3. Вариантное проектирование.

3.1. Расчёт фундаментов мелкого заложение на естественном основании.

3.1.1. Определение глубины заложения фундаментов (сечение 1-1). Расчёт выполняем по скважине №2

Глубина заложения фундамента устанавливается с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов и конструктивных особенностей возводимого здания.

Как наиболее загруженное рассматриваем сечение 1-1, которое находится возле скважины №2. Сечение находится внутри отапливаемого здания c подвалом.

В качестве основания фундаментов можно использовать второй слой (суглинок мягкопластичный).

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания:

(3.1)

где сумма отрицательных среднемесячных температур за зимний период.

Однако можно определить и по схематической карте. Для города Рига:

B зоне промерзания находится суглинок. Значе­ние , найденное по карте, следует умножить на отношение /0,23, где  - глубина промерзания при , м, (принимаемая равной для суглинка – 0,28). Получим

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания:

(3.2)

где - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаем по т.13. [1] (сооружение с подвалом, при расчётной среднесуточной температуре воздуха 15⁰С).

Так как первый слой является не несущим, то необходимо заглубить фундамент во второй слой на 20 см от планировочной отметки, что больше глубины сезонного промерзания грунтов:

d=3,35+0,2=3,55 м

Окончательно принимаем глубину заложения фундаментов .

3.1.2. Определение размеров фундамента.

Глубина заложения . Расчетная нагрузка (при коэффициенте надежности  = 1.0) равна . Длина здания , ширина здания

, высота .

Рисунок. 3.1. Расчетная схема к определению размеров фундамента в плане.

Определяем площадь подошвы фундамента в плане:

, (3.3)

где - среднее значение удельного веса мате­риала фундамента и грунта по его уступах (принимаем 20 кН/м³),

сжимающее усилие по II категории предельных состояний (по заданию 1149,6 кН),

– глубина заложения фундамента (d = 3.55м),

расчётное сопротивление слоя, находящегося под подошвой фундамента ( кПа по таблице 2.1.3)

Размеры фундамента в плане:

При определении размеров подошвы прямоугольного фундамента:

1. Зададимся коэффициентом соотношения сторон ;

2. Определим ширину фундамента по формуле:

Уточняем ширину b = 2,7 м и L = 2,7 1,33=3,59 м;

Принимаем ширину b = 2,7 м и L = 3,6 м;

Коэффициентом соотношения сторон ;

Уточняем площадь подошвы фундамента в плане:

Для центрально нагруженного фундамента далее определяют среднее давление по подошве по формуле:

кПа. (3.4)

Уточняем расчетное сопротивление грунта:

, (3.5)

где - коэффициенты условий работы, принимаем по табл. 15,[3]

, для суглинка с

при

т.к. прочностные характеристики приняты на основе статических данных;

– безразмерные коэффициенты, определяемые в зависимости от угла внутреннего трения. В данном случае по т. 16 [3], методом интерполяции при

.

т.к. м.

, - осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента соответственно.

(3.6)

где - удельный вес частиц грунта в кН/м³; - удельный вес воды в кН/м³

- коэффициент пористости грунта.

; (3.7)

где и – соответственно удельные веса и мощности слоев грунта выше (ниже) подошвы фундамента;

- приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов

от пола подвала, определяемая по формуле:

, При ; (3.8) где - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

- расчетное значение удельного веса материала пола подвала, кН/м^з;

- толщина конструкции пола подвала, м;

– расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего

непосредственно под подошвой фундамента.

– глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала

не допустимо;

Ширина фундамента при :

Уточняем ширину b = 2,2 м и L = 2,2 1,36=2,99 м;

Принимаем ширину b = 2,2 м и L = 3,0 м;

Коэффициентом соотношения сторон ;

Уточняем площадь подошвы фундамента в плане:

Для центрально нагруженного фундамента далее определяют среднее давление по подошве по формуле:

кПа.

При

При , интерполируя находим по

т. 16 [3],

.

Уточняем расчетное сопротивление грунта при b = 2,2 м.

- допустимо;

Принимаем фундамент с размерами в плане и и площадью подошвы фундамента: