Расчет ленточного фундамента. Назначение глубины заложения подошвы фундамента

2.4 Расчет ленточного фундамента

             2.4.1 Сбор нагрузок

Для расчета  фундаментов необходима расчетная нагрузка, с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ_f , определяемого в соответствии с указаниями [ ]. Учитывая эти требования получим расчетные нагрузки на 1 п.м. ленточного фундамента.

Таблица 2.4

         2.4.2 Назначение глубины заложения подошвы фундамента

Одним из основных факторов, определяющих заглубление фундаментов, является глубина сезонного промерзания.

Нормативная глубина сезонного промерзания определяется (формула 2[  ])

d_fn= ∙, где                                                                   (2.20)

M_t – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике. 

d₀ –величина, принимаемая для супесей -0,28 

d_fn = =2,4 м

Расчетная глубина сезонного промерзания определяется (формула 3[1])

d _f =k _h∙d _fn , где                                                                        (2.21)

d _fn- нормативная глубина промерзания,  

k _h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима  сооружения, принимаемый по таблице 1 [ ]

d _f =0,5 ∙ 2,34=1,17 м

Из конструктивных соображений глубина заложения определяется в соответствии с глубиной заложения пола подвала. Глубина заложения подошвы фундамента от спланированной отметки земли d = 0,5+0,1+0,22+(6,7-0,6) =6,92м, здесь 0,5 м – высота фундаментной плиты; 0,1 м – высота слоя грунта между полом здания и подушкой фундамента; 0,22 м – высота конструкции пола в подвале; (6,7-0,6) – разность отметок пола и планировки.

При  рассмотрении каждого из трех перечисленных факторов глубину заложения фундамента принимают максимальной.

Принимаем глубину заложения  для фундаментов  равной 6,9 м.

2.4.3 Назначение размеров подошвы фундамента

Сечение 1-1

Предварительно размер  подошвы фундамента назначаем b=3,4м.

Вычислим дополнительные характеристики  для определения расчетного давления на грунт основания. Пол в подвале бетонный с удельным весом  γ_cf  = 22 кН/м³;

d₁ =0,68+0,22∙= 0,97 м ;

d_b = 2 м ;

Расчетное сопротивление грунта под фундаментной плитой, где b =3,4м; l = 14,2м; h = 0,58м; m=61605 кг

R= [M_γ k_zb γ ₁₁+M_q d₁ γ^’₁₁+(M_q-1)d_b γ^’₁₁ +M_cc₁₁]                       (2.22)         (формула 7[  ])

γ_c1 и γ _c2 – коэффициенты условия работы, принимаемые по табл. 3 [  ]

k- коэффициент принимаемый равным 1, т.к прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями;

M_γ , M_q , M_c – коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [  ]

k_z – коэффициент, принимаемый 1, т.к b< 10м;

b – ширина фундамента (в первом приближении принимаем равным 3,4м)

γ ₁₁ , γ^’₁₁ –осредненное значение веса грунтов, залегающих ниже и выше подошвы фундамента;

c₁₁ – расчетное значение удельного сцепления грунта;

R=[0,98∙1∙3,4∙17,53+4,93∙0,97∙16,8+(4,93-1)∙2∙16,8+7,4∙0,005] =338,54 кПа

Вес 1м фундаментной  плиты:

G_f = ∙61605/14,2 =43,38 кН

Вес 1м стены подвала составит:

G_c =10∙52185,6/13,6=38,37 кН

Вес грунта на одном обрезе фундамента:

G_g = 16,8∙6,32∙1,37=145,46 кН

Среднее фактическое давление под подошвой фундамента:

p =  = 335,36кПА

Условие  p<R  (формула 4.25[ ])  выполняется т. к 335,36<338,54

Вычислим приведенную высоту слоя грунта:

h_p =/ γ _{11 ,} где                                                              (2.23)

             h_p = 10/15,96  = 0,6м;

Определяем момент от активного давления грунта (2.11[  ])

M_т=T∙a₀ – момент от горизонтального давления грунта, где

Т =(q∙d+ γ’_IId²/2) tq² (45°-φ/2)  ,                                        (2.24)

a₀=                                                                      (2.25)

a₀=

Т =(10∙6,9+ 15,96∙6,9²/2) tq² (45°-23°/2)= 196,67 кН

M_т=T∙a₀=196,67∙2,47=485,77 кН∙м

Вес 1м фундаментной плиты и 1м стены подвала составит:

G_f = 81,75 кН

Вес грунта на одном обрезе фундамента:

G_g = 145,46 кН

Момент относительно центра тяжести подошвы фундамента от веса грунта на  его обрезе:

M_G = 145,46∙1,015=147,64кН∙м

Тогда

p_max=+=406,5 кПа

p _min = 121,95 кПа

Проверим выполнение условия (2.12[ ])

p _max =406,5 кПа<1,2R=407,6 кПа

p _min =121,95 кПа >0

Сечение 2-2

Предварительно размер  подошвы фундамента назначаем b=3,4м.

Вычислим дополнительные характеристики  для определения расчетного давления на грунт основания. Пол в подвале бетонный с удельным весом  γ_cf  = 22 кН/м³;

d₁ =0,68+0,22∙= 0,97 м ;

d_b = 2 м ;

Расчетное сопротивление грунта под фундаментной плитой, где b =3,4м; l = 11,96м; h = 0,58м; m=51887,26 кг

R=[M_γ k_zb γ ₁₁+M_q d γ^’₁₁+(M_q-1)d_b γ^’₁₁ +M_cc₁₁]                     (формула 7[ ])

γ_c1 и γ _c2 – коэффициенты условия работы, принимаемые по табл. 3 [  ]

k- коэффициент принимаемый равным 1, т.к прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями;

M_γ , M_q , M_c – коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [ ]

k_z – коэффициент, принимаемый 1, т.к b< 10м;

b – ширина фундамента (в первом приближении принимаем равным 3,4м)

γ ₁₁ , γ^’₁₁ –осредненное значение веса грунтов, залегающих выше и ниже