Расчет фундамента под наружную стену по осям 1, 10 с подвалом

Нагрузка на 1 м длины фундамента Fv - 6,625 кН. Отметка планировки - 1,05 м. Глубина заложения фундамента d - 2,22 м. Пол в подвале бетонный по грунту толщиной 0,1 м. Удельный вес материала пола  = 18кН/м³. По таблице 1 приложения 1 [] - расчетное сопротивление грунта основания Ro = 200кПа. Площадь подошвы внецентренно - нагруженного фундамента.

 

А = Fv х 1,1 / (Ro - Vср х d) = 6,625 х 1,1 / (200 - 22,5 х 2,22) = 0,05 м.

 

Требуемая ширина фундамента в = А / 1 = 0,05 м.

Так как фундамент проектируется под наружную стену здания с подвалом

d₁ = 0,17 + 0,1 х 18 / 18,2 = 0,87 м.

d_в = 2,5 - 1,05 = 1,45 м.

Рассчитываются значения:

V₂ = (18,2 х (11,7 - 2,25) + 3,5 Х 20,5 + 4 х 20,7) / (11,7 - 2,25 + 3,5 + 4,0) = 19,26 кН/м³;

V₂^΄ = 18,2 кН/м³.

По таблице 4 и 5 приложения 1 определяются значения коэффициентов:

V_c1 = 1.3; V_с2 = 1; М_о = 1,55; М_q = 7,71; М_с = 9,58; R = 1; R₂ = 0,7.

определяется расчетное сопротивление грунта в основании фундамента шириной в - 0,05 м;

R = 1,3 х 1 (1,55 х 0,7 х 0,05 х 19,29 + 7,71 х 0,87 х 18,2 + 6,71 х 1,45 х 18,2 + 9,58 х 2) / 1 = 319,4 кПа.

Поскольку расхождение между значениями R и Rо:

(319,4 - 200) / 319,4 = 37% превышает 10%, ширина фундамента пересчитывается.

А = 6,625 х 1,1 / (319,4 - 22,5 х 2,22) = 0,03 м², в = 0,03 м.

Расчетное сопровождение грунта в основании фундамента шириной в = 0,03 м.

R΄ = 1,3 (1,55 х 0,7 х 0,03 х 19,26 + 7,71 х 0,87 х 18,2 + 6,71 х 1,45 х 18,2 + 9,58 х 2) = 414,5 кПа.

Расхождение между R и R΄:

(414,5 - 319,4) / 414,5 = 23% > 10% - расчет повторяется.

А = 6,625 х 1,1 / (414,5 - 22,5 х 2,22) = 0,02 м², в = 0,02 м.

Расчетное сопротивление грунта в основании фундамента шириной в = 0,02 м.

R˝ = 1,3 (1,55 х 0,7 х 0,02 х 19,26 + 7,71 х 0,87 х 18,2 + 6,71 х 1,45 х 18,2 + 9,58 х 2) = 414,3 кПа.

Расхождение между R΄ R˝:

(414,5 - 414,3) / 414,5 = 3% не превышает 10%, расчет методом последовательного приближения заканчивается.

По таблицам приложения 3 [] принимаются типовые фундаментные конструкции: плита марки ФЛ - 6,24 (L = 2,38 м, в = 0,6 м, К - 0,3 м, вес - 10,4 кН); фундаментные блоки марки ФБС 24.6.6 (L - 2,38 м, в = 0,6 м, К = 0,6 м, вес = 19,6кН).

Конструируется фундамент. Вес фундамента длиной в 1 м.:

Gф = 10,4 / 2,38 + 2х 19,6 / 2,38 = 20,84 кН.

Вес грунта на обрезах фундамента Gгр = 0.

Нагрузка на уровне подошвы фундамента

 

N = Fq + Gф + Gгр = 20,84 + 6,625 = 27,47 кН.

Gа₁ = q + tq² (45 - ₂ /2) = 10 х tq² (45^о - 35^о/2) = 2,7кПа

 

где q - нагрузка от отмостки, принимаемая q - 10 кПа.

Величина активного давления грунта в уровне подошвы фундамента

 

G_а2 = V₂^΄ х Н х tq² (45^o - ₂ / 2) = 18,2 х 2,77 х tq² (45^о - 35^о / 2) = 13,66 кПа,

 

где Н = d + q ( ₂΄ = 2,22 + 10 / 18,2 = 2,77 м.

Активная сила бокового давления на 1 м фундамента.

 

Еа = (G_a1 + G_a2) / 3 (G_a1 + G_a2) = 2,22 (13,66 + 2 х 2,7) / 3 (2,7 + 13,66) = 0,74 м

 

Плечо силы Еа относительно центра подошвы фундамента:

 

Lа = d (G_a2 + 2G_a1) / 3 (G_a1 + G_a2) = 2,22 (13,06 + 2 х 2,7) / 3 (2,7 + 13,66) = 0,74 м.

Момент активной силы бокового давления

 

Ме = Еа х Lа = 18,16 х 0,74 = 13,44 кН м.

 

Суммарный момент М = Ме = 13,44 кН м.

Краевые давления под подошвой фундамента

 

 

где W = Lв²/6 = 1 х 0,6² /6 = 0,06 м³

P_max = 27,47 / 0,6 х 1 + 13,44 / 0,06 = 269,78 кПа

P_min = 27,47 / 0,6 х 1 - 13,44 / 0,06 = 178,22 кПа.

Среднее давление под подошвой фундамента

 

P = (P_max + P_min) /2 = (269.78 + 178.22) / 2 = 224 кПа.

 

Проверятся условие

P_max ≤ 1.2 R    269,78 < 497,16 кПа.

P_min ≥ 0           178,22 кПа > 0;

P ≤ R              224 < 414,3 кПа.

Условия выполняются. Сечение запроектировано с нагрузкой

(414,3 - 224) / 414,3 = 46% - неэкономично, целесообразным решением является использование прерывистых фундаментов.

Интервал между плитами

 

С_max = (Вт/в - 1) Lт

 

где Lт - длина плиты фундамента, Lт = 2,38 м;

Вт - принятая стандартная ширина подушки Вт = 0,6 м;

в - требуемая по расчету ширина подушки, в = 0,02 м.

C_max = (0,6 / 0,02 - 1) х 2,38 = 69,02 м, но

С < 0,7 х 2,38 = 1,666 м и С < 1,2 м.

Определяется количество плит в прерывистом фундаменте

 

n = (L + C) / (L + C) = (30,62 + 1,15) / (2,38 + 1,15) = 8,98.

 

Принято n = 9 штук

Уточняется величина С.

 

С = (L - n x L) / (n - 1) = (30,62 - 9 х 2,38) / (9 - 1) = 1,15 м.

 

Среднее давление под подошвой плит

 

Р = N x L / L x n = 27,47 х 30,62 / 2,38 х 9 = 263,27 кПа.

 

Условие Р ≤ R:

,1 < 414,3 кПа - выполнено.

Недогрузка по сечению при использовании прерывистого фундамента снижается до

(414,3 - 257,1) / 414,3 = 36%