Определение глубины заложения фундамента
Из конструктивных соображений (обеспечение проектной высоты подвала) отметку подошвы фундамента назначаем - 3.60. Тогда:
-
- условие недопущения выпора грунта из-под подошвы фундамента соблюдается, так как
hs + hsf = 0,64м > 0,5м;
- глубина заложения фундамента d, равная 3,15м, значительно превышает расчетную глубину сезонного промерзания грунта, следовательно, условие недопущения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундамента соблюдается;
- основанием фундамента будет служить супесь палево-желтая (ИГЭ-1), с расчетным сопротивлением грунта R0 = 263 кПа.
Определим предварительное значение ширины подошвы ленточного фундамента:
Принимаем м
Уточненное расчетное сопротивление грунта:
Уточняем ширину подошвы фундамента с учетом вычисленного значения R:
Принимаем с некоторым запасом, учитывая боковое давление грунта, фундаментную плиту ФЛ 14.30, шириной b = 1,4 м, высотой hp = 0,3 м, длиной lp = 2,98 м.
Вес стены подвала:
Вес фундаментной плиты:
Вес грунта на левом уступе фундаментной плиты:
Усилия от временной нагрузки на внешней стороне фундамента:
Сумма вертикальных нагрузок в уровне подошвы фундамента:
Выбираем расчетную схему. Для этого проверяем соотношение :
b`/b=0.5/1,4=0,35<0,7
Таким образом на грунт передается только вертикальная нагрузка.
Расчетная схема имеет вид (рис.4.)
Рис.4
Интенсивность активного бокового давления грунта в уровне поверхности планировки:
Где hЭ=10/16,6=0,6м
Интенсивность активного бокового давления в уровне подошвы фундамента:
Момент в заделке от действия равномерно распределённой нагрузки:
=3,15/3,3=0,95
Момент в заделке от действия треугольной нагрузки:
Определяем эксцентриситет и его относительное значение:
В связи с тем, что значение относительного эксцентриситета находится в интервале 1/30 < = 0,03 < 0,25, фундамент нужно рассматривать как внецентренно нагруженный и выполнять условие/
Проверяем это условие
Условие выполняется
Интенсивность активного бокового давления грунта в уровне поверхности планировки по формуле:
Интенсивность активного бокового давления грунта в уровне подошвы фундамента по формуле:
Равнодействующую активного бокового давления грунта на стену подвала определяем как площадь эпюры бокового давления
Проверяем фундамент на сдвиг по подошве
66>37 Условие не выполняется.
Производим проверку на опрокидывание относительно грани фундамента. Для этого определим расстояние от подошвы фундамента до центра тяжести эпюры боковых давлений
hэ=
Сумма опрокидывающих моментов:
Сумма удерживающих моментов:
79>44
Так как условие не выполняется, то обратную засыпку пазух следует производить после устройства перекрытия над подвалом.
Расчет осадки основания
Сначала разбиваем основание ниже подошвы фундамента на элементарные слои h = 0,4b = 0,4×1,4 = 0,56 м. Таких слоев принимаем в пределах ИГЭ-1 в количестве семи, частично захватываем подстилающий ИГЭ-2.
Находим вертикальное напряжение от собственного веса фунта на уровне подошвы фундамента
σzg,0=γ΄IId =17,5×3,15 =55 кПа.
Аналогично находим значения σzg 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=10, и относительной глубины расположения слоя ζ=2z/b=2×0/1,4=0;
К расчёту осадки основания фундамента Таблица 4.4
z,м | ζ | η | α | σzg, кПа | 0,2σzg, кПа | σzp, кПа | σzpi, кПа | h, м | E, кПа |
кПа | |||||||||
0,56 | |||||||||
5,6 | 0,8 | 0,881 | |||||||
0,56 | |||||||||
1,12 | 1,6 | 0,642 | |||||||
0,56 | |||||||||
1,68 | 2,4 | 0,477 | |||||||
0,56 | |||||||||
2,24 | 3,2 | 0,374 | |||||||
0,56 | |||||||||
2,8 | 0,306 | ||||||||
0,56 | |||||||||
3,36 | 4,8 | 0,258 | |||||||
0,49 | |||||||||
3,85 | 5,5 | 0,227 | |||||||
0,07 | |||||||||
3,92 | 5,6 | 0,223 | |||||||
0,56 | |||||||||
4,48 | 6,4 | 0,196 | |||||||
0,56 | |||||||||
5,04 | 7,2 | 0,175 | |||||||
0,56 | |||||||||
5,6 | 0,158 | ||||||||
0,56 | |||||||||
6,16 | 8,8 | 0,143 | |||||||
0,56 | |||||||||
6,72 | 9,6 | 0,132 | Нижняя граница сжимаемой толщи | ||||||
7,28 | 10,4 | 0,122 |
Выделяем нижнюю границу сжимаемой толщи на глубине Hc=670 см, где соблюдается условие 0,2σzg=35 > σzp=34 кПа.
Используя данные табл.2 вычисляем осадку основания фундамента:
=
Для производственных одноэтажных зданий с полным железобетонным каркасом максимальная предельная осадка Su=10см. Расчетная осадка S=5 см < Su=10 см.
Условие расчета основания фундамента по второй группе предельных состояний соблюдается.