4 Разработка вариантов фундаментов

Выбор глубины заложения подошвы фундаментов d выполняется с учетом факторов, приведенных в таблице 11.

Таблица 11 – Факторы, влияющие на глубину заложения фундаментов

Фактор	Тип фундамента
	мелкого заложения	свайный
1 Сезонное промерзание	Песок средней крупности является непучинистым грунтом, поэтому глубина заложения подошвы не зависит от глубины промерзания.
2 Напластование грунтов	Подошву фундамента заглубляем в суглинок на 0,1 м 2,8+0,1=2,9 м	Сваи заглубляем в суглинок на 1м 2,8+1=3,8м
3 Конструктивные особенности здания	Сечение 1 (внутренняя колонна по оси 3)
	При глубине заделки колонны в фундамент 800 мм минимальная высота фундамента h=800+200+50=1050 мм
	С учетом кратности размеров модулю 300мм можно принять высоту фундамента мелкого заложения h=1200мм. Минимальная высота типового фундамента 1500мм	Сваи заделываются в ростверк на 10 см. Минимальная высота ростверка hр=800+100=900 мм. Т.к.минимальная высота типового фундамента 1500мм принимаем высоту ростверка 1500 мм
	Сечение 2 (наружная колонна по оси 3)
	При глубине заделки колонны в фундамент 800 мм минимальная высота фундамента h=800+200+50=1050 мм
	С учетом кратности размеров модулю 300мм можно принять высоту фундамента мелкого заложения h=1200мм. Минимальная высота типового фундамента 1500мм	Сваи заделываются в ростверк на 10 см. Минимальная высота ростверка hр=800+100=900 мм. Т.к.минимальная высота типового фундамента 1500мм принимаем высоту ростверка 1500 мм
	Сечение 3 (стена по оси 7)
	Расстояние от отметки планировки до пола техподполья составляет 150 мм
	Глубина заложения должна быть не менее 150+500=650 мм	Назначаем глубину заложения ростверка от отметки планировки 1100 мм

Таблица 12- Эскиз фундамента для сечения 1

Таблица 13 - Эскиз фундамента для сечения 2

Таблица 14 – Эскиз фундамента для сечения 3

5 РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Фундаменты мелкого заложения возводятся в открытых котлованах. Их отличительными особенностями являются передача нагрузки на основание преимущественно через подошву и отношение высоты фундамента к ширине менее четырех. Применение таких фундаментов обычно считается рациональным при глубине заложения до 2...4 м.

5.1. Расчет отдельно стоящего фундамента

5.1.1 Расчетная схема и исходные данные для расчета

Принимаю, что в тело подушки послойно укладывают песок средней крупности с физико-механическими характеристиками: γ=18,6 кН/м³, γ_sb=9,8 кН/м³,φ_II=25°, С_II=0; Е=11 МПа. Нагрузки о втором расчетном сечении: N_II = 790,67кН, М_II = 283,5 кН∙м.

Рисунок 17 – Расчетная схема фундамента на песчаной подушке

5.1.2 Определение размеров фундамента

Расчетное сопротивление грунта основания:

где γ_с1=1,4 – коэффициент условий работы для песка средней крупности;

γ_с2=1 – коэффициент условий работы для зданий с гибкой конструктивной схемой;

k=1 – коэффициент, так как прочностные характеристики грунта определялись лабораторными испытаниями;

М_γ=0,78, М_q=4,11,М_с=6,67 –для φ_II=25⁰ [5];

k_z=1 – коэффициент, при b<10м;

γ^/_II – удельный вес грунта выше подошвы фундамента (песок средней крупности)  кН/м³;

С_II – удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

γ_II – удельный вес грунта, залегающего под подошвой фундамента на глубине b/2;

d_l=1,5м – глубина заложения фундамента; для сечений без подвала берется от отметки планировки DL;

 – глубина подвала = 0 .

Расчетное сопротивление грунта основания:

Приближенное значение давление:

где А=1,2b² –площадь подошвы фундамента;

γ_m = 22 кН/м³ - средний удельный вес грунта и материала фундамента (сечение без подвала);

Значения γ_II , R и р_II при b=1÷3 м приведены в таблице.

Таблица 15 – Определение расчетных значений

Ширина фундамента b, м	γII , кН/м3	R, кПа	рII, кПа
1		173,16	691,89
2		183,87	197,72
3		196,50	106,21

Вычислив р при различных значениях b, по точке пересечения графиков R=f(b) и p=f(b) определяем требуемую ширину подошвы фундамента – 2,08 м. Длина подошвы должна быть не менее 1,2·2,08=2,5 м.

Рисунок 18 – Зависимость расчетного сопротивления и давления под подошвой фундамента от ширины фундамента

Принимаем типовой фундамент ФБ 7-1 с размерами подошвы 2700х2100 м.

Расчетное сопротивление грунта:

Объем фундамента:

Объем грунта на уступах:

Рисунок 19 – Определение веса фундамента и грунта на его уступах

Вес фундамента:

Вес грунта на уступах:

Среднее давление на основание:

Условие p_II=171,66кПа<R=184,94кПа выполняется, принимаем фундамент ФБ 7-1 с размерами подошвы 2700х2100 м.

Проверяем краевые напряжения при эксцентриситете:

_{Поскольку условие рmax <1,2R не выполняется, увеличиваем размеры подошвы фундамента до b= 2,4 м, l=3 м.}

Объем фундамента:

Объем грунта на уступах:

Вес фундамента:

Вес грунта на уступах:

Среднее давление на основание:

Условие p_II=141,80кПа<R=184,94кПа выполняется, принимаем фундамент ФБ 9-1 с размерами подошвы 3000х2400 м.

Проверяем краевые напряжения при эксцентриситете:

Все условия выполнены.