5 Подбор размеров подошвы фундамента для сечения 2-2

Предварительная площадь фундамента:

, где

- сумма нагрузок на фундамент для расчета второй группы предельных состояний (для ленточных фундаментов – погонная нагрузка), кН;

-табличное значение расчетного сопротивления грунта несущего слоя, кПа;

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

- глубина заложения фундамента, м.

Принимаем блоки бетонные стен подвалов ФБС 24.4.6 – Т (ГОСТ 13579-94) m=1,3т, ФБС 12.4.3 – Т (ГОСТ 13579-94) m=0,31т и плиту – подушку железобетонную ФЛ 8.12–4(ГОСТ 13580 – 85) m=0,55т.

Рисунок 5 – Ленточный фундамент, сечение 2-2.

Основным критерием при подборе размеров подошвы фундамента является выполнение условия:

P_II ≤R.

где P_II – среднее давление по подошве фундамента, кПа;

,

здесь ∑N_iII – внешняя суммарная расчетная нагрузка на фундамент для расчетов по второй группе предельных состояний, кН;

N_ФБС – вес фундаментного блока, кН;

N_ФЛ– вес фундаментной плиты;

N_ГРУЗ– вес пригрузки;

N_гр^лев – вес грунта с левой стороны от фундамента, кН;

N­­­­_гр^прав – вес грунта с правой стороны от фундамента, кН;

N_ФБС=

N_ФЛ=

Nп_Р=

N_гр^лев= 0,21,619,8 = 6,336 кН;

N­­­­_гр^прав=0,21,619,8 = 6,336 кН;

А – принятая площадь фундамента, м²;

R– расчетное сопротивление грунта, определяемое по формуле:

,

где b= 0,8 м – ширина подошвы фундамента;

γ_С1= 1,2 и γ_С2= 1,1 – коэффициенты условия работы;

γ_II= 19,8 кН/м³– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

γ_II' = 19,8*0,95=18,81 кН/м³ – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

K_Z= 1 – коэффициент приb≤ 10 м;

К = 1,1 – коэффициент надежности;

М_γ= 0,597, М_q= 3,386 и М_С= 5,986 – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3, для φ = 21,73°.

С_II= 26,65 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d_I– глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

,

Условие P_II ≤Rвыполняется, 259,41 ≤ 339,538 кПа.

Размеры фундамента достаточны для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций здания.

При внецентренном загружении фундамента последовательным приближением добиваются удовлетворения следующих условий:

для среднего давления по подошве Р_II

_.

для максимального краевого давления

_.

для минимального давления

_.

Краевые давления по подошве фундамента вычисляют по формуле:

_,

где ∑N_II – суммарная вертикальная расчетная нагрузка в уровне подошвы фундамента, вычисляется аналогично как при расчете среднего давления по подошве, кН;

М – момент от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента, кН*м;

W– момент сопротивления площади подошвы фундамента, м³.

Для ленточного фундамента .

Расчетные характеристики грунта засыпки песка пылеватого:

γ_II' = 0,95γ_II= 0,9519,8 = 18,81 кН/м³;

φ_II' = 0,9φ_II = 0,921,73 = 19,56°;

С _II' = 0,5 С _II = 10 кПа.

Определяю интенсивность давления грунта:

θ₀== 45° – 19,56 /2 = 35,22°;

λ = tg²θ₀=tg²35,22° = 0,5;

K_I= .

Интенсивность горизонтального давления грунта от нагрузки qна поверхности земли:

P_q=qλ γ_f = 100,51 = 4,98 кПа.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственной массы:

на поверхности земли P_γ1 = 0,

в уровне верха фундаментной плиты

P_γ2 =.

в уровне подошвы фундамента

P_γ3 =.

Момент инерции 1 м стены подвала:

I_b= .

Коэффициенты:

m₁= ;

n= ;

n₁=;

К = .

е = 0,4/2 – 0,04 = 0,16 м

M_c=((11,56 + 0,77)/1) х 0,16 = 1,972 кН∙м

Рисунок 6 – Схема к определению эксцентриситета для M_c.

Опорная реакция в уровне низа плиты перекрытия надподвального этажа:

R_a=

Момент в уровне подошвы:

М₀ =

М₀ =–0,5992,4 + 4,981,7²/2 + 1,821,7²/6 –(6,336+2)0,37 + 1,972 = 5,527 кНм.

_.

_.

259,41 ≤ 339,538 кПа,

311,234 < 1,2339,538=407,445 кПа

207,595 > 0 кПа.

Условия выполняются. Размеры фундамента достаточны для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций.