Определение размеров фундамента и расчетного сопротивления несущего слоя

Определим необходимые размеры подошвы столбчатого фундамента, при условии, что к нему приложена вертикальная сила N=1540 кН.

 

 

Площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента:

                                    (7)

где - расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента, равная 1540 кН,

- осредненное расчетное значение удельного веса грунта и материала фундамента.

Принимается =17 кН/м³ для подвальных зданий,

                   =20 кН/м³ для бесподвальных зданий;

d – глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки или пола здания по грунту, м;

R₀- условное расчетное сопротивление грунта основания, кПа.

После нахождения площади подошвы устанавливаются размеры фундамента:

предварительная ширина подошвы

Найдем расчетное сопротивление грунтов основания по формуле (8):

 (8)

где , – коэффициенты условий работы,

По табл. 6 МУ:

При грунте – песок пылеватый влагонасыщенный,

принимаем =1,1;

Коэффициент  для сооружений с жесткой конструктивной схемой при соотношении L/H=18/17=1,06, принимаем =1,2;

Коэффициент k=1, если характеристики свойств грунтов определены опытным путем (табл. 1.3 СНиП 2.02.01-83)

 

Коэффициенты M_γ, M_q, M_c принимаются по табл. 7 МУ,

при ᵠ =30 град., M_γ=1,15; M_q=5,59; M_c=7,95.

k_z –коэффициент при b<10м принимается равным 1,

b- ширина подошвы фундамента, м

- глубина заложения подошвы фундамента,

кН/м³ – расчетное значение удельного веса слоя грунта, залегающего под подошвой фундамента

- расчетное значение удельного веса слоя грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м3

=18,05 кН/м3

=0 - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента:

При новом расчетном сопротивлении грунтов основания найдем площадь подошвы:

,

, тогда

Подбираем по каталогу размеры фундамента:

ФБ 31-36 с размерами подошвы в плане lхb=3,0×2,1 м и объемом бетона      V_f = 4,34м³

Определим сопротивление грунта с учетом выбранного фундамента:

По принятым размерам фундамента определяют его объем и вес

                                 ,                                  (9)

где - удельный вес материала, кН/м³

 – особо тяжелый бетон, применяемый для специальных защитных конструкций, изготавливается на особо тяжелых заполнителях (барит, магнетит, чугунный скрап).

Расчетный вес грунта над уступами фундамента находят из выражения:

                      ,                              (10)

где  – удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м³. Принимается равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между

удельными весами грунтов нарушенной и ненарушенной структуры.

Размеры подошвы фундамента должны быть проверены исходя из условия:

                                                 (11)

где – среднее давление по подошве фундамента, кПа;

 – расчетная нагрузка от веса фундамента, кН;

 – расчетная нагрузка от веса грунта и пола подвала, лежащих на уступах фундамента, кН;

 и – длина и ширина фундамента, соответственно, м;

 – расчетное сопротивление грунта основания, кПа.

 

– условие выполняется

Определяем разницу между P_II и R:

2,58%  10%

 

Расчет оснований по деформациям