Выбор глубины заложения фундамента

Минимальную глубину заложения подошвы фундамента предварительно назначают по конструктивным соображениям Если возможно пучение грунтов основания, то глубина заложения фундаментов для наружных стен, отапливаемых сооружение принимается не менее расчетной глубины промерзания df, определяемой по формуле:

df=khdfn.

где dfn — нормативная глубина промерзания, устанавливаемая по схематической карте равная 1.4 метра.

kh — коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен, который равен 06.

Минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0.5 м от поверхности планировки.

Тогда df=0.6*1.40.84 м.

По конструктивным соображениям dк=1.5 м.

Подошва фундаментов заглубляется ниже пола подвала не менее чем на 0.4 м. При этом верх подушки фундамента располагается ниже чистого пола подвала.

По конструктивным соображениям dк=3.5 м.

Выбор типа фундамента и определение его размеров

При расчете оснований по деформациям необходимо, чтобы среднее давление Р под подошвой центрально нагруженного фундамента не превышало расчетного сопротивления грунта R Р R. Для внецентренно нагруженного фундамента предварительно проверяются три условия:

Рmax 12R.

P R.

Pmin > 0.

Расчетное сопротивление грунта основания R в кПа определяется по формуле.

Определим ширину фундамента мелкого заложения сечения 2−2.

гc1, гc2 — коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. В.1 СНБ 5.01.01−99 равные соответственно 1.4 и 1.2.

k — коэффициент надежности, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта и с определены непосредственными испытаниями (для нашего случая).

М Мq Мс — коэффициенты, зависящие от расчетного угла внутреннего трения несущего слоя грунта равные соответственно 1,55; 7,22; 9,22.

b — ширина подошвы фундамента (для прямоугольной подошвы фундамента — ее меньшая сторона), м;

kz — коэффициент, принимаемый равным: при b<10 м kz=1.

'11=g==26 кН/м3— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

11 — то же для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3.

кН/м3.

=.

— удельный вес грунта во взвешенном состоянии;

e — коэффициент пористости грунта;

— удельный вес воды;

; ;

=кН/м3;

=кН/м3;

=кН/м3;

с11 — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа, равное с11=3;

d1 — глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных или внутренних фундаментов от пола подвала, равная d1=1,5м:

Давление под подошвой фундамента определяется из следующих зависимостей:

для центрально нагруженного фундамента.

для внецентренно нагруженного фундамента.

Здесь Р Рmax Рmin — соответственно среднее, максимальное и минимальное давление на грунт под подошвой фундамента кПа;

N0,11 =1180 кН — расчетная нагрузка на уровне обреза фундамента.

М011 =180 кНм — расчетный изгибающий момент;

m — осредненный удельный вес материала фундамента и грунта над его уступами, принимаемый равным 20…22 кН/м3;

d — глубина заложения фундамента (для подвальных помещений — глубина заложения от пола подвала), м;

А — площадь подошвы фундамента, м;

W — момент сопротивления площади подошвы фундамента в направлении действия момента, мі.

Выполнения условий PR и Pmах 12R можно достигнуть путем нескольких попыток: назначая соотношение сторон подошвы фундамента или решая систему уравнений относительно величины b. Более удобным является определение размеров подошвы фундамента графическим способом.

В случае внецентренно нагруженного фундамента строятся графики зависимостей Рmах=f (b) и R=f (m) Полученные значения ширины фундамента b будут удовлетворять условию Рmах =1,2R. Кроме того, для внецентренно нагруженного фундамента необходима проверка следующих условий: РR и Pmin >0 Определим ширину фундамента b.

l= 1,2b.

Решив систему уравнений, определяем, что ширина фундамента равна b? 1,515 м Исходя из конструктивного решения здания (колонна 600×400), размер подошвы b= 900+300+300=1500мм и l=1100+300+300=1700мм. Делаем проверку по следующим условиям: вычислим Р R при b=1,8 м, l=2,1 м.

Определим ширину фундамента мелкого заложения сечения 6−6.

Определим сначала М011 и Т011 от действия активного давления грунта и нагрузки от перекрытия над подвалом.

Равнодействующая от активного давления грунта, приложенная на высоте H/3 = 1.17 м, равна:

Т0,11 = Еа = 11 * H2/2 * а, где, а — коэффициент активного давления, а = tg2 (45 — /2) ,.

= (1 * h1 + 2 * h2) / (h1 + h2) = (34*2+26*2)/(2+6) = 28.

а = tg2 (45 — 28/2) = 0,36.

Т0,11 = Еа = 11,46 * 3,52/2 * 0,36 = 25.27 кН Т011 = 25,27 * 1,15 = 29,06 кН По условию N011 = 240 кН.

Нагрузка на 1 м.п. от перекрытия N = 25 * 1 * 0,22 * 6/2 = 16,5 кН.

N011 = 240 + 16,5 = 256,5 кН — нагрузка на 1 м.п. на уровне обреза фундамента.

С учетом коэффициента перегрузки N011 = 256,5 * 1,15 = 294,98 кН М011 = 29.06 * 3,5/3 = 33,9 кНм — расчетный изгибающий момент;

d1 — приведенная глубина заложения наружных или внутренних фундаментов от пола подвала: d1=0,62 м.

'11=0.9 = 0.9=9,48кН/м3.

осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки);

=;

удельный вес грунта во взвешенном состоянии;

e — коэффициент пористости грунта;

— удельный вес воды;

М Мq Мс — коэффициенты, зависящие от расчетного угла внутреннего трения несущего слоя грунта равные соответственно 0,84; 4,37; 6,9;

гc1, гc2 — коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. В.1 СНБ 5.01.01−99 равные соответственно 1,4 и 1,2;

db=2,0 м — глубина подвала, принимаемая от уровня планировки до пола подвала (при В20м и при глубине подвала больше 2 м);

1.2 R = 32.34*b + 222.324.

При центральном нагружении фундамента (без учета активного давления грунта):

Тогда толщина полосы ленточного фундамента шириной 1 м равна b = 1,17 м.

С учетом активного давления грунта толщина полосы ленточного фундамента шириной 1 м равна b = 1.56 м Вычислим Рmax Рmin Р R при b=1.7 м.