Определение ширины подошвы фундамента

Ленточный фундамент. Наружная стена.

Ширину подошвы фундаментов мелкого заложения определяем графическим методом. Для этого построим два графика: зависимости R=f(b,c,d,γ,φ) и зависимости P=f(b).

1 график: Определяем расчётное сопротивление при нескольких значениях b по формуле СНиП 2.02.01.-83*.

R=(γ_c1∙γ_c2/k)[M_γ k_zbγ_||+M_qd₁γ_||^/+(M_q-1)d_bγ_||^/+M_cc_||] ,

где γ_c1иγ_c2 –коэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием, определяемые по табл. СНиП 2.02.01.-83., для супеси твердойγ_c1=1,4;

γ_c2=1,0;

k- коэффициент надёжности, принимаемый равным 1, когда прочностные характеристики грунта определены, по результатам непосредственных испытаний грунтов строительной площадки;

M_γ,M_q,M_c- коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01.-83. в зависимости от расчётного значения угла внутреннего трения φ_||грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента, т.е. при φ_||=30⁰

M_γ=1,15;M_q=5,59;M_c=7,95;

k_z- коэффициент, принимаемый равным 1;

b– ширина подошвы фундамента, м;

γ_||^/-осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки заложения подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды), кН/м³

γ_||^/=(1∙15,7+1,7∙19,1)/2,7=17,86 кН/м³

γ_||- осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (принимаем, значение удельного веса грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента - 19 кН/м³)

c_||-расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента,c_||=0;

d₁-приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, м

d₁=h_s+h_cf(γ_cf/γ_||^/)

d₁=0,9+0,2∙(22/17,86)=1,41 м.

где h_s-толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала, м;

h_cf-толщина конструкции пола подвала, м;

γ_cf-расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала, кН/м³;

d_b-глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

2 график: Определяем расчётное сопротивление по формуле:

R= (N_||/А)+ d∙γ_cр

где N_||-расчётная нагрузка от массы сооружения на 1 пог. м;

А-площадь подошвы фундамента длиной 1 пог. м.;

γ_cр-осреднённый удельный вес стеновых блоков, фундамента и грунта, на обрезах фундамента, принимается условно равным 20 кН/м³;

d-глубина заложения фундамента, м.

Ширина подошвы	Среднее давление	Расчетные сопротивления
b, м	P, кПа	R0, кПа
1.0	423.30	374.41
1.1	389.73	377.47
1.2	361.75	380.53
1.3	338.08	383.59
1.4	317.79	386.65
1.5	300.20	389.71
1.6	284.81	392.77
1.7	271.24	395.82
1.8	259.17	398.88
1.9	248.37	401.94
2.0	238.65	405.00

Принимаем фундамент давление под подошвой которого не превышает 350 кПа и расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента. Ближайшим оказывается b = 1,4 м. Принимаем ФЛ 14.24-4 (до 350 кПа). Для b = 1,4 м

R₀= 386,65 кПа.

Проверяем фактическое средне давление под подошвой фундамента:

Вес ФЛ 14.24-4 = 19 кН; 1п.м. весит 8 кН;

Вес ФБС 12-6-3 = 4,6 кН; 1 п.м. весит 3,83 кН;

Вес ФБС 24-6-6 = 19,3 кН; 1 п.м. весит 8 кН;

Вес пригрузки пола подвала на консоли = a_k∙h_cf∙_cf = 1∙0,4∙0,2∙2,2 = 1,76 кН;

Вес грунта G_гр=2,1∙0,4∙1∙18+0,4∙0,6∙18 = 19,44 кН;

G_ф= 8+4∙8∙3,83+1,76 = 37,6 кН.

кПа < R₀= 386,65 кПа.

Столбчатый фундамент. Внутренняя стена.

1 график: Определяем расчётное сопротивление при нескольких значениях b по формуле СНиП 2.02.01.-83*.

R=(γ_c1∙γ_c2/k)[M_γ k_zbγ_||+M_qd₁γ_||^/+(M_q-1)d_bγ_||^/+M_cc_||] ,

где γ_c1иγ_c2 –коэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием, определяемые по табл. СНиП 2.02.01.-83., для супеси твердойγ_c1=1,4;

γ_c2=1,0;

k- коэффициент надёжности, принимаемый равным 1, когда прочностные характеристики грунта определены, по результатам непосредственных испытаний грунтов строительной площадки;

M_γ,M_q,M_c- коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01.-83. в зависимости от расчётного значения угла внутреннего трения φ_||грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента, т.е. при φ_||=30⁰

M_γ=1,15;M_q=5,59;M_c=7,95;

k_z- коэффициент, принимаемый равным 1;

b– ширина подошвы фундамента, м;

γ_||^/-осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки заложения подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды), кН/м³

γ_||^/=(1∙15,7+1,7∙19,1)/2,7=17,86 кН/м³

γ_||- осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (принимаем, значение удельного веса грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента - 19 кН/м³)

c_||-расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента,c_||=0;

d₁-приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, м

d₁=h_s+h_cf(γ_cf/γ_||^/)

d₁=0,9+0,2∙(22/17,86)=1,41 м.

где h_s-толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала, м;

h_cf-толщина конструкции пола подвала, м;

γ_cf-расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала, кН/м³;

d_b-глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

2 график: Определяем расчётное сопротивление по формуле:

R= (N_||/А)+ d∙γ_cр

где N_||-расчётная нагрузка от массы сооружения на 1 пог. м;

А-площадь подошвы фундамента длиной 1 пог. м.;

γ_cр-осреднённый удельный вес стеновых блоков, фундамента и грунта, на обрезах фундамента, принимается условно равным 20 кН/м³;

d-глубина заложения фундамента, м.

Ширина подошвы	Площадь	Среднее давление	Расчетные сопротивл
b, м	A, м2	P, кПа	R0, кПа
1.0	1.0	1403.20	420.31
1.1	1.2	1164.53	423.37
1.2	1.4	983.00	426.43
1.3	1.7	841.73	429.49
1.4	2.0	729.63	432.55
1.5	2.3	639.20	435.61
1.6	2.6	565.19	438.67
1.7	2.9	503.85	441.73
1.8	3.2	452.44	444.79
1.9	3.6	408.94	447.84
2.0	4.0	371.80	450.90
2.1	4.4	339.84	453.96
2.2	4.8	312.13	457.02
2.3	5.3	287.96	460.08
2.4	5.8	266.75	463.14
2.5	6.3	248.03	466.20
2.6	6.8	231.43	469.26
2.7	7.3	216.64	472.32
2.8	7.8	203.41	475.38
2.9	8.4	191.52	478.43
3.0	9.0	180.80	481.49

Из условий минимальной ширины ф-та и предельного давления воспринимаемого им по несущей способности принимаем 2Ф21.9-3 (G=53 кН).

Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента:

Вес ф-та = 53 кН;

Вес колонны = 0,4∙0,4∙2,1∙24=8 кН;

Вес ригеля =0,4∙0,4∙5,6∙24=21,5 кН;

Вес грунта = 0,527∙18=9,45 кН;

Вес пола подвала = (2,1²-0,4²) ∙0,2∙22 = 18,7 кН.

кПа < R₀= 454 кПа.