5.1 Назначение глубины заложения плитного фундамента:

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента (далее — ГЗФ) должна быть, как правило:

- на 0,5 м ниже уровня планировки или пола подвала,

- гарантировать недопущение предельных состояний основания (конструкций сооружения) и назначается исходя из:

а) конструктивных особенностей проектируемого сооружения (нагрузок, воздействий), сопряжения фундамента с надземными конструкциями и его расположения по отношению к существующим фундаментам, коммуникациям и рельефу территории;

б) особенностей напластования и свойств отдельных слоев грунта основания, гидрогеологического режима и возможных их изменений во времени;

в) уровня подземных вод и его колебания, возможности размыва грунта в зоне фундаментов;

г) глубины и условий сезонного промерзания и оттаивания грунтов, приводящих к их пучению (устанавливаются исходя из вида, состояния и влажности грунта, а также уровня подземных вод в период промерзания.

ГЗФ по наружным рядам отапливаемых зданий назначается от уровня планировки или без учета глубины промерзания грунта, если в процессе возведения фундаментов или их эксплуатации промерзание исключено специальными мероприятиями или при оттаивании грунтов не нарушаются эксплуатационная надежность и пригодность сооружений. Для внутренних рядов фундаментов глубина их заложения назначается без учета глубины промерзания грунта.

ГЗФ для неотапливаемых сооружений должна назначаться от уровня планировки, а для их заглубленных частей (подвалы, цокольные этажи и др.) — от пола проектируемого помещения, если расчетная среднесуточная температура воздуха в них предполагается ниже 0 °С.

В проекте оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнение грунтов основания, а также промораживание их в период строительства.

В слоистых основаниях ГЗФ назначается с таким расчетом, чтобы подошвы фундаментов, по возможности, находились в одном слое или в слоях с одинаковой прочностью и сжимаемостью.

По возможности, ГЗФ не рекомендуется назначать ниже уровня подземных вод.

При определении ГЗФ следует также учитывать глубину подвальных помещений и фундаментов существующих зданий, вводов коммуникаций, размеры сборных элементов подземных частей зданий и др.

ГЗФ должна быть ниже пола примыкающих к фундаментам приямков, каналов, водозаборов, резервуаров, бункеров вводов сетей и др. не менее чем на 0,5 м.

Смежные фундаменты, следует, как правило, устраивать в одном уровне. Если это по каким-либо причинам невозможно, переход от одной отметки заложения подошвы фундамента к другой должен производиться уступами.

5.2 Определение размеров плитных фундаментов для водонапорной башни

Для расчета оснований фундаментов по двум группам предельных состояний используются расчетные и нормативные нагрузки, приложенные на уровне обреза фундамента (N_0,I,M_0,I,T_0,I и N_0,II,M_0,II,T_0,II).

Размеры подошвы центрально-нагруженного фундамента определяются после назначения глубины его заложения из условия передачи на основание среднего давления, не более расчетного сопротивления грунта, т.е. p ≤ R.

Для внецентренно нагруженного фундамента предварительно проверяются три условия:

Расчетное сопротивление грунта основания R, в кПа, определяется по формуле

Давление под подошвой фундамента определяется с использованием заданных нормативных нагрузок из следующих зависимостей:

- для центрально нагруженного фундамента

- для внецентренно нагруженного фундамента

Здесь p_m, p_mах и p_min - соответственно среднее, максималь­ное и минимальное давления на грунт под подошвой фундамента, кПа.

Наиболее удобным является определение ширины подошвы фундамента b графическим способом (рисунок), в точке пересечения графиков функций R = f(b) и p_max = f(b) – для центральной нагрузки и 1,2R = f(b) и p_max = f(b) – для внецентренной нагрузки.

Выражения p_mах и p_min являются уравнениями гиперболы. Для ее построения достаточно задаться четырьмя значениями ширины фундамента b, чтобы определить соответствующие им значения р, и двумя значениями b для определения R. Полученные цифровые значения p, R и b откладывают на графике в системе прямоугольных координат и соединяют плавной кривой для функции R = f(b) и прямой линией для функции p_m= f(b).

Рисунок– Определение ширины подошвы фундамента графическим

способом для центрально или внецентренно нагруженных фундаментов

Пересечение гиперболы p = f(b) и прямой R = f(b) дает нам точку О, проекция которой на ось абсцисс определяет искомую ширину подошвы фундамента b₁ и выполнение условия р_m = R. Ширина подошвы уточняется в соответствии с модульной системой конст­рукций фундаментов (с округлением до 10 см в большую сторону). После определения b вычисляется площадь фундамента: Ал = 1·b – для ленточного; А_кв = b² – для квадратного и А_пр = n·b – для прямоугольного фундаментов, где n отношение сторон подошвы прямоугольного фундамента n = l/b.

После определения размеров подошвы фундамента производится проверка условий

При назначении размеров фундамента следует исходить из того, что недонапряжение грунта под его подошвой, как правило, не должно превышать 10 %.