2.3 Расчет фундамента №1 (столбчатого под отдельно стоящую колонну)

2.3.1 Определение размеров подошвы фундамента №1

Размеры подошвы центрально-нагруженного фундамента определяются после назначения глубины его заложения из условия передачи на основание среднего давления, не более расчетного сопротивления грунта, т.е.:

Для внецентренно нагруженного фундамента предварительно проверяются три условия:

Расчетное сопротивление грунта основания определяется согласно приложению В СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений» [3] по формуле:

где и – коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице В.1 [3];

– коэффициент, принимаемый равным , если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями и , если они приняты на основе статистических данных;

, , – коэффициенты, принимаемые по таблице В.2 [3];

– коэффициент, принимаемый равным: при и (здесь ) при ;

– ширина подошвы фундамента, ;

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), ;

– глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала (в курсовом проекте для сооружений с подвалом ), ;

–осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), , в курсовом проекте ;

– глубина подвала (расстояние от уровня планировки до пола подвала), , для сооружений с подвалом шириной и глубиной принимается , при ширине подвала принимается ;

– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, ;

Давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

где , и – соответственно минимальное, максимальное и среднее значения давления на грунт под подошвой фундамента, ;

– нормативная нагрузка на уровне обреза фундамента, ;

– площадь подошвы фундамента, ;

– нормативный изгибающий момент, ;

– момент сопротивления площади подошвы фундамента в направлении действия момента, ;

– осредненный удельный вес материала фундамента и грунта над его уступами, принимаемый равным ;

– глубина заложения фундамента, ;

Значение ширины подошвы фундамента определяется графическим способом в точке пересечения графиков: и .

Расчет:

Исходя из вычисленной глубины заложения фундамента №1 (столбчатого под отдельно стоящую колонну) – , подошва его находится в пласте №2 – пески мелкие.

По заданию сооружение имеет жесткую конструктивную схему и соотношение длины отсека к высоте – , тогда по таблице В.1 [3] для песков мелких , .

Т.к. прочностные характеристики грунта ( и ) были определены непосредственными испытаниями, . По таблице В.2 [3] для – , , .

Исходя из того, что предполагаемое значение , .

, тогда .

Т.к. рассчитываемая часть не имеет подвала, то , .

.

Имеем:

Принимаем, что фундамент прямоугольный в плане и имеет размеры , т.е. . Брем , тогда площадь фундамента:

и момент сопротивления .

Условно принимаем .

.

Имеем:

Строим графики функций:

Рисунок – Графики функций и для фундамента №1 (столбчатого под отдельно стоящую колонну)

Исходя из графиков функций и округляя значение в большую сторону, принимаем , тогда .

Определяем:

Проверяем выполнение условий для внецентренно нагруженного фундамента:

Все необходимые условия выполняются, следовательно, размеры подошвы фундамента №1 – , .