3.2.2 Определение размеров ленточного фундамента

Расчетные значения нагрузок F_V = 380 кН, М_0II = 7 кНм, F_h = 17 кН.

Краевые давления под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:

(15)

площадь подошвы А=b1п.м.

Р_max1,2R.

,

d_b=2, так как L/H=44,8/22,4=2, то по таблице 16[1] _С1=1.3, _С2=1,26, _II=17,5 кН/м³, ^’_II= 17,5 кН/м³ при _II=31,6^о, М_=1,3, М_q=6,2, М_С=8,41.

Задаваясь значением ширины подошвы фундамента b, определяем давление под подошвой Р_max и расчетное сопротивление грунта R. Расчетные значения сведем в таблицу 3,1.

.

Таблица 3.1 - Сводная таблица определения b

b,м	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3
Рmax,кПа	64	1254	659	460,67	361,5	302	262,33
R,кПа	479,65	496,6	513,55	530,5	547,45	560,4	581,35
1.2R,кПа	575,58	595,92	616,26	636,6	656,94	672,48	697,62

Рисунок 3.4- График для определения ширины b фундамента

По рисунку 3,4 определяем необходимую ширину подошвы фундамента b в точке пересечения графиков Р_max=f(b) и 1,2R=f(b) – b=1,1м. Выбираем фундаментную плиту ФЛ 24,12 и G_Ф=33,4 кН и стеновые блоки шириной 0,5м – ФБС 24.5.6-Т(ГОСТ 13579-78) с G_бл=16,3 кН и ФБС 24.3.6.Т с G=9.7

Значение удельного веса обратной засыпки принято равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между удельными весами грунтов нагруженной и ненагруженной структуры [8].

Рисунок 3,5– Расчетная схема ленточного фундамента

Нагрузка от перекрытия Р₁=30кН, .

Собственный вес фундамента составит

Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м². Эту распределенную нагрузку заменим фиктивным слоем грунта h_пр:

Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле

(16)

характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:

;

Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента

Найдем вес грунта на уступе фундамента

.

Определим плечо силы G_гр

.

Среднее давление подошвы фундамента

.

Вычисляем момент относительно центра тяжести подошвы фундамента:

М=М_0II+E_ae_a+P₁e₁+F_h∙dG_грe₂=7+39,052,2+300,1821,210,475=88.71кНм.

Момент сопротивления подошвы фундамента

Краевые давления будут равны:

;

P_max=323,26+268,82=592.08 кПа;

P_min=323,26-268,82=54,44 кПа.

Определим расчетное сопротивление R при b=1.4 м:

R=33,9∙1.4+479,65=527,11 кПа;

P_max=592,08 кПа1,2R=1,2527,11=632,53кПа;

P_min=54,44 кПа0.

Следовательно, размеры подошвы фундамента подобраны правильно, принимаем фундаментную плиту b=1,4 м.

3.3 Расчет оснований по деформациям

Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением:

SS_u (17)

где: S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19[1].

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

, (18)

где =0,8 – безразмерный коэффициент;

_{zp, i} – среднее напряжение в i-ом слое;

h_i – толщина i-го слоя;

E_i – модуль деформации i-го слоя грунта.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=H_c от подошвы фундамента, где выполняется условие

_zp=0,2_zq (19)

Вертикальные природные напряжения _zq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле

, (20)

где _i – удельный вес грунта i-го слоя;

h_i – толщина i-го грунта;

n – число слоев грунта в пределах глубины Z.Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.

(21)

где _si, e_i – соответственно удельный вес частиц грунта и коэффициент пористости i-го слоя грунта;

_=10 кН/м³ – удельный вес воды.

Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле

_zp=P₀ (22)

где Р₀=Р_ср-_zg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента;

_zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

 - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения  приведены в таблице 20[1].