Расчет площади подошвы с проверкой контактных напряжений

            2.1. Предварительно размеры фундамента в плане определяются по краевому расчетному сопротивлению R _кр. при ширине фундамента b = 1м:

        (1)

            где  - коэффициенты условий работы оснований ( ) и соору­жений ( ) принимаются по табл.3 СНиП 2.02.01-83;

                   К – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характе­ристики грунта (j и С) определены непосредственными ис­пытаниями, К = 1,1, если j и С приняты по табл.1-3 прил.1 СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений";

                    - коэффициенты, принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83

k_z – коэффициент влияния площади фундамента. Для фундаментов шириной

                              b < 10м, к_z = 1

                              b > 10м, к_z = Z₀/ b+0,2 (Z₀ = 8,0 м)

                              b - ширина фундамента (принятая нами b = 1м)

                   - расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подошвы фундамента;

                   - расчетное значение удельного веса грунтов залегающих выше подошвы фундамента,

 кН/м³

                   - удельные весы грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (см. рис.)

                C_II  - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

                d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных (помещений) зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (если нет подвала, то d₁ = d): 

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

h_cf - толщина пола подвала, м.

- удельный вес конструкции пола подвала.

d_в  - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола.

            Определяется площадь фундамента в первом приближениям по формуле:

            По определенной площади фундамента вычисляются размеры фундамента в плане:

где α- соотношение сторон фундамента (  = l/b = 1) или сторон сечения колонны или сооружения

            По вычисленным размерам фундамента в плане устанавливается со­противление грунта основания по формуле (1):        

I.  1) При b = 1 м, R = 324,37 кПа

     2) A =  м²

     3) м

     4)

II. 1) При b = 4,5 м, R = 390,24 кПа

2) A =  м²

     3) м

III. 1) При b = 4,0 м, R = 380,83 кПа

     2) A =  м²

     3) м

Проверка целесообразности дальнейшего подбора:

Прекращаем подбор.

            Вычисленные размеры фундамента в плане округляют в большую сторону до кратных 0,1м для, т.е. принимаем b = 4,1 м, а l = 4,1 м, соответственно  м² ; R = 380,83 кПа.

2.2. Проверяем контактные напряжения.

1.  ;        

 2. Проверяются контактные напряжения по подошве фундаментов по условию:

кПа

 кПа

            N, M_x, M_y - усилия, передаваемые на фундамент от сооружения (по заданию или расчету рамы)

            W_x, W_y - момент сопротивления подошвы фундамента

 м³

Конструирование фундамента

            3.1. Размеры подколонника в плане назначаются конструктивно и прини­маются равными:

b_пк= b_к + 0,6 = 1,0 м

l_пк= l_к + 0,6 = 1,0 м

         Для выбранного типа фундаментов определяется высота конструк­ции фундамента или его плитной части по формуле:

,

м

где

l, b – размеры подошвы фундамента в плане;

- размеры сечения колоны (по заданию).

 - расчётное сопротивление бетона на растяжение, кПа;

 - среднее давление подошвы фундамента, кПа.

Реальная высота (с учётом защитного слоя) вычисляется по формуле:

            Принимаем оптимальную высоту, равную 900 мм (кратную 150 мм)

            При данной высоте конструктивно целесообразно установить 3 ступени по–300 мм.

Расчет на продавливание

Проверяем условие жесткости конструкции фундамента по условию:

 - фундамент гибкий.

Продавливание происходит по поверхности усеченной пирамиды, верхним основанием которой является нижнее сечение основание подколонника или колонны, а грани расположены под углом 45° 

где: A_тр – площадь поверхности грани пирамиды продавливания;

A_пр – площадь продавливания – площадь подошвы фундамента за пределами пирамиды продавливания.

кПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение.

 м²

 м²

где  м

 кН

 кн.

- условие выполняется.