Расчет фундамента по несущей способности

 

   Конструируем фундамент (рис. 32) и назначаем следующие размеры:

l ´ b=2100 ´2100 мм                        l_p ´ b_p=500 ´500 мм

l_{с f} ´ b_cf =900 ´900 мм                       d_p=950 мм

h_cf =1350 мм                                    h_pl =450 мм

   Определим схему расчета фундамента на продавливание (ф.):

выполняется условие , следовательно, расчет выполняется по первой схеме на продавливание плитной части от низа подколонника.

   Проверим выполнение условия  (ф. 7.1).

Расчетная продавливающая сила определяется по формуле 7.2

Давление под подошвой фундамента от нагрузки: ,

площадь нижнего основания пирамиды продавливания:

,

тогда .

Несущая способность плитной части фундамента:

  >  - условие прочности выполняется (здесь  - по формуле 7.4).

Рисунок 32 – Схема к расчету фундамента

 

   Определим максимальный вылет нижней ступени (плитной части) по формуле ,

   где h ₀₁ =400 мм – рабочая высота плитной части;

          .

Тогда . Принятое значение (рис. 32)   < . Это допустимо.

 

Расчет на изгиб

 

   Внутренние изгибающие моменты в опасных сечениях по граням колонны и подколонника (рис. 32) определим по формуле 8.6:

   Тогда требуемая площадь арматуры согласно формулы 8.1:

В этих формулах  - рабочая высота сечения I-I;

                           - рабочая высота сечения II-II;

                          R_s =365 МПа – расчетное сопротивление арматуры класса А- III диаметра более 10 мм.

Принимаем максимальное из найденных значений A_s =14,873 см². Для армирования подошвы при шаге стержней 200 мм требуется 11 стержней. Площадь одного равна  - это соответствует Ø14 А- III (S =1,539 см²). Таким образом, для армирования подошвы фундамента принимаем плоскую сетку марки .

 

Расчет осадки фундамента

 

   Определим осадку фундамента методом эквивалентного слоя.

Коэффициент эквивалентного слоя А_ω=0,94 при   (табл. приложений).

   Тогда мощность эквивалентного слоя  (ф. 6.12), а мощность слоя влияющего на осадку (рис. 33)  .

Рисунок 33 – Схема к расчету осадки фундамента

 

   Мощности и характеристики слоев, входящих в сжимаемую толщу:

               

   Среднее значение коэффициента относительной сжимаемости (ф. 6.13):

.

   Дополнительное давление от нагрузки в уровне подошвы фундамента (ф. 5.14): .

   Полная осадка фундамента (ф. 6.11):

.

   Максимальная допустимая осадка отдельного фундамента (прил.4 литературы [6]):   > . Условие выполняется, следовательно, данный фундамент на данном основании устраивать можно.

Задача 7. Определить глубину заложения и рассчитать фундамент под наружную стену общественного здания в г. Нижний Новгород. Здание с несущими стенами из кирпичной кладки. Здание с подвалом, глубина подвала d_b =1,6 м, ширина подвала – 18 м. температура внутри помещений, примыкающих к фундаментам t _вн =20˚С. Отношение длины здания к его высоте L / H =1,4. Толщина стен подвала – 0,6 м. Ориентировочная ширина фундамента – 2,0 м. Нагрузка по обрезу фундамента N _{0, II} =290 кН. В основании фундамента – суглинок со следующими характеристиками: I_p =0,11 д/ед, I_L =0,9, е=0,8, γ΄ _II =17,5 кН/м³, γ _II =18 кН/м³, φ=22˚, с=14 кПа, Е=15 МПа. Грунтовые воды на глубине 5,9 м.