3. 

4. 3. Вариантное проектирование фундамента стаканного типа.

1. Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании.

1. Выбор глубины заложения фундамента.

Определим глубину заложения фундаментов под наружную стену с подвальной частью восьмиэтажного жилого дома. Место строительства - г.Ленинград. Грунтовые условия строительной площадки: с поверхности до глубины 2,0 м залегает песок пылеватый, рыхлый, маловлажный; до глубины 3,5 м - залегает песок пылеватый, средней плотности насыщенный водой; до глубины 5,1 м – супесь пластичная; до глубины 9,9 м – глина тугопластичная; глина на разведанную глубину 15,0 м подстилается песком средней крупности, средней плотности, насыщенным водой; уровень грунтовых вод находится на глубине 2,1 м.

Составляем геологическую колонку грунтов, слагающих строительную площадку. Глубина заложения подошвы фундамента устанавливается с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов и конструктивных особенностей возводимого здания. В качестве оснований фундаментов можно использовать песок пылеватый, средней плотности. Рыхлый пылеватый песок обладает большой просадочностью. Следовательно, основание фундамента - песок пылеватый, средней плотности.

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания по формуле: , либо по схематической карте [2]. По карте находим, что для г. Ленинграда d_fn = 1,2 м.

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания по формуле:

где k_h = 0,7 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, [2] табл.13.

Учитывая, что песок пылеватый, рыхлый, маловлажный не может служить надёжным основанием, глубина заложения фундамента под наружную стену должна находиться не ниже 2 м.

Принимая во внимание то, что в рассматриваемой части здания находится подвал и учитывая инженерно геологические условия строительной площадки, принимаем глубину заложения фундаментов 2,2 м, что больше

Окончательно принимаем d₁ = 2,2 м.

2. Определение размеров фундамента.

Требуется определить размеры железобетонного фундамента под колонну. Здание многоэтажное с 3-й конструктивной схемой. Глубина заложения фундаментов 2,2 м. Расчетная нагрузка (при коэффициенте надежности g = 1.0) на верхнем обрезе фундамента N_II = 958,8 кН/м. Длина здания L = 37 м, высота H = 25,9 м

Грунтовые условия строительной площадки: с нулевой отметки до глубины 2,0 м залегает песок пылеватый, рыхлый, маловлажный; до глубины 3,5 м - залегает песок пылеватый, средней плотности насыщенный водой; до глубины 5,1 м – супесь пластичная: удельное сцепление С = 14 кПа; угол внутреннего трения j = 26°; расчетное сопротивление R₀ = 300 кПа; до глубины 9,9 м – глина тугопластичная удельное сцепление С = 54 кПа; угол внутреннего трения j = 19°; расчетное сопротивление R₀ = 281 кПа; глина на разведанную глубину 15,0 м подстилается песком средней крупности, средней плотности, насыщенным водой; уровень грунтовых вод находится на глубине 2,1 м.

Сечение фундамента показано на рис.2.

Определяем площадь подошвы фундамента в плане.

.

Ширина квадратного фундамента равна:

.

Так как подземные воды находятся на глубине 2,2 м, то удельный вес грунта определяем с учетом взвешивающего действия воды:

Уточняем расчетное сопротивление грунта.

Так как , то по табл. 43 /8/ γ_с2 = 1.2. Значение определим по формуле:

.

Значение γ_II на отметке подошвы фундамента равно 10 кН/м³. Здание с подвалом, следовательно d_b = 0.

- коэффициент условий работы грунтового основания табл. 43 /8/;

k=1.1 – коэффициент надежности по п. 2.174 /8/;

Коэффициенты, зависящие от ;

k_z=1; при b<10м (b=4,14м - ширина подошвы фундамента)

d₁ – приведенная глубина заложения фундамента;

м;

d_b – глубина подвала (для сооружений с подвалом b<20м и глубиной более 2,0м d_b=2м)

Уточняем значение b₁ при R₁ =584,7 кПа.

.

Принимаем b₁ = 1,4 м. Определяем R₂ при b₁ = 1,4м.

При расчете центрально загруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:

Условие, необходимое для расчета по деформациям выполняется. При этом P_ср<P на %, что меньше 5.0%. Следовательно, размеры фундамента подобраны правильно.