3. Діючі навантаження на фундаменти

На фундамент в рівні його обріза діють навантаження, які в загальному вигляді зводяться до вертикальної - N і горизонтальної - Q сил і вигинаючого моменту - М.

Для стрічкового фундаменту навантаження зводяться до їх погонних величин (на 1 м довжини фундаменту) в рівні підлоги 1-го поверху, і позначаються відповідно n, q, m.

Рис. 3.1. Розрахункова схема діючих навантажень на фундаменти:

а, б) будівлі без підвалу, відповідно каркасної і безкаркасної;

в, г) будівлі з підвалом, відповідно каркасної і безкаркасної

Для виконання розділу курсового проекту студенту задаються діючі навантаження на фундаменти. В розділі кваліфікаційної роботи бакалавра збір навантажень на фундамент студент виконує під керівництвом основного керівника.

4. Проектування фундаментів мілкого закладення

До фундаментів мілкого закладення відносяться: стовпчасті, стрічкові, плитні та ін. Їх призначення – передача навантаження від споруди на ґрунти природної будови або попередньо зміцнені шляхом ущільнення чи закріплення.

4.1. Глибина закладення підошви фундаментів

  Глибину закладення підошви фундаменту приймають від позначки поверхні рельєфу NL (рис. 4.1). Її значення залежить від цілого ряду чинників, головними з яких є наступні.

Рис. 4.1. Глибина закладення підошви фундаменту:

– для будинків без підвалу: а) каркасна будівля; б) безкаркасна будівля;

– для будинків з підвалом: в) каркасна будівля; б) безкаркасна будівля.

1 – фундамент; 2 – вимощення; 3 – бетонний стовпчик або бетонні блоки;

4 – стіна; d_n – глибина закладення підошви фундаменту від поверхні планування; h_s – висота фундаменту; h_sf – товщина підлоги і підготовки підвалу; d_b – глибина підвалу

4.1.1. Конструктивні особливості споруди. У будівель без підвалів глибина закладення підошви залежить від висоти фундаменту (рис. 4.1, а), а при наявності підвалів фундамент заглиблюють нижче підлоги підвалу (рис.4.1, б).

Для каркасних промислових будівель без підвалу мінімальна висота стовпчастого фундаменту з технологічних міркувань становить d_n= 1,5 м.

4.1.2. Глибина сезонного промерзання ґрунту. Підошву фундаменту заглиблюють нижче глибини промерзання не менше, ніж на 0,1м.

Розрахункову глибину сезонного промерзання визначають за формулою:

d_f = k_h d_fn (4.1)

де: d_fn - нормативна глибина промерзання;

k_h - коефіцієнт, який враховує вплив теплового режиму споруди, приймають: для зовнішніх фундаментів опалюваних будівель - за таблицею 4.1; для зовнішніх і внутрішніх фундаментів неопалюваних будівель, а також при зведенні будівлі в зимовий період з негативними температурами k_h = 1,1.

Таблиця 4.1;

(Таблиця Г.1) [2]

Коефіцієнт kh

Особливості споруди	Коефіцієнт kh при розрахунковій середньодобовій температурі повітря в приміщенні, яке примикає до зовнішніх фундаментів, ˚С
	0	5	10	15	20 і більше
Без підвалу з підлогами:
– по грунту;	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
– на лагах по грунту;	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
– по утепленому цокольному перекриттю	1,0	1,0	0,9	0,8	0,7

. 4.1.3. Інженерно-геологічні та гідрогеологічні умови будівельного майданчика. Фундамент необхідно заглибити в несучий шар не менше, ніж на 0,3 м. За несучий приймається шар з модулем деформації Е ≥ 5 МПа. За результатами виконаного аналізу складають схему посадки фундаменту на інженерно-геологічному розрізі із зазначенням вертикальної прив'язки в абсолютних позначках.

При значній потужності сильностисливих ґрунтів (2,5 - 4,5 м), що залягають біля поверхні землі, можлива їх заміна на пошарово-ущільнений грунт на глибину зони деформації або до покрівлі несучого шару. Для заміни основи приймають глинистий грунт. Значення _s, w_p і w_l задає викладач.

Проектують ґрунтову подушку із заданими фізико-механічними показниками. Призначається щільність сухого ґрунту _d≥1,65 г/см³. Визначають вологість ґрунту, при якій буде досягнуто необхідне ущільнення w= w_opt =w_р - (0,01 ÷ 0,03).

За формулами визначають:  =_d (1+w), n, е, S_r, I_L.

      За таблицями 4.2 та 4.3 (табл. В.2 і В.3 [2]) визначають значення Е,  , с.

Приклад:

Для м. Миколаєва нормативна глибина промерзання дорівнює 0,8 м [3].

k_h=0,8 (таблиця 4.1), d_f = 0,8х 0,7 = 0,56 м <1,5 м

Ф-1 (фундамент стовпчастий для будівлі А)	Несучим шаром ґрунту для фундаментів мілкого закладення є пошарово-ущільнений грунт – суглинок. Виходячи з вищевикладеного, приймаємо глибину закладення підошви фундаменту dn = 1,5 м.
ФЛ-1 (фундамент стрічковий для будівлі Б)	Несучим шаром ґрунту для фундаментів мілкого закладення є пошарово-ущільнений грунт – суглинок. Виходячи з вищевикладеного, приймаємо глибину закладення підошви фундаменту dn = 1,5 м.

     

Таблиця 4.2.

(Таблиця В.2) [2]