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. 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.

Рис. 6 Фундамент.

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

А) Фундамент по оси Т.

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 толщина k – 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).

Б) Фундамент по оси Ч.

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.