Определение размеров подошвы фундамента.

Форма подошвы фундамента во многом определяется конфигурацией в плане возводимой надземной конструкции. Она может быть круглой, кольцевой, квадратной, прямоугольной, ленточной и т.д.

При расчетах фундаментов мелкого заложения по деформациям площадь подошвы предварительно определяется по условию , где p_n – среднее давление под подошвой фундамента от основного сочетания расчетных нагрузок при расчете по деформациям; R—расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по формуле:

,

где -- коэффициенты условий работы

k— коэффициент принимаемый равным: k=1,если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями и k=1,1 если они приняты по таблицам СНиП.

M_y, M_c, M_q—коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83

B - ширина подошвы фундамента, м;

k_z - коэффициент, принимаемый равным: при , при , здесь z_o=8 м;

- усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³

- удельный вес грунтов слоев, залегающих выше подошвы фундамента;

C_ll - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d₁—приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала:

, где

h_s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

y_cf - расчетное значение удельного веса материала пола подвала, кН/м³

d₁=d - для бесподвальных сооружений;

d_b - глубина подвала—расстояние от уровня планировки до пола подвала, м(для сооружений с подвалом шириной В<=20 м и глубиной более 2м принимается d_b=2 м, при ширине подвала B>20 м, d_b=0).

Расчет и конструирование фундамента под колонну А-А.

Определим необходимую площадь подошвы фундамента:

Т.к. подошва фундамента квадратная, то

Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:

.

Расчетная нагрузка от веса фундамента определяем:

, = 1, = 24 кН/м³,

= (3.9*3.9*0.45)+(3*3*0.45)+(2.1*2.1*0.3)+(1.5*1.5*0.9) = 14.24 м³

= 1*24*14,24 = 341,76 кН.

Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента определяем по формуле:

кН

Удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

кН/м³.

Среднее давление по подошве фундамента для расчета основания по второй группе предельных состояний определяется по формуле:

/м².

Усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

= 14 кН/м³,

кН/м³,

= кН/м³,

= кН/м³.

кН/м².

, /м2≤ кН/м².

Условие выполняется, но недонапряжение составляет 18,9%. Следовательно, фундамент запроектирован неверно. Уменьшим размер подошвы фундамента. Примем b=l=3.6 м, А=12,96 м².

Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:

.

Расчетная нагрузка от веса фундамента:

,

= (3,6*3,6*0,45)+(2,7*2,7*0,45)+(1,8*1,8*0,3)+(1,2*1,2*0,9) = 11,38 м².

Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента:

.

Среднее давление по подошве фундамента:

².

кН/м².

, /м2≤ кН/м².

Условие выполняется, недонапряжение составляет 4%. Следовательно, фундамент запроектирован верно.

Расчет и конструирование фундамента под колонну Б-Б.

Определим необходимую площадь подошвы фундамента:

Т.к. подошва фундамента квадратная, то

Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:

.

Расчетная нагрузка от веса фундамента определяем:

, = 1, = 24 кН/м³,

= (5,4*5,4*0,45)+(4,5*4,5*0,45)+(3,6*3,6*0,3)+(3,3*3,3*0,9) = 35,9 м³

= 1*24*35,9 = 861,6 кН.

Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента определяем по формуле:

кН

Удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

кН/м³.

Среднее давление по подошве фундамента для расчета основания по второй группе предельных состояний определяется по формуле:

/м².

Усредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:

= 15,3 кН/м³,

кН/м³,

= кН/м³,

= кН/м³.

кН/м².

, /м2≤ кН/м².

Условие выполняется, но недонапряжение составляет 24%. Следовательно, фундамент запроектирован неверно. Уменьшим размер подошвы фундамента. Примемb=l=4.8 м, А=23,04 м².

Расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента:

.

Расчетная нагрузка от веса фундамента определяем:

, = 1, = 24 кН/м³,

= 10,37+4,05+1,323+2,025 = 17,77 м³,

= 1*24*17,77 = 426,48 кН.

Расчетная нагрузка от веса грунта и пола, лежащих на уступах фундамента:

Среднее давление по подошве фундамента:

².

кН/м²

, /м²≤ кН/м².

Условие выполняется, недонапряжение составляет 3,5%. Следовательно фундамент запроектирован верно.