3.3. Выбор вида фундамента и расчет по несущей способности грунта.

3.3.1.Расчет центрально-нагруженного, сборного ж/б, ленточного фундамента

Исходные данные:

Грунт – суглинки

ℑ_L = 0,7 – показатель текучести (СНиП 2-02.01-83 прилож.1)

е = 0,75 – коэф. пористости (СНиП 2-02.01-83 прилож.1)

С_п = 20 кПа – нормативное значение удельного сцепления (СНиП

2-02.01-83)

φ = 18^o – угол внутреннего трения (СНиП 2-02.01-83 прилож.2, таб.4)

R_o = 180 кПа – расчетное сопротивление грунта (СНиП 2-02.01-83 прилож.3, таб.3)

b = 0,6 м – ширина фундамента

ɣ_’н= 17 кН/м³ – расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента

ɣ_н= 18 кН/м³ – расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента

Расчетное сечение

I. Находим нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn:

d_fn = d_{o ,} где

d_o – величина принимаемая для суглинков согласно СНиП II-02.01-83 п.2.27; d_o = 2.9м

М_t – безразмерный коэф., численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемый по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», с.39.

Январь (I) = -10,2^oС;

Февраль (II) = -9,2^oС;

Март (III) = -4,3^oС;

Ноябрь (ХI) = -1,9^oС;

Декабрь (ХII) = -7,3^oС;

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания

грунта

d_f = К_h·d_fn ; где

К_h – коэф., учитывающий влияние теплового режима по таб.1 СНиП

2-02.01-83

К_h = 0,5 – для зданий с подвалом

d_f = К_h·d_fn = 0,5 · 1,31 = 0,655 м

По конструктивным соображениям принимаем d₁ = 1,7 м (ниже уровня пола подвала на 0,72 м)

d = 0,72

II. Определяем ширину b ленточного фундамента, используя формулу:

, где

Nⁿ = 84 кН/м – нагрузка на 1 п.м фундамента в уровне пола подвала

R^o = 180 кПа – расчетное сопротивление грунта основания (СНиП

2-02.01-83 таб.3, прилож.3)

ɣ_ср = 20 кН/м³ – средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах

Принимаем ширину ленточного фундамента:

b_ф = 0,6 м

III. Для фундаментов под внутреннюю стену определяем величину расчетного сопротивления грунта, используя формулу СНиПа 2-02.01-83

, где

ɣ_с1 и ɣ_с2 – коэф. условия работы таб.3, которые зависят от конструктивных особенностей здания и вида грунта

ɣ_с1 = 1,1

ɣ_с2 = 1,0

R = 1,1 – прочностные характеристики грунта

М _ɣ = 0,43 безразмерныекоэф. находим по таб.4 СНиПа 2-02.01-83

М_q= 2,73 в зависимости от величины угла внутреннего трения

М_с = 5,31 φ =18^o

R_z = 1, т.кb< 10 м

ɣ_н^’ = 17 кН/м³

ɣ_н = 18 кН/м³

d₁ = 1,7 м

b_ф = 0,6 м

= 189,741 КПа

Окончательный расчет ширины подошвы фундамента:

Окончательно принимаем b_ф = 0,6 м

IV. Расчет прочности фундамента по несущей способности. Расчетное напряжение на грунт под подошвой фундамента от расчетных нагрузок определяется формулой:

Материалы: бетон класса В 12,5

R_b = 7,5 МПа согласно СНиП 2-03.01-84 таб.13 «Бетонные и ж/б

R_bt = 0,66 МПа конструкции»

арматура класса А-III

R_s = 355 МПа – по таб.22 СНиПа 2-03.01-84

Поперечная сила у грани стены: Q = р_гр· с

р_гр = 168.6 кПа; с = 0,1 м

Q = 168,6· 0,1 = 16,86 кН

Q≤φ_b3·R_bt·h_o

φ_b3 = 0,6 (для тяжелого бетона)

R_bt = 0,66МПа

h_o = h – a

a = а_зс + d/2 = 30 + 10/2 = 3,5см

h_o = 30 – 3,5 = 26,5 см

Q = 16.86 кН ≤ 0,6· 0,66 · 26,5 · [10] = 104.94 кН

16,86 кН ≤ 104,94 кН – условие соблюдено

Рассчитываем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

М = 0,125 · р_ср· (b_ф – b₁)²· ℓ

М = 0,125 · 168,6 · (0,6 – 0,4)²· 1 = 843 н · м

В качестве рабочих стержней принимаем арматуру ф 6 А-IIIc расчетным сопротивлением R_s = 355 МПа (таб.22 СНиПа)

Определяем площадь сечения арматуры на 1 м плиты:

А_s= М/0,9 · h_o· R_s

Принимаем стандартную сетку 150/250/6/4

А_s1 = 1,95

А_s2 = 0,5