Расчет глубины заложения фундамента

Сечение 1-1

d не менее d_{f ,} т.к. грунты под подошвой фундамента - супеси с

 

I_L=0,43>0,25 (d_w>d_f+2).

 

В данной части здание не имеет подвал, фундамент ленточный под наружную стену.

Исходя из конструктивных особенностей фундамента глубину заложения принимаем равной:

 

,477 - 0,3 - 0,1 = 1,077

(2 блока по 0,6 м)

d= 0,6·2 +0,3 +0,1 = 1,6 м

Вывод: глубину заложения фундамента принимаем равной d =1,6 м

Сечение 2 - 2

В данной части здание не имеет подвал, фундамент ленточный под внутреннюю стену.

Исходя из конструктивных особенностей фундамента глубину заложения принимаем равной d =1,6 м

Сечение 6 - 6

В данной части здание имеет подвал, фундамент ленточный под наружную стену.

 

Проведем расчет глубины заложения фундамента исходя из конструктивных соображений и модульности конструкций:

d_min=3,0-0,9+0,1+0,5=2,7 м,

h _бл = 2,7-0,5 -0,1 = 2,1 м

(3 блока по 0,6 м и 1 блок по 0,3 м)

d _треб =3·0,6+0,3+0,5+0,1=2,7 м

Вывод: глубину заложения фундамента принимаем равной d =2,7 м

 

Определение размеров подошвы центрально нагруженных фундаментов

 

Сечение 1-1

 

Предварительно площадь А, м², подошвы фундамента определяют по формуле:

 

;

 

где No_II - нормативная вертикальная нагрузка от сооружения, приложенная к обрезу фундамента, определяемая как сумма постоянной и временной нагрузок,

No_II=N_пост+N_вр= (27,2+2,5)·8=237,6 кН/м;

 

R_{0 -} условное расчетное сопротивление несущего слоя грунта основания,

R₀=239 кПа (см. табл. 2);

d - глубина заложения фундамента, d = 1,6 м;

γ_ср - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, γ_ср=20 кН/м³;

,

b = = 1,15 м

Размеры проектируемого фундамента вычисляют методом приближения и принимают с учетом модульности и унификации конструкций. Принимаем b =1,15 м.

Далее вычисляется расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента R, кПа;

 

 

где g_с1 и g_{с2 -} коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиПа [10],

g_с1 = 1,2 (т.к. супесь пластичная с I_l = 0,43);

g_с2 =1,1 (т.к. отношение длины сооружения к высоте L/H=1,25<1,5);

k - коэффициент, принимаемый в курсовом проекте равным 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта (j и с) приняты по таблицам СНиПа [10];

M_g, M_q, M_с - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиПа [10], в зависимости от угла внутреннего трения (j) грунта

: M_g=0,69, M_q=3,65, M_с=6,24;_z -.коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - k_z = 1;

b - ширина подошвы фундамента, м

g_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды - g_sb, кН/м³, определяемого по формуле:

 

,

 

где g_i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i-ого слоя грунта, залегающего ниже подошвы;

Удельный вес грунта g, кН/м³ определяется:

 

γ=ρ·g

 

где ρ - плотность грунта, т/м³ (см. табл. 1),

g - ускорение свободного падения, g = 10 м/с².

 

 

γ₁=1,96·10=19,6 кН/м³,

γ₂=1,82·10=18,2 кН/м³,

γ₃=2,06·10=20,6 кН/м³,

 

 кН/м³,

 кН/м³,₁^’ =0,85 м; h₂ = 3,95 м; h₃^’=0,3 м; h₃'' = 4,85 м; h₄= 2,85 м

кН/м³,

g’_II - то же для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.

кН/м³,

Для грунтов обратной засыпки:

 

g’_II0 = 0,95×g’_II,

 

кН/м³

С - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, С=13 кПа;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

d₁ =1,6 м,

d_b - глубина подвала

d_b=0

Итак расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента равно:

кПа

Зная R уточняем размеры подошвы фундамента из условия:

 

 

Размер незначительно изменился, поэтому принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 12.24 (b = 1,2 м) и стеновой блок марки ФБС 24.4.6.-Т

кПа

Определив предварительные размеры фундамента, приступают к его конструированию. Конструирование фундаментов из сборных железобетонных элементов заключается в выборе отдельных стандартных изделий и составлении из них фундамента, отвечающего принятым при расчете основным его параметрам. Определение размеров центрально нагруженных фундаментов считается законченным, если выполняется условие:

 

Р_II ≤ R

 

где Р_II - среднее давление под подошвой фундамента, кПа, определяемое по формуле:

 

 

где N_II - суммарная вертикальная нагрузка на основание, кН, включая вес фундамента N_фII и вес грунта на его уступах N_rpII:

 

N_II = N_0II + N_фII + N_rpII

 

N_0II = 237,6 кН,

N_фII =  = 18,32 кН (табл. 10 [3]),

кН

N_II =237,6+18,32+19,36=275,28 кН

Величина Р_II должна не только удовлетворять условию, но и быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта (допустимое отличие от расчетного сопротивления должно быть не более 10% в меньшую сторону).

Р_II = кПа

Условие Р_II < R выполняется т.к.

Р_II = 229,4 кПа< R = 250,7 кПа,

Недонапряжение составляет 8%. Это допустимо.

Окончательно принимаем:

 

Фундаментную плиту марки ФЛ 12.24

Размеры: b = 1200 мм;

l = 2380 мм;

h = 300 мм;

V_бет = 0,703 м³;

Вес плиты 17,60 кН.

и стеновой блок марки ФБС 24.4.6.-Т

Размеры: l = 2380 мм;

b = 400 мм;

h = 580 мм;

V_бет = 0,54 м³;

Вес блока 13,0 кН.

Сечение 2-2

 

Предварительно площадь А, м², подошвы фундамента определяют по формуле:

 

;

 

где No_II - нормативная вертикальная нагрузка от сооружения, приложенная к обрезу фундамента, определяемая как сумма постоянной и временной нагрузок,

 

No_II=N_пост+N_вр= (39,2+5,0)·8=353,6 кН/м;

R_{0 -} условное расчетное сопротивление несущего слоя грунта основания,

R₀=239 кПа (см. табл. 2);

d - глубина заложения фундамента, d = 1,6 м;

γ_ср - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, γ_ср=20 кН/м³;

,

b = = 1,71 м

Размеры проектируемого фундамента вычисляют методом приближения и принимают с учетом модульности и унификации конструкций. Принимаем b =1,71 м.

 

Далее вычисляется расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента R, кПа;

 

 

где g_с1 и g_{с2 -} коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиПа [10],

g_с1 = 1,2 (т.к. супесь пластичная с I_l = 0,43);

g_с2 =1,1 (т.к. отношение длины сооружения к высоте L/H=1,25<1,5);

k - коэффициент, принимаемый в курсовом проекте равным 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта (j и с) приняты по таблицам СНиПа [10];

M_g, M_q, M_с - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиПа [10], в зависимости от угла внутреннего трения (j) грунта

: M_g=0,69, M_q=3,65, M_с=6,24;_z -.коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - k_z = 1;

b - ширина подошвы фундамента, м

g_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды - g_sb, кН/м³, определяемого по формуле:

 

,

 

где g_i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i-ого слоя грунта, залегающего ниже подошвы;

Удельный вес грунта g, кН/м³ определяется:

 

γ=ρ·g

 

где ρ - плотность грунта, т/м³ (см. табл. 1),

g - ускорение свободного падения, g = 10 м/с².

 

 

γ₁=1,96·10=19,6 кН/м³,

γ₂=1,82·10=18,2 кН/м³,

γ₃=2,06·10=20,6 кН/м³,

 

 кН/м³,

 кН/м³,₁^’ =0,85 м; h₂ = 3,95 м; h₃^’=0,3 м; h₃'' = 4,85 м; h₄= 2,85 м

кН/м³,

g’_II - то же для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.

кН/м³,

Для грунтов обратной засыпки:

 

g’_II0 = 0,95×g’_II,

 

кН/м³

С - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, С=13 кПа;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

d₁ =1,6 м,

d_b - глубина подвала

d_b=0

Итак расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента равно:

кПа

Зная R уточняем размеры подошвы фундамента из условия:

 

 

 м²

 м²

Размер незначительно изменился, поэтому принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 16.24 (b = 1,6 м) и стеновой блок марки ФБС 24.3.6.-Т

кПа

Определив предварительные размеры фундамента, приступают к его конструированию. Конструирование фундаментов из сборных железобетонных элементов заключается в выборе отдельных стандартных изделий и составлении из них фундамента, отвечающего принятым при расчете основным его параметрам. Определение размеров центрально нагруженных фундаментов считается законченным, если выполняется условие:

 

Р_II ≤ R

 

где Р_II - среднее давление под подошвой фундамента, кПа, определяемое по формуле:

 

 

где N_II - суммарная вертикальная нагрузка на основание, кН, включая вес фундамента N_фII и вес грунта на его уступах N_rpII:

 

N_II = N_0II + N_фII + N_rpII

N_0II = 353,6 кН,

N_фII =  = 18,53 кН (табл. 10 [3]),

кН

N_II =353,6+29,05+15,73=401,18 кН

Величина Р_II должна не только удовлетворять условию, но и быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта (допустимое отличие от расчетного сопротивления должно быть не более 10% в меньшую сторону).

Р_II = кПа

Условие Р_II < R выполняется т.к.

Р_II = 250,7 кПа< R = 256 кПа,

Недонапряжение составляет 2%, что допустимо. Окончательно принимаем:

 

Фундаментную плиту марки ФЛ 16.24

Размеры: b = 1600 мм;

l = 2380 мм;

h = 300 мм;

V_бет = 0,987 м³;

Вес плиты 24,7 кН.

и стеновой блок марки ФБС 24.3.6.-Т

Размеры: l = 2380 мм;

b = 300 мм;

h = 580 мм;

V_бет = 0,41 м³;

Вес блока 9,7 кН.