2.4.5. Характеристика грунтовых условий.

φ_n=26^º; с_n=2,0 кПа; γ_II=γ′_II=18 кН/м³; е=0,75; Е=11 МПа; R₀=0,25 МПа; γ_с1=1,25; γ_с2=1,0; k=1,1; k_z=1,0.

2.4.6. Определение ширины подошвы фундамента.

Ориентировочно находим размер подошвы фундамента:

А=N_Sd,n/(R₀-γ_ср·d)=165,59/(250-20·1,77)=0,75 м.

b=А=0,8 м.

Подбираем фундаментную плиту марки Ф8, имеющую размеры:

ширину b=0,8 м, высоту h=0,3 м, длину l=2,38 м, массу m_ф=1150 кг=11,5 кН.

Находим величину безразмерных коэффициентов при φ_n=26^º:

М_γ=0,84; М_q=4,37; М_с=6,90;

L/H=48,11/20,4=2,36.

Находим коэффициент условий работы γ_с1=1,25; γ_с2=1,0; принимаем k=1,1.

Расчётное сопротивление грунта основания под фундаментной плитой марки Ф8:

R=γ_с1·γ_с2/k·[М_γ·k_z·b·γ_II+М_q·d₁·γ´_II+(М_q-1)·d_b·γ´_II+М_с·c_n]=1,25·1,0/1,0·[0,84·1,0·0,8·18+

+4,37·1,77·18+(4,37-1)·1,15·18+6,90·2,0]=293,6 кПа.

Определяем вес 1м фундаментной плиты марки Ф8

G_ф=γ·m_ф/l=10·1150/2,38=4832,6 Н =4,83 кН.

Вес грунта на обрезе фундамента

С_гр=(3,07-0,3-1,3)·((0,8-0,5)/2)·18=3,96 кН.

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой марки Ф8 от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах

Р_ср=(N_Sd,n+G_ф+G_гр)/(b·1)

Р_ср=(165,59+3,96+4,83)/(0,8·1)=217,975 кПа.

Согласно строительным нормам, условием применения расчёта по деформации является требование Р_ср≤R. В рассматриваемом случае оно выполняется Р_ср=217,97 кПа<R=293,6 кПа, недонапряжение составляет (293,6-217,97)/293,6·100%=25%.

Т.к Р_ср << R принимаем фундаментную подушку Ф12

Расчётное сопротивление грунта основания под фундаментной плитой марки Ф12:

R=γ_с1·γ_с2/k·[М_γ·k_z·b·γ_II+М_q·d₁·γ´_II+(М_q-1)·d_b·γ´_II+М_с·c_n]=1,25·1,0/1,0·[0,84·1,0·1,2·18+

+4,37·1,77·18+(4,37-1)·1,15·18+6,90·2,0]=275,5 кПа.

Определяем вес 1м фундаментной плиты марки Ф12

G_ф=γ·m_ф/l=10·1630/2,38=6848,73 Н =6,84 кН.

Вес грунта на обрезе фундамента

С_гр=(3,07-0,3-1,3)·((1,2-0,5)/2)·18=9,2 кН.

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой марки Ф12 от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах

Р_ср=(N_Sd,n+G_ф+G_гр)/(b·1)

Р_ср=(165,59+9,2+6,54)/(1,2·1)=250,8 кПа.

Согласно строительным нормам, условием применения расчёта по деформации является требование Р_ср≤R. В рассматриваемом случае оно выполняется Р_ср=250,8 кПа<R=275,5 кПа, недонапряжение составляет (275,5-250,8)/275,5·100%=8,9%.

2.4.7. Определение площади поперечного сечения арматуры фундамента.

В качестве материала фундамента берем бетон класса С16/20.

Тогда рабочая высота сечения: d=h-c=300-50=250 мм,

где с=а+0,5·ø, а=45 мм – толщина защитного слоя бетона для арматуры (для сборных фундаментов).

с=а+0,5·ø; с=45+0,5·10=50 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до наружной грани фундаментной подушки.

Определим расчётные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах.

С_ф^р=1,35·6,84=9,23 кН,

С_гр^р=1,2·9,2=11,04 кН.

Давление под подошвой фундамента от действия расчётных нагрузок

Р_ср^р=(N_Sd,р+С_ф^р+С_гр^р)/(b·1)=(220,94+9,23+11,04)/(1,2·1)=201,01 кПа.

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены.

М_Sd=0,125·Р_ср^р·1·(b-b₁)=0,125·201,01·1·(1,2-0,5)=17,59 кН·м,

где b₁=0,5 м – ширина фундаментного блока.

А_S1=М_Sd/(0,9·d·f_yd)=17,59·10⁶/(0,9·250·435)=179,71 мм².

Принимаем ø6 S500 А_S1=283 мм², шаг рабочих стержней S=200 мм.