2 Проектирование фундаментов мелкого заложения

2.1 Выбор основных несущих конструкций надземной части здания

При проектировании фундаментов необходимо знать тип и размеры основных несущих конструкций надземной части здания. В рамках курсового проекта достаточно определить:

– для каркасных зданий – тип и размеры колонн: двухветвевые 1400х500.

2.2 Расчетные значения нагрузок, действующих на фундаменты

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчете оснований по предельным состояниям, определяются с учетом требований СНиП 2.01.07-85. В задании на курсовой проект даны нормативные значения продольной силы и момента, действующих в плоскости обреза фундамента ( , ).

В курсовом проекте допускается значения расчетных нагрузок на фундаменты , , , принимать:

 при расчета оснований по II группе предельных состояний (по деформациям) равными нормативным ( = 1,0 );

 при расчете по I группе предельных состояний – равными нормативным, умноженным на осредненный коэффициент надежности по нагрузкам ( = 1,2).

2.3. Определение размеров подошвы фундамента

2.3.1. Назначение предварительных размеров подошвы фундамента

Размеры подошвы фундамента определяют путем последовательных приближений, или используя аналитический или графический метод.

В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента определяется по формуле:

(2.1)

где - расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по предельному состоянию второй группы, кН т.к. по [3] при расчета оснований по II группе предельных состояний (по деформациям) равными нормативным ( = 1,0 );

- расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента;

- осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м³;

- глубина заложения фундамента от уровня планировки .

Так как получилась большая площадь, значит необходимо устроить песчаную подушку (рисунок 2.1). В качестве основания принимаем песок крупный, однородный: γ_n = 16,1 кН/м³, φ_n = 36˚, c_n = 0 кПа.

Рисунок 2.1 – Схема определения размеров песчаной подушки

Принимаем z = 1550 мм, α=36˚, b = 2400 мм.

Тогда:

Размеры подошвы фундамента под колонну для квадратного фундамента:

Размеры фундамента рекомендуется назначать с учетом типовых размеров примем размерами 2,7x2,4 м ( ).

2.3.2 Определение расчетного сопротивления грунта

Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле для зданий без подвала:

(2.2)

где γ₁, γ₂ - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице5.2 [3];

k - коэффициент, принимаемый равным k = 1,1 так как прочностные характеристики грунта  и с определены по таблицам;

М_y, М_q ,М_c - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 [3]; (_II =36⁰)

k_z - коэффициент, принимаемый равным k_z = 1, так как b < 10 м;

b - ширина подошвы фундамента, м;

_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фун­дамента, кН/м³;

^’_II - то же, залегающих выше подошвы фундамента;

d₁ - приведенная глубина заложения фундамента;

C_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подош­вой фундамента, кПа.

- так как отсутствует подвал.

Коэффициенты условий работы γ_с1 и γ_с2 для зданий с жесткой конструктивной системой:

γ₁ = 1,4; γ₂ = 1,2.

По таблице 5.3 [3] находим:

М_у = 1,81; М_q = 8,24; М_с = 9,97.

Осредненное значение удельного веса грунта выше и ниже подошвы фундамента определяется по формуле:

(2.3)

где h_i – расчетная толщина слоев ниже и выше подошвы фундаментов соответственно.

Выше подошвы фундамента:

Средневзвешенное значение удельного веса грунта ниже подошвы фундамента определяем в пределах глубины z = 0,5 ∙ b = 0,5 ∙ 2,4 = 1,2 м для фундаментов шириной до 10м, определим:

Подставим в (2.2):

Расчетная схема к определению величины R указана на рисунке 2.2

Рисунок 2.2 – Расчётная схема