4.Расчет основания фундаментов мелкого заложения по деформациям.

При расчёте должны быть выполнены следующие условия:

1. по напряжениям, действующим на слои грунтов: p ≤ R (±5%)

2. по деформациям основания: S ≤ S_u

4.1. Наружный фундамент (ф-1) под кирпичный столб.

1ое приближение

Фундамент выполняется из блоков ФБС. Для подбора ширины фундамента примим ее равной 1000мм. И проверим условие P<R

N – нагрузка на фундамент (487,7 кН)

G – вес фундамента и грунта на его обрезах;

G = γ_mtBLd_к, где γ_mt – удельный осреднённый вес грунта и бетона (20 кН/м³), B – ширина подошвы фундамента, принимается 1 м, d_к – глубина заложения фундамента (1,5 м);

А – площадь подошвы фундамента;

А = BL, где L – условная длина подошвы фундамента = 1 п.м.

_{P=(487,7+20*1*1*1.5)/1*1=517,7кПа}

R – расчётное сопротивление основания

(M_γk_zBγ_II + M_qd₁γ'_II + (M_q – 1)d_bγ'_II + M_cc_II)

γ_С1, γ_С2 – коэффициенты условий работы, принимаются по табл. 3 СНиП 2.02.01-83*: γ_С1=1,1; γ_С2=1;

k – коэффициент надёжности, принимается k=1, так как были проведены ИГИ;

M_γ, M_q, M_c – коэффициенты, принимаются по табл.4 СНиП 2.02.01-83*: M_γ=0,47; M_q=2,89; M_c=5,48;

k_z – коэффициент, принимается k_z=1;

γ_II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента до глубины z = B/4: γ_II= 13,192 кН/м³

γ'_II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента: γ'_II = 13,192 кН/м³

с_II – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента: с_II = 71кПа

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки: d₁= 1,5 м

d_b – глубина подвала: d_b = 0

R=(1.1*1)/1*(0.47*1*1*13,192 + 2.89*1,5*13,192 + (2.89 – 1)*0*13,192 + 5.48*71) = 497,71 кПа

517,7 кПа > 497,71 кПа → условие не выполнено

2ое приближение

Принимаем ширину подошвы фундамента равной 1200мм.

_{P=(487,7+20*1,2*1*1.5)/1,2*1=436,42кПа}

R=(1.1*1)/1*(0.47*1,2*1*13,192 + 2.89*1,5*13,192 + (2.89 – 1)*0*13,192 + 5.48*71) = 499,08 кПа

436,42 кПа > 499,08 кПа → условие выполнено

4.2. Внутренний фундамент (ф-2) под сборные железобетонные колонны

N =395,2 кН

G = γ_mtBLd_к, где γ_mt = 20 кН/м³, B =1м, d_к =1,65м

А – площадь подошвы фундамента; A=B²

P=(395,2+20*1*1*1.65)/1*1= 428,2 кПа

(M_γk_zBγ_II + M_qd₁γ'_II + (M_q – 1)d_bγ'_II + M_cc_II)

γ_С1=1,1; γ_С2=1;

k=1;

M_γ=0.47; M_q=2.89; M_c=5.48;

k_z=1;

γ_II = γ'_II = 8.261 кН/м³

с_II = 71кПа

d₁= 1,65 м

d_b = 0

R=(1.1*1)/1*(0.47*1*1*13,192 + 2.89*1,5*13,192 + (2.89 – 1)*0*13,192 + 5.48*71) = 497,71 кПа

428,2 кПа < 497,71 кПа → условие выполнено

Проверим в целях экономии материала ширину столбчатого фундамента равную 800мм.

P=(395,2+20*0,8*0,8*1.65)/0,8*1= 520,4 кПа

R=(1.1*1)/1*(0.47*0,8*0,8*13,192 + 2.89*1,65*13,192 + (2.89 – 1)*0*13,192 + 5.48*71) = 501,55кПа

Условие не выполняется. Принимаем ширину столбчатого фундамента, с запасом прочности, равной 1000мм.

5.Определение напряжения и расчет осадки основания.

5.1 Определение напряжений и осадки основания под участком стены с пилястрой.

H-глубина от отметки планировки в метрах.

hi-мощность элементарного слоя грунта. Принимается из условия hi ≤ 0.4 B

Zi-глубина грунта под подошвой фундамента. Zi=∑hi

Ƴi-удельный вес грунта соответствующего элементарного слоя. Так как есть ГГВ, то удельный вес грунтов находящихся над ним будет уменьшен взвешивающим действием воды.

Ƴsb=(Ƴs-Ƴw)/(1+e)

Ƴw=10кН/

Ƴs=ρ_s *g

ʛzg-бытовое давление от собственного веса грунта.

ʛzg=∑hi*Ƴi

ξ=2z/B

α-коэфициент затухания напряжений. Берется по СНиП 2.02.01-83 «Основания и фундаменты»

ʛzp˳-дополнительное давление.

ʛzp˳= α*Po

ʛzp̩ - среднее дополнительное давление в пределах элементарного слоя.

ʛzp̩=( ʛzp̩(предыдущее)+ ʛzp̩(последущее))/2

E - модуль деформации

Si – значение осадки для каждого элементарного слоя.

Si=β*ʛzpi*hi/Ei

Где β-коэфициент корректировки расчетной схемы. Принимаем равным 0.8.

Таблица к определению напряжений и расчету осадок

H м.	hi м.	Zi м.	Ƴi кН/м.	ʛzg кПа.	ξ	α	ʛzp˳ кПа.	ʛzp̩ кПа.	E кПа.	Si м.
1,500	0,000	0,000	13,192	19,788	0,000	0,000	436,42	-	20000,000	0,000
1,900	0,400	0,400	13,192	25,065	0,667	0,870	379,751	408,085	20000,000	0,0065
2,300	0,400	0,800	13,192	30,342	1,333	0,594	259,135	319,443	20000,000	0,0051
2,500	0,200	1,000	13,192	32,980	1,667	0,470	205,243	232,189	20000,000	0,0019
2,900	0,400	1,400	13,875	40,238	2,333	0,306	133,414	169,328	20000,000	0,0027
3,300	0,400	1,800	13,875	45,788	3,000	0,208	90,666	112,040	20000,000	0,0018
3,700	0,400	2,200	13,875	51,338	3,667	0,148	64,388	77,527	20000,000	0,0012
4,100	0,400	2,600	13,875	56,888	4,333	0,110	48,186	56,287	20000,000	0,0009
4,500	0,400	3,000	13,875	62,438	5,000	0,085	37,096	42,641	20000,000	0,0007
4,900	0,400	3,400	13,875	67,988	5,667	0,067	29,284	33,190	20000,000	0,0005
5,300	0,400	3,800	13,875	73,538	6,333	0,055	23,883	26,583	20000,000	0,0004
5,500	0,200	4,000	13,875	76,313	6,667	0,049	21,581	22,732	20000,000	0,0002
5,900	0,400	4,400	8,631	50,923	7,333	0,041	18,031	19,806	20000,000	0,0003
6,000	0,100	4,500	8,631	51,786	7,500	0,039	17,075	17,553	20000,000	0,0001
										0,022

Рис.6 Эпюры напряжений основания фундамента участка стены