4.2. Определение площади подошвы фундамента.

Площадь А_тр подошвы фундамента определяем по формуле:

А_тр = N_{col II} / (R²_усл - _mtd) = 1562,99 / (114,43 - 201,8) = 19,93 м², где _mt = 20 кН / м³ - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

4.3. Выбор фундамента и определение нагрузки на грунт.

Принимаем фундамент ФД15-2 с размерами подошвы l = 4,8 м, b = 4,2 м, тогда

А = l  b = 20,16 м², Н_ф = 1,8 м, объём бетона V_fun = 13,3 м³.

Вычисляем расчетные значения веса фундамента и грунта на его уступах:

G_{fun II} = V_fun _b  _f = 13,3  251 = 332,5 кН;

V_g = lbd - V_fun = 4,8  4,20  1,8 – 13,3 = 22,99 м³;

G_{g II} = V_g  k_pз  _II  _f = 22,99  0,95  17,76  1 = 387,77 кН.

Все нагрузки, действующие на фундамент, приводим к центру тяжести подошвы:

N_{tot II} = 1562,99 + 387,77 + 332,5 = 2283,26 кН;

M_{tot II} = 487,52 + 59,1  1,8 = 593,9 кН  м;

Q_{tot II} = Q_{col II} = 59,1 кН.

4.4. Расчетное сопротивление грунта.

Уточняем расчетное сопротивление R для принятых размеров фундамента

(b = 4,2 м, l = 4,8 м, d = 1,8 м):

126,5 кПа.

4.5. Давление на грунт под подошвой фундамента.

Определяем среднее P_{II mt}, максимальное P_{II max} и минимальное P_{II min} давления на грунт под подошвой фундамента:

= 150,08 кПа;

= 76,43 кПа;

P_{II max} = 150,08 кПа < 1,2R = 1,2  126,5 = 151,8 кПа;

P_{II min} = 76,43 кПа > 0.

Т.к. грузоподъемность мостового крана Q₂ = 16 т < 75 т, то отношение проверять не требуется.

113,26 кПа < R = 126,5 кПа.

Все условия ограничения давлений выполнены.

Эпюра контактных давлений по подошве фундамента приведена на рисунке 3.

4.6. Расчет осадки методом послойного суммирования.

Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента М-5.

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой в соответствии с п.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83:

_zg,0 = [_IId_w + _{sb II} (d - d_w)] = [17,760,75 + 8,9  (1,8 – 0,75)] = 22,66 кПа.

Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:

_{zp 0} = P₀ = P_{II mt} - _zg,0 = 113,26 – 22,66 = 90,59 кПа.

Соотношение сторон подошвы фундамента: .

Значения коэффициента  устанавливаем по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83.

Для удобства пользования указанной таблицей из условия: принимаем толщину элемента слоя грунта h_i = 0,2  b = 0,2  4,2 = 0,84 м.

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 8.

Определение осадки.

Таблица 8.

zi, м		zi + d, м		zp = P0, кПа	zg = zg,0 + + sb,i  ziт, кПа	0,2zg, кПа	Е, кПа
0	0	1,8	1,000	90,59	22,66	4,53	7000
0,84	0,4	2,64	0,964	87,36	30,14	6,03	7000
1,68	0,8	3,48	0,817	74,03	37,61	7,52	7000
2,52	1,2	4,32	0,633	57,36	45,09	9,02	7000
3,36	1,6	5,16	0,479	43,36	52,57	10,51	9000
4,2	2,0	6	0,364	32,96	60,04	12,01	40000
5,04	2,4	6,84	0,281	25,48	67,52	13,5	40000
5,88	2,8	7,68	0,222	20,12	74,83	14,97	40000
6,72	3,2	8,52	0,178	16,11	82,15	16,43	40000
7,56	3,6	9,36	0,146	13,23	90,92	18,18	40000
8,4	4,0	10,2	0,121	10,98	99,69	19,94	40000

Граница слоя супеси и слоя суглинка условно смещена до глубины z_i = 2,52м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 2,5 м), а граница суглинка и песка смещена до глубины z_i = 3,36 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 3,63). На глубине H_c = 7,8 м от подошвы фундамента выполняется условие СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ):

_zp= 16,11 кПа  0,2_zg = 16,43 кПа,

поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до ГСТ.

Осадку основания определяем по формуле:

= 0,0289 м = 2,89 см.

Условие S = 2,89 см < S_u = 8,0 см выполняется (значение S_u = 8,0 см принято по таблице прил.4 СНиП 2.02.01-83).

Рис.3 Расчетная схема распределения напряжений в основании фундамента на естественном основании по оси Л-5