Подбор размеров подошвы фундамента

Предварительная площадь фундамента:

(8).

где — сумма нагрузок на фундамент для расчета второй группы предельных состояний (для ленточных фундаментов — погонная нагрузка), кН;

• — табличное значение расчетного сопротивления грунта несущего слоя, кПа;
• — средний удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах (принять 20 кН/м3);
• — глубина заложения фундамента, м.

Принимаем блоки бетонные стен подвалов ФБС 24.6.6 — Т (ГОСТ 13 579−94) m=1,96 т, и плиту — подушку железобетонную ФЛ 8.24−4(ГОСТ 13 580 — 85) m=1,45 т.

Так как фундамент закладывается близко к границе слоёв грунта, то при расчете необходимо принимать худшие из характеристик двух грунтов.

Основным критерием при подборе размеров подошвы фундамента является выполнение условия:

P_II? R, (9).

где P_II — среднее давление по подошве фундамента, кПа;

(10).

где ?N_iII — внешняя суммарная расчетная нагрузка на фундамент для расчетов по второй группе предельных состояний, кН;

N_ФБС — вес фундаментного блока, кН;

N_ФЛ — вес фундаментной плиты;

N_приг — вес пригруза;

N_гр^лев — вес грунта с левой стороны от фундамента, кН;

N_гр^прав — вес грунта с правой стороны от фундамента, кН;

N_ПОЛА — вес пола, кН;

Апринятая площадь фундамента, м².

Рисунок 2 — Ленточный фундамент, сечение 1−1.

N_ФБС =.

N_ФЛ =.

N_приг =.

N_гр^лев = 0,12,2117,3 = 3,806 кН;

N_гр^прав = 0,1×0,4×1×17,3 = 0,692 кН;

N_пола = 0,1240,1 = 0,24 кН.

R — расчетное сопротивление грунта, определяемое по формуле:

(11).

где b = 0,8 м — ширина подошвы фундамента;

г_С1 = 1,2 и г_С2 = 1,1 — коэффициенты условия работы;

г_II = 17,3 кН/м³ — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

г_II' =17,3 кН/м³ — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

K_Z = 1 — коэффициент при b? 10 м;

К = 1,1 — коэффициент надежности;

М_г = 0,422 М_q = 2,762 и М_С = 5,347 — коэффициенты для ц = 18,2°.

С_II = 17 кПа — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d_I — глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

(12).

где h_S = 0,7 мтолщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

h_cf = 0,1 м — толщина конструкции пола подвала, м;

г_cf = 24 кН/м³ — расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;

d_B =1,7 м — глубина подвала расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

Условие P_II? R выполняется,.

P_II =204,004 кПа < 220,804 кПа = R.

Принимаем подушку ФЛ 8.24−4, её размеры достаточны для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций здания.

При внецентренном загружении фундамента последовательным приближением добиваются удовлетворения следующих условий:

для максимального краевого давления.

(13).

для минимального давления.

(14).

Краевые давления по подошве фундамента вычисляют по формуле:

_, (15).

где ?N_II — суммарная вертикальная расчетная нагрузка в уровне подошвы фундамента, вычисляется аналогично как при расчете среднего давления по подошве, кН;

М — момент от расчетных нагрузок в уровне подошвы, кНм;

W — момент сопротивления площади подошвы фундамента, м³.

Для ленточного фундамента.

(16).

Момент от перекрытия:

Рисунок 3 — Схема к определению эксцентриситета для Mпер

.

Момент от собственного веса грунта на левой консоли:

.

Момент от собственного веса грунта на правой консоли:

.

Момент от пола подвала:

.

Момент от пригруза:

Расчетные характеристики грунта засыпки суглинка твердого:

г_II' = 0,95г_II = 0,9517,3 = 16,435кН/м²;

Определяю интенсивность давления грунта:

и₀ = = 45° - 8,19 = 36,81°;

л = tg²и₀ = tg²36,81° = 0,56;

K_I = .

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственной массы на уровне подошвы фундамента.

P_г3 =, (17).

P_г3 =.

Момент от горизонтального активного давления грунта от собственной массы:

Интенсивность горизонтального давления грунта от нагрузки q на поверхности земли:

P_q = q л г_f, (18).

P_q = 100,561 = 5,6 кПа.

Момент от горизонтального активного давления грунта от нагрузки q:

Момент инерции 1 м стены подвала:

I_b = .

Коэффициенты:

m₁ = ;

n = ;

n₁ =;

К = .

е = 0,2+0,05 = 0,25 м Опорная реакция в уровне низа плиты перекрытия надподвального этажа:

R_a =, (19).

Момент в уровне подошвы:

М₀ =.

?М=4,857−1,522+0,277+0,096−0,4+29,545+17,5−17,912=32,441 кНм.

_.

_.

325,07 < 1,2557,25 =668,7 кПа.

272,73 > 0 .

Условия выполняются. Размеры фундамента достаточны для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций.