15. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения.

    1. Сечение 1-1 ( центрально нагруженный ленточный фундамент ).

       1. Расчет глубины заложения подошвы фундамента.

Глубина заложения определяется с учетом:

1. Климатических особенностей района строительства.

2. Гидрогеологических условий района строительства.

3. Конструктивных особенностей сооружения.

   1. Наличие подвала.

   2. Наличие уже существующих фундаментов.

где K_h– коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых зданий по табл.1 СНиП 2.02.01-83* (K_h=0.5– сооружение без подвала, полы по грунту, среднесуточная температура 20С ).

d_fn– нормативная глубина промерзания грунта, принимаемая по таблице №1 методических указаний.

2. Подбор площади подошвы фундамента.

Вычисляем предварительные размеры подошвы фундамента в плане.

где _СР– усредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах (_СР = 20 кН/м³ - для всех вариантов).

А_ПРЕД – предварительная площадь подошвы фундамента, принимаемая равной1п.м.·b_ПРЕД– для ленточного фундамента.

F_V02– суммарная вертикальная сила на обрез фундамента от действия постоянных длительных и кратковременных нагрузок.

R_o– расчетное сопротивление грунта (для предварительного назначения размеров фундаментов), принимаемое в соответствии с приложением 3 СНиП 2.02.01-83*.

Несущий слой грунта: суглинок тугопластичный.

Уточняем расчетное сопротивление R по формуле 7[1].

где _С1; _С2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.3[1] (_С1=1.2; _С2=1.1).

k – зависит от способа назначения характеристик грунта (k=1.1 ).

k_z – зависит от ширины ФЛ (k=1 т.к.b10м ).

M_; M_q; M_c – коэффициенты, принимаемые по табл.4[1] (M_=0.61; M_q=3.44; M_c=6.04).

 - удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента ( =0.8=0.8·18.93=15.144 кН/м³ ).

Уточняем размеры подошвы фундамента:

После назначения основных размеров подошвы фундамента производим проверку условия:

где G_Ф.ГР.– вес фундамента и грунта на его уступе.

Условие выполняется. =-2.935%.

По данным расчета производим конструирование фундаментов в сечение 1-1:

1. Выбор фундаментной блок-подушки – при b_УТ=1.2м принимаемФЛ 12.

2. Выбор фундаментных блоков( ФБС ) – при _СТ=0.51мпринимаемФБС-5.

Конструкция фундаментов в сечении 1-1 приведена на рис.4.

3. Расчет осадок системы «Основание – Фундамент».

Расчет осадок будем производить в табличной форме:

z, м	hi, м			zp,FL, кПа	zpi, кПа	zgi, кПа1	0.2zgi, кПа	Ei, кПа	Si	Прим.
0 0,48 0,96 1,44 1,92 2,4 2,8 2,88 3,36 3,84 4	0 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,40 0,08 0,48 0,48 0,16	0,000 0,800 1,600 2,400 3,200 4,000 4,667 4800 5,600 6,400 6.667	1 0,881 0,642 0,477 0,374 0,306 0,266 0,258 0,223 0,196 0,189	268,006	268,006 236,113 172,060 127,839 100,234 82,01 71,29 69,146 59,765 52,529 50,653	15,144 24,23 33,317 42,40 51,49 60,576 68,148 69,732 79,236 88,74 90,07	3,029 4,486 6,663 8,481 10,298 12,115 13,630 13,946 15,847 17,748 18,014	17900 17900 17900 17900 17900 17900 17900 17900 17900 17900 17900	0,0068 0,0055 0,004 0,0031 0,0024 0,0017 0,0003 0,0017 0,0015 0,0005 0,0009	FL WL Слой 1
4,32 4,8 5,28 5,76 6,24 6,72 7	0,32 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,28	7,200 8,000 8,800 9,600 10,400 11,200 11,66	0175 0,158 0143 0,132 0,122 0,113 0109		46,902 42,345 38,325 35,377 32,697 30,285 29,190	92,733 96,727 100,72 104,71 108,708 112,702 115,19	18,547 19,345 20,144 20,943 21,742 22,540 23,038	17900 17900 7000 7000 7000 7000 7000	0,0012 0,0011 0,0025 0,0023 0,0022 0,0012 0,0008	Слой 2 Слой 2
7,2 7,68 8,16	0,2 0,48 0,48	12,000 12,800113,600	0,106 0,0977 0,0893		28,409 26,175 23,942	116,969 121,236 125,5	23,394 24,247 25,101	11000 11000 11000	0,0012 0,0011	Слой 3 BC
Si									4.2·0.8=3.35

Где:

1. Z=0,4b– точки в которых определяются дополнительные (уплотняющие) давления;

b– ширина подошвы = 1,2м в данном случае.

h_i– мощностьi-го слоя грунта, в метрах.

где _i – коэффициент принимаемый по табл.1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83*, зависящий от отношения(lиb –длина и ширина подошвы фундамента для ленточных фундаментов отдельная колонка в таблице) и,.

Напомнить, что Z=0,4b – смотри выше

 (кси) -

- дополнительные напряжения в грунте на уровне FL– отметки подошвы фундамента.

(первая строчка столбца ) - бытовое давление под подошвой фундамента;

где - т.е. удельный вес грунта, разуплотненённого на 20%.

- глубина заложения фундамента.

• Вычисление дополнительных напряжений в грунте от веса сооружения.

• Определение напряжений от собственного веса вышерасположенных слоев грунта при горизонтальном напластовании.

где n – число слоев грунта.

_i – удельный вес грунтаi-го слоя высотойh_i.

Пример для строчки №2 таблицы

Пример для строчки №3 таблицы

Е_i– модуль упругостиi-го слоя грунта

S_i– расчетная осадка определяется по формуле

Пример для строчки 1.

Расчеты в табличной форме ведем до выполнения условия

Так только условие выполнено расчет выполнен так как определили нижнюю границу сжимаемой толщи.

Из расчетов ( таблица №5 ) при мощности сжимаемой толщи Н_А=9.16 м величина осадки фундамента в сечении 1-1 составляет:

При этом SS_u, гдеS_u=8смдля производственно здания с железобетонным каркасом [1].

Расчетные деформации основания превосходят 40% предельных значений [1] (,), расчетное сопротивление грунта можно не повышать.