3. Определение глубины заложения подошвы фундамента.
3.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента мелкого заложения.
Принимаем в качестве несущего слоя слой №1 – пески пылеватые. Колонны ж/б. Обрез фундамента на отметке –0,150 м. Глубина заложения фундаментов назначается в соответствии с п.п. 2.25-2.33 [СНиП 2.02.01-83*].
Нормативная глубина сезонного промерзания:
,
где: d0=0.23 (м) для суглинков и глин.
Мt=25,4 – безразмерный коэффициент.
t=18о
Расчетная глубина сезонного промерзания при Мt=25.4 для здания без подвала с полами по грунту и температуре воздуха в помещении 18 C° коэффициент Кh=0,58:
,
где: kh=0.6 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения.
В соответствии с
п.2.29 [1] для наружных фундаментов при 
Следовательно,
глубина заложения фундаментов не зависит
от
.
Принимаем по конструктивным соображениям
высоту фундамента 1200 мм. Тогда глубина
заложения фундамента:
3.2. Определение размеров подошвы фундамента.
Для предварительного определения размеров подошвы фундамента находим величину условного расчётного сопротивления грунта основания R0 по табл.2 Приложения 3 [1]. R0=150кПа.
,
где NII=3000 кН – нагрузка на фундамент,
R0=281.75 кПа (при е=0,55, JL=0.46),
-
отношение сторон подошвы фундамента,
-
осредненный удельный вес фундамента и
грунта.
Расчетное сопротивление грунта при b=3.43 м.:
,
где
=1,25;
=1;
k=1;
=0,72;
=3,87;
=6,45;
=1;
=0;
=17,946кН/м3;
;
d1=1,35 м.
Уточняем
Так как имеем значительное расхождение величины в с предыдущим значением, то вновь определяем R при в=4,20 м.
,
.
Два
последних значения в близки между собой
и поэтому принимаем ближайший размер
в, кратный 300 мм.
;
;
Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:
Краевые давления под подошвой фундамента:
,
где
- момент сопротивления подошвы фундамента.
Условия выполняются, принимаем фундамент с размерами подошвы 4,5х4,5 , W=15,187 м3.
Проверка по слабому подстилающему слою не выполняется, так как Слой 2 (суглинок) находится в твердом состоянии с модулем деформации Е=21,48 мПа и является надежным основанием.
3.3. Конструирование фундамента.
Толщина
стенок
армированного стакана при
м
должна составить
мм.
Конструктивно принимаем
=275
мм в направлении размера в.
Глубина
заделки колонны в стакан
мм.
Глубина стакана
мм.
Тогда толщина днища стакана:
Нф-hс=1,2-0,55=0,65м что больше минимальной допустимой толщины 200 мм.
Принимаем класс бетона
В15. Наибольший допустимый вынос нижней
ступени:
,
где k1=3 (P=0.182 МПа, В15).
Примем
высоту нижней ступени
=300
мм. Тогда рабочая высота бетона при
величине
мм
(здесь 20 – предполагаемый диаметр
арматуры)
=300-80=220
мм.
Допустимый
вынос нижней ступени
=3·220=660
мм.
Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера в составляет
мм.
Фактический
вынос ступени (в предположении, что
плитная часть состоит из трех ступеней
с высотой ступени
мм)
в направлении в составляет
мм.
Изменим высоту первой ступени: h1=450 мм.
h01=450-80=370 мм
Наибольший допустимый вынос нижней ступени:
,
где k1=3 .
.
Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера b составит:
Фактический
вынос ступени (в предположении, что
плитная часть состоит из двух ступеней
с высотой ступени
мм)
в направлении в составляет
м.
Изменим высоту первой ступени: h1=600 мм.
h01=600-80=520 мм
Наибольший допустимый вынос нижней ступени:
,
где k1=3 .
.
Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера b составит:
Принимаем в направлении b плитную часть двухступенчатую с высотой ступеней h1=600 и h2=300 мм.
м.
Так как l=b, то в направлении l плитную часть принимаем двухступенчатой с высотой ступеней h1=600 и h2=300мм и выносом нижней ступени
м.
Принимаем конструктивное оформление фундамента в соответствии с рис. 2
Рис. 2