Расчетная схема ленточного фундамента под стену при наличии подвала

Его определяют по формулам активного давления на подпорные стенки с учетом сцепления. Однако при малой высоте этих стенок (до 4х м) и выполнении обратной засыпки за пазух и фундамента грунтом нарушенной структуры ограничиваются обычно приближенным расчетом. При вычислении давления грунта на подпорную стенку учитывают временную нагрузку на поверхности грунта q = 10 кН/м².

Размеры подошвы фундамента определяют так же, как и для центрально нагруженного фундамента.

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= (43,4+4,1)·8=380 кН/м;

 

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

R₀=187 кПа (см. табл. 2);

d - глубина заложения фундамента, d = 2,7 м;

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

,

b = = 2,86 м

Размеры проектируемого фундамента вычисляют методом приближения и принимают с учетом модульности и унификации конструкций. Принимаем b =2,86 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 = 1,0 (т.к. суглинок мягкопластичный с I_l = 0,53);

g_с2 =1,0 (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=0,36; M_q=2,43; M_с=4,99;_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/м³,₂= 3,7 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=17 кПа;

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

 

d₁ =0,5+0,1 =0,62 м,

 

d_b - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м

Для сооружений с подвалом шириной В<20 м и глубиной свыше 2 м принимается d_b=2

Итак расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента равно:

Зная R уточняем размеры подошвы фундамента из условия:

 

 

 м²

 м²

Размер незначительно изменился, поэтому принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 32.12 (b =3, 2 м) и стеновые блоки марки ФБС 12.4.6-Т и ФБС 12.4.3-Т

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.

 

 

Активное давление грунта G_II, кПа, на подпорную стенку у подошвы фундамента вычисляют по формуле:

 

 

при этом L = d + h_np - высота подпорной стенки с учетом приведенной высоты слоя грунта, h_np, м:

 

 

L=2,7+0,54=3,24 м

где  - расчетный удельный вес грунта обратной засыпки,  = 18,5 кН/м³;

 - угол внутреннего трения грунта обратной засыпки, в практических расчетах принимаемый равным 20°.

 

 

Далее определяются составляющие усилий, действующих в уровне подошвы фундамента:

суммарная равнодействующая нагрузка:

 

N_II = N_0II + N_фII + N_rpII

 

момент от равнодействующей активного давления грунта с учетом нагрузки грунта на уступах фундамента:

 

 

где e₁ - эксцентриситет действующей нагрузки от грунта, лежащего на уступах фундамента, относительно его центра тяжести, определяемый согласно рис. 6, е₁=0,9 м.

N_0II=380 кН

 

N_фII= кН

 

N_rpII=1,4·1·2,2· =1,4·1·2,2·18,5=56,98 кН

N_II = 380+52,8+56,98=489,78 кН.

Эксцентриситет е, м, равнодействующей суммарной вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента определяется по формуле:

 

 

 м.

Максимальное и минимальное давления под краем фундамента при действии момента сил относительно только одной из главных осей инерции площади подошвы фундамента определяются из выражения:

 

 

где N_II - суммарная вертикальная нагрузка на основание. кН;

А - площадь подошвы проектируемого фундамента, м²;

е - эксцентриситет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента, м;

l - большая сторона подошвы фундамента.

кПа

 кПа

Среднее давление под подошвой фундамента Р_II, кПа, определяем по формуле:

 

Р_II = кПа

Для внецентренно нагруженного фундамента должны выполняться следующие условия:

для среднего давления Р_II

Р_II £ R,

,1 кПа < 175,26 кПа. Условие выполняется;

для максимального краевого давления при эксцентриситете относительно одной главной оси инерции подошвы фундамента

Р_IImax £ 1,2×R

,85 кПа < 210,31 кПа. Условие выполняется;

для минимального краевого давления:

Р_min > 0,

Р_min = 135,26 > 0.                       Условие выполняется.

Все условия выполняются, значит, окончательно принимаем:

 

 

фундаментную плиту марки ФЛ 32.12.

Размеры: b = 3200 мм;

l = 1180 мм;

h = 500 мм;

V_бет = 1,6 м³;

Вес плиты 40,0 кН.

и стеновые блоки марки ФБС 12.4.6.-Т

Размеры: b = 400 мм;

l = 1180 мм;

h = 580 мм;

V_бет = 0,26 м³;

Вес плиты 6,4 кН

и марки ФБС 12.4.3.-Т

Размеры: b = 400 мм;

l = 1180 мм;

h = 280 мм;

V_бет = 0,13 м³;

Вес плиты 3,1 кН