3.1.2 Сечение 2-2

3.1.2.1 Определение размеров фундамента

Расчёт будем вести по первой скважине. Глубина заложения , схема фундамента и ориентировочный разрез показаны на рисунке 3.1, в стакан

фундамента устанавливается колонна сечением 60х40см, нагрузки действующие

на фундамент равны N_II = 2425,4 кН; Q_II = 35,2 кН; M_II = 116,4 кН·м (см.табл.1.2)

Рисунок 3.1 – Схема фундамента

Грунтовые условия согласно таблице 2.4:

Первый слой – растительный, мощностью 0,2 м, удельный вес – 14,6 кН/м³; второй слой – песок мелкий, мощностью 3,3 м, удельный вес – 17,0 кН/м³; третий слой – песок крупный, средней плотности, насыщенный водой мощностью 2,0 м, удельный вес –19,9 кН/м³, с=0,67кПа,  =35,45⁰, Е =35,0 МПа, R₀ =500 кПа.

Определяем площадь подошвы фундамента в плане:

, (3.2)

где: γ_ср = 20 кН/м³ – среднее значение удельного веса мате­риала фундамента и грунта на его уступах;

N_II = 2425,4 кН – сжимающее усилие;

d = 3,95 м – глубина заложения фундамента;

R₀ – расчётное сопротивление слоя, находящегося под подошвой фундамента.

.

Так как фундамент внецентренно загружен, то увеличиваем площадь фундамента на 10 %: А = 5,76 + 0,10·5,76 = 6,34 м².

Так как фундамент столбчатого типа и колонна прямоугольного сечения, то

фундамент в плане имеет прямоугольную форму и размеры определяется по формуле:

(3.3)

η – коэффициент соотношения сторон, η = 1,5;

Принимаем b = 2,0 м.

Определяем длину фундамента:

(3.4)

Определяем расчётное сопротивление грунта основания:

, (3.5)

где: γ_с1 , γ_с2 – коэффициенты условий работы (принимаем по табл. В.2 [1]:

γ_с1 = 1,4; γ_с2 =1,4; при );

k = 1,1, так как прочностные характеристики грунта приняты на основе статистических данных;

М_γ = 1,74, М_q = 7,95, М_с = 9,76 (принимаем по табл. В.3 [1], при φ^II = 35,45°);

k_z = 1;

_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (на глубину ), кН/м³;

(3.6)

Удельный вес грунта, при наличии уровня подземных вод, определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле:

(3.7)

_s – удельный вес частиц грунта, кН/м³;

_w – удельный вес воды, _w =10 кН/м³;

е₀ – коэффициент пористости грунта.

 ^/_II – осреднённое значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента:

с _II =0,67 кПа – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно ниже подошвы фундамента;

d₁ = d = 3,95 м – так как нет подвала;

d_b – глубина подвала; d_b =0.

По формуле (3.5) получим:

_{Уточняем значение ширины при R =1052,28кПа по формуле (3.2):}

( > на 10%), т.к. фундамент внецентренно нагружен.

Ширина по формуле (3.3):

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов _II , залегающих ниже подошвы фундамента (на глубину ), кН/м³ по формуле (3.6):

По формуле (3.5) получим:

Поскольку вычисленное значение R отличается от предыдущего менее чем на 5%, то принимаем b=1,4 м.

Длина фундамента по формуле (3.4):

При расчете внецентренно нагруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:

(3.8)

где W – момент сопротивления площади подошвы фундамента для прямоугольных фундаментов:

Проверяем выполнение условий (3.8):

Все условия выполняются, при этом P_ср<R₁ на 12,5%, что меньше 20% и P_max<1,2R₁ на 7,06%, что меньше 10%. Следовательно, размеры фундамента подобраны правильно.

_{Следовательно,} принимаем размер фундамента: