Фундамент на песчаной подушке

1. Назначают разновидность песка и его плотность сложения в теле подушки. Используем песок средней крупности с удельным весом 20 кН/м³, модулем деформации Е = 40000 кПа, с расчетным сопротивлением R₀ = 300 кПа.

2. Глубину подошвы фундамента выбираем, учитывая конструктивные особенности, т.е. d = 4 м.

3. Принимаем площадь подошвы фундамента А=760 м²

4. Вычислим расчетное сопротивление R, кПа, грунта искусственного основания по формуле (при d> 2м):

Где b и d – соответственно ширина и глубина заложения, проектируемого фундамента, м;

b₀ = 1 м и d₀ = 2 м - соответственно ширина и глубина заложения фундамента, м которые соответствуют значению R₀;

- расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

, - коэффициенты, значения которых зависит от разновидности грунта;

5. Собираем нагрузки, передаваемые подошвой фундамента на искусственное основание Определение веса фундамента NфIi

Собственный вес фундамента можно определить по следующей формуле:

G_ф =V_ф*γ_жб

где V_ф – объем фундамента, м³

γ_жб - удельный вес железобетона, равный 25 кн/м³

V_ф = V_{стаканов} + V_плиты = [(0,8*0,5*0,8 – 0,5*0,4*0,4)*18+(0,5*1,4*0,8 – 2*0,4*0,5*0,4)*4]+0,5*38*20 = 4,32+1,6+380 = 389 м³

G_ф =389*25 = 9725 кН

Определение среднего давления p по подошве фундамента

P=110 кН/м² < R=1019 кПа. При расчете деформаций основания среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа.

6. Назначим толщину подушки h_п =0,5 м.

Ширина песчаной подушки b_п на отметке ее подошвы вычисляется по формуле b_п = b + 2 h_п tgα, где α – угол распределения напряжений в теле подушки, который составляет 30…45°.

b_п = 20 + 2*0,5* tg45 = 21 м

Расчет осадки фундамента

Точка	z, м	σzg, кПа	η	ξ	α	σzp, кПа	Слой	σzp,i, кПа	hi,	Ei, МПа	si, см
									см
0	0	55	2	0,0	1	55,0	-	-	-	-	-
1	0,5	60	2	0,1	0,994	54,7	1	54,8	50	40	0,05
2	1	70	2	0,1	0,994	54,7	2	54,7	50	14	0,16
3	1,5	79	2	0,2	0,988	54,3	3	54,5	50	14	0,16
4	2	89	2	0,2	0,988	54,3	4	54,3	50	14	0,16
5	2,5	98	2	0,3	0,981	54,0	5	54,1	50	14	0,15
6	3	108	2	0,3	0,981	54,0	6	54	50	14	0,15
7	3,5	118	2	0,4	0,975	53,6
8	4	127	2	0,4	0,975	53,6
9	4,5	137	2	0,5	0,949	52,2
10	5	146	2	0,5	0,949	52,2
11	5,5	157	2	0,6	0,922	50,7
12	6	168	2	0,6	0,922	50,7
13	6,5	179	2	0,7	0,899	49,4
14	7	189	2	0,7	0,899	49,4
15	7,5	200	2	0,8	0,869	47,8
16	8	211	2	0,8	0,869	47,8
17	8,5	222	2	0,9	0,833	45,8
18	9	232	2	0,9	0,833	45,8
19	9,5	243	2	1,0	0,797	43,8
20	10	254	2	1,0	0,797	43,8
21	10,5	265	2	1,1
22	11	275	2	1,1
											∑=0,83

где _zg,0 – напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента.

До УГВ:

На уровне подошвы фундамента:

На уровне кровли 2 слоя:

На уровне 2 и 3 слоев:

На подошве 3 слоя:

Дополнительное давление на основание:

В соответствии с п. 5.6.5 расчётная осадка основания не должна превышать допускаемое значение:

7. Для висячих подушек проверяют выполнение условия:

Где - вертикальные напряжения на уровне подошвы подушки, кПа; - расчетное сопротивление грунта природного сложения на уровне подошвы подушки, кПа;

Значение вычисляем для условного фундамента с глубиной заложения и шириной подошвы b_z

Условный фундамент передает на кровлю подстилающего грунта давление интенсивностью через подошву площадью А_z :

Ширина условного фундамента b_z :

- условие выполняется.