4.2.2. Конструирование фундамента

После подбора требуемых размеров подошвы (bxl) производится подбор согласно стандартных размеров плитной части. Выбираем подушку размером (bxl)=1800x2100 мм и производим проверки.

По [МУ, прил. 2, табл. 7] для первого приближения принимаем типоразмер 3: bxl=2400x2700;l_{u c}xb _{u c} =1200 1200

Фундаментные балки ФБН1. Фундаментную балку опираем на подбетонник, с сечением 0,3х0,3м,высотой в зависимости от ступени.

4.2.3. Уточнение величин нагрузок на основание

После определения конструкции фундамента уточняем величины нагрузок на основание с учетом фактических размеров фундамента. Суммарные усилия, действующие на основание по подошве фундамента будут равны:

F_nII= F_n0II+G_fII +G_gII, кН.

F_hII= F_h0II, кН.

M_II=M_0II+ F_{h0II ˙} h_f-G_g^л ּе+G_g^пр ּе, кН×м;

Нагрузки от веса фундамента G_f , грунта на его ступенях G_g определяют исходя из запроектированных размеров этих конструкций.

Нагрузки от веса фундамента G_f, грунта на его ступенях G_g и веса подбетонок G _пбІІ определяют исходя из запроектированных размеров этих конструкций.

Рис.3 Схема фундамента к расчету первого приближения

Приближение 1:

Суммарные усилия, действующие на основание по подошве фундамента:

F_nII= F_n0II+G_fII +G_gII, кН.

F_hII= F_h0II, кН.

M_II=M_0II+ F_{h0II ˙} h_f-G_g^л ּе+G_g^пр ּе кН×м;

F_hII=20 кН.

При расчете центрально нагруженных фундаментов давление на грунт под подошвой фундамента, исходя из принципа линейной деформируемости основания, не должно превышать расчетное сопротивление грунта основания R, т.е.:

Р ≤ R (1)

Для внецентренно сжатых фундаментов при действии момента относительно одной из осей подошвы фундамента:

Р_max < 1,2R (2)

Р_min > 0 (3)

где Р – среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок для расчета оснований по деформациям;

Р_max – максимальное краевое давление под подошвой фундамента;

Р_min – минимальное краевое давление под подошвой фундамента;

R – расчетное сопротивление грунта основания, вычисляемое по формуле (7) [1] для выбранной ширины b и глубины заложения фундаментов d_f.

R= (γ_с1ּγ_с2/k) ּ [M_γ ּk_zּbּγ_II + M_qּd_lּγ_II^' + (M_q–1)ּd_bּγ_II^' + M_cּC_II],

где γ_с1и γ_с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по [1, табл. 3];

k – коэффициент, принимаемый равным 1,1, так как прочностные характеристики грунта (φ и С) определены по [1, прил.1, табл. 1-3];

M_γ, M_q, M_с – коэффициенты, принимаемые по [1, табл. 4];

k_z – коэффициент, принимаемый равным 1 при b<10 м;

b – ширина подошвы фундамента, м;

γ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м³ ;

γ_II^'- то же, залегающих выше подошвы;

C_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_l – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки.

d_b – глубина подвала, но так как подвала нет, то не учитываем слагаемое, содержащее её.

γ_с1=1,2; γ_с2=1

k=1,1; k_z=1

C_II=13кПа

M_γ=0,72, M_q=3,87, M_с=6,45

Нагрузка от веса фундамента

G _f = V_f ּ γ_f ,

где V_f – объем фундамента, м³;

γ_f - удельный вес фундамента (γ_f = 24 кН/м³).

Нагрузка от веса грунта

G_gII = V_g ּ γ_II’= G_g^л+ G_g^пр ,

где V_g – объем грунта, м³;

γ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м³ ;

γ_II^'- то же, залегающих выше подошвы;

γ_II’=∑ γ_i ּ h_i/∑ h_i

кН/м

кН/м³;

V_g= V_g ^л+ V_g ^пр;

Суммарные усилия, действующие на основание по подошве фундамента:

F_nII= F_n0II+G_fII +G_gII, кН.

F_hII= F_h0II, кН.

M_II=M_0II+ F_{h0II ˙} h_f-G_g^л ּе+G_g^пр ּе, кН×м;

F_hII=20 кН.

F_vII=800+134,69+30,05+45=1009кН

P<R

233кН<313,3кН

Условие выполняется.

Δ = (R – Р)/Rּ100% ≤ (5 – 10)%

Запас Р составляет 25,6 % , таким образом, выбранный фундамент является неэкономичным. Следовательно, необходимо уменьшить размер подошвы.

Приближение 2:

bxl=1800x1800

Рис.4 Схема фундамента к расчету второго приближения

F_vII=800+126,91+7,56+22,48=956,95кН

P<R

295,35<316,02кН

Условие выполняется.

Δ = (R – Р)/Rּ100% ≤ (5 – 10)%

Запас Р составляет 12,1 %.Фундамент является неэкономичным, но принимаем его конструктивно, так как дальнейшее уменьшение площади подушки невозможно.