Раздел 5: Фундамент под наружную несущую стену в подвальной части Сечение 1-1
А) Определение глубины заложения фундамента
Грунт основания - глина тугопластичная с IL= 0.278.
Глубина заложения фундамента по конструктивным условиям:
d = 0.5+0.1+0.22+(2.38-1.00) = 2.2 м,
где 0.5 – высота подушки фундамента,
– высота слоя грунта между полом подвала и подушкой фундамента,
0.22 – высота конструкции пола в подвале,
(2,38-1,0) – разность отметок пола подвала и планировки.
Глубина залегания грунтовых вод dw= 4.2 м.
Нормативная глубина промерзания грунта dfn=2.2 м.
Расчетная глубина промерзания грунта:
df = khdfn= 0.4·2.2 = 0.88 м.
Величина df + 2 м = 2.88 м, т.е. dw>df + 2 , глубина заложения фундаментов должна быть не менее df.
Принимаем окончательно d = 2.2 м.
Б) Определение размеров фундамента
Нормативная нагрузка на 1 пог.м. по обрезу фундамента составляет Nn= 430.01 кН. Несущий слой - глина тугопластичная с IL= 0.278 и с R0 = 0.2411 МПа.
Ориентировочная
площадь фундамента:
2.18
м2,
где γ = 20 кН/м3 – осредненный удельный вес материала фундамента и грунта.
Ширина подошвы фундамента составляет: 2.18 м.
Принимаем b = 2.0 м, плита ж/б – Ф20.
Вычисляем расчетное сопротивление грунта по формуле:
.
где 1.2- коэффициент условия работы грунтового основания (глина тугопластичная с JL= 0.278);
1.1- коэффициент условия работы здания во взаимодействии с основанием;
1.1 т.к. расчетные характеристики и получены по косвенным данным;
0.292, 2.18, 4.702 при 14.08°; т.к. ;
18.443 кН/м3 - удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента;
- осредненный удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента;
18.443 кН/м3 - в случае однородного основания;
м – приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;
- глубина подвала;
0.0372 МПа = 37.2 кПа - расчетное удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.
301.95
кПа
Подсчитаем нагрузку под подошвой фундамента.
Вес
фундаментной плиты:
кН
Вес стеновых блоков: кН
Вес
грунта на обрезах фундамента:
кН
Суммарная нагрузка: 430.01 +21.12 + 21.43 + 29.32 = 501.88 кН
Среднее давление под подошвой фундамента:
кПа
< R
= 301.95 кПа.
Недонапряжение составляет 16.89 % > 10 %, следовательно, уменьшаем подушку фундамента, примем для расчета Ф16, b = 1.6.
При уменьшении подушки фундамента уменьшается глубина заложения:
d = 0.3+0.1+0.22+(2.38-1.00) = 2.0 м,
Вычисляем расчетное сопротивление грунта по формуле:
.
где 1.2- коэффициент условия работы грунтового основания (глина тугопластичная с JL= 0.278);
1.1- коэффициент условия работы здания во взаимодействии с основанием;
1.1 т.к. расчетные характеристики и получены по косвенным данным;
0.292, 2.18, 4.702 при 14.08°; т.к. ;
18.443 кН/м3 - удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента;
- осредненный удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента;
18.443 кН/м3 - в случае однородного основания;
м
– приведенная глубина заложения наружных
и внутренних фундаментов от пола подвала;
- глубина подвала;
0.0372 МПа = 37.2 кПа - расчетное удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.
295.82
кПа
Подсчитаем нагрузку под подошвой фундамента.
Вес
фундаментной плиты:
кН
Вес стеновых блоков: кН
Вес
грунта на обрезах фундамента:
кН
Суммарная нагрузка: 430.01 + 10.43 + 21.43 + 21.03 = 482.9 кН
Среднее давление под подошвой фундамента:
кПа
> R
= 295.82 кПа, следовательно, возвращаемся
к предыдущему размеру подушки – Ф
20.
В) Расчет осадки фундамента
Определяем осадку фундамента под несущую стену методом элементарного суммирования. Ширина фундамента b = 2.0 м, глубина заложения d = 2.2 м. Среднее давление под подошвой фундамента: 250.94 кПа.
Эпюра вертикальных напряжений от действия собственного веса грунтов и вспомогательная эпюра построены ранее.
Определяем дополнительное давление по подошве фундамента: 250.94– 40.57 = 210.37 кПа.
Зададимся высотой элементарного слоя грунта hi= 0.4b = 0.4ּ2= 0.8 м
Далее построим эпюру дополнительных напряжений по формуле , где - коэффициент, определяемый по табл. при соотношении n = L/b = 17.1/2 = 8.55.