4.2.2. Определение площади подошвы фундамента.
В первом приближении требуемая площадь подошвы фундамента при выбранной глубине заложения определяется по формуле центрального сжатия
(4.3.)
где
- расчетная вертикальная
нагрузка на обрез фундамента при
;
- табличное значение
расчетного сопротивления грунта
основания;
- среднее значение
удельного веса тела фундамента и грунта
на его уступах (
).
- глубина заложения
фундамента от поверхности планировки
или пола подвала.
По формуле 4.3. можно определить ширину подошвы ленточного фундамента, если в расчет ввести нагрузку, приходящуюся на единицу длины фундамента.
Размеры подошвы фундаментов находятся соответственно из выражений:
(4.4.)
,
(4.5.)
где b – меньший размер подошвы (ширина) фундамента, м;
l – больший размер подошвы, м;
- коэффициент отношения сторон фундамента
(рекомендуется принимать равным
соотношению соответствующих сторон
сечения колонн каркаса).
Вычерчивается
эскиз фундамента (см.рас.4.6.), при этом
применяют типовые монолитные конструкции
по серии 1.412 или сборные конструкции
(основные типоразмеры и каталоги
см./5,8,15/).
Размеры
подошвы принимаются такими, чтобы
обеспечить получение фактической
площади A
с недобором, т.е.
.
Для
принятого фундамента определяется
объем и расчетное (при
)
значение веса фундамента
и веса грунта на его уступах
При этом учитывается заниженное значение
удельного веса грунта первого слоя
где
- коэффициент остаточного разрыхления
при устройстве обратной засыпки и
планировочной подсыпки ( допускается
принимать
=0,95).
Все нагрузки приводятся к центру тяжести подошвы фундамента:
(кН); (4.6.)
(кНм) (4.7.)
где в – фактически принятая высота фундамента;
- соответственно значение момента и
поперечной силы при основном сочетании
нагрузок, взяты с коэффициентом
(см.табл.1.1. и 1.2.).
Проверяются средние и краевые давления по подошве фундамента и условия:
;
(4.8.)
;
(4.9.)
,
(4.10.)
где W – момент сопротивления площади подошвы фундамента относительно оси действия момента;
R – расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по формуле (7) СНиП/9/, с учетом следующих замечаний:
-
значение К вычисляется с использованием
расчетных значений
грунта основания (см.табл.4.4.);
-
при заглублении фундамента ниже УПВ в
песчаные и глинистые водопроницаемые
грунты значение удельного веса
в формуле (7) принимается равным
,
т.е. учитывается взвешивающее действие
подземных вод.
Дополнительные
условия, ограничивающие значение
,
следующие:
-
для фундаментов бескрановых зданий и
зданий с подвесным транспортом допускается
треугольная эпюра давлений с отрывом
части подошвы от грунта на участке не
более 0,25l;
в этом случае величина
определяется по формуле, учитывающей
выключение из работы части подошвы:
(4.11)
где
Каких
либо нормируемых отклонений в меньшую
сторону фактических давлений от
расчетного сопротивления грунта не
существует, однако наилучшее приближение
P
и
к предельно допустимым по условиям
4.8.;4.9 обеспечивает наиболее экономичное
решение. Поэтому в процессе проектирования
необходимо сделать несколько попыток
изменения размеров подошвы фундаментов.
В
случае действия больших моментов
определяющим при выборе размеров
является условие (4.9.), при этом
Для
уменьшения неравномерности эпюры
давлений рекомендуется сместить ось
подошвы фундамента с оси колонны в
сторону действия момента на величину
эксцентриситета
создаваемое постоянными нагрузками.
Это смещение эффектно при
После
смещения оси подошвы фундамента
необходимо откорректировать значение
(с учетом эксцентриситета
точки приложения
относительно нового положения центра
тяжести подошвы, т.е.
,
также определить давление P
и
по (4.8.) и (4.9.).
Наилучшим решением является такое, при котором размеры фундамента определяются условием (4.8.).
Кроме
того, в соответствии с п.2.47 СНиП/9/, может
повышено в 1,2 раза, если расчетные
деформации основания (при давлении
равном R)
не превосходят 40% предельных значений
по п.п.2.51-2.55 СНиП/9/. При этом повышенное
давление не должно вызывать деформаций
основания свыше 50% предельных и превышать
значение давления А из условия расчета
оснований по несущей способности в
соответствии с требованиями п.п.2.57-2.65
СНиП/9/. Такое повышение К рекомендуется
для оснований, сложенных песками, (кроме
рыхлых) и глинистых при
.