3.3 Определение группы по несущей способности

Для определения группы по несущей способности необходимо рассмотреть 2 вида ленточного фундамента: с нормативной толщиной стены и с фактической.

Момент по грани стены (нормативный):

, (20)

где – нормативная консоль подушки.

Момент по грани стены (фактический):

, (21)

где – фактическая консоль подушки.

Приравняем оба момента и выразим Р_н:

Так как расчет арматуры всегда ведется по I ГПС, необходимо умножить полученное значение на осредненный коэффициент надежности:

Р_I=0,187×1,22=0,22 МПа.

По таблице принимаем 1 группу по несущей способности: ФЛ 12.12-1.

3.4 Определение конечной осадки ленточного фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования

Ширина подошвы ленточного фундамента b = 1,2 м. Среднее давление фундамента Р=187,717 кПа

Разбиваем толщину грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои высотой h_i = 0,4b = 0,4 1,2 = 0,48 м.

Для вертикали, проходящей через середину подошвы фундамента, находим напряжения от собственного веса грунта σ_zq и дополнительные давления σ_zp .

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы фундамента, определяются по формуле:

, (22)

В уровне подошвы фундамента (точка 0):

σ_zq0 = γ₁ h= 18,64 2,3 = 42,87 кПа,

в точке 1: σ_zq1 = 42,87 + 18,64 0,48 = 51,82 кПа.

Ниже уровня подземных вод (УПВ) в песках и глинистых грунтах с I_L>0,5 учитывают взвешивающее действие воды:

, (23)

Глинистые грунты с J_L<0,5 считаются водоупорами. Давление от собственного веса грунта на кровлю водоупора вычисляют с учетом давления воды:

, (24)

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента, действующие по оси, проходящей через центр подошвы фундамента, определяем по формуле:

, (25)

где α – коэффициент затухания дополнительных давлений по глубине;

– дополнительное вертикальное давление на основание в уровне фундамента.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие:

. (26)

Расчет приведен в таблице 3.

Осадка основания определяется методом послойного суммирования:

, (27)

где  – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

– среднее значение дополнительных вертикальных нормальных напряжений в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Z_i-1 и нижней Z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i,E_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

Т а б л и ц а 3 - Расчет σ_zqи σ_zq

Осадка фундамента: S=0,016664м<Su = 0,1 м.

Осадка основания фундамента находится в пределах допуска.

Рисунок 4 – Осадка фундамента по сечению 1-1

4 Расчёт нагрузок на фундамент здания для сечения 5

Для определения нагрузок вычислим грузовую площадь, на которую подсчитаем полезную нагрузку и собственную массу конструкций. Подсчёт нагрузки, приходящейся на метр длины несущей стены, производим на уровне отметки верха фундамента.

4.1 Подбор размеров подошвы фундамента

Предварительная площадь фундамента:

Принимаем блоки бетонные стен подвалов ФБС 12.4.6-Т m=0,64т, ФБС 12.4.3-Т, m=0,31т и плиту-подушку железобетонную ФЛ 6.12-4, m=0,45т.

Рисунок 5 – Ленточный фундамент, сечение 5

Т а б л и ц а 4 – Сбор нагрузок на фундамент по сечению 5

А_гр = 1х(3,22+4,56) = 7,78 м^.

Среднее давление по подошве фундамента:

,

где N_ФБС =

N_ФЛ =

N_гр^лев = 0,1 0,1 18,64= 0,1864 кН;

N­­­­_гр^прав =0,1 0,1 18,64= 0,1864 кН.

Расчетное сопротивление грунта:

R=(1,3х1,3/1,1)[1,6 х1х0,6х18,64+7,51х0,528х0,95х17,708+6,51х0,95х1,8х17,708 + 9,38х32] = 893,672 кПа

Условие P_II ≤ R выполняется,

P_II =847,78 кПа < 893,672 кПа = R.

Недогруз составляет:

Принимаем подушку ФЛ 6.12–4, её размеры достаточны для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций здания.