3. Проектирование фундамента неглубокого заложения.

Определение размеров подошвы фундамента.

Для сравнения вариантов выбираем наиболее нагруженное сечение 3-3 (фундамент под внутреннюю стену).

Расчет оснований жилых и промышленных зданий выполняется по деформациям. Целью расчета по деформациям является ограничение абсолютных и относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

При расчете деформаций основания среднее давление под подошвой центрально-нагруженного фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R:

Среднее давление по подошве фундамента р складывается из суммы вертикальных нагрузок на обрезе фундамента F_v, а также собственного веса фундамента и грунта на его уступах.

В этом случае грунт в основании будет работать в линейно-деформи­руемой стадии и для расчета осадки фундамента можно применять расчетные методы, рекомендуемые СНиП 2.02.01-83*.

Сечение 3-3.

Определяем размеры центрально нагруженного фундамента под внутреннюю стену. Нагрузка на уровне обреза F=195,87кН; Здание отапливаемое. Отметка планировки -1.400, d_f=2,1м, d=1.4+2.75=4.15м. Отметка подошвы фундамента с учетом отметки пола подвала -2,300 и минимальной d=1,4м (глубина заложения фундамента) -3.900. Принимаем за отметку подошвы фундамента -4,200м (Глубина заложения фундаментов принимается кратно 0,3м)

Проектируем сборный фундамент под стену шириной 0,64м. Предварительные размеры подошвы фундамента определяем, используя значение R₀, кПа:

4.1 Предварительные размеры фундамента назначаем по конструктивным соображениям и исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания R₀ по следующей формуле:

где А- площадь подошвы фундамента, м²;

F_v- расчетная вертикальная нагрузка на обрезе фундамента (для ленточного фундамента в расчете на 1 погонный метр),кН;

γ_ср -осредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах, принимаемый равным 22,5кН/м³;

d=1,4м – глубина заложения фундамента, м.

Для ленточного фундамента ширина фундамента в численно равна А.

Расчет ведем методом последовательных приближений. Недогруз фундамента не должен превышать 10%.

4.2

b=

Принимаем b=1,5м.(кратно 0.3)

4.3 Расчетное сопротивление грунта R, кПа, определяется по формуле:

γ_c1, γ_c1 -коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 4, прил.1 [1].

k - коэффициент равный: k=1, если прочностные характеристики грунта (φ и с), определены непосредственными испытаниями , и k=1,1 если они приняты по таблицам в зависимости от физических характеристик ;

М_g, M_q, M_c- коэффициенты, принимаемые по таблице 5, прил.1 [1];

k_z – коэффициент, принимаемый равным при b<10м – k_z = 1,

где b – ширина подошвы фундамента, м;

γ_II – осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, (при наличии подземных вод, определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

γ_II΄- тоже залегающих выше подошвы фундамента;

с₂- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d₁- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

где h_s– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала,м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

γ_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³;

d_b -глубина подвала (расстояние от уровня планировки до пола подвала), м;

d_b = 0,9м.

(0,15м - толщина пола подвала)

Расчетное сопротивление грунта основания:

Так как расхождение между значениями R и R_о, определяемое как

- не превышает 10%, расчет последовательного приближения заканчиваем.

Принимаем типовую сборную фундаментную плиту марки: ФЛ 12.15(L=1180мм, b=1500мм, h=0,5м, вес – 11,45кН); фундаментные блоки марки ФБС 24.4.6 (L=2380мм, b=400мм, h=0,6м, вес – 13кН).

Рассчитываем вес фундамента длиной 1 м:

σ_ф = 11,45кН /1,5м +13*2/2,4= 18,46кН,

Определяем вес грунта на обрезах фундамента:

σ_гр = V_гр*γ₂^/ = (1,5-0,4)*0,9*20кН/м³ =19,8 кН;

Среднее давление под подошвой фундамента:

Р =(195,87+18,46+19,8)/1,5*1 = 176,9кН;

Проверяем условие P ≤ R:

176,9кПа ≤ 213,34кПа – условие соблюдается

- Фундамент запроектирован экономично