Определение габаритных размеров фундаментов графическим методом

При неизвестном расчетном сопротивлении грунта ширину подошвы фундамента мелкого заложения можно определить графически.

Среднее давление по подошве фундамента (Р) есть функция от ширины подошвы фундамента: . Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента (R) также есть функция от ширины подошвы фундамента:

Ø Уравнение среднего давления Р по подошве фундамента:

, где

- нагрузка на обрез фундамента (при наличии подвала постоянные и временные нагрузки увеличиваются)

А – площадь подошвы фундамента

, где

коэффициент, учитывающий разницу удельных весов материалов фундамента и грунта на уступах фундамента;

удельный вес материала фундамента.

В предварительных расчетах принимают = 20 кН/м³

глубина заложения фундамента

Ø Уравнение расчетного сопротивления грунта по формуле Пузыревского:

, где

коэффициент условий работы грунтов, учитывающие особенности работы разных типов грунтов в основании фундаментов, определяется по СНиП 2.02.01-83 по табл. 3;

коэффициент, принимаемый равным 1, если физико-механические характеристики грунтов определены непосредственными лабораторными испытаниями, коэффициент равен 1,1, если физико-механические характеристики грунтов определены по СНиПу;

коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта (φ), залегающего в пределах одного метра под подошвой фундамента, если в пределах этой глубины располагается не один слой, то φ следует усреднить (СНиП табл.4);

принимается равным 1, если ширина подошвы фундамента (b), предполагается < 10 м;

удельный вес грунта, расположенного ниже подошвы фундамента в пределах глубины 1,5 м;

удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента в пределах 1,5 м; если выше подошвы фундамента проходит уровень грунтовых вод и если грунт выше подошвы песок, то следует учесть взвешивающие действия воды:

;

для бесподвальной части – глубина заложения, если есть подвал, то

; где

толщина конструкции пола подвала;

толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, (25 кН/м²;

глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола повала, если нет повала то = 0;

расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

РАСЧЕТ:

v для наружной стены без подвала (стена 1):

= 1.2, = 1.1; k = 1.1, k_z = 1

при = 0.996, = 4.994, = 7.454

= ρ∙g = 2.17∙10 = 21.7

^, = (16∙0.5 + 21.7∙1.4) /(0.5+1.4) = 20.2

с_II = 19.4

;

Рис.1 – График определения ширины подошвы (стена 1)

b≈0,97 м – требуемая ширина подошвы фундамента.

Принимаем b = 1.0 м

Проверка: b = 1.0 м,

, .

Принимаем ж/б плиту марки ФЛ 10.30

v для наружной стены с подвалом (стена 6):

= 1.2, = = 1.1; k = 1.1, k_z = 1

при = 0.996, = 4.994, = 7.454

= ρ∙g = 2.17∙10 = 21.7

^, = (16∙0.5 + 21.7∙1.1)/(0.5+1.1) = 19.92

с_II = 19.4

= 1.1

;

Рис.2 – График определения ширины подошвы (стена 6)

b ≈ 1,48м – требуемая ширина подошвы фундамента.

Принимаем b = 1.6

,

Принимаем ж/б плиту марки ФЛ 16.30

v для внутренней стены без подвала (стена 2):

= 1.2, = 1.1; k = 1.1, k_z = 1

при = 0.996, = 4.994, = 7.454

= ρ∙g = 2.17∙10 = 21.7

^, = (16∙0.5 + 21.7∙0.2)/(0.5+0.2) = 17.63

с_II = 19.4

Рис.3 – График определения ширины подошвы (стена 2)

b ≈ 2 м – требуемая ширина подошвы фундамента.

Принимаем b = 2

,

Принимаем ж/б плиту марки ФЛ 20.30

v для внутренней стены с подвалом (стена 5):

= 1.2, = 1.1; k = 1.1, k_z = 1

при = 0.996, = 4.994, = 7.454

= ρ∙g = 2.17∙10 = 21.7

^, = (16∙0.5 + 21.7∙1.1)/(0.5+1.1) = 19.92

с_II = 19.4

= 1.1

;

Рис.4 – График определения ширины подошвы (стена 5)

b ≈ 2.07 м – требуемая ширина подошвы фундамента.

Принимаем b = 2.4

Принимаем ж/б плиту марки ФЛ 24.30

v для внутренней стены без подвала (стена 3):

= 1.2, = 1.1; k = 1.1, k_z = 1

при = 0.996, = 4.994, = 7.454

= ρ∙g = 2.17∙10 = 21.7

^, = (16∙0.5 + 21.7∙0.2)/(0.5+0.2) = 17.63

с_II = 19.4

;

Рис.5 – График определения ширины подошвы (стена 3)

b ≈ 2 м – требуемая ширина подошвы фундамента.

Принимаем b = 2.0

,

Принимаем ж/б плиту марки ФЛ 20.30

v для внутренней стены с подвалом (стена 4):

= 1.2, = 1.1; k = 1.1, k_z = 1

при = 0.996, = 4.994, = 7.454

= ρ∙g = 2.17∙10 = 21.7

^, = (16∙0.5 + 21.7∙1.1)/(0.5+1.1) = 19.92

с_II = 19.4

= 1.1

;

Рис.6 – График определения ширины подошвы (стена 4)

b ≈ 2.03 м – требуемая ширина подошвы фундамента.

Принимаем b = 2.4

Принимаем ж/б плиту марки ФЛ 24.30.4д

2.4. Расчет конечной осадки.

Общие положения.

Расчет ведется методом послойного суммирования осадок элементарных слоев. Расчет осадки – расчет по II группе предельных состояний (по деформациям)заключается в сравнении двух состояний: рабочего и предельной:

S ≤ S_u, где

S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения

Метод послойного суммирования предполагает, что осадка находится от вертикальных напряжений, действующих по оси, проходящей через центр тяжести подошвы

, где

- безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;

- вертикальное напряжение от веса фундамента в рассматриваемом i-том слое;

- высота (мощность) i-того слоя;

- модуль общей деформации этого же i-того слоя