1.5 Определения размеров подошв фундаментов по расчетному сопротивлению грунта основания

Рис 1.5 Деформации грунтов оснований

1. График зависимости осадки от давления

При приложение нагрузки, в грунте происходит деформации уплотнения (I фаза напряженного состояния)

В конце I фазы, т.е. уплотнения в точке n по краям фундамента появляется касательные напряжения (сдвиги)

Если на стадии уплотнения участка on, зависимость линейная, то в конце фазы уплотнения касательные напряжения τ уплотняют грунт

P_кр1- критическая нагрузка, на участке n-m – образуются сдвиги и в точке m проявляется 2-я критическая нагрузка, грунт исчерпает свою несущую способность по расчетному сопротивлению грунта основания.

Под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро клинообразного очертания, появляется поверхность скольжения, выпор грунта из под поверхности

В связи с этим СП (СНиП) ограничивают среднее давление по подошве фундамента расчетным сопротивлением грунта основания R т.е. необходимо соблюсти условие P_II≤R

P_II- среднее давление по подошве фундамента от основного сочетания расчетных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке γ_R=1

R- расчетное сопротивление грунта определяется по формуле

3

где    _c1 и _c2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице СП (СНиП);

k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (угол внутреннего тренияи удельное сцепление) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам;

М_, М_q, М_с - коэффициенты, принимаемые по таблице  СП;

k_z - коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; k_z = z₀/b + 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z₀ = 8 м);

b - ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной h_п допускается увеличивать b на 2h_п);

_II - удельный вес грунта под подошвой, кН/м³;

′_II - удельный вес грунта над подошвой, кН/м³;

с_II - удельное сцепление грунта под подошвойКПа

d₁ - глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле 4 При плитных фундаментах за d₁ принимают наименьшее расстояние от подошвы плиты до уровня планировки;

d_b - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);

4)

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

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³;

При бетонной или щебеночной подготовке толщиной h_п допускается увеличивать d₁ на h_п.

2.Фундаменты мелкого заложения, в отрытых котлованах.

2.1Типы фундаментов мелкого заложения. Область их применения.

Фундаменты мелкого заложения возводят в котлованах отрытых на проектную глубину (1-5м).

Такой способ производства работ при малых глубинах заложения подошвы фундаментов часто оказывается выгодным.

Основное назначение фундамента – это передать нагрузку от сооружения на грунт основания естественного или искусственного.

Прочность грунта основания меньше прочности кладки фундамента, поэтому. Площадь по которой передает фундамент нагрузку на грунт больше площади, по которым воспринимает нагрузку (по обрезу фундамента).Поэтому фундаменты устраивают расширяющимися сверху вниз, т.е. ступенями.

Различают фундаменты гибкие и жесткие

1)Гибкие-работают на изгиб. Деформации изгиба учитывают при распределении давления на грунт. Они выполнены всегда из ж\б. Хорошо сопротивляются изгибу, рассчитываются на прочность.

2) Жесткие фундаменты преимущественно работают на сжатие. Они могут быть выполнены из бетона, бутобетона, бутовый кладки.На прочность они не рассчитываются.

Схема развития жесткого фундамента

α-угол жесткости.

α≤45° -промышленные гражданские здания

α≤30° мосты

Основные типы фундаментов являются -отдельно стоящие, ленточные, сплошные плитные, массивные фундаменты.

Отдельно стоящие фундаменты под колонны могут быть выполнены в монолитном исполнении и в сборном.

а)монолитные б)сборные

в) отдельно-стоящие фундаменты в сочетание с балками под стены

г)ленточный фундамент под колонны

д) перекрестные ленты

е)сплошные плитные под стены колонн

ж) ленточные сборные фундаменты под стены

Рис 2.1

Отдельно стоящие фундаменты (рис 2.1 а,б) под колонны а в сочетании с фундаментными балками (рис 2.1 в) под стены.

Ленточные фундаменты под колонны (рис 2.1 г) позволяют устранить неравномерность осадок отдельных колон в ряду, а перекрестные ленты (рис 2.1, д) позволяют устранить неравномерность осадок здания в целом.

Сплошные плитные фундаменты используют при больших нагрузках и на слабых грунтах.

При устройстве ленточных фундаментов под стены в случае залегания пылевато-глинистых грунтов, отсыпается песчаная подготовка 6-10см и на нее укладывается блок подушка.

Чтобы блоки работали одновременно и обеспечивали равномерность осадк, укладывают непрерывную арматуру.

Под монолитные конструкции устраивают бетонную подготовку для того чтобы.

-избежать вытекание молока из бетонной смеси;

-перемешивание бетонной смеси с грунтом в слабых песчаных грунтах;

-и для обеспечения удобства при монтаже арматуры.

Верх фундаментов заканчивается в зависимости от опирающихся на них конструкций.

В случае ж\б каркаса, обрез фундамента назначается на 150 мм ниже отметки чистого пола, чтобы иметь возможность произвести засыпку пазух до монтажа колонн.

В случае металлического каркаса обрез фундаментов назначается на -0,5

…-1,0; 1,2м, ниже отметки чистого пола чтобы закрыть базу колонн.

В плотных пылевато-глинистых грунтах подготовку можно не устраивать, а величину защитного слоя принимать 6-8см.

В случае, если фундамент центрально нагружен, то его форму принимают квадратной.

Если внецентренно нагруженный-прямоугольный.