2. Определение толщины фундаментных стен

Толщина стен сборных фундаментов может приниматься меньше толщины надземных стен, но не меньше 130 мм (рис.1).

При столбчатых фундаментах необходимые размеры фундаментных балок принимают в зависимости от длины и толщины стены здания (рис.2).

1-1

Рис.2

3.Определение ширины ленточного фундамента

Предварительно ширину ленточного фундамента b, м при известном расчетном сопротивлении грунта основания R, кПа определяют только при действии центральной нагрузки. Расчет ведут методом последовательных приближений. В первом цикле в качестве исходного значения R принимают условное расчетное сопротивление R₀ .

b₁ =N₁₁ /(R₀-γ_ср·d), (3)

где N₁₁ – нормативная нагрузка на обрез фундамента, кН/м;

γ_ср – среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое обычно 20 кН/м3 ;

d - глубина заложения подошвы фундамента.

Полученное значение b₁ подставляют в формулу (4) определения расчетного сопротивления грунта основания R₁ (индекс 1 в данном случае обозначает номер цикла)

R₁=γ_c1·γ_c2 /k·[Μ_γ·k_z·b·γ₁₁+Μ_q·d₁·γ¹₁₁+( Μ_q-1)·d_b· γ¹₁₁+Μ_c ·с_II], (4)

где γ_c1 и·γ_c2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 6 приложение I;

15k – коэффициент, принимаемый k =1, если прочностные характеристики грунта (c и φ) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если указанные характеристики приняты по таблицам норм;

Μ_γ ; Μ_q ; Μ_c – коэффициенты принимаемые по таблице 7 приложение I;

k_z - коэффициент, принимаемый: k_z =1 при b < 10 м, k_z =z₀/b +0,2 при b ≥ 10 м (здесь b – ширина подошвы фундамента, м; z₀ =8 м);

γ₁₁ – расчетное значение средневзвешенного удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3. Средневзвешенное значение принимают от подошвы на глубину 0,5b;

γ¹₁₁ – то же, залегающих выше подошвы;

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5)

d₁ =h_s+h_cf··γ_cf / γ¹₁₁ , (5)

(здесь h_s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала м; h_cf - толщина конструкции пола подвала, м; γ_cf – расчетное значение удельного веса материала пола подвала, кН/м3);

d_b – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B≤20 м и глубиной более 2 м принимается d_b =2 м, при ширине подвала B>20 м принимается d_b =0 );

с_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

Во втором цикле приближений определяют b₂ по формуле (3), где вместо R₀ подставляют значение R₁. Значение b₂, подставленное в формулу (4) позволяет определить R₂. Сравнивают b₁ и b₂, если расхождение между ними не превышает 10%, то ширину подошвы при действии центральной нагрузки принимают равной b₂. В противном случае вычисления продолжают до тех пор, пока выполнится условие /1-b_i /b_i-1/≤ 0,1.

Предварительно ширину ленточного фундамента b, м при неизвестном расчетном сопротивлении грунта основания R, кПа можно определить графически – см. гл. 5 [4,основная литература].

Пример 2. Определить ширину ленточного фундамента под наружную несущую стену жилого дома. Исходные данные - см. пример 1.

Методом последовательных приближений определяем предварительно ширину подошвы ленточного фундамента по формуле (3):

1-й цикл –

b₁ =N₁₁ /(R₀-γ_ср·d)=480/200-20·1,45=2,81 м,

соответствующее расчетное сопротивление - по формуле (4)

R₁=γ_c1·γ_c2/k·[Μ_γ·k_z·b·γ₁₁+Μ_q·d₁·γ¹₁₁+

+Μ_c сII]=1,3·1,1/1·[1,68·1·2,81·19,2+7,71·1,45·18,14+

+9,58·4] = 474,4 кПа,

здесь γ_c= 1,3 по табл. 6 приложение I , т.к. в основании залегают пески мелкие;

γ_c2=1,1 по табл. 6 приложение I, т.к. сооружение имеет жесткую конструктивную схему с L/H≥4;

γ₁₁=19,2 кН/м3 – удельный вес грунта ниже подошвы фундамента на глубину 0,5b;

при φ_II=35⁰ несущего слоя основания в соответствии с таблицей 7 приложения I. Μ_γ =1,68;

– средневзвешенное значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента;

2-й цикл –

b₂ =N₁₁ /(R₁-γ_ср·d)=480/474,4-20·1,45=1,1 м

R₂=1,3·1,1/1·[1,68·1·1,1·19,2+7,71·1,45·18,14+9,58·4] = 395,5 кПа,

Делаем проверку /1-b₂/b₁/=0.61>0.1, следовательно, необходим следующий этап приближений.

3-й цикл –

b₃ =N₁₁ /(R₂-γ_ср·d)=480/395,5-20·1,45=1,31 м,

R₃=1,3·1,1/1·[1,68·1·1,31·19,2+7,71·1,45·18,14+9,58·4] = 405,23 кПа,

Делаем проверку /1-b₃/b₂/=0.19>0.1, следовательно, необходим следующий этап приближений.

4-й цикл –

17b₄ =N₁₁ /(R₃-γ_ср·d)=480/405,23-20·1,45=1,28 м,

R₄= 1,3·1,1/1·[1,68·1·1,28·19,2+7,71·1,45·18,14+9,58·4] = 403,8 кПа,

делаем проверку /1-b₄/b₃/=0.02<0.1, следовательно, требуемая ширина подошвы b=1,28 м.

Далее по ГОСТ 13580-85 (см. табл. 1÷3, приложение III) принимаем ближайшую по размеру фундаментную плиту – ФЛ 12.