2. Геологический разрез

Рис.1

2. Заключение по площадке

Природный рельеф площадки строительства спокойный. Грунты основания имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Все они могут служить естественным основанием (Е>5МПа).

Наличие на глубине 4,0 м пластичных супесей, близких к сильносжимаемым грунтам, ухудшает грунтовые условия площадки.

Фундаменты мелкого заложения с небольшими нагрузками можно заложить в пределах слоя пылеватых песков. Грунтовые воды залегают на отметке 61,000 м и не повлияют в этом случае на выбор типа фундамента.

При больших нагрузках на фундаменты в качестве несущего слоя можно использовать слой №3.

Расчёт оснований по деформациям производится, исходя из условия. Предельные деформации основания для данного здания согласно приложению Д СП 22.13330.2011 равняются 10 см.

4. Фундамент мелкого заложения (I тип).

4.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента

Принимаем в качестве несущего слоя слой №1 – пески пылеватые. Колонны железобетонные. Обрез фундамента на отметке –0,150 м.

Нормативная глубина сезонного промерзания:

Где:

где d₀=0.28 м (для песков пылеватых), М_t=39,5 – безразмерный коэффициент.

Расчетная глубина сезонного промерзания при М_t=39,5 для здания без подвала с полами по грунту и температуре воздуха в помещении коэффициент k_h=0,56:

где k_h=0.56 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения.

Расстояние от поверхности планировки до уровня подземных вод:

Следовательно, глубина заложения фундаментов не зависит от d_f.

Принимаем по конструктивным соображениям высоту фундамента:

Тогда глубина заложения фундамента:

4.2. Определение размеров подошвы

Предварительно ширину подошвы фундамента b может быть определена по условному расчётному сопротивлению грунта .

где - осреднённый удельный вес фундамента и грунта, принимаемый равным 20 кН/м³;

- отношение сторон подошвы фундамента ;

С учётом найденной ширины фундамента bпо вычисляется величина расчётного сопротивления грунта основания , кПа.

По величине расчётного сопротивления грунта основания находится уточнённая ширина фундамента:

Так как имеем значительное расхождение величины b с предыдущим значением, то вновь определяем R при b=2.208 м.

Два последних значения b близки между собой и поэтому принимаем ближайший размер b, кратный 300 мм:

Среднее давление под подошвой фундамента от расчетных вертикальных усилий:

Краевые давления под подошвой фундамента:

Условия выполняются, принимаем фундамент с размерами подошвы 2.7х2.7 (м), W=2,304 м³.

Проверка по слабому подстилающему слою не выполняется, так как Слой 2 (супесь) находится в твердом состоянии с модулем деформации Е=14.287 МПа и является надежным основанием.

4.3. Конструирование фундамента

Толщина стенок армированного стакана должна составлять в плоскости действия момента при или при .

При этом в плоскости и из плоскости действия изгибающего момента принимается не менее 150 мм.

a_k=400мм

Конструктивно принимаем толщину стенок:

Глубина заделки колонны в стакан:

Глубина стакана:

Тогда толщина днища стакана:

, что больше минимальной допустимой толщины 200 мм.

Принимаем класс бетона В15.

Наибольший допустимый вынос нижней зоны ступени может быть найден по формуле:

Где k₁ – коэффициент, принимаемый в зависимости от класса бетона фундамента и величины максимального краевого давления

Рабочая высота нижней ступени

Высоту нижней ступени приняли:

где - расстояние от центра тяжести арматуры до нижней грани подошвы фундамента.

Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из одной ступени) в направлении размера b составляет:

Фактический вынос ступени (в предположении, что плитная часть состоит из двух ступеней с высотой ступени ) в направлении b составляет:

Принимаем конструктивное оформление фундамента в соответствии с рис. 2

Рис.2