5.2.Расчет и проектирование фундамента.

Проектируется монолитный фундамент мелкого заложения на естественном основании.

5.2.1. Определяем глубину заложения фундамента с учетом трех факторов.

Первый фактор – учет глубины сезонного промерзания грунта. Грунты основания пучинистые, поэтому глубина заложения фундамента d от отметки планировки DL должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Для t_вн = +15⁰ и грунта основания представленного суглинком по п. 2.28 СНиП 2.02.01-83*

d ≥ 1.56м

Второй фактор - учет конструктивных особенностей здания. Для заданных условий использования подвала в жилых или технических нуждах, и при условии высоты от пола до потолка подвала не менее 2,5 метров. Толщина бетонной подушки принимается равной 600 мм.

d = 2,5+0,6-1,2 = 2,00м

Третий фактор – инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки. С поверхности на глубину до 2,3 м залегает слой 1 суглинка, достаточно прочный и малосжимаемый. (R_усл = 219.066 кПа, Е = 13.0 МПа). Подстилающие слои 2 и 3 по сжимаемости и прочности не хуже 1-го. В этих условиях, глубину заложения целесообразно принять минимальную, однако достаточную из условий промерзания и конструктивных требований. С учетом всех трех факторов принимаем глубину заложения от поверхности планировки (DL) d = 2,00 м , Н_ф = 1,9 м , рисунок 5.2.1. Для того чтобы заглубление фундамента в несущий слой в самой низкой точке рельефа оптимальным абсолютную отметку подошвы принимаем 332,6 м, конструктивно.

5.2.2. Площадь подошвы фундамента A_mp принимаем конструктивно:

A_mp = 507,5 м²

5.2.3. Принимаем фундамент с размером подошвы A = lb = 507,5 м² , Н_ф = 1,9 м , толщина плиты 600мм, объем бетона V_fun = 304,5 м³ .

Вычисляем расчетное значение веса фундамента

G_fun = V_fun γ_b γ_f = 304,5•25•1 = 7612,5 кН

Уточняем R для принятых размеров фундамента

l = 29,0м, b=22,8м, d = 0,6м.

R_усл = [(1,1•1)/1]•(0,62•22,8 + 3,14•(2,3•27 + (2,3 – 0)•10,13) + 5,9•40) = 570,1 кПа

5.2. 4. Выбираем основанием для фундамента габбро средней прочности. Слой Дресвяного габбро убираем и заменяем его подушкой из щебня, толщиной слоя до 1,5 метра.

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами N_u, кН, независимо от глубины заложения фундамента вычисляется по формуле:

N_u = R_Cb'l',

где R_C – расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b' и l' – соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

b' = b - 2℮_b ;

l' = l - 2℮_l ,

здесь ℮_b и ℮_l - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

℮_b = 0; ℮_l = 0, следовательно, b' = b; l' = l

Принимаем фундамент прямоугольный

l = 29,0 м;

b = 22,8 м,

отсюда:

N_u =27,1*29,0*22,8*=17918,52кПа,

5.2. 5. Расчет деформаций оснований не производим, на основании того, что грунты выбрали до скалы и заменили слабые грунты на щебень.

5.2.6. Расчет фундаментной плиты произведен на компьютере программой «ЛИРА 8.2». Расчеты показали, что армирование не требуется, поэтому арматуру принимаем конструктивно (для связи с каркасом): по 10 стержней 10мм А-I с As=7,85 см² , на 1 м/п, поперечно и так – же продольно, бетон класса В10.

5.2.7. Расчет боковых стен фундамента (из блоков ФБС – 25 – 6) на прогиб от боковых усилий не производим, потому, что заменили при обратной засыпке суглинок на керамзит. Эта замена позволила одновременно обеспечить два условия:

- удалось избежать воздействия сил пучения на вертикальные стенки фундамента;

- керамзитовая засыпка явилась утеплителем цокольного этажа, что является выполнением условий заказчика.