Определение глубины заложения фундамента

Определить глубину заложения фундаментов под наружные стены здания. Температура воздуха в помещениях здания 16ºС. Размер башмака под колонну 0,78х 0,78м. Здание возводится в г.Краснодаре. Нормативная глубина промерзания согласно СНиП dfn = 0,8м. Толщина кирпичной стены 51см, толщина панельной стены 30см, сечение колонн 40х40см, уровень подземных вод от планировочной отметки 11,0м.

Определим расчетную глубину промерзания df1 = kn х dfn = 0,5х0,8= 0,4м.

Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня подземных вод не менее 2м должно быть:

df1 + 2м = 2,9 + 2 = 4,9м

dw = 11,0м > df1 + 2м = 4,9м

Для суглинков с показателем текучести JL<0,25 глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее df, т.е. 2,9м.

Из инженерно-геологических условий глубина заложения подошвы фундамента должна быть минимальной и в данном случае равна 2,9м. Из конструктивных особенностей здания глубина заложения подошвы фундамента будет df = 3,35м.

Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента.

Дано: вертикальная нагрузка N011 = 2155,26кН и момент 2286,9 кН. Глубина заложения фундамента 3,35м. Подвал есть. Угол внутреннего трения грунта j = 18 град; с = 10кПа.

Определим ориентировочно размеры подошвы фундамента, как центрально нагруженную :

Аф = N011/ (R – V*d )=2155,26/(227-20*3,35)=13,47м2.

Т. к. на фундамент ещё действует фундамент, который увеличивает Аф на 20% Аф=16,2 м2. При соотношении L/в=1 получим L=в=16,2=4 м. Назначаем размеры подошвы фундамента Lхв = 4х4м.

Определяем расчетное сопротивление грунтов основания:

Для суглинка с показателем текучести JL ≥ 0.5 коэффициент пористости е=0,66 по табл. 4 СниП 2,02,01-83* находим j =18 град и с = 10кПа. Затем по jII находим коэффициенты Мv=0,43, Мq=2,73,Мс=5,31. Определяем соотношение L/H=48/20=2,4 и находим по табл. gс1=1,2 и gс2 =1,0. Т.к. расчетные характиристики получены косвенным путем , принимаем значение коэффициента к=1.Удельный вес gII=0,014 МН/м и gII=0,0163 МН/м3

NII= N0II+NфII+NгрII=2155,26+149,25+141,84=2446,35 кН,а значит эксцентриситет внешней нагрузки в уровне подошвы фундамента составит:

е=МII/NII=(2286,9(кН/м)/2446,35 кН=0,93м

значение 0,033в=0,033*4=0,132м условий е=0,93м > 0,033в=0,132м показывает ,что данный фундамент необходимо рассчитать, как внецентренно сжатый.Определяем расчетное сопротивление основания для в=4м

R=(1,2*1,0/1)*(0,43*1*4*19,7+2,73*1,3*18,3+( 2,73-1)*2*18,3+5,31*10)=258,3кН/м2

Производится проверка напряжений в грунте под подошвой фундамента, исходя из условия , чтобы она не превышала расчетного давления на грунт R

PII £ R; PmaxII £ 1.2R ; PminII ³0;

PII – среднее давление под подошвой фундамента от нагрузок для расчета оснований по деформациям, кН;

PmaxII и PminII – максимальное иминимальное краевое давление под подошвой фундамента, кН

PII=(N0II+NфII+NгрII )/в*L = NII/ в*L ;

NфII- расчетный вес фундамента;

NгрII - расчетный вес грунта на уступах фундамента, кН;

NфII= 23*(4*4*0,4+0,9*0,9*0,5)=156,5кН;

NгрII = (4*4*0,9- (4*4*0,4+0,9*0,9*0,5))*1*18,7=142,1кН;

PII=(2155,26+156,5+142,1)/4*4=153,4кН/м2

Найдем максимальное и минимальное краевые давления под подошвой фундамента при внецентренном :

PmaxII= NII/Аф(1±6е/в)

PmaxII=(2453,8/16,2)*(1+(6*0,93/4))=362,8кН;

PminII=(2453,8/16,2)*(1- (6*0,93/4))=211,3кН;

Проверяем выполнение условий

PmaxII =362,8кН > 1.2R=1,2*258,3=310 кН

PminII=211,3 ³0;

PII=211,3 £ R=258,3

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны удовлетворительно.

Определение осадки и просадки. Сечение 1-1

Размеры подошвы фундамента вхL= 4*4м. Глубина заложения подошвы фундамента 3.35м. Среднее давление под подошвой фундамента Рср=211.3кН. Удельный вес грунтаgs = 2,66кН/м³.

- находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2dzg:

1) на поверхности земли :

dzg=0; 0,2dzg;

2) на контакте 0 и 1 слоя: dzg0=0,017х1.85= 0,0314; 0,2dzg= 0,00629;

3): на подошве фундамента

dzg0=0,0314+0,0187х1.5= 0,0595; 0,2dzg= 0,0119;

4) на контакте 1 и 2 слоя: dzg1= 0,0595+ 0,0118х 3= 0,1156; 0,2dzg1= 0,0231;

5) на контакте 2 слоя, уровня грунтовых вод и 3 слоя: dzg1=0,1156+0,02х 4,2= 0,1996; 0,2dzg1= 0,03992;

6) на контакте 3 и 4 слоя: dzg3=0,1996+0,0195х 5,7= 0,311; 0,2dzg3= 0,0621;

7) на подошве 5 слоя:

dzg5=0,331+0,02х3, 8= 0,387; 0,2dzg5= 0,0774;

- Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок :

Ро=Рср- dzg0 =0,2113-0,0595 = 0,1518 МПа

Соотношение h = вхL= 4*4=1

Задаемся соотношением x = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта

Z1=x*в/2 = 0,4*4/2 =0,8м;

Условие Z1=0,8м £0,4в = 0,4*4 = 1,6м удовлетворяется с большим запасом.

Табл. 5