2. Расчет фундамента на естественном основании

2.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента

Так как пески пылеватые относятся к пученистым грунтам, то глубину заложения подошвы фундамента определяем, исходя из расчетной глубины сезонного промерзания грунта.

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания грунта, которую находим по максимальной глубине промерзания в течение 10 лет на площадке свободной от снега.

,

где d_o – принимается по [1, п.2.26],

М_t – сумма среднемесячных отрицательных температур зимних месяцев для данного района (г. Новокузнецк), определяем по [2 (СниП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика)]

.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле

,

где k_h = 0,7 – коэффициент теплового режима здания, определяемый по [1, табл.1].

Определим глубину заложения подошвы с учетом конструктивных требований.

Конструктивная высота фундамента должна быть не менее

,

где h_З– глубина заделки колонны в фундамент,м; 0,05м– толщина подливки бетона в стакане; 0,2м– минимальная толщина дна стакана, допускаемая по конструктивным требованиям.

Глубину заделки двухветвевых колонн определяем из условия

,

где – расстояние между наружными гранями ветвей колонны.

Высоту h_ф округляем в большую сторону до величины, кратной 300мм, .

Глубина заложения подошвы с учетом конструктивных требований:

,

где 0,15 м– расстояние от отметки верха фундамента до отметки чистого пола, требуемое для условий выполнения работ нулевого цикла.

Глубина заложения подошвы фундамента с учетом конструктивных требований оказалась больше расчетной глубины промерзания грунта. Для дальнейших расчетов принимаем большее значение .

2. Определение размеров подошвы фундамента при одновременном действии момента, нормальных и поперечных сил

Расчет производим по IIгр. пр. сост.:.

Ориентировочно площадь подошвы фундамента:

.

Среднее давление Pне должно превышать величины расчетного сопротивления грунта основанияR:

,

где g– сплошная равномерно распределенная вертикальная пригрузка на пол, принимается по заданию технологов или 20кН/м²;R– расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с [1, п.п. 2.41 – 2.49].

.

,

где γ_с1,γ_с2– коэффициенты условия работы,,;

;

;

.

.

Максимальное краевое давление Р_maxпри любых сочетаниях нагрузок может быть повышено до при выполнении условий [1, п. 2.47], а минимальноеР_minдолжно быть больше нуля:

.

Последнее требование объясняется тем, что треугольная эпюра давлений для зданий с мостовыми кранами не рекомендуется, так как продольные и поперечные тормозные силы могут вызвать поворот фундаментов вокруг точки с ординатой Р_max [4].

Краевые давления под подошвой фундамента Р_max, Р_minнаходят в предположении линейного распределения давления по грунту в направлении действия момента по формуле

,

где h_ф– высота фундамента;W_y– момент сопротивления подошвы фундамента относительно осиy.

;

Проверяем, чтобы средняя величина давления по подошве была меньше расчетного сопротивления, и удовлетворялось условие для краевых ординат давлений:

а) ,

;

б) ;

в) .

Для окончательного принятия размеров фундамента определяем абсолютную осадку методом послойного элементарного суммирования.