3.3 Проектирование ленточного фундамента

Первый слой, суглинок тугопластичный, его мощность равна 2,01 , фундамент распологаем во втором грунте, суглиноке мягко-пластичном его мощность 3,14м. Данный грунт не просадочный и может служить надежным основанием.

3.3.1 Определение размеров подошвы ленточного фундамента

Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим методом последовательного приближения.

Рисунок 4 – Расчетная схема ленточного фундамента

Определим площадь подошвы фундамента под кирпичную стену в плане по формуле(10):

м².

Так как расчет будем проводить на 1п.м. том

По формуле (12):

м

L/H=54/12,6=4,3 найдем значения коэффициентов:g_с1=1,1; g_с2=1; M_g=0,49; М_q=2,98;М_с=5,58. А также g_II=27,1; g_II’=16,25; C_II=19,5.

Для фундамента с подвалом d_b=2

Расчетное сопротивление грунта определим по формуле (11):

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент с учетом напряжений возникающих от перекрытия и от веса грунта:

Определим вес фундамента:

кН

Вес грунта обратной засыпки:

кН

кН

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

кН

Среднее давление под подошвой фундамента равно:

кН

Нагрузка от перекрытия P_0II=30кН, мм=0,18м

Принимаем интенсивность временно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м². Заменим ее фиктивным слоем грунта h_пр:

м

Для грунта обратной засыпки =16,25кН/м,

Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле

=38,96кН

Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента:

Вес грунта G_гр=31,2кН, а плечо м

Вычислим момент относительно центра подошвы:

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

M_II=1,15·71,61=82,35кНм

Определим эксцентриситет:

Так как е=0,24м>2/30=0,07м, то фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный,

Максимальное и минимальное давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента определим по формуле (16):

кПа < 1.2x237,01=284,41кПа

кПа < 0

P_ср=190,5кПа < R=237,01кПа;

Условия (15) выполняются, значит размеры подошвы фундамента подобраны верно.

Недонапряжение составляет: %

Исходя из этого, выбираем фундаментную подушку ФЛ20.8 и фундаментные блоки ФБС5-8

3.4 Расчет оснований по деформациям

Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением:

SS_u (17)

где: S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19[1].

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

, (18)

где =0,8 – безразмерный коэффициент;

_{zp, i} – среднее напряжение в i-ом слое;

h_i – толщина i-го слоя;

E_i – модуль деформации i-го слоя грунта.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=H_c от подошвы фундамента, где выполняется условие

_zp=0,2_zq (19)

Вертикальные природные напряжения _zq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле

, (20)

где _i – удельный вес грунта i-го слоя;

h_i – толщина i-го грунта;

n – число слоев грунта в пределах глубины Z.Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.

(21)

где _si, e_i – соответственно удельный вес частиц грунта и коэффициент пористости i-го слоя грунта;

_=10 кН/м³ – удельный вес воды.

Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле

_zp=P₀ (22)

где Р₀=Р_ср-_zg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента;

_zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

 - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения  приведены в таблице 20[1].