6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОД СТЕНЫ БЕСКАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ

6.1ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА

Ленточные фундаменты используют для передачи нагрузки на основание от протяженных элементов строительных конструкций, например стен зданий или ряда колонн. По размещению в плане ленточные фундаменты могут состоять из одинарных или перекрестных лент. Одинарные ленты устраивают, как правило, под стены, а перекрестные – под сетку колонн.

Задача № 5. Запроектировать ленточный фундамент из блоков ФЛ и ФБС под наружную стену одноэтажного промышленного здания. Толщина стены δ = 640 мм. Отметка пола подвала -2,20 м, грунты – пески пылеватые с поверхности и до глубины -8,00 м; грунтовые воды отсутствуют; удельное сцепление с = 3,6 кПа; угол внутреннего трения φ = 28 град.; удельный вес γ = 18 кН/м3; коэффициент пористости е = 0,75; расчетная вертикальная нагрузка

составляет:N0II = 680 кН/м.

Характеристики грунтов определены в лаборатории. Отметка поверхности планировки -0,600.

Решение:

Определим глубину заложения ленточного фундамента. По конструктивным условиям фундамент должен быть заложен на 0,5 м ниже пола в подвале. При толщине пола подвала hcf= 200 мм глубина заложения составит

d = Нп – Нц+ hcf + hmin=2,2 – 0,6 + 0,2 + 0,5 = 2,3 м,

где Нп – высота подвала, м;

Нц – высота цоколя, м;

hcf – толщина пола подвала, м;

hmin – минимальное расстояние от пола подвала до уровня подошвы фундамента, м.

Аналитический метод определения ширины подошвы ленточного фундамента

Ширину подошвы фундамента определяем методом последовательных приближений по формуле:

· ,

где Ro - расчетное сопротивление грунта, кПа;

γmt = 20 кН/м3 – среднее значение удельного веса грунта и бетона;

d1 – приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала,

определяемая по формуле

·′ ,

56

где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

γc2 = 1 – коэффициент условий работы для одноэтажных промышленных зданий;

К = 1, т.к. сII и φII определены в лаборатории;

Мγ, Мg и Мc - коэффициенты, зависящие от φII и принимаемые по табл.12; kz = 1 – коэффициент, при ширине подошвы фундамента b< 10 м;

γII – расчетное значение удельного веса грунта ниже подошвы фундамента, кН/м3;

′ – то же для грунта выше подошвы фундамента, кН/м3;

сII – расчетное значение удельного сцепления грунта под подошвой фундамента, кПа;

db = 1,6 м – глубина подвала, равная расстоянию от уровня планировки до пола подвала,(при глубине подвала больше 2 м принимают db=2 м, при ширине

Т.к. R1= 337,79 кПа>R0 =200 кПа на 41 %, что недопустимо, то определяем ширину подошвы во втором приближении, заменяя Ro на R1.

Ширина подошвы ленточного фундамента во втором приближении:

Принимаем b2= 2,4 м (ФЛ-24), тогда расчетное сопротивление грунта будет равно

309,78кПа.

Т.к. R2 =309,78 кПа <R1= 337,79 кПа на 8%, что допускается, то принимаем ширину b = 2,4 м, которая соответствует размеру фундаментной подушки из сборных железобетонных плит ФЛ 24.12 (табл.27).

57

Таблица 27 Плиты железобетонные для ленточных фундаментов

Стеновые блоки для ленточных фундаментов

58

Проверим фактическое давление фундамента на основание:

ФЛ ФБС гр ;

·

где N =680 кН– нагрузка от вышележащих конструкций здания;

NФЛ, NФБС, Nгр – нагрузки от 1 м фундамента и грунта на его уступах;

NФЛ – нагрузка от фундаментной подушки при ее весе N = m·g = 2,85·9,81 = 27,90 кН и длине 1,19 м

NФБС – нагрузка от трех блоков стены при их весе N = 3·m·g = 3·1,96·9,81 = 57,68 кН и длине 2,38 м:

Nгр – нагрузка от грунта с одной стороны уступа фундамента шириной bуст = 0,9 м при высоте фундаментной подушки h = 0,5 м:

PII = 315,36 кПа > R = 309,78 кПа, что недопустимо, поэтому окончательно примем ширину b = 2,8 м, которая соответствует размеру фундаментной подушки из сборных железобетонных плит ФЛ 28.12.

Под кирпичную стену толщиной δ = 640 мм по сортаменту подбираем железобетонные блоки для стен подвала ФБС 12.6.6 толщиной 600 мм (рис. 3).

, · 0,98·1·2,8 18 4,93·0,74·18 4,93 1 ·1,6·18 7,4·3,6

318,6кПа,

Проверим фактическое давление фундамента на основание:

NФЛ – нагрузка от фундаментной подушки при ее весе N = m·g = 3,42 · 9,81 =

PII = 271,98 кПа< R = 318,6 кПа, условие выполняется.

59

Графический метод определения ширины подошвы ленточного фундамента

Графический метод определения ширины подошвы заключается в построении двух графиков R=f(b) и p=f(b), точка пересечения которых дает искомое значение ширины фундаментной подушки b, соответствующее расчетному давлению.

Первый график в виде зависимости R=f(b), которая является прямой, строим по двум точкам:

• при b = 1м

, · 0,98·1·1 18 4,93·0,74·18 4,93 1 ·1,6·18 7,4·3,6

278,91кПа;

• при b = 3,2 м

, · 0,98·1·3,2 18 4,93·0,74·18 4,93 1 ·1,6·18 7,4·3,6

327,43кПа.

Соответствующие значения pII для второго графика p=f(b), который в общем случае является гиперболой, находим по формуле:

· ;

подставляя в нее значения ширины фундаментных плит по сортаменту b = 1,6 – 3,2 м и постоянное значение величины γср · d = 20 · 2,3 = 46 кПа:

По полученным данным строим графики R=f(b) и p=f(b) (рис. 4). Точка пересечения двух графиков дает величину b = 2,6 м. Принимаем ширину фундамента b = 2,8 м, которая соответствует размеру фундаментной подушки из сборных железобетонных плит ФЛ 28.12 , что совпадает с аналитическим методом.

61