Эпюра распределения напряжений zp , zg

II. Фундаменты мелкого заложения на искусственном основании в виде грунтовой подушки

1. Выбор глубины заложения фундамента

1.1. Глубина заложения фундамента зависит от:

• климатического района строительства (глубины промерзания грунта);

• технологических особенностей проектируемого здания (наличия подвалов, технологических каналов, расположенных в подземной части здания, технологических отстойников, водящих боровов, подводящих трубопроводов и др.);

• конструктивных особенностей проектируемого здания или сооружения;

• фактора инженерно-геологических условий.

Учитывая то, что данная расчётно-графическая работа – учебная, принимаем глубину заложения фундамента из предыдущем расчёте, т.е.

Под подошвой фундамента находится песок мелкозернистый, поэтому в учебных целях принимаем подушку из суглинка (γ_s = 26,3 кН/м³ , γ = 20 кН/м³, W = 15 %) со следующими физико-механическими свойствами:

• определяем коэф. пористости

Принимаем γ_d = 16,52 кН/м³ ;

- определяем показатель текучести

Вывод: Исходя из анализа инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей здания, принимаем глубину заложения фундамента d = 3,0 м. Грунтовую подушку выполняем из суглинка с характеристиками: C = 34 кПа, E = 24,5 МПа, φ = 24,5˚.

2. Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

2.1. Предварительно размеры фундамента в плане определяются по краевому расчетному сопротивлению R _кр. при ширине фундамента b = 1м:

(1)

где - коэффициенты условий работы оснований ( ) и соору­жений ( ) принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

К – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характе­ристики грунта ( и С) определены непосредственными ис­пытаниями, К = 1,1, если  и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений";

- коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

k_z – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

b < 10м, к_z = 1

b > 10м, к_z = Z₀/ b+0,2 (Z₀ = 8,0 м)

b - ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

- расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

- расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

кН/м³

- удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

C_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных (помещений) зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d₁ = d):

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

h_cf - толщина пола подвала, м.

- удельный вес конструкции пола подвала.

d_в - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола.

Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где α- соотношение сторон фундамента ( = l/b = 1) или сторон сечения колонны или сооружения

По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается со­противление грунта основания по формуле (1):

I. 1) При b = 1 м, R = 324,37 кПа

2) A = м²

3) м

4)

II. 1) При b = 4,5 м, R = 390,24 кПа

2) A = м²

3) м

III. 1) При b = 4,0 м, R = 380,83 кПа

2) A = м²

3) м

Проверка целесообразности дальнейшего подбора:

Прекращаем подбор.

Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для, т.е. принимаем b = 4,1 м, а l = 4,1 м, соответственно м² ; R = 380,83 кПа.

2.2. Проверяем контактные напряжения.

1. ;

2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

кПа

N, M_x, M_y - усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

W_x, W_y - момент сопротивления подошвы фундамента

м³