Фундаменты мелкого заложения

Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов

 

Тип фундамента выбирается в зависимости от характера передачи нагрузки на фундамент: под стены зданий обычно устраиваются ленточные фундаменты из сборных элементов, под сборные железобетонные колонны — отдельные фундаменты стаканного типа.

Глубина заложения фундамента зависит от многих факторов. Определяющими из них являются:

- инженерно-геологические и гидрологические условия площадки и положение несущего слоя грунта;

- глубина промерзания грунта, если в основании залегают пучинистые грунты;

- конструктивные особенности подземной части здания.

Глубину заложения ленточного фундамента Ф1 назначаем по конструктивным соображениям на 0.4 м ниже пола подвала т.е. -3.4м;

Глубину заложения фундамента Ф3 назначаем по конструктивным соображениям, верх стакана должен быть на 0.1 м ниже пола подвала (высоту фундамента принимаем 1.2м с глубиной стакана 0.9 м) т.о.

Отметка подошвы фундамента Ф3: -3.00-0.1-1.2= -4.3м;

Расчет фундаментов

 

В соответствии п. 4.2 СНБ 5.01.01-99 основания фундаментов должны рассчи­тываться по двум группам предельных состоя­ний: первая группа — по несущей способности, вторая — по деформациям.

 

Расчет фундамента Ф1

Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А определяется по формуле:

 

 

Где – Расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по предельному состоянию второй группы;

– Расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента;

- Осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимается равным 20 кН/м3;

– глубина заложения фундамента от уровня планировки, м.

 

– 150 кН; – 24 кН×м;

– 200 кПа; - 3.4 м.

 

 

Принимаем ширину подошвы фундамента 1.2м.

По расчетному сопротивлению глубина заложения - 4.0 м удовлетворяет. Фундамент будет располагаться во втором слое – песка мелкого плотного с

R= 400 кПа, который может быть несущим.

Определим суммарные нагрузки и воздействия на подошве фундамента:

Боковое давление грунта на отметке планировки:

 

 

На отметке подошвы фундамента:

 

 

Где = 16 кН/м2 удельный вес грунта засыпки;

- приведенная толщина эквивалентного веса временной нагрузки;

 

 

Где = 10 кН/м2 временная нагрузка на поверхности планировки;

d – глубина заложения фундамента, относительно поверхности земли, -2.4м.

- Осредненное значение угла сдвига грунта засыпки, принимаем 24˚;

 

 

Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на стену подвала расчетной длиной 1.0 м:

 

 

Точка приложения равнодействующей:

 

 

- Нормальная вертикальная нагрузка:

 

 

Где - расчетная нагрузка от веса фундамента;

- расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки;

 

 

- Момент в плоскости подошвы фундамента:

 

 

Где - момент в плоскости обреза фундамента, 24 кН*м (по заданию);

 

 

Проверка напряжений в основании фундамента:

(менее 10%)

(12)

 

где P – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

 

– соответственно максимальное и минимальное значение краевого давления по подошве внецентренно нагруженного фундамента, определяется по формуле:

 

(14)

 

 

 

условие 3 не выполняется, необходимо увеличение ширины фундамента, принимаем ширину подошвы фундамента 1.5м;

Тогда

 

- расчетное сопротивление грунта основания кПа, находится по формуле:

 

, (16)

 

где

g_с1 = 1,3 (зависит от типов грунтов)

g_с2 = 1,15 (зависит от соотношения L/H и интерполировать по данным

таблицы В.1 СНБ 5.01.01-99)

k = 1

М_Y = 1.81

M_q = 8.24 зависят от j по таблице В.2

M_C = 9.27

k_z = 1

d_I = 2.4 (глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов)

 

кПа

Р = 141.5 кПа £ 593.4 кПа

P_max =255.6 кПа £ 1,2 * 593.4 кПа

P_min = 27.4 кПа > 0

 

Рисунок 1. Расчетная схема фундамента Ф1.

 

Окончательно принимаем ширину подошвы фундамента Ф1 1.5м, толщину стены фундамента 0.6 м из блоков ФБС.

Расчет фундамента Ф3

Размеры подошвы фундамента:

 

–3400 кН

– 400 кПа; – 1.2 м.

 

Принимаем размеры подошвы фундамента кратными 300мм

 

 

Площадь подошвы = 9.9 м2.

Высоту фундамента принимаем 1200 с глубиной стакана 900 мм.

- Нормальная вертикальная нагрузка:

 

 

- Среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

 

 

-Максимальное и минимальное напряжение в основании фундамента:

 

 

Проверка напряжений в основании фундамента:

Условие:

 

Р = 367.4 кПа £ 400 кПа (< 10%)

P_max == 367.4 кПа £ 1,2 * 400.41 = 480.5 кПа

P_min = = 367.4 кПа > 0

Выполняется.

Окончательно для фундамента Ф3 оставляем размер подошвы 3.3 х 3.0 м.