Последовательность расчёта осадки фундамента :

1. Вычисляется среднее давление под подошвой фундамента

2. Определяется природное давление грунта на уровне подошвы фундамента.

3. Вычисляется дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

4. Толщина грунта ниже подошвы фундамента разделяется на элементарные слои толщиной

5. Построение эпюры напряжения от собственного веса грунта :

6. Построение эпюры :

.

где:- относительная глубина точки, в которой определяется напряжение.

где:

z – толщина элементарного слоя.

Коэффициент определяем по табл. Д1, ДБН В.2.1-10-2009.

7. Определение нижней границы сжимаемой толщи.

Определяется из условия:

8. Среднее значение находим как сумму верхних и нижних значений:

9. Определяем осадку i-го слоя:

где:

- безрозмерный коэф. равный 0,8;

- среднее значение вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта на вертикале проходящей через центр подошвы фундамента;

- толщина i-го слоя грунта;

- среднее значение вертикального напряжения от собственного веса в i-м слое грунта по вертикале проходящей через центр подошвы фундамента;

- модуль деформации i-го слоя грунта.

10. Общую осадку определяем как сумму осадок всех слоев:

11. Полученное значение осадки не должно превышать нормативные значения (10см).

Расчет осадок сводим в таблицу:

Табл.5

Σ

Условие выполняется.

4. Конструирование фундамента

Тип фундамента назначается из условия жесткости. Проверяем жесткость фундамента по условию:

_{0,6+3*2=6,6≥3,3}

_{1+3*2=7≥5,5}

При заданной глубине конструкция фундамента жесткая, принимается с повышенной частью.

Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно:

При конструировании колон необходимо учитывать, что ее высота должна быть кратна 100 мм(для монолитных фундаментов), 300 мм для сборных фундаментов.

Зазоры между стенкой и колонной по низу - не меньше 50 мм, по верху - не меньше 75 мм. Высота подколонника назначается конструктивно, от верха подколонника колона заглубляется на глубину 1-1,4- а_к увеличенная на 50 мм( пространство для раствора и рихтовки). Толщина дна стакана- не меньше 200 мм.

Допускается конструктивно определить вылет плит из условия 1,8-3 высоты плиты Н.

3. Расчёт и проектирование фундаментов мелкого заложения на искусственном основании.

Согласно ДБН В.2.1-10-2009 «Основания и фундаменты сооружений» расчет производится по ряду Б.

3.1. Выбор материала подушки.

Под подошвой фундамента находится суглинок полутвердый. Его и будем использовать как материал для сооружения грунтовой подушки. Суглинок полутвердый имеет такие характеристики:

- Оптимальная влажность:

- Коэффициент пористости грунта под подошвой фундамента:

(=ρ_d×9,82=1,7×9,82=16,69).

- Число пластичности:

I_p=W_L-W_p=0,3-0,15=0,15

- Показатель текучести:

- Удельный вес грунта:

Где:

- удельный вес сухого грунта;

Полученные результаты сведены в таблице 6.

Табл. 6.

№	Наименование грунтов	ɣ, кН/м^3	ɣs, кН/м^3	W	WL	WP	μ	e	Sr	IP	IL	C, МПа	ϕ	Е, МПа
1	Чернозем	16,5	-	0,14	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Суглинок полутвердый	16,5	27	0,16	0,3	0,15	0,38	0,9	-	0,15	0,07	20,5	21	12,5
3	Глинистая подушка	19,4	27	0,16	0,3	0,15	0,38	0,62	-	0,15	0,07	32,8	24,3	20,8
4	Песок мелкозернистый, плотный, влажный	19,2	26,5	0,15	-	-	0,28	0,59	0,67	-	-	3,2	34,4	34
5	Глина третичная, твердая	19,8	27,4	0,24	0,45	0,21	0,42	0,72	-	0,24	0,12	58,2	19,3	21,9

Глубина заложения фундамента на искусственном основании

1. В зависимости от глубины промерзания грунта:

тут - расчетная и нормативная глубины промерзания грунта соответственно;- коэффициент теплового режима сооружения, 0,5;

- величина промерзания грунтов разного типа, 0,23 м – для суглинка;

- коэффициент, численно равный сумме среднемесячных отрицательных температур за сезон: декабрь – 5,4 ^оС, январь – 4,8 ^оС, февраль – 3,1 ^оС:

M_t = 5,4+4,8+3,1=13,3.

d₁=+0,5= 0,42+0,5=0,92 м

2. С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,75-0,9м ниже отметки технологических подвалов:

d₂=d_в+(0,75-0,9)=0+0,9=0,9м.

где: d_в – отметка пола подвала.

3. В зависимости от действующих на фундамент нагрузок. Т.к. расчет производится по ряду Б, то действующая на фундамент нагрузка составляет 5510 кН. Глубину заложения принимаем не менее 3м.

Вывод: глубина заложения фундамента равна 3 м.

Характеристики грунтовой подушки.

Табл. 7.

Характеристики грунта	ɣg	Характеристики грунта за 1-м состоянием	Характеристики грунта за 2-м состоянием
С=32,8 кПа	1,5	СІ=21,9 кПа	СІІ=32,8 кПа
φ=24,3^о	1,15	φІ=21,1^о	φІІ=24,3^о
γ=19,4кН/м^3	1	γІ= 19,4 кН/м^3	γІІ=19,4 кН/м^3
Е=20,8 МПа	1	ЕІ=20,8 Мпа	ЕІІ=20,8 Мпа

Коэффициенты M_g, M_q, M_c.

Табл. 8.

Угол внутреннего трения, ϕ, град.	Коэффициенты
	Mg	Mq	Mc
φI=21^о	0,56	3,24	5,84
φІІ=24^о	0,72	3,87	6,45

Вывод: несущий слой – подушка глинистая.

2. Определение размеров подошвы фундамента.

Расчетное сопротивление грунта определяем по формуле (задаемся b^/ = 1 м):

Где: - коэффициенты условий работы.

- коэффициент достоверности определения характеристик грунта.- коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения φ, для грунта который окружает подушку.

- коэффициент, учитывающий особенности совместной работы широкого фундамента с основанием.

b′ – ширина фундамента.

- удельный вес грунта под подошвой фундамента.

- глубина заложения фундамента.

- удельный вес грунта выше подошвы фундамента.

- глубина подвала.

- удельное сцепление грунта.

- Площадь подошвы фундамента в первом приближении:

- Ширина фундамента:

- Длина фундамента:

Расчетное сопротивление во втором приближении:

- Вычисляем площадь подошвы фундамента во втором приближении:

м².

- Ширина подошвы фундамента:

- Длина фундамента:

Проверяем сходимость:

Условие выполняется.

Окончательные размеры фундамента принимаем: b=2,7м; l=4,5м;