5. Определение основных размеров ленточного фундамента в бесподвальной части здания

Определим размеры подошвы ленточного фундамента под наружную стену здания. Определим требуемую ширину фундамента b под стену здания в бесподвальной части. Учёт горизонтального давления Т на стену фундамента производить не будем. Составим выражение для расчетного сопротивления грунта R. Глубина заложения фундамента d_f=0,77 м. Грунт несущего основания – суглинок. Расчетные значения характеристик  = 22. Согласно таблице 4 СниП 2.02.01–83 получим коэффициенты М_=0,61; М_q=3,44; М_с=6,04. Значения коэффициентов условий работы _с1 = 1,2; _с2 =1. Значение коэффициента k принимаем равным k = 1, т.к. характеристики грунтов определяли в результате испытаний; k_z=1 (при b<10 м).

Удельный вес грунта несущего слоя ниже подошвы фундамента составляет _II =19,1 кН/м³, поскольку в пределах 0,5м ниже d_f грунтовые условия не меняются ^/_II =_II=19,1 кН/м³.

Рис. 6. Расчётная схема ленточного фундамента в бесподвальной части здания

Среднее реактивное давление под подошвой фундамента:

Определение основных размеров ленточного фундамента

17

где N_0II – нормативная нагрузка на фундамент; N_0II=174,573 (для беcподвальной части здания);

– осреднённый удельный вес материала фундамента и грунта, лежащего на обрезах фундамента;

При b=0,7м; P=264,79 кПа;

b=1м; P=189,973 кПа;

b=1,5м; P=131,782 кПа;

Найдем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента:

При b=0,7м; R=171,98 кПа;

b=1м; R=176,18 кПа;

b=1,5м; R=183,17 кПа;

Используя полученные результаты, построим две графические зависимости P =f(b) и R=f(b). При этом пересечение графиков даёт наиболее оптимальное значение ширины фундамента (рис.8), принимаем b=1,2м.

Рис. 7. К графическому методу определения размеров ленточного фундамента в

б

Определение основных размеров ленточного фундамента

есподвальной части здания

18

Определяем размер фундаментной подушки аналитическим методом расчета

Получили b=1,07м, но по конструктивным соображениям принимаем b=1,2м.

Проверка:

условие выполняется, следовательно принимаем ленточный фундамент шириной b=1,2м.

Рис. 8. Размеры подушки ленточного фундамента в бесподвальной части здания

5.1 Определение основных размеров ленточного фундамента в подвальной части здания

Определим ширину подошвы ленточного фундамента в части здания с подвалом. Грунт несущего основания – супесь. Расчетные значения характеристик 

= 15, c_II=7кПа. Согласно табл. 4 [1] получим коэффициенты М_=0,34; М_q=2,3; М_с=4,84. Значения коэффициентов условий работы _с1 = 1,2; _с2=1. Значение коэффициента k принимаем равным k = 1, т.к. характеристики грунтов определяли в результате испытаний; k_z=1 (при b<10 м).

Удельный вес грунта несущего слоя составляет _II =19,1 кН/м³;

Определение основных размеров ленточного фундамента

19

Рис. 9. Расчётная схема ленточного фундамента в подвальной части здания

Осреднённое значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента:

_I, ₂ – удельный вес грунта первого и второго слоя;

d_b – глубина пола подвала, d_b=1,75м;

h_s – толщина слоя грунта под полом подвала, h_s=0,59м;

h_sf – толщина пола подвала, h_sf=0,13м;

γ_cf – удельный вес конструкции пола подвала, γ_cf=24кН\м³;

d₁ – глубина заложения фундамента от уровня планировки;

Среднее давление под подошвой фундамента:

При b=0,5м; P=428,53 кПа;

b=1м; P=238,965 кПа;

b=1,5м; P=175,776 кПа;

Определение основных размеров ленточного фундамента

b=3м; P=112,588 кПа

20

Найдем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента:

При b=0,5м; R=136,23 кПа;

b=1м; R=140,125 кПа

b=1,5м; R=144,02 кПа;

b=3м; R=155,705 кПа;

Используя полученные результаты, построим две графические зависимости

P =f(b) и R=f(b). При этом пересечение графиков даёт наиболее оптимальное значение ширины фундамента, принимаем b=2м.

Рис. 10. К графическому методу определения размеров ленточного фундамента в

подвальной части здания

Определяем размер фундаментной подушки аналитическим методом расчета

Определение основных размеров ленточного фундамента

21

Получим b=1,9 м, но по конструктивным соображениям примем ширину подошвы фундамента в подвальной части здания b=2м.

Учитывая, что проектируемый ленточный фундамент является фактически внецентренно нагруженным, на втором этапе расчёта определим максимальный изгибающий момент, воспринимаемый фундаментом.

Необходимо учитывать вес фундамента и вес грунта, в итоге все нагрузки приводятся к центру тяжести подошвы и определяются:

Вес фундаментной плиты толщиной 0,5 м, удельным весом 24 кН/м³: Вес подземной части стены высотой: => Вес фундамента:

N_fII =24+30,528=54,5 кН;

Определим вес грунта обратной засыпки на обрезе фундамента:

Вес грунта обратной засыпки и пола на обрезе фундамента:

Горизонтальная сила E_0II:

где

Определение основных размеров ленточного фундамента

22

е₁=е₂=0,65 – эксцентриситет;

Используя полученные внешние нагрузки, определим краевые напряжения

под подошвой рассчитываемого фундамента.

Проверим выполнение следующих условий работы фундамента:

Проверки выполняются, следовательно, ленточный фундамент шириной b=2м, удовлетворяет требованиям.

Рис. 11. Размеры подушки ленточного фундамента в части здания с подвалом