6. Расчет и проектирование варианта фундамента на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки.

Глубина заложения фундамента.

Аналогично фундаменту на естественном основании назначаем глубину заложения фундамента d = 1,5 м. Принимаем для устройства подушки песок среднезернистый, плотный, имеющий проектные характеристики: E = 45 МПа; е = 0,50; _{n II} = 20,2 кН / м³; _{n ,sb} = 10,7 кН/м³.

Определение требуемой площади подошвы фундамента.

Для определения площади А _тр подошвы фундамента принимаем расчетное сопротивление R₀ = 500 кПа, материала песчаной подушки, среднезернистого песка.

А_тр = N_colII / (R_усл - _mtd) = 1276,5/ (500- 201,5) = 2,72м²,

где _mt = 20 кН / м³ - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

фундамент марки ФВ 7-1 (серии 1.412-2/77):l = 2,7 м, b=2,1м, тогда:А = lb = 5,67 м², Н_ф = 1,5м

M_totII = 550,5+ 115,2761,5 = 723,4 кН  м;

Q_totII = Q_II+= 115,276кН

Фундамент внецентренно нагруженный. Найдем эксцентриситет нагрузки по подошве фундамента: е=M/(N+γ_mtdlb)=723,4/1276,5+20*2,05*2,7*2,1=0,48=l/6.

где, N_II- сумма вертикальных нагрузок, дейсвтующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезках, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;

γ_mt- средний объемный вес материала фундамента и грунта, расположенного над уступами фундамента, кН⁄м^3 ;

M_(tot,II)- момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих на подошве фундамента, найденных с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияние подошвы фундамента, м^3;

l- длина фундамента, м;

b- ширина фундамента, м;

d- глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки земли около фундамента, м.

Определяем максимальное, минимальное и среднее краевое давление на грунт под подошвой при относительном эксцентриситете по формуле:

где С0 – расстояние от точки приложения равнодействующей до края фундамента по его оси, м, которое определяется по формуле

где, N_II- сумма вертикальных нагрузок, действующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезах, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;

А- площадь подошвы фундамента, м^2;

γ_mt- средний объемный вес материала фундамента и грунта, расположенного над уступами фундамента, кН⁄м^3 ;

d- глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки земли около фундамента, м;

M_(tot,II)- момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих на подошве фундамента, найденных с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияние подошвы фундамента, м^3;

Уточняем расчетное сопротивление R, кПа, для песчаной подушки по формуле (В.1 из приложения В, СП 22.13330.2011):

где, R_0- расчетное сопротивление песчаной подушки, кПа (таб. В.2 СП 22.13330.2011);

k_1- коэффициент, принимаемый для оснований;

〖 k〗_2-коэффициент,принимаемый для оснований;

b и d- ширина и глубина заложения фундамента, м;

b_0 и d_0- ширина и глубина заложения фундамента принимаемые при расчете R_0, м;

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

Проверяем условия для принятых размеров фундамента:

Так как проектируемое здание оборудовано подвесным краном, допускается треугольная эпюра напряжений с отрывом подошвы от грунта на участке шириной не более 0.25 l (эпюра напряжений распределена на участке фундамента длиной 3С0)

l-3C0=2.7-3∙0.87=0.09 м<0.25l=0.675 м

Условие проверки выполняется.