Проверка напряжений по подошве фундамента

Размеры подошвы фундамента должны быть подобраны таким образом, чтобы давления по подошве фундамента от внешней нагрузки не превышало допустимых значений, а именно: ; ; .

Для фундамента, необходимо всю нагрузку собрать на подошву фундамента, чтобы произвести проверку напряжений по подошве:

- вес фундамента (N_ф);

- вес грунта обратной засыпки (N_гр) – обратная засыпка выполняется песком с удельным весом γ_II = 18 кН/м³ и углом внутреннего трения φ_II = 30;

- вес бетонного пола - – удельный вес бетона принимается равным 22 кН/м³;

- усилия от горизонтального давления грунта обратной засыпки на стену подвала, при этом необходимо учитывать временную нагрузку на поверхность грунта интенсивностью q = 10 кПа.

Среднее давление по подошве фундамента Р_ср, определяется по формуле:

Р_max, Р_min определяется по формуле:

,

здесь - эксцентриситет приложения нагрузки;

А – площадь подошвы запроектированного фундамента, м².

Если условия не выполняются, меняют размеры подошвы фундамента. При незначительной разнице Р и R (примерно 5-7% - в пределах точности инженерных расчетов), выбранные размеры фундамента оставляют неизменными.

В противном случае необходимо увеличить или уменьшить размеры подошвы фундамента и заново определить N_ф, N_гр, Р и R с последующей проверкой условий.

Условие не выполнено, т.к недонапряжение составляет 75,6%, следует уменьшить площадь фундамента.

Перерасчет

А =

,

Принимаем размеры фундамента кратными 10 см: и

с площадью A_s= 3,3 м²

Принимаем 1 ступень высотой 0,5 м.

2,6 х 1,3 х 0,5

1,4 х 1,0 х 2,1

А = 3,4 м²

N_грII = 4,158 ×18 = 74,8 кН

N_фII = 4,63 × 23 = 106,5 кН

P= кПа

Условие не выполнено, увеличиваем размер фундамента.

Перерасчет

Принимаем размеры фундамента кратными 10 см: и

с площадью A_s= 4,7 м²

Принимаем 1 ступень высотой 0,5 м.

2,6 х 1,8 х 0,5

1,4 х 1,0 х 2,1

А = 4,7 м²

N_грII = 7,0 ×18 = 126,0 кН

N_фII = 5,3 × 23 = 121,9 кН

P= кПа

М=М_0II+ F_0II=370+17 ·2,6 = 414,2

P = 346,4 ≤ R = 456,7 недонапряжение в основании составляет 24,2%, условие

не удовлетворяет (5 – 7%).

P_max = 546,3 < 1,2×R = 548,0 кПа – условие выполняется(5 – 7%).

P_min = 146,6 > 0 – условие выполняется.

Определение осадки фундамента методом

Послойного суммирования.

Расчет оснований по деформациям производят, исходя из условия

S≤ S_u,

где S – совместная деформация основания и сооружения;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями приложения Д СП 22.13330-2011

.

Разбиваем массив грунта ниже подошвы фундамента шириной b на элементарные слои, исходя из следующих условий:

- мощность любого элементарного слоя 0,4 b = 0,6 м.

- слои должны быть однородны по своему составу и свойствам.

Определяем дополнительное напряжение от собственного веса грунта по формуле:

,

где n – число слоев грунта в пределах глубины z;

g_i – удельный вес грунта i-го слоя, кН/м³, для грунтов ниже уровня грунтовых вод g_i определяется с учетом взвешивающего действия воды;

h_i – толщина или мощность этого слоя, м.