3. Расчет фундамента мелкого заложения.

3.1 Определение глубины заложения.

Отметка планировки DL=129,60 м, отметка чистого пола 129,90 м

1. По конструктивным особенностям здания

Здание с подвалом. Принимаем сборный фундамент под колонну высотой 1,0м в соответствии ГОСТ 24476-80.

D₅= 3,0+0,15+0,6+0,2=4 м

FL=129,6–4,0=125,6 м

2. По ИГУ площадки строительства.

В качестве несущего слоя принимаем супесь желто-бурую, пластичную (3 слой). Учитывая, что минимальное заглубление фундамента в несущий слой 0,5 м, тогда отметка подошвы фундамента:

FL=129,6-3,5=126,1 м.

3.По глубине сезонного промерзания.

Глубину заложения принимают с учетом не допущения морозного пучения грунтов под подошвой (согласно СНиП 2.02.01-83*) в зависимости от расчетной глубины сезонного промерзания грунта d_f,:

d_f =1,2 м (для города Орла)

FL=DL- d_f =129,6-1,2= 128,4м

4.По наличию соседних (примыкающих) зданий и сооружений.

Строительная площадка свободна от других сооружений. Ограничений нет.

5.По гидрологическим условиям.

Ограничений нет.

6.По существующему и проектируемому рельефу, застраиваемой территории.

Ограничений нет.

Абсолютной отметкой подошвы фундамента, согласно вышеперечисленным условиям равны:

1 условие – 125,6 м

2 условие –126,1 м

3 условие –128,4 м

4 условие – ограничений нет

5 условие – ограничений нет

6 условие – ограничений нет

В качестве расчетной принимаем минимальную отметку 125,6 м. Тогда глубина заложения

D = 129,6–125,6=4,0 м

3.2 Определение размеров фундамента.

Так как выбранная колонна является центрально нагруженной, то и фундамент под среднюю колонну считаем центрально нагруженным. Основным методом расчета фундамента, согласно СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», будет расчет по деформациям. В этом случае коэффициент надежности по нагрузке равен единице.

Предварительно площадь подошвы фундамента определим по формуле:

где N=2700 кН – нагрузка на обрезе фундамен та

R=R₀=255 кПа ( таб. 9 Приложение 5) – условное расчетное сопротивление,

γ_mt = 20 кН/м³ – принимаемый средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах,

d=4м – глубина заложения подошвы фундамента. Тогда

Т.к. фундамент под колонну имеет в основании квадратное сечение, то b==4,00 м. Принимаемb=L=4 м.

По таб. 3 СНиП 2.02.01-83 ( при L/H =36/33=1,1 и I_L=0,43) определяем коэффициенты условий работы γ_с1=1,2 и γ_с2=1,1.

По таб. 4 СНиП 2.02.01-83 ( при φ=24⁰) находим значения коэффициентов М_γ=0,72, M_q=3,87 и M_c=6,45.

k=1 – т.к. основные характеристики грунта определены по табл. СНиП 2.02.01-83;

k_z=1, т.к. ширина фундамента b=4 м < 10 м.

γ_II=(1,4*18,9+0,6*20)/(1,4+0,6)=19,23кН/м³ – средневзвешенный удельный вес грунта под подошвой фундамента в пределах толщины слоя 0,5b.

γ' _II=(2,3*18,3+1,3*18,9)/(2,3+1,3)=18,6 кН/м³ - средневзвешенный удельный вес грунта выше подошвы фундамента

d₁=4 м – глубина заложения подошвы фундамента.

С_II= 13 кПа – удельное сцепление опорного грунта.

Находим расчетное сопротивление грунта основания под фундаментом по формуле 7 СНиП 2.02.01-83* (п.2.41) :

Получим:

Вычисляем площадь подошвы во втором приближении:

Т.к. фундамент под колонну имеет в основании квадратное сечение, то b==1,9 м. Принимаем фундамент с размерамиb=l =1,9метра. Площадь фундамента равна 3,61 м². Среднее фактическое давление под фундаментом равно Р = 2700/3,61 = 747,92 кПа

Согласно СНиП 2.02.01-83* должно выполняться условие:

P≤R

Подставив, проверим условие

а) P =747,92 кПа < R=809, 08 кПа, условие выполняется.

Недонапряжение составило (809,08-747,92)/809,08=7,5%

б) p_max<1,2R;

p_min>0

Определяем

Pmax/min =2700/3.61+(140+22*4)/1.14=947.9кПа

Где W_x=b*l*l/6=1.9*1.9*1.9/6=1.14 м3

Получаем P_max=947.9 кН<1,2R=970.90

P_min=547.92 кН>0

Все условия выполняются.

Окончательно принимаем размеры подошвы фундамента

b=l=1.9 м