Вариантное проектирование фундаментов здания

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. 

Найдем  расчетное сопротивление грунта R:

L/H = 9/4,2 = 2,14:

γ_с1 =  1,2 ; γ_с2  =  1,03 (определяются методом интерполяции);

k = 1,1;

k_z = 1 (b <10м);

при φ = 18,6^о (супесь) методом интерполирования:

M_γ = 0,46; M_q = 2,83; M_с = 5,41;

b =2,0 м;

γ_II – осредненное расчетное значение  удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на глубину равную 2b (2·2 = 4 м) (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ ;

- слой супеси толщиной 0,25 м, расположенный ниже подошвы фундамента и выше уровня грунтовых вод, имеет γ_с = 19,2 кН/м³;

- слой супеси толщиной 3,75 м, расположенный ниже уровня грунтовых вод имеет:

γ _{sв с} = (γ_s – γ_w)/(1+е) = (27-10)/(1+0,83) = 9,29 кН/м³;

γ_II = (19,2∙0,25 + 9,29∙3,75)/4 = 9,91 кН/м³;

γ_II' = (0,15∙19,2 +2,0∙18,4 + 0,6∙19,0)/2,75 =18,57 кН/м³;

C_II = 9,4 кПа;

d_l = h_s + h_cf∙ γ _сf/ γ_II' ,

где h_s   -  толщина   слоя   грунта   выше   подошвы   фундамента со стороны подвала, м (h_s = 2,9-2,1-0,2 = 0,6 м);

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

g_cf  -  расчетное значение  удельного веса  конструкции пола подвала, кН/м³ (тс/м³) (g_cf  = 22 кН/м³);

d_l =  0,6 + 0,2∙ 22/ 18,57 = 0,84 м ,

d_b - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d_b=2 м, при ширине подвала B > 20 м - d_b=0) d_b = 1,95 м.

         1,2ּ 1,03

  

  R =     1,1       ּ [0,46ּ 1 ּ2 ּ 9,91 + 2,83ּ 0,84 ּ 18,57  + (2,83 – 1)ּ1,95ּ 18,57 + 5,41ּ 9,4]  191,45 кПа.

  Проверим  давление по подошве фундамента с b = 2000 мм и h = 500 мм.

  P = (F_υ0ІІ + G _fІІ + G _gлІІ + G _gпрІІ)/А_f,

где G _gлІІ, G _gпрІІ  - вес грунта на  ступени подошвы фундамента слева и

справа;

G _fІІ  - вес фундамента;

F_υ0ІІ  – вертикальная нагрузка на обрез фундамента.

(F_υ0ІІ + G _fІІ + G _gлІІ + G _gпрІІ) - вертикальная нагрузка на основание от фундамента при расчёте по деформациям.

  F_υ0ІІ  = 300 кН.

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

  Нагрузка  от веса фундамента:

G _fІІ = V_f ּ γ_f,

V_f – объем фундамента;

   V_f =  V_ФБС + V_ФЛ + V_АП                               

V_ФБС – объем фундаментных блоков стеновых;

V_ФЛ – объем фундаментных лент;

V_АП – объем армированного ж/б пояса;

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

V_f = 3ּ0,6ּ0,6ּ1  + 2ּ0,5ּ1 + 0,6∙0,3∙1 =  2,26 м³.

G _fІІ = 2,26ּ24 = 54,24 кН.

  Нагрузка от веса грунта

G _gІІ = V_g ּ γ_g,

V_g – объем грунта;

γ_g - удельный вес грунта (γ_g = γ_II^' = 18,57 кН/м³).

  Найдем  вес грунта справа:

G _gпрІІ = V_gпр ּ γ_g,

где V_gпр = 0,6∙1∙1-0,3∙0,1∙1-1∙0,5∙1 = 0,07 м³.

Тогда G _gпрІ = 0,07 ּ 18,57 = 1,3 кН.

  Найдем  вес грунта слева:

G _gлІІ = V_gл ּ γ_g,

где V_gл = 2,75∙1∙1-0,3∙2,25∙1-1∙0,5∙1 = 1,58 м³.

Тогда G _gлІІ = 1,58 ּ 18,57 = 29,34 кН.

  Найдем  давление по подошве фундамента:

P = (F_υ0ІІ + G _fІІ + G _gпрІІ + G _gлІІ)/А_f = (300+54,24+1,3+29,34)/2∙1 =192,44 кПа.

  Условие (1) не выполняется, так как  P = 192,44 кПа > R = 191,45 кПа.

    II приближение: ФЛ 24 (b =2400 мм, h=500 мм).

Найдем  расчетное сопротивление грунта R:

L/H = 9/4,2 = 2,14:

γ_с1 =  1,2 ; γ_с2  =  1,03 (определяются методом интерполяции);

k = 1,1;

k_z = 1 (b <10м);

при φ = 18,6^о (супесь) методом интерполирования:

M_γ = 0,46; M_q = 2,83; M_с = 5,41;

b =2,4 м;

γ_II – осредненное расчетное значение  удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на глубину равную 2b (2·2,4 = 4,8 м) (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ ;

- слой  супеси толщиной 0,25 м, расположенный  ниже подошвы фундамента и  выше уровня грунтовых вод,  имеет γ_с = 19,2 кН/м³;

- слой супеси толщиной 4,55 м, расположенный ниже уровня грунтовых вод имеет:

γ _{sв с} = (γ_s – γ_w)/(1+е) = (27-10)/(1+0,83) = 9,29 кН/м³;

γ_II = (19,2∙0,25 + 9,29∙4,55)/4,8 = 9,81 кН/м³;

γ_II' = (0,15∙19,2 +2,0∙18,4 + 0,6∙19,0)/2,75 =18,57 кН/м³;

C_II = 9,4 кПа;

d_l = h_s + h_cf∙ γ _сf/ γ_II' ,

где h_s   -  толщина   слоя   грунта   выше   подошвы   фундамента со стороны подвала, м (h_s = 2,9-2,1-0,2 = 0,6 м);

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

g_cf  -  расчетное значение  удельного веса  конструкции пола подвала, кН/м³ (тс/м³) (g_cf  = 22 кН/м³);

d_l =  0,6 + 0,2∙ 22/ 18,57 = 0,84 м ,

d_b - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d_b=2 м, при ширине подвала B > 20 м - d_b=0) d_b = 1,95 м.

         1,2ּ 1,03

  

  R =     1,1       ּ [0,46ּ 1 ּ2,4 ּ 9,81 + 2,83ּ 0,84 ּ 18,57  + (2,83 – 1)ּ1,95ּ 18,57 + 5,41ּ 9,4]  193,37 кПа.

  Проверим  давление по подошве фундамента с b = 2400 мм и h = 500 мм.

  P = (F_υ0ІІ + G _fІІ + G _gлІІ + G _gпрІІ)/А_f

  F_υ0ІІ  = 300 кН.

  Нагрузка  от веса фундамента:

G _fІІ = V_f ּ γ_f,

V_f – объем фундамента;

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

V_f = 3ּ0,6ּ0,6ּ1  + 2,4ּ0,5ּ1 + 0,6∙0,3∙1 =  2,46 м³.

G _fІІ = 2,46ּ24 = 59,04 кН.

  Нагрузка  от веса грунта

G _gІІ = V_g ּ γ_g,

V_g – объем грунта;