Определение глубины заложения фундаментов.

Из анализа грунтовых условий строительной площадки известно, что грунт первого слоя относится к пескам средней крупности, поэтому на основании табл.2, СНиП 2.02.01 – 83 глубина заложения фундамента не зависит от расчётной глубины промерзания и будет определяться только конструктивными соображениями.

1. В бесподвальной части зд-я (сеч.II-II) глубину заложения подошвы фундамента назначим равной d_f = 0,3 + 0,58 + 0,02 = 0,9 м ( 0,3 м – высота фундаментной плиты марки ФЛ 12.12; 0,58 м – высота стенового блока ФБС 12.6.6-Т; 0,02 м – высота двух швов цементного раствора ).

2. В подвальной части здания (сеч.I-I) глубина заложения фундамента определяется из конструктивных соображений в соответствии с глубиной заложения пола в подвале (- 3.000 м ). Глубина заложения подошвы фундамента от спланированной отметки земли d_f =0,3+0,1+0,1+( 3-1,1 )= =2,4 м (0,3 м – высота фундаментной плиты марки ФЛ 12.12; 0,1м – высота слоя грунта между полом здания и подушкой фундамента; 0,1м – высота конструкции пола в подвале; ( 3-1,1 ) – разность отметок пола и планировки). Стену подвала примем из четырёх стеновых блоков марки ФБС 12.6.6-Т общей высотой h = 0,3 + 4 * 0,58 + 0,04 = 2,66 м.

3. Глубину заложения подошвы фундамента по сеч. III – III назначаем аналогично сеч.I-I , т.е. d_f = 0,9 м.

Оределение расчетного сопротивления грунтов основания.

Сеч.I-I.

Глубина заложения подошвы фундамента d_f = 2,4 м. Пол подвала находится на глубине 1,9 м. Длина здания L = 24 м, высота H = 16,5 м. Основание: насыпной грунт – песок средней крупности, средней плотности, влажный. Плотность ₀=1860 кг/м³, коэффициент пористости е=0,667. Пол подвала бетонный толщиной h_cf =0,1 м и плотностью _п = 2200 кг/м³, расстояние от подошвы фундамента до низа конструкции пола в подвале h_s = 0,4 м. Угол внутреннего трения _II = 35⁰, удельное сцепление C_II = 0,001 МПа. Условное расчётное сопротивление грунта основания R₀ = 221 кПа = 0,221 МПа. Расчётная нагрузка, приходящаяся на 1 м длины фундамента N^Р = 0,252 МН, нормативная нагрузка N = 0,2 МН.

Решение: Определяем ориентировочную ширину подошвы фундамента по формуле : b = N / ( R₀ - _фd_f), здесь _ф = 0,02 МН.

В рассматриваемом случае основным методом расчёта будет являться расчёт по деформациям, т.е. по второй группе предельных состояний, для которых коэффициенты надёжности по нагрузке равны 1 и расчётные нагрузки равны нормативным.

Тогда b = 0,2 / ( 0,221 – 0,02 * 2,4 ) = 1,17 м, т.е. b = 1,2 м.

По сортаменту плит железобетонных для ленточных фундаментов (Серия 1.112-5) подбираем плиту марки ФЛ 12.12

Согласно пункта 2.48, СНиП 2.02.01 – 83 при наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности (торф), чем прочность грунта вышележащих слоёв, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы выполнялось условие _zp + _zg R_z , где _zp и _zg – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта; R_z – расчётное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, вычисленное по формуле R= [М_k_zb_II + M_qd₁_II^' + (M_q –1)d_b_II^' + M_cC_II] для условного фундамента шириной b_z = A_z = N / _zp;( для ленточного фундамента ).

_zp = *р_д = 0,166 *0,138 = 0,023 МН/м², здесь =0,166, т.к. 2z/1,2 = 7,6, z = 7-2,4= 4,6 м, L/b>10;

р_д=р-_zg0=[(0,2+0,051)/1,2] – 0,044= 0,138 МН (0,051 МН – нагрузка от веса фундаментных блоков и фундаментной плиты).

_zg = = 0,0186*0,6 + 0,0191*4 =0,067 МН/м².

A_z = N /_zp =0,209*1,2 / 0,023 = 10,9 м²;

b_z = 10,9 м.

Находим по табл.4 СНиП 2.02.01 -83 коэффициенты М_ = 0,18, М_q= =1,73, М_c = 4,17 (для _II = 10⁰); _с1=_с2=1; Так как расчётные характеристики получены в результате непосредственного испытания образцов грунта строительной площадки, то коэффициент k = 1,0. _II = ( 0,0077 * 1 + 0,02 * * 6 + 0,0198 * 6 ) / ( 1 + 6 + 6 ) = 0,019 МН/м³, _II^' = ( 0,0186*0,6 + 0,0191* 4)/ / ( 0,6 + 4 ) = 0,019 МН/м³; d₁ = 0,518 м, d_b = 1,9 м, (см. ниже).

R= [0,18*1*10,9*0,019+1,73*0,518*0,019+(1,73-1)*1,9*0,019+

+4,17*0,006] = 0,109 МПа.

Проверяем условие _zp + _zg R_z 0,023+0,067=0,09 < 0,109; условие выполнется, следовательно оставляем размер b=1,2 м .

Для определения расчётного сопротивления находим по табл.4 СНиП 2.02.01 -83 коэффициенты М_ = 1,68, М_q= 7,71, М_c = 9,58. Определим соотношение L / H = 24 / 16,5 = 1,455 <1,5 и по табл.3 СНиП 2.02.01 –83 найдём для песчаных грунтов _с1 = 1,4, _с2 = 1,4. Расчётные характеристики получены в результате непосредственного испытания образцов грунта : k = =1,0. Удельный вес  = 10*1860 = 0,0186 МН/м³, т.к. основание однородное _II^' = _II = 0,0186 МН/м³.

Так как в здании имеется подвал, найдём :

• приведённую глубину заложения фундамента от пола подвала

d₁ = h_s + h_cf = 0,4 + 0,1 = 0,518 м;

• глубина до пола подвала d_b = 2,4 – 0,5 = 1,9 м.