Определение глубины заложения ленточного фундамента внутренней стены здания с подвалом.

а ) с учетом конструктивных особенностей подземной части здания:

Глубина заложения фундамента определяется по формуле:

, где

hц – высота цоколя – разность отметок ±0.00 и поверхности планировки DL, hц=0,8 м

hs– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента (до низа пола подвала)hs=0,3-0,5 м;

hcf- толщина пола подвала,hcf=0,2м;

hn–разность отметок пола первого этажа (±0.00) и пола подвала(высота подвала),hn=2,7 м

d=2,7+(0.3…0,5)+0,2-0,8=2,4….2,6 м.

б ) с учетом климатических условий района строительства:

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется:

Где k_h– коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания. Приt=+10˚С в подвалеk_h=0,6.

d_fn – нормативная глубина промерзания

d₀ = 0,23 – суглинки

M_t = 48,8 – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в Воронеже.

Принятая глубина заложения фундамента больше расчётной глубины сезонного промерзания.

в ) с учетом инженерно-геологических условий площадки застройки:

Под верхним слоем насыпи не слежавшейся залегает слой твердой супеси мощностью 3,40 м, имеющий расчетное сопротивление R₀ =.

Проверяем возможность использования его в качестве рабочего слоя при максимальной ширине стандартной фундаментной плиты b=3,2 м и нагрузке 889 кН/пог.м. :

= +20×2,4=325.81,где

γср- средний удельный вес грунта и материала фундамента, принимается равным 20 кН/;d- глубина заложения фундамента,d=2,4….2,6м

Опирание фундамента на этот слой по проведенному предварительному расчету возможно с подушкой меньше максимального стандартного размера, т.к.

< (325.81<)

г ) с учетом гидрогеологических условий :

Грунтовые воды бурением до 12м вскрыты на отметке кровли 3-го слоя, то есть на глубине

7 м ниже подошвы фундамента. Это исключает их влияние на глубину заложения фундамента.

С учетом всех факторов получаем глубину заложения фундамента 2,4….2,6 м.

Подбор графическим методом площади подошвы фундамента А.

Давление под подошвой фундамента зависит от размеров площади подошвы. Этот размер подбирается методом последовательных приближений по условию≤R.

1)Задаёмся тремя размерами площади подошвы А ленточного фундамента под внутреннюю

стену :

А₁=1,0м², А₂=2,0м², А₃=3,0м².

2) Среднее давление под подошву фундамента определяется по формуле:

; ( i=1,2,3…), где

N_фIIi- расчётная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах, определяется по формуле:

, где

γср- средний удельный вес грунта и материала фундамента, принимается равным 20 кН/;- приведенная глубина заложения подошвы фундамента в подвале:

, где

h_S– толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала,

h_S =0,3 м;

h_сf– толщина конструкции пола подвала,h_сf =0,2 м;

γ_сf– расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала, 22 кН/;

–удельный вес грунта выше подошвы фундамента, в данном случае - обратная всыпка под пол подвала(=18)

3)Расчётное сопротивление грунта основания вычисляется по формуле:

, где

γ_с1иγ_с2- коэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием принимаются по таб.3 СНиП[6],γ_с1=1,0, γ_с2=1,0;

k- коэффициент надёжности,k=1;

М_γ , М_q,M_c–коэффициенты, принимаемые по таб.4 СНиП[6] в зависимости от расчётного значения угла внутреннего трения φ_II=20° грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента, т.е. «рабочего слоя»,

М_γ= 0,51, Мq= 3,06,Mc=5,66;

K_z- коэффициент, принимается равным 1 при ширине фундаментаb<10 м;

b- ширина подошвы фундамента, м;

-осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки заложения подошвы фундамента. Выше подошвы фундамента до низа пола подвала залегает грунт обратной засыпки с удельным весом =18 кН/;

-удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента, =19,2 кН/;

с_II= 13 кПа – среднее значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента;

- приведенная глубина заложения фундамента внутренней стены, находящейся в подвале, =0,54 м

-глубина подвала- расстояние от уровня планировки до пола подвала, =1,9 м

Т. к. величина расчётного сопротивления Rизменяется по линейному закону, то определяем значения

- при b=0

- при b=3

По полученным значениям строим график:

Точка пересечения прямой R=f(A) и кривой Р_II=f(A) определяет предварительное значение требуемой ширины подошвы ленточного фундамента А=2,995 м².

По каталогу выбираем фундаментную плиту с шириной, ближайшей к требуемой bт=2,995 м.

Выбрали ФЛ32.12-2 шириной b=3,2 м и длинойl=1180 м, высотойh=0,5 м , 2 несущей способности.

Определение нового значения расчётного сопротивления под подошвой фундамента R:

Определяем давление РII под подошвой фундамента с учетом выбранных размеров фундаментной плиты и стеновых блоков бетонных ФБС-12-4-6т (толщиной 0,4 м и высотой 0,6 м) и сравниваем его с расчетным сопротивлением R:

Удельный вес бетона блоков ФБС и пола подвала принят равным = =22 кН/м3.

Удельный вес железобетона фундаментной плиты ФЛ принят равным =24 кН/м3.

–вылет консольной части плиты в сторону обратной засыпки (и в сторону подвала при вычислении веса пола подвала, входящего в ),

кН/м

Полная расчетная нагрузка:

=889+71,84=960,84 кН/м

При этом среднее давление под подошвой фундамента на 1 пог.м его длины составит:

Сравниваем полученное значение при принятых размерах фундаментной плиты ФЛ16-24-3 с расчетным сопротивлением R грунта основания:

Условие на контакте подошвы фундамента и песчаной подушки выполняется.

Разница значений p_II и R в проекте для ленточных фундаментов не должна превышать 10%.

Так как превышение расчетного сопротивления R над средним давлением ,действующим под подошвой ленточного фундаментасоставляет 4,6%, то ширина подошвы фундамента запроектирована экономично.

Окончательно подбираем ленточный фундамент с подушкой ФЛ16-24-3.