5.2.2 Определение размеров подошвы фундамента

Определяется расчетное сопротивление грунта R при ширине фундамента b=1м.

R= M _ᵞ k_z bᵞ_II + M_q d₁ ᵞ^_II +( M_q -1)d_b ᵞ^_II + M_c c_II ] ,где

ᵞ_c1 и ᵞ_c2 – коэффициенты, условий работы. ᵞ_c1=1,2 ; ᵞ_c2 =1,1;

k - коэффициент, принимаемый равным: k =1;

M _ᵞ , M_q , M_c – коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента. M _ᵞ = 0,51; M_q = 3,06; M_c =5,66;

k_z – коэффициент, принимаемый равным : при b<10м - k_z=1;

Осредненные значения характеристик определяются по формуле:

,где

ᵞ_II, ᵞ^'_II);

- мощность i-го элемента слоя, м.

ᵞ^'_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³

ᵞ^'_II = =18,73 кН/м³

ᵞ_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м³

ᵞ_II = 19,15 кН/м³ ;

c_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа. c_II = 30 кПа;

d_b – глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м. d_b =2 м;

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

d₁ = h_s + h_cf , где

h_s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м. h_s =H_ф=1,05м,

h_cf – толщина конструкции пола подвала, м. h_cf = 0,15 м .

- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³. = 24 кН/м³;

d₁ = 1,05+0,15 = 1,24 м ;

R= 0,51*1*1*19,15+3,06*1,24*18,73+(3,06-1)*2*18,73+5,66*30]=

=432,71кПа.

Определяются размеры подошвы фундамента.

Площадь фундамента находится по формуле:

, м², где

N_oII - вертикальная нагрузка на обрез фундамента, кН. N_oII =3539 кН.

N_стII-вес стены подвала, кН

N_стII=t_ст*L*c*ᵞ_ж.б, кН

t_ст--толщина стены подвала 0,64 м

L-шаг колонн, 6м

с-высота стены подвала в грунте, 2,65м

ᵞ_ж.б,-удельный вес железобетона, принимаемый равным 24 кН/м³

N_стII=0,64*6*(2,5+0,15)*24=244,22 кН/м³

N_фбII-вес фундаментной балки, кН

N_фбII=V_фб*ᵞ_ж.б=0,4*0,4*6*24=23,04кН

ᵞ_ср – осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта принимаемое равным 22 кН/м³.

=10.83м².

Размеры подошвы для ленточного фундамента находят по формуле:

b = , м, где

к=l_c/b_c, м –соотношение размеров поперечного сечения колонны

к=0,8/0,6=1,3

b = = 2,85м=2,8м. l=A/b=10,83/2,85=3,8м

Изобразим расчетную схему для расчета внецентренно - нагруженного столбчатого фундамента на естественном основании

Конструирование фундамента. а)

По найденным значениям b и l принимаем окончательные размеры фундамента: l=3.8м и b=2.8м

Определяем объем фундамента:

V_ф=(2,8*3,8*0,4)+(1,8*2,8*0,35)+(0,9*1,9*0,3)-(0,8*0,6*0,8)=6,15м³

Определяем вес фундамента

N_ф= V_ф*ᵞ_ж.б=6,15м³*24=147,6 кН

Выполняем проверку размеров подошвы фундамента.

Определяется расчетное сопротивление R по формуле:

R= M _ᵞ k_z bᵞ_II + M_q d₁ ᵞ^_II +( M_q -1)d_b ᵞ^_II + M_c c_II ]

R =508,46кПа

Определяется среднее давление под подошвой фундамента

P_ср=((N_0II+NстII+N_фбII)+N_фII+N_грII)/b*l

Где N_грII-вес грунта на обрезах фундамента, определяемый по формулам:

N_гр1=0,5(b*l*h_s- V_ф)* ᵞ^'_II=0.5(3.8*2.8*1.05-6,15)*18.73=47,03 кН

N_гр2=0,5(b*l*d- V_ф)* ᵞ^'_II=0.5(3.8*2.8*3.7-6,15)*18.73=311,09кН

N_грII= N_гр1+ N_гр=2358,12кН

0.5b=0.5*2.8м=1,4м ; φ _II=22град; С_II=30кПа ;Mγ=0.61; M_q=3.44; M_c=6.04; b=1м

P_ср=((N_0II+NстII+N_фбII)+N_фII+N_грII)/b*l=(3539+244.22+23,04+147,6+358,12)/2.8*3.8=4311,98/2,8*3,8=405,26кПа

Проверка:

R≥P_ср 508,46кПа≥405,26кПа