4.2. Определение площади подошвы фундамента.

Площадь А_тр подошвы фундамента определяем по формуле:

А_тр = N_{col II} / (R²_усл - _mtd) = 1371,06 / (137,19 - 202,5) = 15,72 м², где _mt = 20 кН / м³ - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

4.3. Выбор фундамента и определение нагрузки на грунт.

Принимаем фундамент ФВ15-1 с размерами подошвы l = 4,8 м, b = 4,2 м, тогда А = l  b = 20,16 м², Н_ф = 1,5 м, объём бетона V_fun = 0,3*(4,8*4,2+3,6*3,0+2,4*1,8)+1,2*1,5*0,6=11,66 м³.

Вычисляю расчетные значения веса фундамента и грунта на его уступах:

G_funII = V_fun∙γ_b∙γ_f = 11,66 м³∙25 кН/м³∙1 = 291,5 кН

V_g = l∙b∙d –V_fun = 4,8 м ∙ 4,2 м ∙ 2,5 м – 11,66 м³ = 38,74 м³

G_gII = V_g∙k_рз∙γ_II∙γ_f = 38,74 м³ ∙ 0,95 ∙ 18,74 кН/м³ ∙1 = 689,67 кН

Все нагрузки, действующие на фундамент, привожу к центру тяжести подошвы:

N_totII = N_colII + G_funII + G_gII = 1371,06 кН + 291,5 кН + 689,67 кН = 2352,23 кН

M_totII = M_colII +Q_colII∙Н_ф = 603,7 + 69,1∙1,5 = 707,35 кНм

Q_totII = Q_colII = 69,1 кН

4.4. Расчетное сопротивление грунта.

Уточняем расчетное сопротивление R для принятых размеров фундамента

(b = 4,2 м, l = 4,8 м, d = 2,5 м):

4.5. Давление на грунт под подошвой фундамента.

Определяем среднее P_{II mt}, максимальное P_{II max} и минимальное P_{II min} давления на грунт под подошвой фундамента:

=160,53 кПа;

= 72,82 кПа;

P_{II mt} = 116,68 кПа

P_{II min} = 72,82 кПа > 0

P_{II max} = 160,53 кПа < 1,2R = 1,2  145,92 = 175,10 кПа;

Т.к. грузоподъемность мостового крана Q = 15 т < 75 т, то отношение проверять не требуется.

P_{II mt} = 116,68 кПа < R = 145,92 кПа.

Все условия ограничения давлений выполнены.

Эпюра контактных давлений по подошве фундамента приведена на рисунке 4.

рис. 4 Эпюра контактных давлений по подошве фундамента

4.6. Расчет осадки методом послойного суммирования.

Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента А-4.

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой в соответствии с п.5.6.40 СП 22.13330.2011:

σzγ,0 = γII∙dw + γsbII(d-dw) = 18,74∙0,8 + 9,53∙(2,5-0,8) = 31,19 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:

_{zp 0} = P_{II mt} = 116,68 кПа.

Соотношение сторон подошвы фундамента: .

Значения коэффициента  устанавливаем по табл.5.8 СП 22.13330.2011.

Для удобства пользования указанной таблицей из условия: . Принимаем элементарную толщину слоя грунта z_i=0,2b=0,2*4,2=0,84 м.

На глубине z от подошвы фундамента

_z=_zg,0

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента (=1)

_z,0 = _zg,0 = 31,19 кПа

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 8.

Определение осадки.

zi, м		zi + d, м		zp = Pmt, кПа	zg = zg,0 + + sb,i  ziт, кПа	 z = zg,0, кПа	0,5zg, кПа	Е, кПа
0,00	0,00	2,50	1,000	145,92	31,19	31,19	15,59	10000
0,84	0,40	3,34	0,964	140,67	39,19	30,07	19,59	10000
1,68	0,80	4,18	0,814	118,78	47,20	25,38	23,60	10000
2,52	1,20	5,02	0,635	92,66	55,20	19,80	27,60	10000
3,36	1,60	5,86	0,479	69,89	63,21	14,94	31,61	10000
4,2	2,00	6,70	0,373	54,43	71,22	11,63	35,61	10000
5,04	2,40	7,54	0,281	41,00	79,22	8,76	39,61	10000
5,88	2,80	8,38	0,222	32,39	87,23	6,92	43,61	12000
6,72	3,20	9,22	0,178	25,97	95,23	5,55	47,61	12000
7,56	3,60	10,06	0,146	21,30	103,24	4,55	51,62	23000

Граница второго и третьего слоя (суглинка и супеси) условно смещена до глубины

z = 5,88 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 5,56 м), граница третьего и четвертого слоя (супеси и песка) условно смещена до глубины

z = 6,72 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 6,75 м).

На глубине H_c=5,04 м от подошвы фундамента выполняется условие СП 22.13330.2011 п.5.6.41 ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ):

_zp= 79,22 кПа  0,5_zg = 41,00 кПа,

поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до ГСТ.

Осадку основания определяем по формуле:

Условие S = 3,01 см < S_u = 15,0 см выполняется (значение S_u = 15,0 см принято по таблице прил. Д СП 22.13330.2011).

Рис.5 Расчетная схема распределения напряжений в основании фундамента на естественном основании по оси А-4