3. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения.

3.1. Определение предварительных размеров фундамента.

1) Определение глубины заложения подошвы фундамента проводится с учетом климатических условий и геологии.

Расчетная глубина заложения фундамента по промерзанию:

где

d_fn – нормативная глубина промерзания, для Арзамаса d_fn = 1,85 м;

k_h – коэффициент, учитывающий тепловой режим сооружения, k_h = 1,1.

м

2) Предварительное определение площади подошвы фундамента.

Используется принцип расчета и проектирования по деформациям основания.

Q_ф – вес фундамента;

W – противодаление;

P – нагрузка на фундамент от сооружения;

A – Площадь подошвы фундамента;

 - нормальные напряжения по подошве фундамента.

Q_ф = V_ф*_ф = A*d_f*_ф

Отношение , тогда

A = l_ф*b_ф

w = A*_в*h_в

Должно выполняться условие:

Используем модель линейно деформируемой среды:

,

Где:

_1с, _2с – коэффициенты условий работы, принимаемые по СНиП 2.02.01 – 83, табл. 3;

k – коэффициент надежности, k = 1,1;

_гр – плотность грунта, на котором лежит подошва фундамента;

’_гр – плотность грунта, залегающего выше подошвы;

M_, M_, M_c – коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01 – 83, табл. 4.

Добиваемся оптимальных условий:  = R.

Фундамент №1.

P = 391,17 т

_гр = _1взв = _1сс - _в*m₁ = 1,75 – 1,0*0,64 = 1,12 т/м³

т/м³;

Задаваясь различными значениями b_ф, находим  и R, для каждого.

bф (м)	1	2	3	4	5	2,2
σ,т/м2	97,82	27,19	14,11	9,53	7,41	23,10
R,тс/м2	19,45	21,21	22,98	24,74	26,50	21,57

  R при b_ф = 2,2 м

_гр = _2взв = _2сс - _в*m₂ = 1,60 – 1,0*0,59 = 1,01 т/м³

т/м³;

Фундамент №2.

P = 529,81 т

_гр = _3взв = _3сс - _в*m₃ = 1,50 – 1,0*0,57 = 0,94 т/м³

т/м³;

Задаваясь различными значениями b_ф, находим  и R, для каждого.

bф (м)	1	2	3	4	5	2,5
σ,т/м2	131,19	35,53	17,82	11,62	8,75	24,05
R,тс/м2	18,93	22,79	24,26	25,72	27,18	23,53

  R при b_ф = 2,5 м

Фундамент №3.

P = 525,72 т

_гр = _4взв = _4сс - _в*m₄ = 1,43 – 1,0*0,53 = 0,90 т/м³

т/м³;

Задаваясь различными значениями b_ф, находим  и R, для каждого.

bф (м)	1	2	3	4	5	2,8
σ,т/м2	130,21	35,29	17,71	11,56	8,71	19,79
R,тс/м2	16,01	18,84	19,64	20,43	21,23	19,48

  R при b_ф = 2,8 м

Для возможности применения модели линейно деформируемой среды необходимо выполнение следующих условий:

где W – момент сопротивления.

Фундамент №1

т/м²

т/м²

м³

Фундамент №2

т/м²

т/м²

м³

Фундамент №3

т/м²

т/м²

м³

Все три фундамента удовлетворяют необходимым условиям.