1.Задаемся тремя размерами площади подошвы фундамента

А₁ = 2 м²; А₂ = 4 м²; А₃= 9 м²;

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=2,0 х 1,14 х 20 = 45,6кН

N_фII2=4,0 х 1,14 х 20 = 91,2кН.

N_фII3=9 х 1,14 х 20 = 205,2кН.

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 веса грунта под подошвой фундамента с учетом взвешивающего действия воды.

- 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 ( в данном случае грунт обратной засыпки).

- расстояние от уровня планировки до пола подвала

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

Определяем R₂ при значениях b=0м (А_ф = 0м²).

Определяем R₂ при значениях b=3 м (А_ф = 9 м²).

Точка пересечения двух графиков R=f(A_ф) и P_II=f(A_ф) определяет требуемое значение площади подошвы отдельного столбчатого фундамента (рис 2.6).

Рис 2.6

b_Т=1.76м

По каталогу выбираем фундамент шириной ближайшей к требуемой b_Т=1.76м. Выбираем ширину 1.8м (2Ф18.9-3).

Определяем новое значение R при ширине фундамента b = 1.8 м

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

Для этого определяем вес самого фундамента Q_ф и веса колонны Q_к.

Общий объем фундамента

_{Удельный вес конструктивных элементов фундамента принимаем равным ϒ = 24кн/м3}

_{Таким образом вес самого фундамента}

_{Весом грунта на обрезах фундамента пренебрегаем.}

_{Собственный вес колонны}

Q_k– вес колонны с учётом заделки её в фундамент

Q_II =69.98+9.98 = 79.96

Разница значений R и р_II для отдельно стоящих фундаментов не должна превышать 20%, причем р_II всегда должно быть меньше или равно R:

Рис. 2.7

2.4. Расчет песчаной подушки под ось а и в (внешнее стены, ленточный фундамент).

Для расчета песчаной подушки необходимо определить ее размеры. Задаемся толщиной песчаной подушки h_пп = 0,5м. В качестве материала песчаной подушкой принимаем песок средней крупности средней. Принимаем угол откоса песчаной подушки α = 55^о.

Ширину песчаной подушки понизу определяем по формуле:

где b – ширина ленточного фундамента; b = 1,0м;

h_пп – толщина песчаной подушки; h_пп = 0,5м;

α – угол откоса песчаной подушки; α = 35 ^о;

Полная фактическая нагрузка по подошве фундамента составляет P_ф = 418,14 кПа.

Природное давление грунта на глубине заложения фундамента определяется по формуле:

1) на границе I и II слоев =16 0,82= 13.12 кПа

2) на отметке подошвы фундамента

Дополнительное давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

Природное давление грунта на кровле подстилающего слоя (на 0,5м ниже подошвы фундамента) :

3)

4)

По табл.1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» определяем значение коэффициента затухания α. Коэффициент затухания определяется в зависимости от отношения длины к ширине фундамента (для ленточного фундамента η > 10) и от коэффициента ζ (зависящего от конструктивного решения песчаной подушки). Коэффициент ζ определяется по формуле:

ζ = =

При η > 10 и ζ = 3,75 коэффициент затухания α определяется методом интерполяции:

ζ	α
0,8	0,881
1	?
1,2	0,755

α = 0,881 +

Дополнительное давление на кровле подстилающего слоя (на уровне подошвы песчаного песчаной подушки) определяется по формуле:

Полное давление на кровле подстилающего слоя от природного и дополнительного давления определяется по формуле:

Уточненное значение расчетного сопротивления грунта основания определяем по формуле:

	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 песчаной подушки, 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 веса грунта под подошвой фундамента с учетом взвешивающего действия воды.

- приведенная глубина заложения фундамента со стороны подвала, м.

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

h_пп = 0.5

- 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 ( в данном случае грунт обратной засыпки).

- расстояние от уровня планировки до пола подвала

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

Т.к. σ < R (369.22кПа < 381,9 кПа), то запроектированные размеры фундамента и принятая толщина песчаной подушки удовлетворяют требованиям СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

Рис. 2.8