2.3.3 Проверка давления под подошвой фундамента

Полная нагрузка на уровне подошвы:

(2.4)

где - осредненный вес фундамента и грунта на его уступах, равный:

(2.5)

где - площадь подошвы фундамента;

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

Фактическое давление фундамента на основание:

(2.6)

Условие удовлетворяется. Расхождение составляет:

Среднее давление не должно отличается от расчетного сопротивления более чем на 10%. В нашем случае оно составляет 78,6% - это указывает на то, что площадь подошвы фундамента взята с большим запасом и необходимо уменьшить размеры фундамента и выполнить перерасчет.

Путём последовательных приближений производится уточнение размеров подошвы фундамента. При определении размеров подошвы фундаментов b можно воспользоваться графическим способом.

Строим график зависимости расчетного сопротивления грунта от ширины подошвы фундамента . Так как эта зависимость линейная достаточно определить две точки (см. рис. 2.3):

При =0

При =2 м, = 0,5 =1,0 м< =1,5 м, следовательно грунт под подошвой фундамента можно считать однородным:

Для построения зависимости подставим в формулу несколько значений и постоянное значение величины = 20 ^. 1,95=39 кПа, находим соответствующее значение :

для =1 м =1800/1+39=1839 кПа;

для =1,2 м =1800/1,2²+39=1289 кПа;

для =1,4 м =1800/1,4²+39=957 кПа;

для =1,6 м =1800/1,6²+39=742 кПа;

для =1,8 м =1800/1,8²+39=595 кПа;

для =2 м =1800/2²+39=489 кПа;

Точка пересечения двух графиков дает величину b1,89 м. Принимаем ширину фундамента b=1,8 м, кратно 300 мм.

Рисунок 2.3 – Определение ширины подошвы фундамента

Принимаем фундамент размерами 2,1х1,8.

Расчетное давление для принятой ширины подошвы фундамента составит:

Проверяем фактическое давление фундамента на основание.

Нагрузка по грунту:

Полная нагрузка на основание в уровне подошвы составляет:

Фактическое давление фундамента на основание:

Условие удовлетворяется. Расхождение составляет:

_{При расчете загруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:}

(2.7)

(2.8)

_{Условие не выполняется.}

_{Так как фундамент размерами 2,4х1,8 не подходит из конструктивных соображений, то принимаем фундамент размерами 2,7х1,8.}

Расчетное давление для принятой ширины подошвы фундамента составит:

Проверяем фактическое давление фундамента на основание.

Нагрузка по грунту:

Полная нагрузка на основание в уровне подошвы составляет:

Фактическое давление фундамента на основание:

Условие удовлетворяется. Расхождение составляет:

_{При расчете загруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:}

_{Следовательно, размеры фундамента подобраны правильно.}

_{Размер песчаной подушки будет равен:}

2.3.4 Проверка несущей способности кровли слабого подстилающего слоя грунта

В случае проектирования под подошвой фундамента песчаной подушки проверяем прочность нижележащего слабого слоя:

(2.9)

где , — соответственно вертикальные нор­мативные давления в грунте на кровлю проверяемо­го слоя от дополнительной нагрузки фундамента и от собственного веса грунтов, зале­гающих выше кровли проверяемого слоя, МПа;

— расчетное сопротивление подстилающего слоя, МПа.

Природное давление на кровлю подстилающего слоя:

Определяем природное давление грунта на уровне подошвы фундамента:

Дополнительное давление на кровлю подстилающего слоя на глубине z=1,55 м определяем по формуле:

(2.10)

Для и , по таблице 5.10 6 находим =0,5083;

P₀ - дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

(2.11)

Полное давление на кровлю подстилающего слоя составит:

Ширина условного фундамента:

(2.12)

Для того, чтобы определить расчетное сопротивление грунта, находим = 0,78; = 4,11; = 6,67. Для суглинистых грунтов 0,25< ≤0,5 - γ₁ = 1,2; γ₂ = 1,0. Принимаем коэффициенты =1, =1,1.

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подстилающего слоя соответственно:

Приведенная глубина заложения условного фундамента от уровня чистого пола до постилающего слоя:

=1,95+1,55=3,5 м

Для принятых условий расчетное сопротивление грунта подстилающего слоя:

Условие = 250,97 кПа  = 552,83 кПа выполняется, следовательно прочность кровли слабого подстилающего слоя обеспечена.

Схема определения несущей способности кровли слабого подстилающего слоя представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Расчетная схема определения несущей способности кровли слабого подстилающего слоя