1.2. Определение размеров подошвы (ширины) ленточного фундамента

Расчет оснований и фундаментов в общем случае проводится по двум группам предельных состояний (по несущей способности и по деформациям) и включает примерно те же этапы, что и расчеты других конструкций (т.е. выбор расчетной схемы, сбор нагрузок и т.д.). Сложность расчетов оснований (т.е. выбора площади подошвы фундамента) зависит от вида проектируемого объекта, уровня его ответственности, от сложности инженерно-геологических условий. Для объектов III класса (к каким можно отнести здание, рассматриваемое в домашнем задании) допустимо ограничиваться упрощенным расчетом, при котором не требуется ни «точного» знания механических свойств грунтов, ни расчета несущей способности основания, ни определения его осадки. Расчет сводится лишь к тому, что давление под подошвой фундамента не должно превышать некоторой табличной величины– расчетного сопротивления основания, которое принимается в зависимости от физических свойств грунта и подвергается незначительной корректировке (в зависимости от размеров фундамента).

Сначала находится предварительное значение расчетного сопротивления основания. R₀ по таблицам СНиП в зависимости от характеристик грунта (таблица 4 приложения 4) для песков – от крупности и плотности залегания (таблица 3 приложения 3), а плотность залегания песков определяется по таблице ГОСТ 25100-95 в зависимости от коэффициента пористости .

После определения расчетного сопротивления R₀ по таблице 4 рассчитывается предварительная ширина фундамента по формуле

, (2)

где b – ширина фундамента, м;

N – погонная нагрузка, кН/м;

Если ширина фундамента b оказывается равной b₀ = 1м, а ранее определенная глубина заложения d равной d₀ = 2м, то предварительная величина расчетного сопротивления R₀ принимается за окончательную R. Если же ширина и глубина фундамента (b и d ) будут отличны от упомянутых «эталонных» значений (b₀ и d₀) проводится корректировка R₀ (откорректированное расчетное сопротивление обозначается R). В частности, при d  2м корректировка R₀ производится по формуле:

R = R₀ [1+ k₁ (b–b₀) / b₀] (d+d₀) / 2d₀ , (3)

где k₁ – коэффициент, принимаемый для крупных, средних и мелких песков k₁ = 0.125, для пылеватых песков, супесей, суглинков и глин k₁ =0.05.

После этого ширина фундамента b уточняется (по той же формуле (2), но вместо R₀ используется R), и принимается окончательное значение b.

В данной расчетно-графической работе ширину фундамента необходимо определить именно таким упрощенным способом.

Как и до корректировки R₀ ширина монолитного бетонного фундамента b принимается не менее 0.6м.

Уточним исходные данные: пылеватый песок с e =0,75 согласно таблице 3 относится пескам средней плотности. По таблице 4 определяем, что для пылеватого насыщенного водой песка средней плотности расчетное сопротивление следует принять равным R₀ =100 кПа. По формуле (7) определяем ширину фундамента

= 0, 65 м

Так как b =0, 65 м  0.6 м, принимаем b =0,65 м. Так как d < 2м корректировка R₀ проводится по формуле (8).

R = R₀ [1+ k₁ (b–b₀) / b₀] (d+d₀) / 2d₀ = 100*[1+ 0,05* (0,65–1) / 1] (1,5+2) / 22 = 85, 97 кПа.

Вторично определяем ширину фундамента:

= 0, 76 м

Принимаем окончательно ширину фундамента b =0,76 м.