Подбор графическим методом площади подошвы фундамента А.

Давление под подошвой фундамента зависит от размеров площади подошвы. Этот размер подбирается методом последовательных приближений по условию ≤ R.

1)Задаёмся тремя размерами площади подошвы А ленточного фундамента под наружную

стену:

А₁=1,0м², А₂=2,0м², А₃=3,0м².

 

2) Среднее давление под подошву фундамента определяется по формуле:

; (i=1,2,3…), где

N_фIIi- расчётная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах, определяется по формуле:

, где

γ ср- средний удельный вес грунта и материала фундамента, принимается равным 20 кН/ ; d- глубина заложения фундамента, d=2,1 м

 

 

3)Расчётное сопротивление грунта основания вычисляется по формуле:

, где

γ _с1 и γ _с2- коэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием принимаются по таб.3 СНиП[6], γ _с1=1,0, γ _с2=1,0;

k- коэффициент надёжности, k=1;

М _γ, М_q, M_c –коэффициенты, принимаемые по таб.4 СНиП[6] в зависимости от расчётного значения угла внутреннего трения φ_II=20° грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента, т.е. «рабочего слоя»,

М _γ = 0,51, Мq= 3,06, Mc=5,66;

K_z- коэффициент, принимается равным 1 при ширине фундамента b<10 м;

b- ширина подошвы фундамента, м;

-осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки подошвы фундамента, определяется по формуле:

, где

h1 и h2- мощности вышележащих слоёв грунта;

γ _II1 и γ _II2 – расчётная величина удельного веса грунта вышележащих слоёв;

с_II = 13 кПа – среднее значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента;

d₁- приведённая глубина заложения фундамента со стороны подвала, определяется по формуле: , где

h_S – толщина слоя грунта от отметки подошвы фундамента до отметки низа пола подвала, м; h_сf – толщина конструкции пола подвала, м;

γ _сf – расчётное значение удельного веса материала конструкции пола подвала, 22 кН/ ;

db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, db =1,5 м.

Т. к. величина расчётного сопротивления R изменяется по линейному закону, то определяем значения

- при b=0

- при b=3

По полученным значениям строим график:

 

 

Точка пересечения прямой R=f(A) и кривой Р_II=f(A) определяет предварительное значение требуемой ширины подошвы ленточного фундамента А=2,795 м².

По каталогу выбираем фундаментную плиту с шириной, ближайшей к требуемой bт=2,795 м.

Выбрали ФЛ28.24-2 шириной b=2,8 м и длиной l=2380 мм, высотой h=0,5 м, 2 несущей способности.

Определение нового значения расчётного сопротивления под подошвой фундамента R:

Конструкция стеновой части фундамента(стены подвала).

Для ее возведения используем 4 сплошных стеновых блока ФБС-12-4-6т длиной 1,2м, шириной 0,4 м и высотой 0,6 м из тяжелого бетона. Такие размеры блоков согласуются с величиной нагрузки N II и шириной стены.

Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента.

 

Собственный вес 1 пог. м фундамента QII складывается из веса железобетонной плиты

ФЛ14-24-3, четырех бетонных стеновых фундаментных блоков сплошных ФБС-12-4-6т и пригрузки от пола подвала на внутренней консольной части ак опорной плиты

 

,где

 

Удельный вес бетона блоков ФБС и пола подвала принят равным = =22 кН/м3.

Удельный вес железобетона фундаментной плиты ФЛ принят равным =24 кН/м3.

Вес грунта на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны:

 

= × h×1 × = 0.5*1.8*1*18=16,2кН/м

 

– вылет консольной части плиты в сторону обратной засыпки (и в сторону подвала при вычислении веса пола подвала, входящего в );

γ II = 18 кН/м3 – удельный вес обратной засыпки.

 

кН/м

 

Итак: полная расчетная нагрузка, действующая на грунт на отметке

подошвы фундамента при ширине опорной плиты b= 2,8 м составляет:

При этом среднее давление под подошвой фундамента на 1 пог.м его длины составит:

Сравниваем полученное значение при принятых размерах фундаментной плиты ФЛ14-24-3 с расчетным сопротивлением R грунта основания:

Условие на контакте подошвы фундамента и песчаной подушки выполняется.

 

Разница значений p_II и R в проекте для ленточных фундаментов не должна превышать 10%.

Так как превышение расчетного сопротивления R над средним давлением,действующим под подошвой ленточного фундамента составляет 8,7%, то ширина подошвы фундамента запроектирована экономично.

Окончательно подбираем ленточный фундамент с подушкой ФЛ14-24-2.