3. Проектування фундаменту на природнiй основi.

3.1. Визначення глибини закладання підошви фундаменту.

Глибина закладання підошви фундаменту залежить від призначення і конструктивних особливостей будівлі (наявність підвалу), геологічних (вид грунту), гідрогеологічних (глибина розмішення грунтових вод) і кліматичних (сума абсолютних значень середньомісячних мінусових температур за зиму М_t).

З економічних міркувань глибину закладання підошви фундаменту прагнуть вибрати мінімальну. Визначальним фактором є конструктивний – глибина розміщення підлоги підвалу. У цьому випадку глибина закладання підошви фундаменту буде глибше глибини підлоги підвалу не менше як на 0,5м.

Якщо грунти несучого шару пучинисті, глибину закладання підошви фундаменту назначають не вище розрахункової глибини промерзання грунту. Якщо грунти несучого шару непучинисті – глибина закладання підошви фундаменту не залежить від глибини промерзання грунтів.

Для 3 шару суглинок пилуватий, пучинистий.

Розрахункова глибина сезонного промерзання грунту:

d_f = К_h d_fn γ_с,

де d_fn нормативна глибина промерзання грунту, м;

К_h – коефіцієнт теплового режиму будівлі;

γ_с - коефіцієнт умов роботи, γ_с = 1,1

Нормативну глибину промерзання грунтів визначають за формулою

d_fn = d_о = 23

d_о = 23см, глибина промерзання для суглинків.

d_f = 0,5 96 1,1 = 52,8 см.

З урахуванням вищесказаного приймаємо глибину закладання підошви фундаменту 2,7 м (для колони №1,4 пiдвалу). Для колон 2,3 глибину закладання підошви фундаменту приймаємо 1,3 м.

3.2. Визначення необхiдноï площi фундаменту.

Необхiдну площу фундаменту визначають за формулою

А = ,

де N_II – розрахункове навантаження на фундамент у рiвнi його обрiзу;

d – глибина закладання фундаменту від поверхнi планування, м;

η – коефіцієнт, який враховує вплив моменту М_II: η = 1,1- 1,2, при М_II =0

η = 1; – середня питома вага матерiалу фундаменту i грунту на його уступах, приймають 22 кН/м³ (0,022 МН/м³)

При горизонтi грунтовоï води вище підошви фундаменту враховують зважучу дію води при наявностi водопропускних грунтiв, до яких вiдносять суглинки при I_L 0,25, глини при I_L 0.5, а також піски i супiски.

Розрахунковий опiр грунту R, к Па визначають за формулою

R =

де – коефіцієнти умов роботи, відповідно, основи i споруди, приймають за таблицею 4.3 ;

k – коефіцієнт, який дорівнює k = 1, якщо _II i с_II прийняті за таблицямi фізичних характеристик грунту;

– коефіцієнти, якi залежать від значення кута внутрішнього тертя _II, приймають за таблицею 4.4.

– коефіцієнт, який дорівнює =1при b ; = (Z_О/b)+0,2 при b (Z_О=8м);

b – ширина підошви (менша сторона) фундаменту, м;

- розрахункове значення питомоï ваги грунтiв, яки залягають, відповідно, нижче підошви фундаменту i в межах глибини закладання фундаменту, кН/м³ (див.3.7-3.8) ;

- глибина закладання фундаменту від підлоги пiдвалу, при вiдсутностi пiдвалу – від планувальноï поверхнi, м;

- глибина пiдвалу від планувальноï позначки, але не більше як 2м ( при ширині пiдвалу більше 20 м приймають =0), м;

- розрахункове значення питомого зчеплення, кПа.

Крiм того, якщо очікуване осiдання не перевищує 40% гранично припустимого (табл..4.5) , то значення R збільшують у 1,2 рази.

Визначаємо орієнтовну площу фундаменту, будуючи графік.

Для стрічкових фундаментів розрахунки ведуть для 1 метра довжини стiни, площа А=b , тому формула набуває вигляду

b =

Для фундаментів під колону вiдношення сторін фундаменту К приймають таке, як у колонi, тому ширина фундаменту b може бути визначена за формулою

b =

Далi задаються значеннями b, наприклад 1, 2, 3…. м, розраховують R i будують графік.

За номенклатурою виробів, що виготовляються, підбираємо той, що ближче за площею А або шириною b i для ширини вибраного типового фундаменту розраховуємо розрахунковий опiр R.

3.3. Проектування фундаментів під стiни.

Пiд стiни при вiдношеннi довжини фундаменту L до його ширини b L/b 10 виконують стрічкові фундаменти. Обрiз стрічкового фундаменту під зовнішні стiни влаштовують на 0,15 м вище, а під внутрішні – не менш як на 0,15 м нижче поверхнi планування.

Стрiчковi фундаменти можуть бути збiрними або монолiтними. Застосування збiрних фундаментів пiдвищує iндустрiальнiсть будівництва i зменшує строки робіт.

Згiдно рекомендацiям БНiП стрічкові фундаментнi плити під стiни кладуть з зазорами, тобто фундаменти роблять переривчастими.

Застосування переривчастих фундаментів не рекомендується у таких випадках:

а) при посадочних грунтах II категорiï просiдання;

б) при наявностi під підошвою фундаменту глинистих грунтiв з I_L

Послiдовнiсть розрахунку фундаментів з переривчастою подушкою така:

1. Ширина b непреривчастого стрічкового фундаменту при середньому тиску під підошвою при Р=R дорівнює

b =

де N_II – навантаження на 1 м довжини фундаменту, кН/м.

2. Площа стрічкового фундаменту дорівнює

А = b ,

де L – довжина фундаменту, м.

3. За каталогом вибираємо фундаменту плиту з шириною b_пр b

4. Площа підошви блоків переривчастого фундаменту

А_пр= ,

де коефiцiєнт збільшення розрахункового опору R при застосуванні переривчастих фундаментів. Приймають (крім глинистих грунтiв з е 1,1) таким:

а) =1,3 – для пісків середньоï щільності при е=е_min, щільних пiскiв i глинистих грунтiв з I_L 0;

б) =1 – для пісків середньоï щільності при е=е_mах, i глинистих грунтiв з I_L 0,5.

5. Необхiдне число фундаментних плит з округлюванням до більшого цілого числа

N =

де А_п – площа однiєï фундаментноï подушки, м².

А_п = b L =

6. Вiдстань мiж фундаментними подушками, м

С_О = =

6. Фактичний тиск під підошвою плит переривчастого фундаменту

Р_Ф= m_пр Р = m_пр R

Значення С_О не повинно бути більше 0,7L i 1,2 м, b_пр – більше 1,4b.

3.4. Проектування фундаментів під колони.