Расчетно-конструктивный раздел. 
Строительство трехэтажного жилого дома на 52 квартиры в городе Вологда

Расчет фундаментов

Расчет фундаментов выполняем по трем сечениям:

• 1−1 — сечение: по наружной несущей стене по оси Бс (б/с 1);
• 2−2 — сечение: по внутренней несущей стене по оси Вс (б/с 2).
• 3−3 — сечение: по наружной самонесущей стене по оси Бс (б/с 2).

Таблица 2.1 — Сбор нагрузки на перекрытие над цокольным этажом, кН/м.

Наименование нагрузки.	Нормативное значение.	Расчетное значение.
Постоянная нагрузка. 1. Конструкция пола -плитка керамическая с заполнением швов раствором М150 0,02×18 -цементно-песчаная стяжка из раствора М150 0,035×18 -гидроизоляция — 1 слой линокрома 5кг/м2 -утеплитель (пенополистирол ПСБ-С35) 0,06×0,35 -пароизоляция — 1 слой линокрома 5 кг/м2 2. Ж/б плита 0,11×25 3. Перегородки (2,73×17,3×0,08×6)/(5,76×7,2)	0,36 0,63 0,05 0,021 0,05 2,75 0,547	1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1	0,468 0,819 0,06 0,025 0,06 3,025 0,602
Итого постоянной нагрузки.	4,408.	5,059.
Временная нагрузка. — в т. ч. длительная.	1,5 0,3	1,3 1,3	1,95 0,39
Итого временной нагрузки.	1,5.	1,95.
Полная нагрузка.	5,908.	7,009.

Таблица 2.2 — Сбор нагрузки на перекрытие над 1, 2 этажом, кН/м.

Наименование нагрузки.	Нормативное значение.	Расчетное значение.
Постоянная нагрузка. 1. Конструкция пола -плитка керамическая с заполнением швов раствором М150 0,02×18 -цементно-песчаная стяжка из раствора М150 0,04×18 -гидроизоляция — 1 слой линокрома 5 кг/м2 2. Ж/б плита 0,11×25 3. Перегородки (2,73×17,3×0,08×6)/(5,76×7,2)	0,36 0,72 0,05 2,75 0,547	1,3 1,3 1,2. 1,1. 1,1.	0,468 0,936 0,06 3,025 0,602
Итого постоянной нагрузки.	4,427.	5,091.
Временная нагрузка. — в т. ч. длительная.	1,5 0,3	1,3 1,3	1,95 0,39
Полная нагрузка.	5,927.	7,041.

Таблица 2.3 — Сбор нагрузки на чердачное перекрытие, кН/м.

Наименование нагрузки.	Нормативное значение.	Расчетное значение.
Постоянная нагрузка. -цементно-песчаная стяжка раствор М100 0,03×18 -утеплитель (Пеноплэкс 35) 0,03×0,35 -утеплитель (пенополистирол ПСБ-С35) 0,13×0,35 -пароизоляция — 1 слой линокрома 5 кг/м2 -ж/б плита 0,11×25	0,54 0,011 0,046 0,05 2,75	1,3 1,2 1,2 1,2 1,1	0,702 0,013 0,055 0,06 3,025
Итого постоянной нагрузки.	3,397.	3,855.
Временная нагрузка.	0,7.	1,3.	0,91.
Полная нагрузка.	4,097.	4,765.

Таблица 2.4 — Сбор нагрузки на покрытие, кН/м.

Наименование нагрузки.	Нормативное значение.	Расчетное значение.
Постоянная нагрузка. -Оцинкованная кровельная сталь с полимерным покрытием 5,7 кг/м2 -гидро-пароизоляционная пленка Изоспан С — 1 слой 0,1 кг/м2 -настил из досок (0,03×5) -стропильная нога (0,11×0,18×5)/0,9	0,057 0,001 0,15 0,11	1,05 1,2 1,1 1,1	0,06 0,001 0,165 0,121
Итого постоянной нагрузки.	0,318.	0,347.
Временная нагрузка. — снеговая S•м=2,4•1.	1,68.	1,4.	2,352.
Полная нагрузка.	1,998.	2,699.

м=1 для кровли с уклоном 22?.

Sн = 0,7 ce ct Sq, кН/м2,.

где се — коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.9 [2];

ct — термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10[2];

— коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4[2];

ct= 1; =1; Sg =2,4кПа; се= 1;

Sн = 0,7 ce ct Sg=0,7*1*1*1*2,4=1,68 кН/м2.

Сбор нагрузки по сечениям Сечение 1−1. Ширина грузовой площади 3,0 м.

Рисунок 2.1 — Расчетная схема сечения 1−1.

Нагрузка от покрытия и перекрытия.

N=(7,009+2· 7,041+4,765+2,699)·3=85,67 кН/м Нагрузка от стены.

кН/м, (2.2).

где — толщина стены;

— расстояние от верха до низа стены;

К0 — коэффициент остекления;

— плотность материала стены.

Коэффициент остекления:

.

где ;

Нок — высота окна;

Нэт — высота этажа;

L — расстояние между центрами окон.

кН/м;

Нагрузка от фундамента.

N=2,4· 0,6·25·1·1,1=39,6 кН/м Итого N=85,67+94,81+39,6=220,08 кН/м Сечение 2−2. Ширина грузовой площади 6,43 м.

Рисунок 2.2 — Расчетная схема сечения 2−2.

Нагрузка от покрытия и перекрытия.

N=(7,009+2· 7,041+4,765+2,699)·6,43=183,61 кН/м Нагрузка от стены.

N=(10,05· 0,38·18·1·1,1) · (1−0,096)=68,36 кН/м Нагрузка от фундамента.

N=3,32· 0,4·25·1·1,1=36,52 кН/м Итого N=183,61+68,36+36,52=288,49 кН/м Сечение 3−3. Ширина грузовой площади 3,0 м.

Рисунок 2.3 — Расчетная схема сечения 3−3.

Нагрузка от покрытия.

N= 2,699· 3=8,1 кН/м Нагрузка от стены.

кН/м;

Нагрузка от фундамента.

N=3· 0,6·25·1·1,1=49,5 кН/м Итого N=8,1+139,01+49,5=196,61 кН/м Данные по инженерно-геологическим изысканиям В результате анализа полевых и лабораторных данных в сфере воздействия проектируемого сооружения выделено (сверху-вниз) 3 инженерно-геологических элемента:

ИГЭ-1. Насыпной грунт, строительный мусор. Мощность слоя — 0,3 м.

ИГЭ-2. Супесь мягкопластичная. Мощность слоя — 1,2 м.

ИГЭ-3. Суглинок светло-коричневый тугопластичный. Мощность слоя — 4,5 м.

Определение глубины заложения фундамента Определяем расчетную глубину промерзания df = d1 по [6].

df = kh*dfn, м, где kh — коэффициент теплового режима в здании, kf = 0,7 — для зданий по утепленному цокольному перекрытию;

dfn — нормативная глубина промерзания, определяется по карте,.

dfn=1,50 м.

df = 0,7*1,50 = 1,05 м.

Так как слои грунта располагаются не строго горизонтально, то глубину заложения принять с некоторым запасом: d= df+0,2=1,05+0,2=1,25 м.

Глубина заложения фундамента зависит от вида грунтов, заложение фундамента должно быть не менее, чем на 0,5 м ниже подошвы слабого грунта:

d= h1+ h2+0,5 м = 0,3+1,2+0,5=2,0 м.

Глубина заложения в здании с подвалом должна быть не менее 0,5 м от уровня пола подвала:

d=db+0,5 м, м, где dbглубина подвала, м;

db = отметка планировки — Hподв., м,.

db, 1−1 = -1,6-(-2.82) = 1,22 м,.

d1−1=db+0,5м=1,22+0,5=1,72 м.

db, 3−3 = -2,0-(-2.82) = 0,82 м,.

d3−3=db+0,5м=0,82+0,5=1,32 м.

Из трех значений принимаем большее d=2,0 м и определяем отметку подошвы фундамента:

Отметка подошвы = отметка планировки — d отметка подошвы 1−1= -1,6−2,0 = -3,6 м.

Примем отметку подошвы фундамента для сечения 1−1 -3,64 м.

отметка подошвы 3−3= -2,0−2,0 = -4,0 м.

Примем отметку подошвы фундамента для сечения 3−3 -4,24 м.

Расчет фундамента по деформациям Определение ширины подушки фундамента.

м, где Nн — расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента, кН;

гср — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

Rо — расчетное сопротивление грунта основания (применяется для предварительного назначения размеров фундамента).

Для суглинка Rо = 320 кПа.

d — глубина заложения фундамента.

d1−1 = 2,04 м.

d2−2 = 0,82 м.

d3−3 = 2,24 м.

принимаем b = 1,0 м.

принимаем b = 1,0 м.

принимаем b = 0,8 м.

1,05 — коэффициент, учитывающий внецентренное нагружение стен.

При проектировании фундаментов в открытых котлованах требуется обеспечить условие:

Н/м2,.

где p — среднее давление, действующее по подошве проектируемого фундамента, Н/м2;

R — расчетное сопротивление грунта основания, Н/м2.

Н/м2,.

где Nо — нагрузка, действующая на подушку фундамента, кН;

Nп — вес подушки фундамента на единицу длины, кН;

Nгр — вес грунта на уступах на единицу длины, кН.

— проверяем ширину подушки фундамента для сечения 1−1:

.

Среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа, определяемого по формуле:

R=, кПа, где, с1 и с2 — коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 5.4 [6]; с1=1,1 и с2=1,0;

k — коэффициент, принимаемый равным: k1=1 если прочностные характеристики грунта (и с) определены непосредственными испытаниями;

М, Мq, Mc — коэффициенты, принимаемые по табл. 5.5;

М = 0,56, Мq = 3,24, Mc= 5,84.

kz — коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м — kz=1,.

b — ширина подошвы фундамента, м;

II — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определяется по формуле:

/II — то же, залегающих выше подошвы:

сII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2); сII = 26 кПа.

d1 — приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

м, где hs — толщина слоя грунта от подошвы фундамента до низа конструкции пола в подвальном этаже, м,.

hcf — толщина конструкции пола подвала, м; hcf = 0,16 м;

cf — расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3, принимаем cf = 21 кН/м3.

db — глубина подвала расстояние от уровня планировки до пола подвала,.

db, 1−1 =1,22 м.

R=.

• 241,5 кПа < 294,15 кПа — условие выполняется.
• — проверяем ширину подушки фундамента по сечению 2−2:

db, 2−2 =0,82 м.

R=.

• 305,83 кПа < 307,2 кПа — условие выполняется.
• — проверяем ширину подушки фундамента по сечению 3−3:

db, 3−3 =0,82 м.

R=.

264,46 кПа < 313,88 кПа — условие выполняется.