Расчет наиболее нагруженного фундамента

Наиболее нагруженным является фундамент №1, по которому и будут производиться расчеты.

Определение глубины заложения фундамента

1. По климатическим условиям.

Определяется нормативная глубина промерзания грунта

, где:

d₀ – глубина промерзания грунта при среднемесячной температуре, равной -1ºC. d₀ = 0,28 м (для верхнего слоя - супеси)

M_t – сумма среднемесячных отрицательных температур.

Нормативная глубина промерзания затрагивает 3 существующих слоя, поэтому определяется среднее значение d₀. Для 2 слоя – суглинка - d₀ = 0,23 м; для 3 слоя – супеси - d₀ = 0,28 м.

.

Тогда: .

Расчетное значение глубины промерзания:

, где:

k_h – коэффициент влияния теплового режима здания (при температуре в помещении +20ºС, в здании с подвалом).

Далее, в зависимости от грунта и расположения грунтовых вод определяется допустимая глубина заложения фундамента.

.

2. По инженерно-геологическим условиям.

Верхний слой насыпной супеси не может использоваться в качестве естественного основания. Тогда:

3. Исходя из особенностей сооружения.

Фундамент должен располагаться глубже подвала минимум на 0,5 м.

, где:

d_b – глубина подвала.

Расчет фундамента на естественном основании

Исходя из 3-ех условий, принимаем наибольшую глубину заложения фундамента d_max = 3,15 м, но так как на этой глубине располагается слой супеси с небольшим значением расчетного сопротивления, то увеличим глубину заложения и примем d = 4,3 м.

Определение размеров подошвы фундамента

Для начала определяем ширину подошвы фундамента.

Находим значение расчетного сопротивления для суглинка.

 =15, с =18 кПа, _II =19,5 кН/м³.

M_ = 0,40; M_q = 2,58; M_c = 5,15.

_С1 = 1,1; _С2 =1; k = 1; k_z = 1.

При глубине заложения подошвы фундамента 4,3 м получаем:

.

Определяем расчётное сопротивление грунта при ширине фундамента b = 1 м по формуле:

Вычисляем требуемую площадь фундамента при _mt = 20 кН/м³

, где:

.

Определяем ширину фундамента:

Уточняем

Увеличиваем площадь фундамента на 20%:

Уточняем нагрузки на основание:

Вес фундамента кН;

Вес грунта на уступах фундамента кН.

Проверяем условия:

, где

Определим значения момента, действующего на фундамент:

, где:

- момент от веса стен;

E_OII – нагрузка от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Краевые давления:

,

з начит фундамент можно считать как центрально-нагруженный.

Определение осадки фундамента

Осадку фундамента определяем методом послойного суммирования.

Среднее давление под подошвой фундамента p = 229,35 кПа.

Природное давление в грунте на глубине заложения фундамента:

.

Дополнительное давление под подошвой фундамента:

.

Разбиваем толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои высотой h = 0,2b = 0,23,0 = 0,6 м.

Слой	Z, м	α	σzp, кПа
Суглинок мягкопластичный	0,0	1,000	148,65
	0,6	0,966	143,60
	1,2	0,824	122,49
	1,8	0,644	95,73
	2,4	0,491	72,99
	3,0	0,375	55,74
	3,6	0,291	43,26
	4,2	0,231	34,34
	4,8	0,185	27,50
	5,4	0,152	22,59
	6,0	0,127	18,88
	6,6	0,107	15,91
	7,2	0,091	13,53
	7,8	0,079	11,74

s_{max u} = 8 см > s = 4,2 см.

Определение условной стоимости фундамента

№ п/п	Наименование работ	Объем работ	Стоимость работ, руб
			единичная	общая
1	Разработка грунта под фундаменты	8,94 м3	4,1∙4,75∙1,4=27,27	243,75
2	Водоотлив 1 м3 грунта, вытесненного фундаментом	8,94 м3	4,28	38,26
3	Крепление стенок котлована досками	56,76 м2	0,77	43,71
4	Монолитные фундаменты (отдельные)	8,94 м3	21,00	187,74
Итого:				513,46