Расчетное сопротивление грунта основания

Расчетное сопротивление вычисляем при коэффициентах γ_с1=1,25, γ_с2=1,0 для супеси с I_L<0 и здания с гибкой конструктивной схемой. Коэффициент к=1, так как прочностные характеристики определены инженерно-геологическими изысканиями; при φ_II=27º; М_γ=0.91, M_g=4,64, M_c=7,14. Одновременно принимаем d_b=0 и d₁=d=1,5м для бесподвальных помещений.

Тогда

Где - коэффициенты условий работы по СНиП 2.02.01-83*;

К - коэффициент, К= 1, если прочностные характеристики грунта (C и f) приняты по таблицам СНиП или региональных нормативов;

M_g, M_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83' в зависимости от угла внутреннего трения φ_ll;

К_z - коэффициент; при b < 10 м К_z=1;

b - ширина подошвы фундамента, м;

- усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м³;

- то же, залегающих выше подошвы;

С_ll - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

Среднее давление под подошвой фундамента:

- для первого сочетания:

- для второго сочетания:

Максимальное краевое давление:

- для первого сочетания

- для второго сочетания

Проверяем условия

p_ll1=194<R=334 кПа; p_llmax1=369<1.2R=401 кПа;

p_ll2=229<R=334 кПа; p_llmax2=270<1.2R=401 кПа.

Для расчета осадки принимаем p=max(194;229)=229 кПа.

Расчет осадки основания

Сначала разбиваем основание ниже подошвы фундамента на элементар­ные слои h = 0,4b = 0,4×2,4 = 0,96 м. Таких слоев принимаем в пределах ИГЭ-1 в количестве одиннадцати, частично захватываем подстилающий ИГЭ-2.

Находим вертикальное напряжение от собственного ве­са фунта на уровне подошвы фундамента

σ_zg,0=γ^΄_IId =17,5×1,5=26 кПа.

Аналогично находим значения σ_zg на различных глубинах.

Осадку основания с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого полупространства определяют от действия вертикальных дополнительных напряжений в грунте:

Где α - коэффициент, принимаемый по СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон η=l/b=3/2,4=1,25, и относительной глубины расположения слоя ζ=2z/b=2×0/2,4=0;

p - среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

К расчёту осадки основания фундамента Таблица 2.4

z, см	ζ	η	α	σzg, кПа	0,2σzg, кПа	σzp, кПа	σzpi, кПа	h, см	E, кПа
	0,0 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0 4,6 4,8 5,4 5,6 6,4	1,2	1,000 0,824 0,491 0,291 0,185 0,127 0,099 0,091 0,062 0,069 0,054		29,2				16∙103 16∙103 16∙103 16∙103 16∙103

Поскольку b<10м и E>5МПа, то выделяем нижнюю границу сжимаемой толщи на глубине H_c=480 см, где соблюдается условие 0,2σ_zg=0,2∙202,7=25 > σ_zp=20 кПа.

Используя данные табл.2 вычисляем осадку основа­ния фундамента:

=

Где - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя, кПа;

h_i и E_i - соответственно толщина, м, и модуль деформации, кПа, i-го слоя грунта;

n - число слоев, на которое разбито основание в пределах сжимаемой толщи.

Для производственных одноэтажных зданий с полным железобетонным каркасом максимальная предельная осадка S_u=8см. Рас­четная осадка S=2,3 см < S_u=8 см.

Условие расчета основания фундамента по второй группе предельных состояний соблюдается.

3.5. Расчет элементов фундамента по прочности

Толщина стенки ста­кана в плоскости действия момента (вдоль оси Ох) ; из плоскости момента, не менее 150 мм. Тогда размеры подколонника:

Находим максимальное давление в плоскости и из плоскости действия момента:

-

для третьего сочетания:

- для четвертого сочетания:

Предположим, что плитная часть фундамента состоит из одной ступени высотой h₁= 0,3 м. Рабочая высота нижней ступени при защитном слое 35 мм и диаметре арматуры 20 мм:

h_0l = 0,3-0,04-0,01 = 0,25 м.

Где - расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до подошвы фундамента, т.е. сумма толщины защитного слоя бетона и половины диаметра рабочей арматуры. При наличии бетонной подготовки под подошвой фундамента толщина защитного слоя принимается равной 35 мм.

Принимаем класс бетона В 15

Допускаемый вынос ступени

При p_lmax=(263;376)=376 кПа - значение К₁=2,296.

Фактический вынос нижней ступени вдоль стороны l составляет:

Следовательно, вдоль стороны l недостаточно одной ступени высотой h=300 мм, поэтому мы назначаем две ступени высотой h=300 мм.

Допускаемый вынос ступени

При p_lmax=(183;218)=218 кПа - значение К=3.

Фактический вынос нижней ступени вдоль стороны b составляет:

Следовательно, вдоль стороны b достаточно одной ступени высотой h=300мм