5. Выбор вариантов фундамента.

Исходя из заданных нагрузок и геологических условий выполнить задачу, поставленную в введении возможно путем разработки и проектирования различных типов фундаментов.

Рассмотрим в нашем проекте:

1. вариант фундамента мелкого заложения

2. вариант свайного фундамента

После их сопоставления по стоимости и ряду других признаков можно рекомендовать к изготовлению оптимальный вариант.

2. Проектирование фундамента мелкого заложения.

2.1. Выбор глубины заложения подошвы и конструкции фундамента.

Целесообразно по технико-экономическим соображениям принимать минимальную глубину заложения подошвы фундамента.

Обрез фундамента, как правило, располагается ниже поверхности грунта или планировки на 0,2 м.

При современном строительстве конструкции фундаментов принимают из железобетона по типовым проектам. Высоты фундаментов могут быть h_ф=1,5; 1,8; 2,4; 3,0 м. По этому признаку минимальная глубина заложения подошвы фундаментаd_min=1,5+0,2=1,7 м. илиd_min=1,8 + 0.2 = 2,0 м.

Рекомендуемая минимальная глубина заложения d_minдолжна быть согласно СНиП не менее глубины промерзания грунтаd_fсм. стр.255[5]

В нашем случае d_min=1,7_m>d_f=1,0

В то же самое время расчётное сопротивление грунта 2^го слояR=250кПа (табл.1)выше минимально допустимого значенияR=100кПа (когда можно использовать грунт в качестве опорного слоя). Согласно рекомендациям [5] на стр.10 сначала определяем требуемую площадь подошвы фундамента А_трпо формуле:

Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент в уровне его обреза:

=810кН

- коэффициент, учитывающий влияние действующего момента и горизонтальных сил; 1,1

R₀– расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, кПа (см. табл 1);

- средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах (20кН/м³);

d– глубина заложения фундамента (d_min=d), м ;

Далее принимаем типовую конструкцию фундамента с высотой h_ф=1,5м по таблицам на с.34-36[(5)], схема которого представлена на с.33[5]. Необходимо, чтобы у данной марки фундамента ФА… или ФБ, ФВ площадь подошвыA_тр

Принимаем фундамент марки ФА31 чертеж которого приведён на рис.2

Рис.2 Фундамен марки ФА31

2.3. Определение величин давлений под подошвой фундамента.

Среднее давление от всех вертикальных сил в уровне подошвы фундамента.

_{(без учёта взвешивающего действия воды)}

- вес фундамента

- удельный вес железобетона(24кН/м³)

V_ф– объем фундамента

- вес грунта на уступах фундамента

- объем грунта на уступах фундамента

=20кН/м³ - средний удельный вес грунта на уступах фундамента

V_ф=5,751м³(по размерам на рис. 2)

F_vф=138,024кН

V_гр=3,159м³

F_vгр=63,18кН

N=810+138,024+63,18=1011,204кН

P=1011,204/3,61=280,112кН/м²

Максимальные, минимальные давления по краям подошвы фундамента

или

M=M_II +F_hII*h_ф - момент в уровне подошвы фундамента

M=10кН/м

W=ab²/6 – момент сопротивления подошвы фундамента

W=(2,4*1,8²)/6=1,296 м³

P_max=280,112+ 10/1,296 = 278,828 кПа

P_min=280,112 -10/1,296 =272,396 кПа