3.Расчет и конструирование фундаментов неглубокого заложения

По инженерно геологическим условиям глубина заложения фундамента должна быть не менее минимальной суммарной толщи грунта залегающих с поверхности, которые нельзя использовать в качестве естественного основания.

Проверяю зависимость глубины от глубины природного промерзания.

где d_fn – нормативная глубина,

k_n – коэффициент температурного влияния здания.

По таблице 2 СНиП 2.02.01-83* I_l>0,25 то d≥d_f .

Размеры подошвы фундамента выбираем таким образом, чтобы среднее давление по подошве фундамента Р не превышало расчетное сопротивление грунта основания R.

В этом случае грунты в основании будут работать в линейно-деформируемом стадии.

где F_v – приложенная сила,

R_◦ - расчетное сопротивление грунта основания,

- средний удельный вес бетона и грунта,

d – высота фундамента.

P≤R

Расчетное сопротивления грунта в основании фундамента определяем по формуле:

R=

γ_c1=1,2,

γ_c2=1

k=1,1 - коэффициент, принимается с учетом того, что С и принимаем по таблице СНиП 2.02.01.

k_z=1, принимается равным при b<10м

При =24⁰: M_v=0,72, =3,72, М_с=6,45 - коэффициенты принимаемые по таблице 5 Приложения1

A=N_II/(Ro-J_op×d)=409,2/(210-22,5*1,5)=2,36м²

b= м - ширина подошвы фундамента

По формуле рассчитываем осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

Находим осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента

R=1,2*1*(0,72*1*1,53*20,19+3,87*1,5*20,19+6,45*39)/1,1=426,05кПа

Недогрузка фундамента составляет

100(R-R₀)/R=100(426,06-210)/426,06=50%≥10%

Расчет повторяем вместо R₀ принимаем R

A= 409,2/(426,06-22,5*1,5)=1,04м²

b= м

R¹=1,2*1*(0,72*1*1,02*20,19+3,87*1,5*20,19+6,45*39)/1,1=418,44кПа

100(R-R₀)/R=100(426,06-418,44)/426,06=1,7%≤10%

Так как расхождения между значениями R и R¹ не превышает 10%, расчёт методом последовательного приближения заканчиваем.

Конструирую фундамент для колонны сечением 0,4*0,4 м. Принимаю подколонник 0,9*0,9м. подошву фундамента 1,5*1,5м.

Рисунок 1. Фундамент не глубокого заложения

Принимаем типовые фундаментные конструкции:

Вес фундамента:

Вес грунта на обрезах:

P<R

R=1,2*1*(0,72*1*1,5*20,19+3,87*1,5*20,19+6,45*39)/1,1=426,03кПа

221,05<426,03

Расхождения между значениями P и R:

100(426,03-221,05)/426,03=16%

не превышает 20%, расчёт методом последовательного приближения заканчиваем.

Вывод: фундамент запроектирован экономично.

4. Расчет свайного фундамента

Принимаю свай заводского изготовления марки «С» сечением 30*30 см. Погружаю способом дизель – молотом.

Рисунок 2.

Длина сваи

L_c=0,35+8+1=9,35- Принимаем сваю марки С 10 30 по ГОСТ 19804-1-79^*

Расчет несущей способности сваи по грунту

F_d=γ_c(γ_cR·R·A+u

где = 1 – коэффициент условия работы,

R_z1=2669кПа- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи

f_i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта контактирующего с боковой поверхностью сваи в кПа принимается по СНиП от вида грунта и расстояния z_i;

=1, =1 – т. к. сваи заводского изготовления.

Допустимая нагрузка на сваю:

Число рядов свай и расстояние между ними:

1.Площадь подошвы ростверка:

Ar=

где d_r=0,3м- глубина заложения подошвы ростверка;

=20^кН/_м3 - средний удельный вес ростверка и грунта на его обрезах;

P=540,26кН;

d=0,3м - размер поперечного сечения сваи:

F_I=505.54кН;

2.Предварительный вес ростверка и вес грунта на обрезах ростверка:

_гр^I+ _гр^I

3.Определяем число рядов свай:

Конструктивно принимаем 2 сваи.

Рисунок 3. Конструирование ростверка

Фактическая нагрузка на сваю:

N_ф≤P

279.09<540.26

Вывод: недогрузка на свай составляет 48% .