6.2 Фундамент №3

Для расчета выбираем фундамент № 3 в осях «Г» - «4»» отдельно стоящий в подвальной части здания, наиболее нагруженный, под металлическую колонну размером 500,500 мм.

По конструктивным соображениям фундамент железобетонный стаканного типа.

6.2.1 Расчетная схема

Рисунок 13 – Расчетная схема для фундамента заложения

6.2.2 Определение размеров подошвы фундамента l×b методом Лалетина.

Форма и площадь подошвы фундамента определяется конфигурацией в плане возводимой наземной конструкции.

Определение требуемых размеров подошвы фундамента ведется одновременно с вычислением расчетного давления на грунт основания по методу Лалетина.

Определяем размеры подошвы фундамента исходя из условия, что среднее давление по подошве фундамента от основного сочетания расчетных нагрузок при расчете по деформациям меньше расчетного сопротивления основания.

Сечение колонны 500х500 мм. Глубина заложения фундамента 1,7 м. Инженерно-геологические условия соответствуют скважине на рис. 2. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N_0II = 93 т, изгибающей нагрузкой с расчетным значением изгибающего момента M_0II = 24 т·м, горизонтальной нагрузкой с расчетным значением Т_0II = 2,7 т.

Размеры подошвы фундамента определяли графическим методом (методом Лалетина).

Среднее давление по подошве фундамента определяли по формуле:

Соотношение сторон подошвы фундамента принимали равным соотношению сторон сечения колонны:

.

Коэффициент принимали в зависимости от предварительного значения эксцентриситета, определенного по формуле:

Для принимаемk=1.5 .

Расчетное сопротивление грунтов основания определяли по формуле:

.

Несущим слоем является суглинок желто-бурый со значением =12⁰.

M_γ = 0,23,

M_q = 1,94,

M_c = 4,22.

Коэффициенты условий работы в соответствии с прил. 12:

γ_с1 = 1,2,

γ_с2 = 1,1.

Коэффициент k = 1,3, так как характеристики грунтов определены по данным испытаний. Коэффициент k_z = 1 как b < 10.

т/м³ – расчетный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

т/м³ – расчетный удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

Значения d₁ =1,7 м,

Таким образом, получаем значения:

в	Р	R
1	96,298	17,4896
2	18,798	19,0517
3	10,1869	20,6138
4	7,173	22,1759
5	5,778	23,738
6	5,02022	25,3001
7	4,56331	26,8622
8	4,26675	28,4242
9	4,06343	29,9863
2	18,798	19,0517

Таблица 13 – Значения сопротивлений в соответствии с шириной фундамента

Рисунок 14 – Графический метод выбора ширины фундамента.

Графики пересекаются в точке с абсциссой b = 2м, принимаем конструктивно b = 2,5 м.

Тогда, соответственно, длина фундамента L =2,5*1=2,5 м.

3. Конструирование фундамента

Рисунок 15 – конструкция фундамента мелкого заложения

Далее следует принять окончательные размеры фундамента с учетом давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента. Найденные величины должны удовлетворять условиям:

Объем фундамента: м³.

Объем общий: м³.

Объем грунта: м³.

Вес фундамента: тс.

Вес грунта: тс.

Вычисляем значение R в соответствии с найденными размерами фундамента:

3. Учет внецентренного нагружения фундамента

_{Фундамент центрально нагруженный.}

3. Проверка слабого подстилающего слоя.

Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта проводится при наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине zот подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев. При этом должно выполняться условие:

,

где:

σ_zpи σ_zg– вертикальные напряжения в грунте на глубинеzот подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта);

R_z– расчетное сопротивление грунта на глубинеz.

Величина R_zопределяется по формуле:

,

- среднее давление под подошвой фундамента.

- коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 2 [1],

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Площадь условного фундамента:

Расчетное сопротивление грунта слабого слоя:

_=37,26

Производим проверку условия:

_{Рисунок 15– Проверка слабого подстилающего слоя}