4.2 Определение размеров подошвы фундамента

Расчётные значения нагрузок:

F_{0 II} =250 кН, М_{0 II} =11 кН∙м, F_{h0 II} =16кН.

Принимаем отметку по обрезу фундамента равной -3.6м и монолитный ленточный фундамент под стену высотой h=0,3м.

Так как рыхлый песок является плохим основанием, то его несущую способность, в данном проекте, повысили уплотнением его тяжелыми трамбовками.

Краевые давления под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:

(7)

площадь подошвы А=b×1п.м.

Р_max£1,2R.

, (8)

где _С1 и _С2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].

k – коэффициент, принимаемый: k=1,1 – т.к. они приняты по нормативным таблицам;

k_Z – коэффициент принимаемый k_Z=1 при b<10 м; b- ширина подошвы фундамента, м;

_II и _II^’ - усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды) и выше подошвы, кН/м³, при уплотнении песчаными сваями необходимо найти плотность уплотнённого грунта.

С_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (песок средней крупности, плотный, маловлажный), кПа;

d_b – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В<20м и глубиной более 2м принимаем d_b=2м ).

М_, М_q, М_с–безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице17;[1]

d₁ – глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

d_b=2, g_С1=1.1 , g_С2=1, g_II=18,48 кН/м³,

g^’_II= кН/м³ при j_II=36.2^о, М_g=1.84, М_q=8.37, М_С=10.06.

Задаваясь значением ширины подошвы фундамента b, определяем давление под подошвой Р_max и расчетное сопротивление грунта R. Расчетные значения сведем в таблицу 6.

.

Таблица 6 - Сводная таблица определения b

b,м	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3
Рmax,кПа	54	974	514	360.67	284	238	207.33
R,кПа	324.27	329.12	333.96	338.81	343.65	348.5	353.34
1.2R,кПа	389.12	394.94	400.75	406.57	412.38	418.19	424.01

Рисунок 2- График для определения ширины b фундамента

Т.к. нет точки пересечения двух графиков Р_max=f(b) и 1,2R=f(b), то принимаем минимальное значение ширины подошвы фундамента – 1,6м. Выбираем фундаментную плиту ФЛ 16.12 и G_Ф=16,4 кН и стеновые блоки шириной 0,5м – ФБС 24.5.6-Т (ГОСТ 13579-78) с G_бл=16,3 кН .

Рисунок 3– Расчетная схема фундамента

Значение удельного веса обратной засыпки принято равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между удельными весами грунтов нагруженной и ненагруженной структуры [8].

Нагрузка от перекрытия Р₁=30кН, .

Собственный вес фундамента составит

Характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:

Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м². Эту распределенную нагрузку заменим фиктивным слоем грунта h_пр:

Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле:

(9)

;

Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента:

Найдем вес грунта на уступе фундамента

.

Определим плечо силы G_гр

.

Среднее давление подошвы фундамента

.

Вычисляем момент относительно центра тяжести подошвы фундамента:

М=М_0II+E_a×e_a+P₁×e₁ -G_гр×e₂ = 11 + 28,65×2,06 + 30×0,18 - 21,65×0,525 = 64,05 кН×м.

Момент сопротивления подошвы фундамента:

Краевые давления будут равны:

Следовательно, размеры подошвы фундамента подобраны правильно, принимаем фундаментную плиту b=1,6 м.