Определение основных размеров фундамента на естественном основании

Определение площади подошвы фундамента производится из расчета по деформациям:

При этом должно выполняться условие:

Где:

· Р – среднее давление под подошвой фундамента, КПа.

· R – расчетное сопротивление грунта основания, КПа, определяемое по формуле (15)

Исходя из этого условия, определяем размеры подошвы фундамента, а затем приступаем к расчету осадки S и проверке условия (13).

(15)

Где: g_с1 и g_с2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по таблице 5.

K - коэффициент, принимаемый равным: k ₁ = 1, если прочностные характеристики грунта (j_II и с_II) определены непосредственными испытаниями, и k ₁ = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1 СниП 2.02.01-83*

М_g, М_q, M_c - коэффициенты, принимаемые по таблице 6 (табл. 4 СниП 2.02.01-83*)

k_z - коэффициент, принимаемый равным:

· при b < 10 м – k_z = 1

· при b ³ 10 м – k_z = z₀ / b + 0,2 (здесь z₀ = 8 м);

b – ширина подошвы фундамента, м;

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

g^/_II – то же, залегающих выше подошвы;

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

d ₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

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

h_cf – толщина конструкции пола подвала, м;

g_cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³

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

Таблица 5

Грунты	Коэффициент g_с ₁	Коэффициент g_с ₂ для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте L / H, равном
4 и более	1,5 и менее
- Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых	1,4	1,2	1,4
- Пески мелкие	1,3	1,1	1,3
- Пески пылеватые:
· маловлажные и влажные	1,25	1,0	1,2
· насыщенные водой	1,1	1,0	1,2
- Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя I_L £ 0,25	1,25	1,0	1,2
- Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя 0,25 < I_L £ 0,5	1,2	1,0	1,1
- Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя I_L > 0,5	1,0	1,0	1,0

Для зданий с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента g_с2 принимается равным единице.

Таблица 6

Угол внутреннего трения, j _II, град.	Коэффициенты	Угол внутреннего трения, j _II, град.	Коэффициенты
М_γ	M_q	М_c	М_γ	M_q	М_c
		1,00	3,14		0,69	3,65	6,24
	0,01	1,06	3,23		0,72	3,87	6,45
	0,03	1,12	3,32		0,78	4,11	6,67
	0,04	1,18	3,41		0,84	4,37	6,90
	0,06	1,25	3,51		0,91	4,64	7,14
	0,08	1,32	3,61		0,98	4,93	7,40
	0,10	1,39	3,71		1,06	5,25	7,67
	0,12	1,47	3,82		1,15	5,59	7,95
	0,14	1,55	3,93		1,24	5,95	8,24
	0,16	1,64	4,05		1,34	6,34	8,55
	0,18	1,73	4,17		1,44	6,76	8,88
	0,21	1,83	4,29		1,55	7,22	9,22
	0,23	1,94	4,42		1,68	7,71	9,58
	0,26	2,05	4,55		1,81	8,24	9,97
	0,29	2,17	4,69		1,95	8,81	10,37
	0,32	2,30	4,84		2,11	9,44	10,80
	0,36	2,43	4,99		2,28	10,11	11,25
	0,39	2,57	5,15		2,46	10,85	11,73
	0,43	2,73	5,31		2,66	11,64	12,24
	0,47	2,89	5,48		2,88	12,51	12,79
	0,51	3,06	5,66		3,12	13,46	13,37
	0,56	3,24	5,84		3,38	14,50	13,98
	0,61	3,44	6,04		3,66	15,64	14,64

Среднее давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

Где:

· N – суммарная нагрузка от надземной части здания;

· G – собственный вес фундамента, определяемый по конструктивным чертежам фундамента исходя из удельного веса, или же из веса отдельных блоков сборного фундамента, кН;

· G_гр – вес грунта на уступах фундамента определяется, исходя из из объема и удельного веса грунта, кН;

· А – площадь фундамента (для ленточных фундаментов: )

При расчете внецентренно-нагруженного фундамента добиваются выполнения условия:

Или аналогично ему:

При этом должно быть:

Здесь:

· M₀ – суммарный момент относительно центра подошвы фундамента

· е₀ – эксцентриситет внешних сил,

· - длина фундамента в направлении момента

Таким образом при определении Р и R необходимо знать площадь фундамента , а так же глубину заложения d.

Эти размеры задаются предварительно, исходя из формул или опыта проектирования, а затем проверяется выполнение условий (14) и (13) и производится расчет конструкции фундамента.

4.1 Предварительное определение размеров фундамента в плане.

Предварительно площадь фундамента любой формы в плане можно определить из выражения: