Вариант фундаментной монолитной железобетонной плиты. Конструктивная глубина заложения

4.3. Вариант  фундаментной  монолитной  железобетонной плиты.

Для расчета выбираем фундамент  в осях ”2”-”М” – отдельностоящий и  наиболее нагруженный, под железобетонную колонну с сечением 400х400 мм.

4.3.1. Расчетная схема.

Рисунок 22 – Расчетная схема фундаментной плиты

4.3.2. Определение глубины заложения фундаментной плиты.

Глубину заложения  выбираем по конструктивным особенностям (так как есть подвал):

Рисунок 23 – Конструктивная глубина заложения.

Принимаем глубину заложения фундамента d=4,15 (м).

4.3.3 Определение размеров фундаментной плиты.

Размеры фундамента в плане предварительно принимаем по габаритам надфундаментного строения:

4.3.4 Расчет основания фундаментной плиты по деформациям.

1) Проверяем выполнение условия: среднее давление по подошве фундамента (в плоскости уширения) от основного сочетания нагрузок  N_II  не должно превышать расчетного давления на основание R:

.

Среднее давление на грунт:

 тс/м³  - усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы заложения фундамента.

Расчетное давление на основание:

;

где: - коэффициенты условий работы, определяются по табл. 3 [4].

; ;

, т.к. прочностные характеристики определены непосредственными испытаниями.

k_z    -     коэффициент, принимаемый равным при b ³ 10 м  -  k_z=z₀ /b+0,2 (здесь z₀=8 м):

k_z=8 /12,7+0,2=0,83

M_g, M_q , M_c - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 [4], при 

М_g = 1,06; М_q = 5,25; M_c = 7,67;

 тс/м³– усредненное, расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента с учетом взвешивающего действия воды;

 тс/м³  - усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

с_II = 2,1 т/м² – расчетное значение удельного сцепления грунта, непосредственно залегающего под подошвой уширения;

b – ширина фундаментной плиты;

d_b =1,2  -   глубина     подвала  -  расстояние   от   уровня планировки   до пола подвала

d_I - приведенная глубина заложения внутрен. и наружн. фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

где  h_s   -  толщина   слоя   грунта   выше   подошвы   фундамента со  стороны подвала, м;

h_cf = 0,2м -   толщина конструкции пола подвала, м;

g_cf = 2 тс/м³ - расчетное  значение  удельного  веса  конструкции пола подвала, (тс/м³);

.

         

Условие выполняется, значит, расчет основания можно вести с использованием метода линейно-деформируемого слоя.

В этом методе осадка определяется от всех составляющих напряжений, возникающих в основании,  с учетом формы фундамента в плане. Величину осадки определяют по теории линейно-деформируемого полупространства, но для ограниченной толщи грунта.

Толщина линейно-деформированного слоя Н вычисляется по формуле 11.7[5]:

, где  - параметры, принимаемые для оснований, сложенных пылевато-глинистыми грунтами, соответственно 9м и 0,15;

 - ширина фундамента;

- коэффициент, принимаемый в зависимости от среднего давления под подошвой фундамента.

Средняя осадка фундамента на слое конечной толщины определяется по формуле11.9  [5]:

где р – среднее давление под подошвой фундамента;

 - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения мощности сжимаемой толщи к полуширине фундамента;

 - коэффициент, равный 1,35 при м;

 - коэффициенты, определяемые по табл. 11.7 [5] в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины  (здесь );

Е_i – модуль деформации i-того слоя грунта.

Находим значения коэффициентов  по табл. 11.7 [5]. Для первого слоя непосредственно под подошвой фундамента ; на глубине 0,25м при  находим    = 0,05. Для второго слоя на глубине 8,70м при находим =0,35.

При этих условиях найдем осадку по формуле:

=0,6см.

, полученная осадка ниже предельно допустимой.

4.2. Вариант   буронабивного  фундамента  с  опорным  уширением.

Для расчета выбираем фундамент  в осях ”2”-”М” – отдельностоящий и  наиболее нагруженный, под железобетонную колонну с сечением 400х400 мм.

4.2.1. Расчетная схема.

Рисунок 18 – Расчетная схема буронабивного фундамента

4.2.2. Определение глубины заложения фундамента.

Выбор глубины заложения фундамента зависит от трёх условий:

1) Инженерно-геологические условия.

Грунтовые воды на рассматриваемой площадке не найдены. Предполагаемый грунт опирания может служить естественным основанием.

2) Конструктивные условия.

Рисунок 19 – Конструктивная глубина заложения

3) Климатические условия.

Глубина заложения фундамента выбирается исходя из условий: . Поэтому d должна быть не менее 2,440 м.

Нормативная глубина промерзания:        d_fn=2,440 (м).

Расчетная глубина промерзания:              d_f =1,070 (м).

Конструктивная глубина промерзания:   d_к=5,150 (м).

Принимаем глубину заложения фундамента d=5,150 (м).

4.2.3 Определение размеров буронабивного фундамента.

В зависимости от нагрузки (N_II = 307,27тс) и размещения колонн в плане здания принимаем диаметр уширения буронабивного фундамента d_ф = 2,0 м., диаметр пяты d=0,65 м., высоту пяты фундамента h_п = 1,5 м.

4.2.4 Конструирование фундамента.

Конструирование буронабивных фундаментов выполняется в 2 этапа. На первом этапе, предшествующем расчету, производится размещение