4) По полученным значениям строим график:
Точка пересечения R=f(b) и РII=f(b) определяет предварительное значение требуемой щирины подошвы фундамента bт=2,27 м.
По каталогу подбираем фундаментную плиту, ближайшую к требуемой bт=2,4 м2
Выбрали ФЛ24.30-3 с шириной b=2,4 м, hs=0,5 м
При этом корректируем значения глубины заложения фундамента d, среднего удельного веса грунта γ’II , приведённой глубины заложения фундамента d1, т.к. высота фундаментной плиты ФЛ24.30-3 равна 0,5 м вместо 0,3м предварительно принимавшейся ранее при вычислении d1 и R, соответственно d=2,3 м, hs=h=0,5 м.
Определение нового значения расчётного сопротивления R:
5) Конструкция стеновой части фундамента (стены подвала).
Для ее возведения используются 3 сплошных стеновых блока ФБС24.6.6-т), шириной 0,6 м и высотой 0,6 м длиной 2,4 м из тяжелого бетона и 1 ФБС12.6.3-т шириной 0,6 м и высотой 0,3 м длиной 1,2 м из тяжелого бетона. Высота стены подвала при толщинах пола подвала hcf = 0,2 м. и надподвального перекрытия – 0,3 м составляет 2,1 м, что соответствует суммарной высоте 4 стеновых блоков.
6) Проверяем фактическое среднее давление pIi под подошвой фундамента.
Собственный вес 1 пог. м фундамента QII складывается из веса железобетонной плиты ФЛ20.30-3, четырех бетонных стеновых фундаментных блоков сплошных ФБС (3 ФБС24.6.6-т и 1 ФБС12.6.3-т ) и пригрузки от пола подвала на внутренней консольной части ак опорной плиты (см. рис. 3.3):
QII =(b×h × γжб + bб×hб× γб×n + ак × hcf × γcf) × 1,0=
(2,4×0,5×24 + 0,6×0,6×22×3 + 0,6×0,3×22+0,9×0,2×22) × 1,0 = 60,48 кН/м.
Где γжб=24 кН/м3 - удельный вес железобетона фундаментной плиты ФЛ20.30-3
γб= γcf=22 кН/м3 - удельный вес бетона блоков ФБС и пола подвала
ак – вылет консольной части плиты в сторону обратной засыпки (и в сторону подвала при вычислении веса пола подвала, входящего в QII);. ак=(2,4-0,6)/2=0,9 м
Вес грунта на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны:
GII = ак × h×1 × γII =0,9×1,8×1×18= 29,16 кН/м,
γII = 18 кН/м3 – удельный вес обратной засыпки.
Итак, полная расчетная нагрузка, действующая на грунт на отметке подошвы фундамента при ширине опорной плиты b=2,4 м составляет:
NII + QII + GII= 487 + 60,48 + 29,16 = 576,64 кН/м.
Среднее напряжение рII под подошвой фундамента на 1 пог.м его длины составит:
Сравниваем полученное значение pII при принятых размерах фундаментной плиты ФЛ24.30-3 с расчетным сопротивлением R грунта основания:
рII =240,26 кПа<R = 272,25 кПа.
Разница значений pII и R в проекте для ленточных фундаментов не должна превышать 10%.
Так как разница значений pII и R составляет 13,31%, то ширина подошвы фундамента запроектирована неэкономично и необходимо её уменьшить. Но с учётом особенности смешанной конструкции, а именно разной глубины заложения фундаментов под стены и колонны, во избежание сильной разницы осадки оставим сплошной фундамент с запасом.
3.3. Подбор графическим методом размеров подошвы отдельно стоящего фундамента мелкого заложения для внутренней колонны здания.
Размер внутренних колонн жилого 12-этажного дома составляет 40 40 мм. Расчетная
нагрузка, действующая по обрезу фундамента: NII = 1386 Кн/м.
Высота Н = 38,2 м, отметка пола подвала –2,20 м.
Глубина заложения подошвы фундамента d = 2,7…3,0 м. Отметка пола первого этажа на
60 см выше планировочной.
1) Определение ширины подошвы отдельно стоящего фундамента графическим методом:
Задаёмся тремя размерами площади подошвы А отдельного фундамента под колонну:
А1=2м2, А2=4м2, А3=9м2.
2) Среднее давление под подошву фундамента определяется по формуле:
;
( i=1,2,3…), где
NфIIi- расчётная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах, определяется по формуле:
,
где γср- средний удельный вес грунта и материала фундамента, принимаемый равным 20 кН/ ;
d1 - приведенная глубина заложения внутренних фундаментов в подвале . d1=1,44 м
Находим
значения
в зависимости от Аi
3)Расчётное сопротивление грунта основания:
Коэффициенты остаются такими же, как при расчёте наружной стены, за исключением d1=1,44 м и γ’II. В данном случае грунтом, залегающим выше подошвы фундамента, будет грунт обратной засыпки. Его удельный вес можно принять γ’II =18 кН/м3
- при b=0
- при b=3
По полученным значениям строим график:
Точка пересечения R=f(b) и РII=f(b) определяет предварительное значение требуемой площади подошвы отдельного фундамента А=4,83 м2; со стороной b=2.22 м.
Так как требуемая ширина фундамента bТ=2,22 м больше максимального размера ширины одноблочного отдельного фундамента 2Ф, равного 2,1 м, конструируем составной фундамент из опорной плиты 2,4х2,4 м, высотой 30см или подколонника размером (1,2×1,2×0,9 м) и фундамента 2Ф12.9-2, используемого в качестве подколонника (рис.2,2).
Определяем новое значение R при ширине фундамента b=2,4 м:
Проверяем фактическое среднее давление под подошвой фундамента.
Для этого определяем вес самого фундамента Qф, вес колонны Qк, грунта на обрезах фундамента Gгр, вес пола подвала Gп
В соответствии с рис. 2.2 общий объем фундамента и грунта на его обрезах
Vo = 2,4 × 2,4 × 1,2 = 6,91 м3;
объем опорной плиты и подколонника
Vф = 2,4 × 2,4 × 0,3 + 1,2×1,2×0,9 = 3,02 м3;
объем грунта на опорной плите вокруг подколонника
Vгр = Vo - Vф = 6,91 - 3,024 = 3,89 м3.
Удельный вес конструктивных элементов фундамента принимаем равным 24 кН/м3.
Таким образом, вес самого фундамента
Qф = 3,02 × 24 = 72,48 кН.
Собственный вес колонны размером 0,4×0,4 м
Qk = 0,4 × 0,4 × 3 × 24 = 11,52 кН.
Собственный вес ригеля размером 0,4×0,4 м длинной 5,6 м
Qp = 0,4 × 0,4 × 5,6 × 24 = 21,50 кН.
Удельный вес грунта обратной засыпки принимаем равным 18 кН/м3.
Тогда вес грунта на обрезах фундамента
Gгр = 3,89 × 18 = 70,02 кН.
Вес пригрузки от бетонного пола подвала в пределах плана фундамента
Gп=(2,42-0,42) ×0,2×22=(5,76-0,16) ×0,2×22=24,64 кН.
QII= Qф+Qk+ Qр = 72,48+11,52+21,50=105,42 кН.
GII= Gгр+ Gп = 70,02+24,64=94,66 кН
рII =275,36 кПа<R = 324,12 кПа.
Разница значений pII и R в проекте для отдельно стоящих фундаментов не должна превышать 20%.
Так как разница значений pII и R составляет 17,71%, то ширина подошвы фундамента запроектирована экономично.
