5. Проектирование фундаментов на естественном основании

5.1 Определение предварительных размеров подошвы фундамента

Нормативную глубину промерзания грунта, если она менее 2,5 м, определяется по формуле

d_fn = d₀ , (5.1)

где М_t - коэф-т, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных температур за зиму в данном районе М_t=34

- d₀ глубина промерзания в см, зависящая от вида грунта, для песков пылеватых d₀=28см

d_fn = 28 =163 (см),

Рассчётная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле

d_f= d_fn *K_h, (5.2)

где - K_h коэф-т, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов стен и колонн, принимаемый по т. 4.5 методических указаний, K_h=0.6

d_f= 1.63*0.6=1.0 (м),

принимаем глубину заложения фундамента в 1.5 м от поверхности земли.

Проектируем фундамент стаканного типа под колонну по оси 2А, сечением 400х400мм, по оси 2Б, сечением 500х500мм, производственного, пятиэтажного здания, с полным ж/б каркаса. Приняв глубину заложения фундамента в 1.5 м от поверхности земли, основанием для фундамента будут служить песок пылеватый средней плотности, влажный, h=4.2 м, γ₂ = 19.1кН/м³, е=0.6, Е=20МПа, R₀=150 кПа .

Предварительную площадь подошвы фундамента под колонну по оси 2А определяем по формуле

, (5.3)

где N_0II – расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента N_0II=1550 кН

R₀ – расчетное сопротивление грунта основания, R₀=150 кПа

γ_ср – средний удельный вес грунта и материала фундамента(железобетон), принимаемый равным 20 кН/м³

d₁ – глубина заложения фундамента от планировочной отметки, d₁=1.65м

Принимаем квадратный фундамент, так как проектируем фундамент под квадратную колонну 400х400мм

Для квадратного фундамента ширина фундамента определяеся по формуле

b = (5.4)

b = = 3.64(м)

Предварительную площадь подошвы фундамента под колонну по оси 2Б

Принимаем квадратный фундамент, так как проектируем фундамент под квадратную колонну 500х500мм

b = = 3.9(м)

5.2 Определение расчетного сопротивления грунта основания по прочностным характеристикам грунта основания.

Расчетное сопротивление грунта основания определяют по формуле

(5.5)

где γ_c1, γ_c2 – коэф-ты условий работы, принимаемые по т. 4.6 методических указаний, γ_c1=1.25, γ_c2=1.0

k - коэф-т надежности по грунту, k=1.0

М_y, М_q, М_c – коэф-ты, зависящие от угла внутреннего трения φ_II, принимаемые по т. 4.7 методических указаний,

- для угла внутреннего трения φ_II =29.2 определяем коэф-ты интерполяцией М_y = 1.065, М_q=5.26, М_c=7.675

k_z – коэф-т, при b<10м k_z=1.0

b – предварительная ширина подошвы фундамента, b=3.64м

γ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на глубину 0.5b, γ_II=19.1 кН/м³

γ^'_II – то же, залегающих выше подошвы в пределах глубины d₁=1.65 м

γ^'_II определяется по формуле

γ^'_II = (5.6)

γ^'_II =

С_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, С_II=3.64 кПа

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооруженийот уровня планировки

R=

После определения расчетного сопротивления грунта R уточняем размеры подошв фундаментов. Фундамент по оси А2.

b = = 2.3(м)

При внецентренной нагрузке (действие момента) площадь подошвы фундамента увеличивается на 10-20%. Принимаем ширину фундамента b=2.4 м, l=2.4 м, площадь подошвы А=5.76 м²

Фундамент по оси Б2.

b = = 2.5(м)

Принимаем ширину фундамента b=2.6 м, l=2.6 м, площадь подошвы А=6.76 м²