Раздел II. Расчет фундамента на естественном основании

2.1. Определение глубины заложения и предварительных размеров фундаментов на естественном основании.

Исходные данные для расчета ленточного фудамента приведены в таблице 2.

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента (dп) определяется как сумма нормативной глубины промерзания (dfп) и величины запаса 0,25 м и принимается кратной 0,1. Рассчитывается по формуле:

dn = d fп +0,25м = 1,24 +0,25 = 1,5 м

d fп = do  Mt = 23  29 = 124,2 см = 1,24м,

где Mt – коэффициент, равный сумме абсолютных отрицательных среднемесячных температур за зиму (табл.2)

do – глубина промерзания в сантиметрах , принимается в зависимости от вида грунта : для суглинков и глин – 23 см.

Площадь подошвы фундамента находим по формуле:

A = Nn / ( Ro -  cp dn ) = 460 / (212 – 20 x 1,5) = 2,5м ²

где Nn - нормативная нагрузка от колонны (кН) или на погонный метр стены кН / м

 cp – средний удельный вес грунта и бетона фундамента равный 20 кН/м3

Для ленточного фундамента под стену его ширина b = 1,2А / l,

где l = 1м, значит b =1,2 х 2,5 =3 м. Коэффициент 1,2 принимается для учета момента сил , действующих на колонну или стену.

На рисунке 1 приведено изображение ленточного фундамента.

Рис. 1. Ленточный фундамент: 1 – стена; 2 – цоколь; 3 – отмостка; 4 – раствор цемента; 5 – гидроизоляция; 6 – лага; 7 – пол

2.2. Определение расчетного сопротивления грунта основания и уточнение размеров фундамента (r)

Расчетное сопротивление грунта основания рассчитывается по формуле

R = c1  c2 [ M  Kz b  + Mq d n II + ( Mq – 1 ) d b II + Mc C II ,

где c1,  c2 – коэффициенты условий работы принимаются по табл.4.1 для ленточного фундамента L/H = 1,5;

M , Mq, Mc – коэффициенты несущей способности определяются по углу внутреннего трения по табл.4.2;

b – ширина фундамента, м;

Kz = 1 при b < 10 м;

 - усредненное значение удельного веса грунта под подошвой фундамента на глубину 0,5 b;

d n – глубина заложения подошвы фундамента;

II – усредненное значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента, в данном случае II = ;

d b – глубина подвала, для без подвальных зданий d b =0;

C II – силы сцепления грунта под подошвой фундамента.

Таблица 4.1 – Значения коэффициентов условий работы c1  c2

Виды грунтов	Коэффи циент c1	Коэффициент  c2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при L/H равном
		4 и более	1,5 и менее
Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и лески гравелистые, крупные и средней крупности	1,4	1,2	1,4
Пески мелкие	1,3	1,1	1,3
Пески пылеватые:
маловлажные и влажные	1,25	1,0	1,2
насыщенные водой	1,1	1,0	1,2
Крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем и пылевато-глинистые грунты при показателе текучести:
I L < 0,25	1,25	1,0	1,1
0,25< I L  0,5	1,2	1,0	1,1
I L  0,5	1,1	1,0	1,0

Таблица 4.2 – Значения коэффициентов M , Mq, Mc для определения расчетного сопротивления грунта на основание R

  °	Коэффициенты			  °	Коэффициенты
	M 	Mq	Mc		M 	Mq	Mc
0	0	1,00	3,14	24	0,72	3,87	6,45
2	0,03	1,12	3,32	26	0,84	4,37	6,90
4	0,06	1,25	3,51	28	0,98	4,93	7,40
6	0,10	1,39	3,71	30	1,15	5,59	7,95
8	0,14	1,55	3,93	32	1,34	6,34	8,55
10	0,18	1,73	4,17	34	1,55	7,22	9,22
14	0,23	1,94	4,42	36	1,81	8,24	9,97
14	0,29	2,17	4,69	38	2,11	9,44	10,80
16	0,36	2,43	4,99	40	2,46	10,85	11,73
15	0,43	2,73	5,31	42	2,88	12,51	12,79
20	0,51	3,06	5,66	44	3,38	14,5	13,98
22	0,61	3,44	6,04	46	3,66	15,64	14,64

Подставив значения в формулу, вычислим сопротивление грунта основания

R = 1,1 х 1,0 х [ 0,51 x 1 х 3 х 19,6 + 3,06 х 1,5 х 19,6 + ( 3,06 – 1 ) х 19,6 + 5,66 х 28] = 1,1 х 1,0 х [30 + 90 + 40,4 + 158,5] = 350,8 кПа

После определения R уточним по уравнению A = Nn / ( R -  cp dn ) площадь подошвы и новую ширину фундамента b2

A = 460 / (350,8 – 20 х 1,5) = 1,44м ²

b2 = 1,2А/1= 1,2 х 1,44/1 = 1,73м

Если значение b2 отличается от первого менее, чем на 5%,то необходимо провести проверку напряжений под подошвой. В нашем случае отличие более 5%.