2.2 Определение геометрических размеров подошвы фундамента.

А) По оси А и В (внешнее стены, ленточный фундамент).

Расчетная нагрузка, действующая на стену по оси А: . Отметка пола подвала –2,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента .

Грунт, непосредственно залегающий под подушкой фундамента - 2 слой - суглинок тугопластичный, мощность слоя 1.70м , показатель текучести Ј_L=0.273, расчетное сопротивление грунта R_o = 236кПа, удельный вес грунта ϒ_II = 19.11кН/м³, удельный вес твердых частиц ϒ_s = 25.97 кН/м³, естественная влажность w = 0.22, расчетное значение угла внутреннего трения ƍ_II = 16⁰, расчетное значение удельного сцепления C = 18 кПа.

1. Задаемся тремя размерами ширины подошвы фундамента:

b₁= 1 м b₂= 2 м b₃= 3 м

где b – ширина подошвы фундамента;

2. Определяем среднее давление рIi под подошвой фундамента при принятых размерах площадей по формуле:

где N_II – расчетная нагрузка на колонну

- расчетная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах, приближенно определяемая по формуле: , где - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах.

N_фII1=2 х 1х 2,1 х 20 = 42кН.

N_фII2=2 х 1х 2,1 х 20 = 84кН.

N_фII3=3 х 1 х 2,1 х 20 = 126кН.

Вычисляем расчетное сопротивление грунта по формуле из СНиП 2.02.01-83^* “Основания зданий и сооружений”:

	к оэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием

– т.к. прочностные характеристики грунта заданны в проекте, по норме

b - ширина подошвы фундамента, м

- коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента.

- коэффициент, при ; b – сторона (ширина) подошвы фундамента, м.

_{- удельный вес грунта, залегающий непосредственно под подошвой фундамента.}

- приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала, м.

где - толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала.

- толщина конструкций пола подвала.

- расчетное значение удельного веса материала конструкций пола подвала.

- осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки заложения подошвы фундамента, кН/м³.

- расстояние от уровня планировки до пола подвала

- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Определяем R₁ при значениях b₁ = 0 м.

Определяем R₂ при значениях b₂ = 3 м.

Точка пересечения двух графиков R=f(A_ф) и P_II=f(A_ф) определяет требуемое значение площади подошвы ленточного фундамента (рис2.3).

Рис. 2. 3

b_т = 2.3м

По каталогу выбираем фундамент шириной ближайшей к требуемой b_Т=2.4м. Выбираем ширину 2.4 м (ФЛ24.30 – 4).

Определяем новое значение R при ширине фундамента b = 2.4 м. Т. к. при проектировании фундамента, высота фундаментной плиты была принята 0.3 м, а высота фундаментной плиты ФЛ24.30 – 4 равна 0.5 м, пересчитаем некоторые показатели:

d = 2.3 м

3. Конструкция стеновой части фундамента (стены подвала)

Для ее возведения используются 3 сплошных стеновых блока ФБС30.6.6 – т (длиной 3м, шириной 0.6м и высотой 0.6м из тяжелого бетона) и 1 доборный сплошной стеновой блок ФБС30.6.3 – т (длиной 3м, шириной 0.6м и высотой 0.3м из тяжелого бетона). Такие размеры блоков согласуются с величиной нагрузки N_II и шириной стены. Высота стены подвала равна расстоянию от верха опорной плиты до низа надподвального перекрытия. При толщинах пола подвала h_cf = 0,2м и надподвального перекрытия – 0.3м оно составит 2.1м, что соответствует суммарной высоте 3 стеновых и 1 доборного блоков.

3. Проверяем фактическое среднее давление р_II, под подошвой фундамента и конструируем фундамент:

Собственный вес 1 пог. м. фундамента Q_II складывается из веса железобетонной плиты ФЛ24.30 – 4, трех бетонных стеновых фундаментных блоков сплошных ФБС, одного доборного фундаментного блока ФБС и пригрузки от пола подвала на внутренней консольной части а_к опорной плиты.

_{Удельный вес бетона блоков ФБС и пола подвала принят равным ϒб = ϒсf=22 кН/м3 . Удельный вес железобетона фундаментной плиты ФЛ10.30 – 4 принят равным ϒжб=24кН/м3.}

_{Вес грунта на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны:}

_{ак = 0,9 м – вылет консольной части плиты в сторону обратной засыпки ( и в сторону подвала при вычислении веса пола подвала, входящего в QII);}

_{ϒII = 18 кН/м3 – удельный вес обратной засыпки.}

_{Итак, полная расчетная нагрузка, действующая на грунт на отметке подошвы фундамента при ширине опорной фундаментной плиты b = 1.0 м составляет.}

Разница значений R и р_II для ленточных фундаментов не должна превышать 10%, причем р_II всегда должно быть меньше или равно R:

Т.к. ширина фундамента не оправдана в экономическом плане, необходимо ее уменьшить: либо увеличить глубину заложения фундамента до более сильного грунта, либо делать песчаную подушку

Б) По оси А и В (внешнее стены, ленточный фундамент, с учетом песчаной подушки).

Расчетная нагрузка, действующая на стену по оси А: . Отметка пола подвала –2,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента .

Грунт непосредственно залегающий под подошвой фундамента - песчаная подушка - песок крупный, средней плотности ,насыщенный водой, расчетное сопротивление грунта R_o = 400кПа, удельный вес грунта ϒ_II = 19кН/м³, удельный вес твердых частиц ϒ_s = 26.6кН/м³, расчетное значение угла внутреннего трения ƍ_II = 35⁰, расчетное значение удельного сцепления C = 0 кПа, модуль деформации Е = 35000кПа.