4.1. Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундамента должна быть больше глубины промерзания грунтов , для исключения пучения.

_{Место строительства город} Уфа. Сумма среднемесячных отрицательных температур: = -51,6 ⁰С

=0,23* =1,652 – нормативная глубина промерзания

= 0,23 – единичная глубина промерзания для суглинка;

k_t = 0,5 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений

= 1,652 * 0,5 = 0,826м – глубина промерзания

Учитывая, что по одну сторону от фундамента располагается подвал, то, задаваясь глубиной заложения, будем руководствоваться уже этим обстоятельством.

Глубина подвала 2 м и, используя фундамент стаканного типа с тремя ступенями, задаемся глубиной заложения: d = 2,9 м.

4.2. Определение размеров подошвы фундамента

Фундамент нагружен не симметрично, следовательно, ; ;

Давление, передаваемое на основание под фундаментом:

;

где, σ_cp= = = = = ;

W = 0,24 b³

где,

Расчётное сопротивление грунта под подошвой фундамента:

;

Для суглинка с ^ по таблице 4 [1] имеем: ;

По табл. 3 [1] принимаем – для суглинка с J_L = 0,5; – при L/H = 42,2/36 = 1,17 < 1,5

k_n = 1 – характеристики получены по данным испытания грунтов;

k_z = 1 – ширина фундаменты менее 10 метров;

– удельный вес грунта под подошвой фундамента;

– удельный вес грунта в пределах глубины заложения фундамента;

d₁ = h_s + h_cf* / = 0,9 + 0,1*24/17,12 = 1,04 – приведенная глубина заложения фундамента при наличии подвала;

– расстояние от отметки планировки до пола подвала;

c_II = 13 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта

Проверяем условие:

Воспользуемся методом подбора:

_при ;

;

;

Определяем ширину подошвы фундамента графическим методом:

b = 3,812 м; а = 1,2*3,812 = 4,5744 м;

Принимаем фундамент с размерами подошвы: b = 3,9 м; а = 4,6 м

Подбор ширины ступеней:

;

; Примем ширину ступени 0,4 м;

;

; Примем ширину ступени 0, 5 м;

Подбираем 3 ступени высотой h_1,2,3 = 0,3 м.

В качестве рабочей арматуры принимаем ø 12 А-II.

Снова проверяем выполнение условия:

Находим объем фундамента:

;

;

Находим объем грунта:

;

;

_{Итоговое уравнение:}

=

295,7 400,239

Условие выполняется c запасом в 26,12 %, следовательно, при данных параметрах подошвы фундамента расчётное сопротивление грунта будет больше напряжений, возникающих от внешних нагрузок под подошвой фундамента.

4.3. Проверка слабого подстилающего слоя

Слабый подстилающий слой имеет характеристики:

– песок средней крупности

Проверка выполняется по формуле: ;

Где – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно: дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа.

– расчётное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, кПа для условного фундамента шириной b_z, м.

; ; – таблица 1, приложение 2 СНиП 2.02.01 – 83*

Напряжения на кровле подстилающего слоя: z = 4,6 м

= 270,1 кПа

;

;

;

Площадь условного фундамента:

, где N – вертикальная нагрузка на основание

Ширина условного фундамента:

b_z = – ∆ = – 0,35 = 6,18

∆ = (a – b)/2 = (4,5 – 3,9)/2 = 0,35, где a и b – соответственно длина и ширина фундамента.

Определяем расчётное сопротивление супеси для условного фундамента шириной

b_z = 6,18 м и глубиной заложения d = 2,9 м:

, где γ_C1 = 1,4 – коэффициент условий работы грунтов (для песка средней крупности);

γ_C2 = 1,4– коэффициент условий работы сооружений, при L/H = 42,2/36 = 1,17 < 1,5,

k_n = 1,0 – коэффициент, при использовании в расчетах прочностных характеристик грунта, полученных испытаниями;

k_z = 1,0 – коэффициент при b<10 м;

M_γ = 1,24; M_q = 5,95; M_с = 8,24; – коэффициенты зависящие от угла внутреннего трения, при φ = 31˚;

b_z – ширина подошвы условного фундамента, м;

c_II – сцепление грунта подстилающего слоя, равен c_II =2,0 кПа;

^II = 19,7 кН/м³;

– удельный вес грунта над подошвой условного фундамента;

= - приведенная глубина заложения фундамента при наличии подвала;

= 2 м – расстояние от поверхности грунта до пола подвала.

R_усл = = 868,03 кПа

= 328,57 кПа ≤ R = 868,03 кПа – условие выполняется, следовательно, песок выдержит передаваемое на него давление.