2. Центрально нагруженный фундамент

Площадь подошвы фундамента (рис. 8 .58) из условия возникновения в грунте только упругих деформаций ( 8 .0) должна быть равна:

(8.0)

, (8.3*)

где: N_II - расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний, приложенная к верхнему обрезу фундамента;

G_II - расчетная нагрузка от фундамента и грунта на его обрезах;

- средний удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах (принимают =(19...21) Кн/м3) .

Рис. 8.58. Центрально нагруженный фундамент

В уравнении ( 8 .0) содержится две неизвестных: A и R, поэтому его нужно решать совместно с уравнением ( 8 .0). Подставляя ( 8 .0) в ( 8 .0) и используя ( 9 .0), получим систему уравнений:

(8.0)

Для решения этой системы сначала задаются отношением длины прямоугольной площади подошвы фундамента к ее ширине, а затем выражают площадь через ширину¹:

(8.0)

Подставляя ( 9 .0) в ( 8 .0), получим:

(8.0)

Приравнивая правые части уравнений, получим кубичное уравнение относительно b. Далее по ( 9 .0) находим длину l и площадь A подошвы фундамента.

Систему уравнений ( 8 .0) можно также решить графическим способом:

Рис. 8.59. Графическое решение системы уравнений

На практике для решения системы уравнений ( 8 .0) применяют метод последовательных приближений.

1. Задаются значением расчетного сопротивления грунта R, используя табличные значения, соответствующие расчетным сопротивлениям грунта при b=1m и d=2m (СНиП [5], Приложение 3).

2. По формуле ( 9 .0) определяют площадь подошвы фундамента .

3. Задаются отношением сторон , и находят ширину фундамента .

4. По формуле ( 8 .0) определяют расчетное сопротивление грунта

5. Проверяют выполнение условия ( 8 .0)

.

Если , то расчет заканчивают. В противном случае переходят к п. 2.

С целью унификации окончательные размеры подошвы фундамента назначают кратными модулю 0,3 м.

При проектировании ленточных фундаментов выделяют участок длиной 1м, определяют нагрузку, действующую на него, и далее рассчитывают ширину фундамета попержнеу из уравнения, получаемого приравниванием правых частей ( 8 .0) При этом получается уже не кубичное, а квадратное уравнение, т.к. площадь подошвы фундамента длиной 1м равна

.

Тогда уравнение для определения ширины подошвы фундамента примет вид:

.

• Прерывистые сборные ленточные фундаменты

Ленточные сборные фундаменты состоят из бетонных блоков стен подвалов и железобетонных фундаментных плит¹.

В зданиях, к которым не предъявляется требований повышенной жесткости, плиты ленточных сборных фундаментов в целях экономии часто укладывают с промежутками, т.е. устраивают ленточные прерывистые фундаменты. Они особенно целесообразны, когда полученная в расчете ширина фундамента меньше ширины ближайшей плиты.

Рис. 8.1*. Прерывистый фундамент

Вследствие распределительной способности грунтов давление под подошвой прерывистых фундаментов выравнивается, и они работают как сплошные. Поэтому их ширину, расчетное сопротивление и осадки определяют как для сплошных ленточных фундаментов без вычета площадей промежутков. Оптимальный интервал между плитами назначают из условия равенства расчетного сопротивления грунта , полученного для ленточного фундамента шириной , сопротивлению грунта , полученному для прерывистого фундамента с шириной плиты и длиной , стандартной принятой по таблице фундаментной плиты:

,

где: - коэффициент условий работы, зависит от состояния грунтов:

• пески с коэффициентом пористости на границе между песками плотными и средней плотности ( ), а также глинистых грунтов с показателем текучести --------------------------------------------- ;

• для песков с коэффициентом пористости на границе между песками средней плотности и рыхлыми ( ) и для глтнистых грунтов с показателем текучести ----------------------------------------- ;

• для глинистых грунтов с показателем текучести применять прерывистые фундаменты не рекомендуется;

- ширина и длина плиты для прерывистого фундамента (взятые из тавлицы); - расчетное сопротивление грунта, рассчитанное для прерывистого фундамента с шириной ; - ширина сплошного ленточного фундамента; - расчетное сопротивление грунта, полученное для сплошного ленточного фундамента шириной .