Расчет и проектирование фундамента

Проектируется монолитный фундамент мелкого заложения на естественном основании.

Определяем глубину заложения фундамента с учетом трех факторов.

Первый фактор — учет глубины сезонного промерзания грунта. Грунты основания пучинистые, поэтому глубина заложения фундамента d от отметки планировки DL должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Для tвн = +150 и грунта основания представленного суглинком по п. 2.28 СНиП 2.02.01−83*.

d? 1.56м Второй фактор — учет конструктивных особенностей здания. Для заданных условий использования подвала в жилых или технических нуждах, и при условии высоты от пола до потолка подвала не менее 2,5 метров. Толщина бетонной подушки принимается равной 600 мм.

d = 2,5+0,6−1,2 = 2,00 м Третий фактор — инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки. С поверхности на глубину до 2,3 м залегает слой 1 суглинка, достаточно прочный и малосжимаемый. (Rусл = 219.066 кПа, Е = 13.0 МПа). Подстилающие слои 2 и 3 по сжимаемости и прочности не хуже 1-го. В этих условиях, глубину заложения целесообразно принять минимальную, однако достаточную из условий промерзания и конструктивных требований. С учетом всех трех факторов принимаем глубину заложения от поверхности планировки (DL) d = 2,00 м, Нф = 1,9 м, рисунок 5.2.1. Для того чтобы заглубление фундамента в несущий слой в самой низкой точке рельефа оптимальным абсолютную отметку подошвы принимаем 332,6 м, конструктивно.

Площадь подошвы фундамента Amp принимаем конструктивно:

Amp = 507,5 м².

Рисунок 1.7 — Схема фундамента Принимаем фундамент с размером подошвы A = lb = 507,5 м², Нф = 1,9 м, толщина плиты 600 мм, объем бетона Vfun = 304,5 м³ .

Вычисляем расчетное значение веса фундамента.

Gfun = Vfun гb гf = 304,5*25*1 = 7612,5 кН Уточняем R для принятых размеров фундамента.

l = 29,0 м, b=22,8 м, d = 0,6 м.

Rусл = [(1,1*1)/1]*(0,62*22,8 + 3,14*(2,3*27 + (2,3 — 0)*10,13) + 5,9*40) = 570,1 кПа Выбираем основанием для фундамента габбро средней прочности. Слой дресвяного габбро убираем и заменяем его подушкой из щебня, толщиной слоя до 1,5 метра.

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами Nu, кН, независимо от глубины заложения фундамента вычисляется по формуле:

Nu = RCb’l',.

где RC — расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b' и l' - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

b' = b — 2? b ;

l' = l — 2? l ,.

здесь ?b и? l — соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

?b = 0; ?l = 0, следовательно, b' = b; l' = l.

Принимаем фундамент прямоугольный.

l = 29,0 м;

b = 22,8 м, отсюда:

Nu =27,1*29,0*22,8*=17 918,52кПа, Расчет деформаций оснований не производим, на основании того, что грунты выбрали до скалы и заменили слабые грунты на щебень.

Расчет фундаментной плиты произведен на компьютере программой «ЛИРА 8.2». Расчеты показали, что армирование не требуется, поэтому арматуру принимаем конструктивно (для связи с каркасом): по 10 стержней 20 мм А-I с As=7,85 см², на 1 м/п, поперечно и так — же продольно, бетон класса В10.

Расчет боковых стен фундамента (из блоков ФБС — 25 — 6) на прогиб от боковых усилий не производим, потому, что заменили при обратной засыпке суглинок на керамзит. Эта замена позволила одновременно обеспечить два условия:

• — удалось избежать воздействия сил пучения на вертикальные стенки фундамента;
• — керамзитовая засыпка явилась утеплителем цокольного этажа, что является выполнением условий заказчика.