Определение размеров подошвы внецентренно нагруженных фундаментов мелкого заложения.

Сечение 1-1 (наружная стена подвала)

Наружная стена подвала находится в условиях внецентренного приложения нагрузки. Нагрузка от здания на уровне пола первого этажа N = 235 кН/м. В этом случае при подборе ширины подошвы фундамента должны выполняться следующие условия:

P ≤ R

P_max ≤ 1,2R

P_min > 0

На первом этапе расчета рассматриваем фундамент как центрально нагруженный и определяем ширину подошвы графоаналитическим методом.

Давление под подошвой фундамента

;

Усредненное значение удельного веса грунтов ниже подошвы фундамента

Расчетное сопротивление грунта основания

; - бетонный пол заменяется расчетным слоем грута.

Определим R для двух значений ширины подошвы фундамента:

при b=0,5м

при b=2,0м

Найдём среднее давление Р под подошвой фундамента для трёх значений его ширины:

при b=1,2

при b=1,4

при b=1,6

Из графика следует, что следует принять ширину подошвы фундамента b = 1,2 м.

Принимаем по ГОСТ 13580-85 фундаментную плиту ФЛ12.24-4 массой 1,8 т

и фундаментные блоки ФБС24.4.6-Т массой 1,3 т.

Проверим давление под подошвой фундамента при выбранных фундаментной плите и фундаментных блоках с учетом внецентренного нагружения.

Собственный вес фундамента

Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10 кН/м².

Эту нагрузку заменим фиктивным слоем грунта:

Высота стены подвала с учетом фиктивного слоя:

1,9 + 0,59 = 2,49 м.

Активное давление грунта на стену подвала:

Плечо равнодействующей активного давления:

.

Вес грунта на уступах фундамента:

16,9(1,2 – 0,4)(1,9 – 0,3) = 21,6 кН/м.

Эксцентриситет нагрузки от веса грунта на уступах

400 / 2 + 400 / 2 = 400мм = 0,4м.

Вычисляем момент относительно центра тяжести подошвы фундамента или фундаментной плиты:

.

Вычисляем момент сопротивления подошвы фундамента:

.

Краевые давления определяются по формуле

. Проверяются все условия.

Особенности проектирования фундаментов в грунтах I и II типов по просадочности.

Расчет просадки грунтов основания от действия их собственного веса, определение типа грунтовых условий по просадочности.

Фундаменты на лессовых и просадочных фундаментах

 

Трудность строительства сооружений на лессовых просадочных грунтах состоит в том, что при обводнении грунтов в основании сооружений происходят большие и часто не равномерные деформации, называемые просадками.

В результате сооружения разрушаются и становятся непригодными для дальнейшей эксплуатации.

Просадки лессовых грунтов возникают при одновременном воздействии двух факторов:

нагрузок от сооружений и собственного веса грузовой просадочной толщи, и

замачивания при подъеме горизонта подземных вод или за счет внешних источников (атмосферные осадки, промышленые сбросы, утечки и т.д.)

Просадочные свойства проявляются в лессах только при достижении влажностью некоторого предела , называемого начальной просадочной влажностью.

Просадочность грунтов часто оценивается показателем просадочности П:

где e - коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности

- коэффициент пористости, соответcтвующий влажности на границе текучести и определяемый по формуле:

где и - соотвецтвенно плотность твердых частиц и воды

Показатель просадочности является номенклатурным признаком и лишь определяет склонность грунта к просадкам, не позволяя достоверно дать величину возможной просадки грунта.

Явление просадки можно наглядно представить на рисунке

Рис. 15.8. Осадка фундамента на лессовом грунте

Рис. 15.9. Зависимость деформаций (а) и относительной просадки (б)лессового грунта от нормального давления

аб – практически прямолинейный участок представляет зависимость осадков от давления под подошвой фундамента

бв – участок соотвецтвующей полной просадке грунта под нагрузкой после замачивания

Важно отметить, что если увеличение осадков связано с ростом нагрузки, то просадка развивается при постоянной нагрузке.

Полная деформация просадочного основания равна сумме осадки S при естественной влажности грунта и просадки грунта при его замачивании