Расчет ленточного фундамента под наружную стену здания торгового комплекса длиной 18 м, высотой 13,05 м

2.3. Расчет ленточного фундамента под наружную стену здания

Определить основные размеры и рассчитать конструкцию ленточного сборного фундамента под наружную стену торгового комплекса длиной L = 18 м, высотой Н = 13,05 м, без техническим подвалом. Расчетная схема и конструкции фундамента под наружную стену показаны на рисунке. Глубина заложения подошвы фундамента h = 3,05 м.

Расчетная схема и конструкция фундамента

Дано: Нормативная вертикальная нагрузка от конструкций здания на 1 м стены подвала N = 0,253 МН/м, расчетная — N_p= 0,172 МН/м (без учета веса фундамента и грунта Q, нагрузки
с прилегающей территории q). Основание II категории сложности (однородное — a_Е < 3, необводненное, без специфических грунтов в сжимаемой зоне). Природный грунт под подошвой фундамента, согласно инженерным изысканиям, — суглинок влажный средней прочности с характеристиками: g_II = 0,0185 МН/м³; с_II = 0,00368 МПа; е = 0,56; j_II = 29,36°; Е = 20 МПа; I_L= 0,23, грунт засыпки — су­глинок и песок мелкий с g′_II = 0,0195 МН/м³. Усредненный нормативный вес фундамента и грунта на его обрезах принят g_mt = 0,02 МН/м³, нагрузка с прилегающей территории q = 10 кПа/м.

Решение.Расчет на устойчивость (опрокидывание) стены не производим, так как, согласно 5.9.2 и 5.9.3, она обеспечена за счет наличия перекрытия и пола подвала.

Расчет размеров подошвы фундамента по грунту. Для первой подстановки (с учетом указаний 5.3.8) ширину фундамента назначаем b = 2,0 м, что по СТБ 1076 соответствует фундаментной плите марки ФЛ20.24.

В рассматриваемом случае основным расчетом по грунту является расчет по второй группе предельных состояний (по деформациям), т. е. с использованием нормативных нагрузок. При этом, нагрузку согласно СНиП II-22 считаем приложенной в центре фундамента.

Вычисляем дополнительные характеристики, необходимые для определения расчетного давления на грунт основания, если пол бетонный с удельным весом g_ф = 0,022 МН/м³, приведенная глубина заложения фундамента по формуле (5.18):

 (допускается принимать d_b = 2 м, см. формулу (5.16)).

По таблице 5.3 для песка мелкого с j_II = 29,36° по интерполяции находим коэффициенты М_g = 1,096, М_q = 5,379, М_с = 7,774. Для соотношения L/Н = 18,4/18 = 1,02 по таблице 5.2 назначаем коэффициенты условий работы g₁ = 1,25, g₂ = 1,1. Так как характеристики грунта найдены посред­ством прямых испытаний, k = 1.

По формуле (5.16) вычисляем расчетное сопротивление грунта основания под фундаментной плитой марки Ф14:

Найдем среднее давление под подошвой фундамента от вертикальной нагрузки, веса фундамента и грунта на его обрезах.

Вес 2 м фундаментной плиты марки ФЛ20, согласно СТБ 1076, G_ф = 0,008 МН. Вес 1 м стены подвала, состоящей из четырёх блоков ФБС24.6.6 массой по 1960 кг (СТБ 1076) и доборного блока ФБС9.6.6 массой 490 кг,

G_ф =

Найдем вес грунта на одном обрезе фундамента:

G_cр = 0,4 · 2,60 · 0,0195 = 0,0203 МН.

Нагрузка от пола принята q= 10 кПа/м.

Тогда среднее фактическое давление под подошвой фундамента от внешних усилий по формуле (5.7):

Обозначения приведены в 5.3.7.

Условие р_m < R выполнено

Исходя из того, что условия (5.3) – (5.6) и требования 5.5.3.3 выполняются, расчет по деформа­циям допускается не выполнять.

Расчет тела плитной части фундамента. Рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группе предельных состояний. В качестве материала плиты фундамента согласно требованиям назначаем бетон класса С¹⁶/₂₀ (В20). Толщину защитного слоя бетона фундаментной плиты принимаем
по 6.4.8 как для сборной конструкции с = 4,5 см. Тогда рабочая высота сечения d = 0,35 – 0,045 = 0,305 м.

Расчет производим на расчетные нагрузки, в т. ч. от веса фундамента и грунта на его обрезах, принимая коэффициенты надежности по нагрузке согласно таблице 1 СНиП 2.01.07. Расчетная схема фундамента приведена на рисунке 6.3.

 = 1,1 · (0,0058 + 0,0453) = 0,0562 МН,

 = 1,15 · 0,010 = 0,0115 МН,

q^р= 1,1 · 0,5 · 0,010 = 0,055 МН.

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок определяем по формуле (5.7):

Поперечную силу и изгибающий момент в сечении фундамента у грани стены (см. рисунок 6.3) от отпора грунта определяем по формулам (6.18) и (6.19):

Определим площадь продольной арматуры плитной части фундамента и ее прочность на продавливание от стены подвала.