II. Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения.

1. Определение расчетных нагрузок.

Нагрузки и воздействия классифицируются и определяются в соответствии со СНиП 2.01.07-85.Согласно им они подразделяются на постоянные (собственный вес конструкций, давление грунта и т.п.) и временные. Последние в свою очередь могут быть длительными (вес оборудования, складируемых материалов и т.п.), кратковременными (крановые, от транспортных средств, людей, снега и т.п.) и особыми (сейсмические, аварийные и т.п.).

Нагрузки рассчитываются при разных сочетаниях: основном, когда учитываются постоянные, а также временные длительные и кратковременные; особом, состоящем из постоянных, временных длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.

Проектирование фундаментов и расчет оснований производится по расчетным нагрузкам. Согласно п. 1.3. СНиП 2.01.07.-85 “Нагрузки и воздействия”.

Вычисляем расчетные нагрузки на ленточный фундамент.

Для расчетов по первой группе предельных состояний:

Ось А и В (внешнее стены)

N_I^A=n(N_П + N_пп)+n^/n_e(N_в + N_вп)=1,1 х (341 + 14) + 1,4 х 0,9 х (22 + 2) = 420,74кН/м

Ось Б (колонна)

N_I^A=n(N_П + N_пп)+n^/n_e(N_в + N_вп)=1,1 х (894 + 65) + 1,4 х 0,9 х (142 + 3) = 1237,6кН

Для расчетов по второй группе предельных состояний:

Ось А (стена)

N_II^A = (N_П + N_пп)+ n_e(N_в + N_вп)=(341 + 14) + 0,9 х (22 + 2) = 376,6 кН/ м

Ось Б (колонна)

N_II^Б = (N_П + N_пп)+ n_e(N_в + N_вп)=(894 + 65) + 0,9 х (142 + 3) = 1089,5 кН

2.2 Определение глубины заложения фундамента.

А) Конструктивные требования.

1) По оси А и В (внешняя стена, ленточный фундамент):

d = = 2,2 - 0,6 + 0,2 + 0,3 = 2,1 м, где:

- разность отметок пола первого этажа (±0.00) и пола подвала(высота подвала);

- высота цоколя – разность отметок ±0.00 и поверхности планировки DL;

- толщина пола подвала;

- толщина слоя грунта выше подошвы фундамента (до низа пола подвала).

Рис. 2.1

2)По оси Б ( внутренняя стена, столбчатый фундамент):

d = = 2,2 - 0,6 + 0,2 + 0,9 = 2,7 м, где:

- разность отметок пола первого этажа (±0.00) и пола подвала(высота подвала);

- высота цоколя – разность отметок ±0.00 и поверхности планировки DL;

- толщина пола подвала;

- толщина слоя грунта выше подошвы фундамента (до низа пола подвала).

Т.к. уровень грунтовых вод находится выше уровня заложения фундамента, то мы искусственно понизим уровень грунтовых вод на момент строительства с последующей гидроизоляцией фундамента.

Рис 2.2

Б) Климатические условия.

Для того, чтобы определиться с глубиной заложения фундамента, необходимо определить расчетную глубину промерзания грунта:

d_f = k_h*d_fn,

где d_fn – нормативная глубина промерзания;

k_h = 0,6 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый по таблице 1 СНиП 2.02.01-83^* “Основания зданий и сооружений”.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

При отсутствии данных нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn м следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле:

d_fn = d­₀*(M_t)^0,5,

где M_t – безразмерный коэффициент, численно равен сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП 23-01-9 “Строительная климатология табл.3 ”, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства – по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d₀ = 0,23.

Определяем M_t для города Ярославль:

M_t = 11,9 + 10,7 + 5,1 + 2,7 + 8,1 = 38,5.

Определяем нормативное значение глубины промерзания грунтов:

d_fn = 0,23*(38,5)^0,5=1,427м.

Определяем расчетную глубину промерзания грунта:

Расчетная глубина промерзания грунта d_f = 0,6*1,427 = 0,86 м.