5. Определение размеров фундамента в плане.

Поскольку неизвестно расчетное сопротивление грунта, ширину подошвы фундамента мелкого заложения определяем графически.

Определяем расчетное сопротивление грунта, данные заносим в табл. 4:

, где

коэффициент условий работы грунтов, учитывающие особенности работы разных типов грунтов в основании фундаментов, определяется по [1] по таблице Е.7;

поскольку физико-механические характеристики грунтов определены непосредственными лабораторными испытаниями;

коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта (φ=24º), залегающего в пределах одного метра под подошвой фундамента, [1] табл.Е 8;

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

- усредненное расчетное значение удельного веса грунта, расположенного ниже подошвы фундамента в пределах глубины 1,5 м;

φ_II = 24⁰;

c_II = 33 кПа.

Расчетное сопротивление грунта, кПа Таблица 4

b, м	1,0	2,0	3,0	4,0
R	383,75	400,58	417,41	434,24
1,2 R	460,5	480,7	500,89	521,09

Определяем среднее давление под подошвой фундамента:

, где

нагрузка по подошве фундамента;

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

;

;

;

;

Определяем максимальное давление под подошвой фундамента:

- где,

- момент сопротивления подошвы фундамента;

b – ширина подошвы фундамента;

l – длина подошвы фундамента;

- высота фундамента;

- усилия передаваемые колонной на фундамент;

;

;

;

;

Рис.5 График определения размеров подошвы фундамента.

Из приведенного графика следует:

-ширина подошвы фундамента из условия ограничения среднего давления составляет 0,72м;

- ширина подошвы фундамента из условия ограничения максимального давления составляет 1,54 м.

Принимаем размеры фундамента в плане .

Для принятых размеров подошвы фундамента проверяем условия:

1

Рис. 6 Фундамент.

. P_срR;

2. P_max1,2R;

3. P_min>0 ;

Определяем расчетное сопротивление грунта:

Определяем максимальное давление под подошвой фундамента:

Определяем минимальное давление под подошвой фундамента:

Так как увеличивать ширину фундамента экономически не целесообразно, то по углам фундаментную плиту закрепляем анкерными сваями, чтоб избежать отрыва фундаментной плиты от основания.

6. Определение средних осадок фундамента.

Расчет ведем по II предельному состоянию (по деформациям) сравнением двух характеристик: рабочей и предельной: S ≤ S_u, где

S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения

Метод послойного суммирования предполагает, что осадка находится от вертикальных напряжений, действующих по оси, проходящей через центр тяжести подошвы:

, где

- безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;

- вертикальное напряжение от веса фундамента в рассматриваемом i-том слое;

- высота (мощность) i-того слоя;

- модуль общей деформации этого же i-того слоя

Расчет осадки выполняем в табличном виде.

z – расстояние от уровня планировки до центра рассматриваемого і-го слоя высотой h_i;

h_i – толщина і-го слоя грунта;

γ – удельный вес і-го слоя грунта;

где γ_k,h_k– соответственно удельный вес и толщинаk– го элементарного слоя грунта;

–бытовое давление на уровне подошвы фундамента.

α – коэффициент таблица Д1 норм [3];

–среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-том элементарном слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах i–того элементарного слоя, кПа (Д.2);

–среднее значение от вертикального напряжения от собственного веса грунта, изъятого из котлована, в i-том слое грунта на вертикали, проходящей через центр подошвы, на глубине z от подошвы фундамента;

E_i – модуль деформации i-го слоя грунта по ветки вторичного загружения (модуль упругости).

S –осадка фундамента.

Рис. 7 Схема определения сжимаемой толщи грунта (ось Т).

Рис. 8 Схема определения сжимаемой толщи грунта (ось Ч).

Проверяем разность осадок и сравниваем их с нормативными таблица И1 норм [3];

;

;

Условие проверки выполняется следовательно фундаменты подобранны правильно.

Подсчет средней осадки.

;

Условие проверки выполняются средние осадки не превышают допустимых.