1.Мелкого заложения;

2.глубокого заложения (в виде оболочек, опускных колодцев, кессонов);

3.свайные.

• По материалу:

1.бутовые;

2.бутобетонные;

3.бетонные;

4.железобетонные.

• По способу изготовления:

1.монолитные;

2.сборные.

• По конструкции:

1.столбчатые (отдельностоящие);

2.ленточные сплошные;

3.ленточные прерывистые;

4.плитные.

• По характеру работы под нагрузкой:

1.жесткие (работающие на сжатие);

2.гибкие (работающие на растяжение и

скалывание).

• По характеру нагружения:

1.центрально нагруженные;

2.внецентренно нагруженные.

• По способу опирания на грунт :

1.на естественном основании;

2.на искусственном основании.

Глубина заложения фундаментов определяется 3^мя факторами:

1. Инженерно-геологическими условиями.( Все инженерно-геологические условия на строительной площадке можно свести к трем схемам:1-ая. Однородный хороший (надежный) грунт (обеспечивает надежное существование проектируемого сооружения). 2-ая С поверхности залегает слабый грунт, который на некоторой глубине подстилается надежным.

3-яя схема. Слоистое напластование. Такой геологический разрез может иметь несколько слоев по глубине.

2. Климатическими особенностями района строительства.( При промерзании грунта вода, заполняющая поры между частицами, расширяется и деформирует грунт, выпучивая его кверху. Пучению подвержены пылеватые пески, мягкопластичные и текучие суглинки и глины . Глинистые грунты могут не испытывать пучения при низком У.Г.В. (Н_УГВ ≥ d_f+2м) и при нахождении их в твердом и полутвердом состоянии.

3. Конструктивными особенностями возводимого здания, а также соседних сооружений.

• 1. Наличие фундаментов существующих (примыкающих) зданий.

• 2. Наличие фундаментов под оборудования.

• 3. Наличие тоннелей и коммуникаций.

• 4. Наличие подвала.

• 5. Способ производства работ

• - возможность возникновения дополнительного бокового давления (не рекомендуется)

  ∆H/L ≤ tgφ

  

  Наличие фундаментов существующих (примыкающих) зданий.

  

• 

• - рациональное расположение (возможна необходимость шпунта)

  

• - не рекомендуется, так как возможен выпор грунта под существующим фундаментом при производстве работ

Типы фундаментов: а – отдельный фундамент под колонну; б – отдельные фундаменты под стену; в – ленточный фундамент под стену;

г – то же, под колонны; д – то же, под сетку колонн; е – сплошной (плитный) фундамент

Определение глубины заложения этих фундаментов и факторы, влияющие на неё.

1. состояние и тип грунта на отведенном участке;

2. глубина промерзания грунта;

3. наличие грунтовых вод;

4. конструкция и нагрузка от несущих конструкций здания;

5. наличие подвалов;

6. срок службы здания;

7. материалы для строительства фундамента;

8. наличие подземных коммуникаций на участке, предназначенном для строительства.

Основные требования к основанию: достаточная прочность ( т.е. малая сжимаемость и неподвижность), однородность, непучинистость, стойкость к воздействию текучих и агрессивных вод.

6. Проектирование оснований по II группе предельных состояний. Определение расчётного сопротивления грунта R по формуле (7) СНиП 2.02.01-83* (физический смысл). Учёт взвешивающего действия подземных вод при определении R.

Предварительно площадь подошвы фундаментов определяется исходя из условий равновесия методом последовательных приближений:

где N_0II – расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента;

R₀ – условное расчетное сопротивление грунта, принимаемое предварительно по таблицам СНиП 2.02.01-83*;

g_mII – осредненное расчетное значение удельного веса материала фундамента и грунта, лежащего на его уступах;

d – глубина заложения фундамента.

Зная ориентировочную площадь подошвы А (по формуле 5.1), устанавливают размеры фундамента: - в случае квадратной подошвы:

- в случае прямоугольной подошвы:

где h - коэффициент отношения размеров меньшей стороны b (ширины) к большей l ( ᶯ = b/ l = 0,65-0,85 ). Для ленточных фундаментов расчет ведется на

l = 1м длины фундамента. При этом ширина определяется по формуле:

После определения b и l вычисляют действительное расчетное сопротивление грунта R (R=f(b, d, g, c, φ ) по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.

Если значение R будет близко к R₀ (в пределах 5-7%), то расчет закончен.

Если нет, то значение R подставляем в формулу расчета предварительной площади подошвы фундамента, находим

Из решения Н.П.Пузыревского получено следующее выражение для расчетного сопротивления грунта основания :

Где:

где yс1 и yс2 - коэффициенты, условий работы

k - коэффициент, принимаемый равным: k1 = 1, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями, и

k₁ = 1,1, если они приняты по табл.

М_g , М_q, M_c – коэффициенты зависящие от угла внутреннего трения

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м - kz = 1, при b ³ 10 м - kz = z0/b + 0,2

b - ширина подошвы фундамента, м;

Y_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод

определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3);

Y’_II - то же, залегающих выше подошвы;

сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2);

сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2);

d1 - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и

внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

d₁=h_s+h_cfy_cf/y_II’

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

hcf - толщина конструкции пола подвала, м;

gcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3);

db - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м

Основным условием расчёта оснований и фундаментов по II ГПС является выполнение условия

 P_II - среднее давление по подошве фундамента, кПа,

R – расчетное сопротивление грунта.

Для внецентренно нагруж-х ф-тов

Расчёт оснований и фундаментов по II ГПС проводится на основное сочетание нагрузок с коэффициентом надёжности по нагрузке

6. Определение площади центрально и внецентренно нагруженных фун­даментов.

Центрально-нагруженные фундаменты– это такие фундаменты, у которых равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр тяжести их подошвы. При проектировании таких фундаментов проверятся условие:

где р_II – среднее давление под подошвой фундамента, определяемое по формуле:

N_0II – расчетная нагрузка по II группе предельных состояний,

приложенная к обрезу фундамента (в уровне планировки земли); N_fII – вес фундамента; N_sII – вес грунта на уступах фундамента; l и b – принятые размеры подошвы фундамента.

Внецентренно-нагруженные фундаменты – это такие фундаменты, у которых равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести их подошвы. При проектировании внецентренно нагруженных фундаментов прове-ряются три условия:

где p_maxII , p_minII – соответственно максимальное и минимальное давления под подошвой фундамента.

Максимальное и минимальное давления под краями фундамента определяют по формуле внецентренного сжатия:

Предварительный расчет центрально нагруженного фундамента.

(Линия действия равнодействующих всех нагрузок проходит через центр тяжести подошвы фундамента).

Составляем условие равновесия:

Отсюда:

Принимаем:

Для упрощения расчета принимаем, что ,

20 кH/м3 , тогда подставляя в исходную формулу получим:

,

где - средняя интенсивность давления от веса фундамента и грунта на его обрезах,

- дополнительная величина давления, которую мы можем

передать на грунт основания.

Принципиальная блок – схема расчета центрально нагруженного фундамента

1.

2.

3.

4.

Эти вычисления производим при известной R – которая сама зависит от А. ; следовательно, данную задачу можно решить методом последовательных приближений.

Найдя А – подбирают размеры сторон фундамента .

После этого расчета производят конструирование фундамента (толщину подошвы фундамента и высоту ступеней – рассчитывают методом ж/б конструкций).

Проектирование внецентренно нагруженных фундаментов.

Все силы, действующие по обрезу фундамента, приводим к 3м составляющим в плоскости подошвы фундамента N, T, M.

1. Определяем составляющие

N, T, M.

запись в самом общем случае

Определив размеры фундамента, как для центрально нагруженного - (I приближение), и зная его площадь – А, найдем .

(На сдвиг считаем, что фундамент устойчив).

Из сопротивления материалов известно: ,

Для фундамента прямоугольной формы подошвы:

.

, - больший размер фундамента (сторона фундамента, в плоскости которой действует момент).

Согласно СНиП - при наличии крановой нагрузки

- для всех фундаментов, т.е. отрыв подошвы недопустим

- определяется исходя из условия развития зон пластичных деформаций с 2х сторон фундамента, при наличии же эксцентриситета e – пластические деформации будут с одной стороны. Поэтому - при этом.

Если же происходит отрыв подошвы, т.е. , то

- Необходимо уменьшить e – путем проектирования несимметричного фундамента (смещение подошвы фундамента).

1. Точку приложения равнодействующей принимаем в центре тяжести эпюры.

2. относительно данной точки

проектируем новый не симметричный фундамент (смещают только подошву фундамента).

Приходится решать задачу и при действии 2х моментов.

Тогда:

Если , то здесь также можно проектировать несимметричный фундамент.

6. Проверка подстилающего слоя слабого грунта в основании на на­грузки, передаваемые фундаментами.

Если на глубине z от подошвы фундамента находится слой грунта меньшей прочности, необходимо, чтобы обеспечивалось следующее условие:

Для ленточного фундамента

для квадратного

6. Определение осадок фундамента методом послойного суммирования в соответствии со СНиП 2.02.01-83*. Основные допущения, порядок расчёта.