Метою визначення глибини закладення підошви фундаменту є вибір робочого шару, розташованого безпосередньо під підошвою фундаменту. Потужність його не повинна бути менше 1 м.
На глибину закладення підошви фундаментів впливають в основному два фактора: а) кліматичний, б) конструктивний.
Кліматичний фактор - це глибина промерзання в районі будівництва. Згідно п. 2.25 [1] відмітка підошви фундаменту не повинна бути розташована вище розрахункової глибини промерзання, т. Е. D = df. де df - розрахункова глибина промерзання, d - глибина закладання фундаменту, починаючи відлік від планувальної позначки DL.
де dfn - нормативна глибина промерзання, взята по карті глибин промерзання, для Волгограда dfn = 1,2 м;
kh - температурний коефіцієнт, який приймається за табл.1 [1], в залежності від внутрішньої температури будівлі. Для житлового будинку з техпідпілля kh = 0,7.
Згідно кліматичному фактору приймаємо d = 0,85 м.
б) Конструктивний фактор, тобто мінімальна глибина закладання підошви фундаменту в залежності від конструкції самого фундаменту.
Перетин 1 - 1 (під колону). де позначені:
Позначка підлоги техпідпілля - 1,70. Конструкція підлоги техпідпілля - 0,3 м hg = 0,6 м - мінімальна глибина закладення колони в стакан фундаменту; з = 0,2 м - мінімальна відстань до плитний частини фундаменту; hn = 0,3 м - мінімальна висота плитний частини фундаменту.
Таким чином, d = 0,3 + 0,6 + 0,2 + 0,3 = 1,4 м, що більше df.
Тому глибину закладення фундаменту під колону приймаємо d = 1,4 м, а висоту фундаменту hf = 1,35 м. Таким чином, відмітка підошви фундаменту FL = - 3,4 м, рахуючи від нульової позначки будівлі (підлогу першого поверху).
Перетин 2 - 2 (під зовнішню стіну). де позначені:
-0.20 0.00 DL 0,2 0,2 ФС 0,6 d hf FL ФО 0,3 Рис. 6. Вертикальні розміри фундаменту
Висота ФС - 0,6 м. [4, 5]. Висота ФО - 0,3 м. [4, 5]. d = 0,2 + 0,6 + 0,3 = 1,1 м, що більше df = 0,85 м. hn = 0,3 м - мінімальна висота плитний частини фундаменту. Таким чином, d = 0,2 + 0,6 + 0,3 = = 1,1 м, що більше df = 0,85 м. Приймаємо d = 1,1 м, а висоту фундаменту hf = 0,9 м. FL = - 3,3 м.
Розрахунок площі підошви фундаментів
Перетин 1 - 1 (під колону).
Вихідні дані: N = 1003,9кН.
Таким чином, робочим шаром буде глина коричнева з характеристиками: з = 32 кН / м 2. # 966; = 11º, R0 = 172,4 т / м 2. # 947; = 15,3 кН / м 3. IL = 0,276.
Основна умова при розрахунку площі підошви фундаментів (А),
де Рср - середній тиск під підошвою фундаменту від переданої
навантаження (N), визначається за формулою
де - середньозважене значення питомої ваги грунту і матеріалу
фундаменту, = 20,15 кН / м 2.
d - глибина закладання підошви фундаменту (d = 1,4 м для перетину 1 - 1);
() - питома вага 1 м 2 фундаменту.
R - розрахунковий опір ґрунту (допустимий тиск на грунт), визначається за формулою 7 [1] (без підвалу)
де - залежить від грунту, на який спирається фундамент, визначається
по табл. 3 [1], так як IL = 0,276, = 1,2, = 1, k = 1,0;
Мg; Мq; Мc - залежать від j і визначаються по табл. 4 [1] для j = 10 °
g - питома вага грунту, в якому знаходиться фундамент g = 15,3 кН / м 3
(Див. Вихідні дані).
Bф - ширина майбутнього фундаменту;
Для того щоб визначити Bф необхідно знайти умовну площу фундаменту Аус.ф за формулою
Аус.ф = bус.ф × lус.ф. де bус.ф і lус.ф - сторони підошви фундаменту, = 20 кН / м 3 - середньозважене значення питомої ваги грунту і матеріалу фундаменту.
Так як фундамент завантажений центральної навантаженням, то сторони фундаменту приймають однаковими, тоді м.
Визначаємо R за формулою 7 [1]:
Перевіряємо умову РСР £ R
кН / м 2. а R = 220,6 кН / м 2.
Розрахунок площі підошви фундаменту. Перетин 2 - 2
Вихідні дані: N = 270,6 кН (на 1 пог. М), М = 7,2 кН · м. Грунтові умови такі ж, як для фундаменту під колону, але d = 1,1 м.
Фундамент під стіну зазвичай робиться стрічковий, що складається з окремих фундаментних плит.
Розрахунок площі підошви стрічкового фундаменту, завантаженого внецентренно, здійснюється за формулою
де W - момент опору підошви фундаменту,.
b - ширина фундаменту (поки не відома);
l - довжина фундаменту, l = 1 пог. м.
Умова для правильного підбору Аф
Визначаємо умовну площу підошви фундаменту:
Визначаємо R за формулою 7 [1]:
кН / м 2; кН / м 2. Умова виконано.
кН / м 2> 0. Умова виконано.
Приймаємо фундаментну подушку ФО-16,24.
Розрахунок осідання грунту під підошвою фундаменту є основною умовою проектування
де S ф - фактична осадка під фундаментом;
Su - допустима осадка по СНиП [1] згідно з додатком. 4 [1] Su = 10 см. Для пропонованої до розрахунку конструктивної схеми будівлі
де Si - осаду елементарного шару грунту під підошвою фундаменту
де - середнє додаткову напругу під підошвою фундаменту в елементарному шарі hi (від споруди);
Еi - модуль деформації шарів грунту, в яких відбувається осаду.
де - ордината напружень від додаткового тиску, що виникає