый: k=1,1 – т.к. прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам;

kZ – коэффициент принимаемый kZ=1 при b

3 Расчёт фундаментов мелкого заложения

Глубину заложения фундаментов определяем исходя из конструктивных особенностей здания (наличие подвала, нагрузки и воздействия), конструкции фундаментов, инженерно – геологических условий строительной площадки.

Определим минимальную глубину заложения исходя из нормативной глубины промерзания по формуле:

d1=dfkh. (7)

где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов наружных стен;

dfn – нормативная глубина промерзания, определяемая по карте нормативных глубин промерзания, для города Бобруйск df= 1,21м для песка мелкого.

м.

Глубина заложения фундаментов по условию недопущения морозного пучения d2 для глинистых грунтов при IL>0,25 принимается не менее d1.

Для сечения 4-4 глубину заложения определим исходя из конструктивных особенностей фундамента:

принимается высота подушки 500 мм, толщина конструкции пола 200 мм, планировочная отметка земли относительно отметки чистого пола -0,450 м, отметку пола подвала относительно отметки чистого пола -3,000 м (по заданию), тогда:

м

Рисунок 1 - К определению глубины заложения в сечении 4-4.

Принимаем глубину заложения фундамента d=3,35 м (в связи с необходи-мостью принятия минимум 5 блоков высотой 600 мм).

3.2 Определение размеров фундамента под наружную стену для здания с подвалом.

Размеры подошвы ленточного фундамента под наружную кирпичную стену определим графоаналитическим способом.

Расчетные значения нагрузок FV0,II =230 кН.

Условие необходимое для выполнения для центрально нагруженного фундамента:

Рm  R. (8)

Давление под подошвой центрально нагруженного фундамента:

. (9)

площадь подошвы А=b1п.м., тогда:

Расчётное сопротивление грунта определяется по формуле:

, (10)

где коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании;

коэффициент, принимаемый равным 1,1, если прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам;

коэффициент, принимаемый равным 1;

ширина подошвы фундамента, м;

усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего воздействия воды) и выше подошвы,кН/м3);

безразмерные коэффициенты;

d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений;

СII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

По L/H=48/10,8=4,4 найдем значения коэффициентов: gС1=1,1; gС2=1; при II=19,6о, Mg=0,5; Мq=3; Мс=5,6. А также:

кН/м3;

кН/м3 .

м.(11)

Задаваясь значением ширины подошвы фундамента b, определяем давление под подошвой Р и расчетное сопротивление грунта R. Расчетные значения сведем в таблицу 6.

кПа.

кПа.

Таблица 6- Сводная таблица определенияширины подошвы фундамента b

b, м

1

1,2

1,4

1,6

2

2,4

2,8

3,2

R, кПа

221,25

222,19

223,13

224,07

225,95

227,83

229,71

231,59

Pm, кПа

297,00

258,67

231,29

210,75

182,00

162,83

149,14

138,88

Рисунок 2 - График для определения ширины b фундамента.

По рисунку 2 определяем необходимую ширину подошвы фундамента b в точке пересечения графиков Р=f(b) и R=f(b). Ввиду того, что дальнейший расчёт при b=1,6м показал неправильность подбора ширины подошвы фундамента (с учётом весса грунта на уступе фундамента и собственного весса фундамента), примем ширину подошвы b=2,0м.

Выбираем фундаментную плиту ФЛ 20.24-2 и GФ=40,5 кН (ГОСТ 13580-85) и стеновые блоки шириной 0,5м – ФБС 24.5.6-Т (ГОСТ 13579-78) с Gбл=16,3 кН.

Значение удельного веса обратной засыпки принято равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между удельными весами грунтов нагруженной и ненагруженной структуры.

Собственный вес фундамента на 1 п.м. составит:

Характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:

Найдем вес грунта на уступе фундамента:

Давление подошвы фундамента:

(12)

Рисунок 3 - Расчетная схема фундамента.

Определим расчетное сопротивление R при b=2,0м:

кПа.

Так как Pm


Смотрите также