Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.

Размер подошвы фундамента b * l = 1,0 * 1 = 1,0

Глубина заложения фундамента 2,1 м.

Среднее дав­ление под подошвой фундамента =285,3 кПа.

Ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры определены ранее.

По формуле найдем дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента.

Для ленточного фундамента в данном случае соотношение ŋ>10; чтобы избежать интерполяции задаемся соотношением , тогда высота элементарного слоя грунта:

Условие удовлетворяется с большим запасом, поэтому в целях сокращения вычислений увеличим высоту элементарного слоя вдвое, чтобы с одной стороны соотношение было кратным 0,4, а с другой стороны, чтобы выполнялось прежнее условие.

Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таблицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*). Определим нижнюю границу сжимаемой толщи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.

№	Наименование слоя грунта	Z, м			МПа	, МПа
1	Суглинок полутвердый	0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6	0 0,8 1,6 2,4 3,2 4 4,8 5,6 6,4 7,2	1,000 0,881 0,642 0,477 0,374 0,306 0,258 0,223 0,196 0,175	0,2452 0,216 0,1574 0,1169 0,0917 0,075 0,0632 0,0546 0,048 0,0429	13 13 13 13 13 13 13 13 13 13
2	Глина полутвердая	4,0 4,4 4,8 5,2 5,6	8 8,8 9,6 10,4 11,2	0,158 0,143 0,132 0,122 0,113	0,0387 0,035 0,0323 0,0299 0,0277	15 15 15 15 15

Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета

где - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций

- среднее напряжение в i-ом элементарном слое

- высота i-го слоя грунта

- модуль деформации i-го слоя грунта

По нормам средняя осадка для такого типа зданий составляет 10 см, полная расчетная осадка здания не превышает предельно допустимые величины, следовательно, основное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

Определение основных размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента (сечение 3-3).

Расчетная нагрузка, приходящаяся на 1 м длины фундамента =243,3 кН/м; глубина заложения фундамента d=2,1 м. В основании залегает суглинок полутвердый непросадочный, среднесжимаемый. Угол внутреннего трения грунта 22 град; удельное сцепление С₁₁ = 6 кПа. Условно-расчетное сопротивление

=250 кПа. Среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрез

=20кН/м³

По принятой глубине заложения фундамента d = 2,1 м определяем ориентировочную ширину подошвы фундамента при расчетном сопротивлении грунта основания:

, т.к. рассчитывается внецентренно нагруженный фундамент, необходимо его ширину увеличить на 20%= 1,17 м+20%=1,4 м.

По каталогу справочника проектировщика выбираем ближайший по размерам типовой сборный блок-подушку шириной 1,4 м, высотой 0,3 м, длиной 2,4 м.

Конструкцию стены фундамента назначим из 3-х фундаментных стеновых блоков шириной 0,6 м, высотой 0,6 м, длиной 2,4 м.

Эксцентриситет, создаваемый моментом

е=0,18>0,033=0,0331,4=0,0462- условие указывает на то, что данный фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный.

Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения L/H = 60/8,9=6,74;

;

По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта ;;

Коэффициент k принимаем равным 1,1, так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подош­вы фундамента = 19,65, удельный вес грунта выше подошвы фундамента принимаем 19,1

кПа

Найдем среднее давление по подошве фундамента:

-расчетная нагрузка, действующая на обрез фундамента в кН.

-расчетная нагрузка от веса фундамента в кН.

- расчетная нагрузка от веса грунта и пола и других устройств над уступами в кН.

Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента, исходя из условий:

< R ; < 1,2 R ; > 0 ,

и - максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента

Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.

Проверяем выполнение условий

кПа; ;

P=218,7 кПа <R= 313,6 кПа

Все условия второй группы предельных состояний выполняются, однако, недонапряжение в грунте основания по максимальному давлению составляет более 10%; следовательно, необходимо уменьшить ширину подошвы фундамента.

По каталогу справочника проектировщика выбираем ближайший по размерам типовой сборный блок-подушку шириной 1,2 м, высотой 0,3 м, длиной 2,4 м.

Конструкцию стены фундамента назначим из 3-х фундаментных стеновых блоков шириной 0,6 м, высотой 0,6 м, длиной 2,4 м.

Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.

кПа

Найдем среднее давление по подошве фундамента:

Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента, исходя из условий:

< R ; < 1,2 R ; > 0 ,

и - максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента

Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.

Проверяем выполнение условий

кПа; ;

P=228,1 кПа <R= 311 кПа

Все условия второй группы предельных состояний выполняются, а недонапряжение в грунте основания по максимальному давлению составляет 3%; что меньше требуемых 10%; следовательно, фундамент шириной b=1,2 м будет более экономичным по сравнению с фундаментом первого приближения, поэтому в данном случае ограничимся вторым приближением, окончательно принимая в качестве фундаментной подушки сборную плиту шириной 1,2 м; длиной 2,4 м; высотой 0,3 м (ФЛ 12.24).