2. Расчет фундаментов мелкого заложения на естественном основании.

2.1. Глубина заложения фундамента.

При назначении глубины заложения фундамента учитывается глубина промерзания для наружных стен и фундамента, конструкция подземной части здания, а также наличие подвала.

– глубина заложения фундамента (расчетная),, где

– коэффициент, учитывающий влияние теплового режима зданий, принимается по СНиП 2.02.01-83 стр. 6

– нормативная глубина промерзания – среднее значение максимальных глубин промерзания на ровной площадке, очищенной зимой от снега, а летом от растительного покрова;

, где

- теплотехнический коэффициент для разных типов грунтов, определяется по СНиП 2.02.01-83 (для крупнообломочных грунтов=0,34 м; для глин и суглинков=0,23 м; для супесей, песков мелких и пылеватых=0,28 м; для песков гравелистых, крупных и средней крупности=0,3 м;

М_t– безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе принимаемый по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства – по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства.

Стена с подвалом:

Стена без подвала:

2.2. Учет влияния воды (морозное пучение)

глубина заложения фундамента не менее нормативной глубины промерзания грунта

2.2. Определение размеров подошвы фундамента по расчетным сечениям.

При неизвестном расчетном сопротивлении грунта ширину подошвы фундамента мелкого заложения можно определить графически.

Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.

При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:

1. P_max1.2R;

2. P_min>0 ;

3.

Среднее давление по подошве фундамента (Р) есть функция от ширины подошвы фундамента: . Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента (R) также есть функция от ширины подошвы фундамента:

1. Уравнение среднего давления Р по подошве фундамента.

, где

нагрузка по подошве фундамента;

- пост. + врем. (стена без подвала)

- пост. + врем. + добавка (стена с подвалом)

А – площадь подошвы фундамента

, где

коэффициент, учитывающий разницу удельных весов материалов фундамента и грунта на уступах фундамента;

удельный материала фундамента.

В предварительных расчетах принимают = 20 кН/м³

глубина заложения фундамента

2. Уравнение расчетного сопротивления грунта

, где

коэффициент условий работы грунтов, учитывающие особенности работы разных типов грунтов в основании фундаментов, определяется по СНиП 2.02.01-83 по табл. 3;

коэффициент, принимаемый равным 1, если физико-механические характеристики грунтов определены непосредственными лабораторными испытаниями, коэффициент равен 1,1, если физико-механические характеристики грунтов определены по СНиПу;

коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта (φ), залегающего в пределах одного метра под подошвой фундамента, если в пределах этой глубины располагается не один слой, то φ следует усреднить (СНиП табл.4);

принимается равным 1, если ширина подошвы фундамента (b), предполагается < 10 м;

удельный вес грунта, расположенного ниже подошвы фундамента в пределах глубины 1,5 м;

удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента в пределах 1,5 м; если выше подошвы фундамента проходит уровень грунтовых вод и если грунт выше подошвы песок, то следует учесть взвешивающие действия воды:

;

для бесподвальной части – глубина заложения, если есть подвал, то

; где

толщина конструкции пола подвала;

толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, (25 кН/м²);

глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола повала, если нет повала то= 0;

расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Определение размеров подошвы фундамента:

1. Фундаменты па оси А:

Нагрузки:

N₀=2100 кН

Т₀=80 кН

М₀=100 кНм

d=2,2м;

Расчетное сопротивление:

M_g =0,45

M_q=2,8

M_c =5,4

кН/м

Определение ширины подошвы графическим методом

Таблица 2.1

b, м	0	1	2	3	4
P, кПа	0	2198	623	331,333	229,25
R, кПа	230	238,9	247,8	256,7	265,6

Рис.2.1.

b_тр= 3,2 м, принимаемb=3,6м .Принимаем фундамент ФБ11 3600х3000 мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

;

;;;

;

;

;

P_ср=201кПа

P_cp<R

1. P_max1.2R; 244<312,94

2. P_min>0 ; 156>0

3.

Проверки выполнелись, принимаем по оси А фундамент сечением3,6х3.

Рис. 2.1.1

2. Фундаменты па оси Б с подвалом:

Нагрузки:

N₀=2400 кН

Т₀=50 кН

М₀=130 кНм

d=1,4м;

Расчетное сопротивление:

M_g =0,45

M_q=2,8

M_c =5,4

кН/м;

;

Определение ширины подошвы графическим методом.

Таблица 2.2

b, м	0	1	2	3	4
P, кПа	0	2492	692	358,667	242
R, кПа	214,4	223,3	232,2	241,1	250

Рис. 2.2

b_тр= 3,2 м, принимаемb=3,6м.

Принимаем фундамент ФА11 3600х3000 мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

;

;;;

;

;

;

P_ср=231,3кПа

1. P_cp<R

P_max1.2R; 247<297,7

2. P_min>0 ; 215>0

3.

Рис.2.2.1

Проверки выполнились, принимаем по оси Б фундамент сечением 3,6х3.

3. Фундаменты па оси В с подвалом:

Нагрузки:

N₀=2300 кН

Т₀=100 кН

М₀=80 кНм

d=1,4м;

Расчетное сопротивление:

M_g =0,45

M_q=2,8

M_c =5,4

кН/м;

;

Определение ширины подошвы графическим методом

Таблица 2.3

b, м	0	1	2	3	4
P, кПа	0	2392	667	347,556	235,75
R, кПа	214,4	223,3	232,2	241,1	250

Рис. 2.3.

b_тр= 3,4 м, принимаемb=3,6м.

Принимаем фундамент ФБ10 3600х3000 мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

;

;;;

;

;

;

P_ср=222,2кПа

1. P_cp<R

P_max1.2R; 264<297

2. P_min>0 ; 181>0

3.

Рис.2.3.1

Проверка выполняется, принимаем по оси В фундамент сечением 3,6х3.