Раздел II. Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу.

Тип фундаментов – ленточный фундамент мелкого заложения. Фундаменты по всей площади здания опираются на один слой. Основанием служит твердая супесь, имеющая расчетное сопротивление R_o = 278,4кПа.

Раздел III. Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения.

3.1. Определение глубины заложения фундаментов наружных и внутренних стен.

Глубина заложения фундамента определяется по формуле:

, где

hc – высота цоколя – разность отметок 0,00 и поверхности планировки, hc=0,8 м;

hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента (до пола подвала), hs =0,3 м;

hcf- толщина цементного пола подвала, hcf=0,2м;

hn - расстояние от чистого пола первого этажа до пола подвала, hn =2,2 м;

d=2,2+0,3+0,2-0,8=1,9м.

Определение глубины заложения фундамента от глубины промерзания

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется:

Где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания. При t=+10˚С в подвале k_h=0,6.

d_fn – нормативная глубина промерзания

d₀ = 0,28 – супесь и средней крупности песок

M_t = 32,8 – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в городе Елец.

Принимаем глубину заложения d=1,9м.

3.2. Определение размеров площади подошвы фундамента и разработка фундаментной конструкции.

Ширина фундаментной подушки

,

Где N_II =368кПа и 542кПа - расчетная вертикальная нагрузка для расчетов по второму предельному состоянию для стен 1и 2 соответственно

R_o=278,4кПа – расчетное сопротивление грунта рабочего слоя грунта

d= 1,9м – глубина заложения фундамента

y_ср= 20кН/м3 - осредненное значение удельного веса материалов фундамента и грунтовой пригрузки, принимаемое γср=20

Для стены 1: b¹= м

Для стены 2: b²= м

Требуемая ширина b подошвы фундамента не должна превышать

стандартной ширины по («Каталог конструктивных элементов фундаментов

гражданских и административных зданий»): для ленточных фундаментов максимальная ширина b=3,2 м.

По каталогу выбираем фундаментную плиту с шириной ближайшей

к требуемой b=1,53 и 2,26м. Выбрали ФЛ16.24 шириной b=1,6м, длиной l=3,0 м, высотой h=0,3м, 3-й несущей способности (допустимое среднее давление под подошвой до 350 кПа)- для стены 1.

Выбрали ФЛ24.24 шириной b=2,4 м, длиной l=3,0 м, высотой h=0,5 м, - для стены 2.

При этом корректируем значения глубины заложения фундамента d для стены 2, т.к. высота фундаментной плиты ФЛ24.24 равна 0,5 м вместо

0,3м:

d= 2,2-0,8+0,2+0,5=2,1м

Площадь подошвы фундамента должна соответствовать условию:

pII≤R,

где pII – среднее давление на грунт под подошвой фундамента от расчетной

нагрузки второго предельного состояния;

R – расчетное сопротивление слоя грунта, на который опирается подошва

фундамента.

Собственный вес 1 пог. м фундамента Q_II складывается из веса железобетонной плиты ФЛ16.24 (ФЛ24.24 ), трех бетонных стеновых фундаментных блоков сплошных ФБС 24.4.6(ФБС 24.4.6), одного доборного ФБС 24.4.3 и одной кирпичной кладки (высотой 8 см) и пригрузки от пола подвала на внутренней консольной части а_к опорной плиты

Q_II=b*h* _жб+ b_б*h_б* _б*n+ b_кирп*h_кирп* _кирп+а_к* h_cf* _cf

Удельный вес бетона блоков ФБС и пола подвала принят равным γ_б=γ_cf =22 кН/м3.

Удельный вес железобетона фундаментной плиты ФЛ принят равным γ_жб =24 кН/м3.

Удельный вес кирпичной кладки принят равным γ_кирп =17 кН/м3.

Вес грунта на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны:

G_II = а_к × h×1 × γ _оз

а_к=0,5 и 0,9м– вылет консольной части плиты в сторону обратной засыпки (и в сторону подвала при вычислении веса пола подвала, входящего в Q_II);

γ _оз = 18кН/м3 – удельный вес обратной засыпки.

Для стены 1 G_II=0,5*1,9*1*18=17,1кН/м

Для стены 2 G_II=0

Для стены 1 =34,34кН/м

Для стены 2 =51,78кН/м

Итак: – среднее давление на грунт составляет

Для стены: р¹_II=(368+17.1+34,34)/1,6=262,15кПа

Для стены 2: р²_II=(542+0+51,78)/2,4=247,4кПа

Проверка расчетного сопротивления грунта основания по II-му предельному состоянию по формуле :

, где

_с1 и _с2 – коэффициенты условий работы,

- коэффициент для пылевато-глинистых грунтов,

_с2 = 1,05 - для пылевато-глинистых грунтов для сооружений с полужесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения к высоте ;

k=1– коэффициент для грунтов, прочностные характеристики которых ( и с) определены непосредственными испытаниями;

М_ , М_q , M_c – коэффициенты, принимаемые для

, ;

k_z=1 – коэффициент при b<10 м.;

b =1,6 и 2,4м– ширина подошвы фундамента

γII =18,82 кН/м3 – удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента

=18,3 и 18,82 кН/м3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента во взвешенном состоянии, определяется по формуле

Для стены 1 = =18,3 кН/м3

Для стены 2 = =18,82 кН/м3

С_II=13кПа– расчетное значение удельного сцепления супеси- грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента,

d₁ – приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

, где

=0,3 и 0,5 м– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

м. – толщина конструкции пола подвала;

- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала;

=18,3 и 18,82м - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента во взвешенном состоянии

Для стены 1

d¹₁=0,3+0,2*22/18,3=0,54м

Для стены 2

d²₁=0,5+0,2*22/18,82=0,73м

d_b =1,4м – глубина подвала.

Найдем R для стены 1:

R¹= =225кПа

Сверим полученные значения

Для стены 1 p_II=262,15кПа R=225,0кПа условие не выполнено, принимаем ближайшую по размеру в сторону увеличения типовую фундаментную плиту ФЛ20.24 с шириной b=2,0 м, высотой hs=0,5 м и определяем новое значение R при такой ширине плиты:

R¹= =230,7кПа

Определяем новые значения Q_II и G_II с учетом новой фундаментной плиты. =45,22кН/м

G_II=0,7*1,9*1*18=23,94кН/м

p¹_II=(368+45,22+23,94)/2,0=218,6кПа

р_II=214,83< R= 230,7кПа условие выполнено

*100%=5,3%

Превышение расчётного сопротивления R над средним давлением, действующим под подошвой ленточного фундамента р_II не должно составлять более 10%. Условие выполнено,следовательно, фундамент подобран экономично.

Для стены 2:

R²= =253,2кПа

Для стены 2 p_II=247,4кПа < R=253,2кПа условие выполнено

*100%=2,3%, фундамент подобран экономично.