4 Разработка вариантов фундаментов

Выбор глубины заложения подошвы фундаментов d выполняется с учетом факторов, приведенных в таблице 11.

Таблица 11 – Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Фактор	Тип фундамента
	мелкого заложения	свайный
1 Сезонное промерзание	Песок средней крупности является непучинистым грунтом, поэтому глубина заложения подошвы не зависит от глубины промерзания.
2 Напластование грунтов	Подошву фундамента заглубляем в суглинок на 2,7+2,1+0,5=5,3м	Сваи заглубляем в суглинок не менее чем на 2,7+2,1+2=6,8м
3 Конструктивные особенности здания	Сечение 1 (внутренняя колонна по оси 2)
	При глубине заделки колонны в фундамент 1000 мм минимальная высота фундамента h=1000+200+50=1250 мм
	С учетом кратности размеров модулю 300 мм, можно принять высоту фундамента мелкого заложения h =1500 мм	Сваи проходят слой торфа, поэтому требуется жесткое сопряжение их с ростверком. Минимальная высота ростверка h_р=1000+300=1300 мм. Принимаем кратной 300 мм – 1500 мм
	Сечение 2 (наружная колонна по оси 1)
	При глубине заделки колонны в фундамент 1000 мм минимальная высота фундамента h=1000+200+50=1250 мм
	С учетом кратности размеров модулю 300 мм, можно принять высоту фундамента мелкого заложения h =1500 мм	Сваи проходят слой торфа, поэтому требуется жесткое сопряжение их с ростверком. Минимальная высота ростверка h_р=1000+300=1300 мм. Принимаем кратной 300 мм – 1500 мм
	Сечение 3 (стена по оси 4)
	При глубине заделки колонны в фундамент 1000 мм минимальная высота фундамента h=1000+200+50=1250 мм
	С учетом кратности размеров модулю 300 мм, можно принять высоту фундамента мелкого заложения h =1950 мм	Сваи проходят слой торфа, поэтому требуется жесткое сопряжение их с ростверком. Минимальная высота ростверка h_р=1000+300=1300 мм. Принимаем кратной 300 мм – 1850 мм

Таблица 12 – Эскиз фундамента для сечения 1

Таблица 13 – Эскиз фундамента для сечения 2

Таблица 14 – Эскиз фундамента для сечения 3

5 РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Фундаменты мелкого заложения возводятся в открытых котлованах. Их отличительными особенностями являются передача нагрузки на основание преимущественно через подошву и отношение высоты фундамента к ширине менее четырех. Применение таких фундаментов обычно считается рациональным при глубине заложения до 2...4 м.

5.1 Расчетная схема и исходные данные

Принимаю, что в тело подушки послойно укладывают мелкий песок с физико-механическими характеристиками: γ=18,6 кН/м³, γ_sb=9,8 кН/м³,φ_II=25°, С_II=0; Е=11 МПа. Нагрузки в первом расчетном сечении: N_II= 724,76 кН, М_II= 241,36 кН∙м.

Рисунок 18 – Расчетная схема фундамента на песчаной подушке

5.2 Определение размеров фундамента

Расчетное сопротивление грунта основания:

где γ_с1=1,4 – коэффициент условий работы для песка средней крупности;

γ_с2=1 – коэффициент условий работы для зданий с гибкой конструктивной схемой;

k=1 – коэффициент, так как прочностные характеристики грунта определялись лабораторными испытаниями;

М_γ=0,78, М_q=4,11,М_с=6,67 –для φ_II=25⁰ [5];

k_z=1 – коэффициент, при b<10м;

γ^/_II – удельный вес грунта выше подошвы фундамента (песок средней крупности):

С_II – удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

γ_II – удельный вес грунта, залегающего под подошвой фундамента на глубине b/2;

d_l=1,5м – глубина заложения фундамента; для сечений без подвала берется от отметки планировки DL;

Расчетное сопротивление грунта основания:

Давление под подошвой фундамента:

где А=b² –площадь подошвы фундамента;

γ_m = 22 кН/м³ - средний удельный вес грунта и материала фундамента (сечение без подвала);

Значения γ_II , R и р_II при b=0,5÷2,5 м приведены в таблице.

Таблица 15 – Определение расчетных значений

Ширина фундамента b, м	γ_II , кН/м³	R, кПа	р_II, кПа
0,5	9,8	120,31	2932,04
1	9,8	125,66	757,76
1,5	9,8	131,01	355,12
2	9,8	136,36	214,19
2,5	9,8	141,71	148,96

Вычислив р при различных значениях b, по точке пересечения графиков R=f(b) и p=f(b) определяем требуемую ширину подошвы фундамента – 2,57 м. Длина подошвы должна быть не менее 1,2·2,57=3,08 м.