Как определяют размеры подошвы жесткого фундамента при центральном приложении нагрузки

Обновлено: 06.01.2025

Центральная нагрузка. Производят конструирование фундамента (толщину подошвы фундамента и высоту ступеней – рассчитывают методом ж/б конструкций). Расчет фундаментов состоит из двух частей — расчета основания и расчета тела фундамента. Задачей первой части расчета является определение размеров подошвы фундамента исходя из предельной деформативности основания.
При напряжениях под подошвой фундамента, не превышающих нормативного давления грунта, осадку можно не рассчитывать.
Задачей второй части расчета является определение высоты фундамента, размеров его ступеней и площади рабочей арматуры, т. е. обеспечение прочности тела фундамента.
Высоту фундамента определяют из расчета на продавливание, которое может произойти по поверхности пирамиды со сторонами, наклоненными к вертикали под углом 45°.

Внецентренное нагружение наиболее характерно для фундаментов каркасных производственных зданий с крановыми нагрузками, подпорных стенок, высоких сооружений, воспринимающих значительные ветровые нагрузки (дымовые трубы и проч.) и т.д. Действующие на основание нагрузки всегда можно привести к сочетанию вертикальной нагрузки Nz и моментов Mx, My относительно осей х и у.

При проектировании внецентренно нагруженного фундамента следует по возможности располагать подошву фундамента таким образом, чтобы эксцентриситет нагрузки был минимальным. При эксцентриситете более 1/6 стороны подошвы фундамента краевые и угловые давления (рmax, рС max) определяются по формулам, несколько отличным от приведенных выше, и предполагают получение более высоких значений рmax и рС max.

От чего зависит и как определяется глубина заложения фундаментов. Нормативная и расчетная глубина промерзания. – 125

Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом: назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты; глубина заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций; существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории; инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветриаания, карстовых полостей и пр.);

гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения;

возможного размыва грунта у опор сооружений, возводимых в руслах рек (мостов, переходов трубопроводов и т.п.);

глубины сезонного промерзания.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn,м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышат 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле

где Мt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства; d₀ - величина, принимаемая равной, м, для:

суглинков и глин - 0,23;

супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28;

песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30;

крупнообломочных грунтов - 0,34.

Значение d₀для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта dfм, определяется по формуле

где d_fn- нормативная глубина промерзания;

k_h- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений - по табл.1 СНиП РК 5.01-01-2002; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений - k_h=1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

В большинстве случаев расчет фундаментов мелкого заложения выполняется по второй группе предельных состояний. При этом используется расчетная схема основания в виде линейно-деформируемой среды. Ее применение считается допустимым при развитии зон пластических деформаций грунтов в основании на глубину не более b/4, где b - ширина подошвы фундамента. Для выполнения этого условия среднее давление под подошвой P не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по СНиП [16, формула (3.7)] или по формуле (3.7) данного пособия.

Форма и размеры фундамента в плоскости обреза определяются размерами толщины стены. Форма подошвы ленточных и столбчатых фундаментов, как правило, прямоугольная в плане. Вычерчивается расчетная схема действия нагрузок на фундамент (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Расчетные схемы воздействия нагрузок на фундаменты: а - ленточный; б - столбчатый

Площадь подошвы нагруженного фундамента в первом приближении определяется из [6] по формуле

где N_0II - расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента, кН; R₀ - расчетное сопротивление грунта основания, кПа (табл. 2.2); г_ср - средний удельный вес грунта и материала фундамента, кН/м 3 , принимаемый равным 20 кН/м 3 , а при наличии подвала - 16 кН/м 3 ; d_l - глубина заложения фундамента от планировочной отметки, м.

Для ленточного фундамента под стены b = А; для квадратного фундамента ; для прямоугольного , где K_п - коэффициент соотношения сторон K_п = /b; K_п можно принять по соотношению сторон колонны.

Размеры подошвы фундамента следует округлять до существующих в [3] размеров фундаментных подушек (прил. 6), а для фундаментов под колонны - кратными 30 см.

3.3 Определение расчетного сопротивления грунта основания

По полученной в подразд. 3.2 величине b и глубине заложения d_l, определяем расчетное сопротивление грунта основания R, кПа,

1. Формулу (3.7) допускается применять при любой форме фундаментов в плане. Если подошва фундамента имеет форму круга или правильного многоугольника площадью А, принимается .
2. Расчетные значения удельного веса грунта и материала пола подвала, входящие в формулу (3.7), допускается принимать равными их нормативным значениям.
3. Если d ₁ > d (d - глубина заложения фундамента от уровня планировки), в формуле (3.7) принимается d ₁ = d ₁и d _b = 0.

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы в пределах глубины d ₁, определяется по формуле

где h₁ - мощноcть 1-го слоя грунта; - удельный вес 1-го слоя грунта.

Таблица 3.3 Коэффициенты условий работы

Коэффициент г_с2 для сооружений

с жесткой конструктивной схемой

при отношении длины сооружения

или его отсека к высоте L/H

Крупнообломочные с песчаным

заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых

маловлажные и влажные

Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым

Примечания: 1. К сооружениям с жесткой конструктивной схемой относятся сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформации оснований, в том числе за счет применения мероприятий, указанных в [16 п. 2.70,б]. 2. Для зданий с гибкой конструктивной схемой значения коэффициента г_c2 принимается равным единице. 3. При промежуточных значениях L/H коэффициент г_C2 определяется по интерполяции.

Вычисление расчетного сопротивления и несущей способности грунтов строительной площадки целесообразно вести на ЭВМ с использованием программного комплекса MathCAD. Результаты расчета приведены в прил. 15.

Таблица 3.4 Значения коэффициентов Мг, Мq, Мс

9. Осадка основания с использованием расчетной схемы линейно деформируемого полупространства определяется по формуле

где в - безразмерный коэффициент, равный 0,8; у_zp.1.ср - среднее значение дополнительного вертикального напряжения от внешней нагрузки в 1-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений верхней z_1-1 и нижней z₁ границ слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента; h_i и E_o1 - соответственно толщина и модуль общей деформации 1-го слоя грунта; n - число однородных слоев в пределах сжимаемой толщи грунта H_c.

Расчет осадки целесообразно производить в табличной форме.

Расчетные осадки сравниваются с предельно допустимыми, которые даны в [16, прил. 4] или в прил. 13. Если расчетные осадки больше предельных, вариант не пригоден, необходимо перепроектировать такой фундамент.

Средняя осадка здания вычисляется по абсолютным осадкам не менее чем трех фундаментов по формуле

где S_i - осадки отдельных фундаментов (лент), наиболее и наименее нагруженных, причем отклонение осадок отдельных фундаментов не должно превышать 50 % средней величины; A_i - площади подошвы (лент) фундаментов.

Деформации перекоса, прогиба и выгиба в случае необходимости могут быть определены согласно требованиям [8].

Вычисление расчетной осадки фундаментов целесообразно выполнять на ЭВМ с использованием программного комплекса MathCad.

3.8 Проверка прочности подстилающего слоя грунта основания

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине Z от подошвы фундамента (рис. 3.15) слабого слоя грунта (с малым модулем деформации Е) или слоя грунта с расчетным сопротивлением R_z меньшим, чем дополнительное давление у_zp, действующее на слабый слой, необходимо произвести проверку прочности слабого слоя грунта. Проверка заключается в соблюдении условия

где у_zp - дополнительное давление на глубине Z от подошвы фундамента, которое вычисляется при расчете осадки основания. Если расчет осадки не производился, то - по методике, аналогичной определению осадки; у_zg - природное давление грунта на глубине Z, рассчитывается по методике определения осадки; R_z - расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине Z, вычисляемое по формуле (3.7) для условного фундамента шириной b_z, равной для прямоугольного в плане фундамента

где - площадь условного фундамента на глубине Z; N_ll - полная вертикальная нагрузка на основание от ранее запроектированного фундамента;

a = ( - b)/2 - вспомогательная величина, b и - ширина и длина запроектированного фундамента.

При невыполнении условия (3.29) необходимо произвести перепроектировку фундамента - поднять отметку заложения или, наоборот заглубить фундамент с прорезкой слабого слоя, устроить искусственное основание и др.

3.9 Расчет устойчивости фундаментов на плоский сдвиг

Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания.

Расчет устойчивости фундаментов на сдвиг по подошве производится при воздействии больших горизонтальных нагрузок на фундамент (горизонтальные силы и боковое давление грунта засыпки на фундаментную стенку в подвальных помещениях) (см. рис. 3.13).

Расчет производится на расчетные нагрузки (N_l = N н 1,2), определяемые путем умножения нормативных нагрузок на осредненный коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,2.

Проверка устойчивости на плоский сдвиг по подошве выполняется исходя из условия

При расчете на сдвиг по формуле (3.30) суммы проекций на плоскость скольжения расчетных сдвигающих и удерживающих сил определяются по формулам:

где F_ohl - составляющая нагрузки на фундамент, параллельная плоскости сдвига, кН; E _a и E_р - соответственно составляющие равнодействующих активного и пассивного давления грунта (на боковые грани фундамента), параллельные плоскости сдвига и определяемые по указаниям [21], кН; N_Ol - вертикальная составляющая расчетной нагрузки на обрез фундамента, кН; N_Фl и N_грl - расчетный вес фундамента и грунта, лежащего на его уступах, кН; f - коэффициент трения материала фундамента по грунту, принимается по прил. 4, табл. 6; b и - соответственно ширина и длина фундамента, м; c_l - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента, кПа.

Расчет устойчивости фундаментов на сдвиг производится на начальный период строительства (когда нет пола подвала, не смонтировано подвальное перекрытие, но произведена обратная засыпка пазух фундамента) и на период завершенного строительства. В случае неустойчивости фундамента необходимо дать рекомендации по обеспечению устойчивости подвальной стенки (применение временного крепления стен подвала или изменение технологии сооружения здания).

3.10 Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения грунта

Расчет устойчивости фундамента при действии сил морозного пучения грунтов основания производится в пучиноопасных грунтах в двух случаях: для начальной стадии строительства, когда заложенные фундаменты не нагружены или нагрузка невелика (1-2 этажа); для малоэтажных (1-2 этажа) зданий, когда деформация пучения может происходить и во время эксплуатации объекта (рис. 3.16) [10, 20].

В обоих случаях расчет производится на действие касательных сил пучения по формуле

где - расчетная удельная касательная сила пучения, принимаемая согласно указаниям [20, п. 4.42] или по табл. 3.6, кПа; - площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах промерзания грунта, м 2 ; F - расчетная нагрузка на фундамент, принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т.п.), кН; - расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания, принимаемое по указаниям [20, п. 4.43], кН; - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0; - коэффициент надежности, зависящий от назначения сооружения, принимаемый равным 1,1.

В формуле (3.32) расчетная нагрузка на фундамент определяется из выражения

где , , - нормативные значения нагрузок, приведенные в подразд. 3.9.

Расчетное значение силы F_r, кН, удерживающей фундамент от выпучивания, следует определять для сезоннопромерзающих-оттаивающих грунтов по формуле

где u - периметр сечения поверхности сдвига, м, принимаемый равным:

· для столбчатых и свайных фундаментов без анкерной плиты - периметру сечения фундамента;
· для столбчатых фундаментов с анкерной плитой - периметру анкерной плиты; h₁ - толщина 1-го слоя талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя сезонного промерзания; f₁ - расчетное сопротивление 1-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности фундамента, кПа, принимаемое в соответствии с требованиями [17, табл. 2].

Рис. 3.16. Расчетные схемы для расчёта устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения: а - сваи; б - отдельного столбчатого фундамента

Таблица 3.6Расчетная удельная касательная сила пучения

Грунты и степень водонасыщения

Значения , кПа, при глубине сезонного промерзания-оттаивания , м

Пылевато-глинистые при показателе

текучести I_l > 0,5, пески мелкие и пылеватые

при степени влажности S_r > 0,95

(глинистым, мелкопесчаным и пылеватым)

а также крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным

и пылеватым) от 10 до 30 %

Если условие (3.32) не выполняется, то в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по защите фундаментов от выпучивания [10].

3.11 Примеры расчета фундаментов мелкого заложения

Пример 3.1. Запроектировать фундамент под подвальную стену 4-этажного жилого дома на естественном основании

1. Исходные данные.

Строительная площадка находится в городе Н. По материалам инженерно-геологических изысканий площадка сложена следующими грунтами, считая сверху вниз: 1-й слой - насыпной грунт (битый кирпич, раствор, глинистый грунт) мощностью 1 м; 2-й слой - песок мелкий мощностью 4,2 м; 3-й слой - суглинок мощностью 8,5 м. Нормативная глубина промерзания d_fn = 1,2 м. Горизонт грунтовой воды находится на глубине 3,8 м. Исходные физико-механические характеристики грунтов приведены в табл. 2.1. Значения R_O на эпюре даны в килопаскалях (кПа).

По исходным данным определены все вычисляемые характеристики, по которым установлены наименования, состояние и расчетное сопротивление всех слоев грунта.

Результаты расчетов сведены в табл. 2.1, где представлены и все необходимые формулы расчетов.

Вывод: площадка пригодна для строительства сооружения. Насыпной грунт не может быть естественным основанием, то есть он является ненесущим, остальные грунты - несущие.

По данным табл. 2.1 составляется геологическая колонка строительной площадки и изображается эпюра расчетного сопротивления грунтов основания (см. рис. 2.1)

В вычислениях используются расчетные характеристики грунтов основания, подсчитанные по формуле (2.2) и приведенные в табл. 2.4. Расчетные нагрузки на обрез фундамента следующие: N_Oll = 400 кН/м, M_Oll = 5 кН/м. Дальнейшие расчеты приведены в соответствии с расчетной схемой рис. 3.13.

Из всех полученных значений к дальнейшим расчетам принимаем наибольшее, т. е. d = 1,9 м.

3. Предварительная ширина наружного фундамента определяется по формуле (3.6)

А = b = 400/(200 - 161,9) = 2,36 = 2,4 м.

4. Определяется расчетное сопротивление грунта основания R при b = 2,4 м по формуле (3.7), [16, формула (7)], где гC1 = 1,3; гC2 = 1,1 по табл. 3.3 [16, табл. 3];

k = 1; k_Z = 1; b = 2,4 м; M_г = 1,034; M_q = 5,112; M_C = 7,554, принимается по табл. 3.8, [16, табл. 4] в зависимости от ц_1l = 28,57; г_1l = 18,29; г_1l = (16,67 1 + 18,29

0,9)/(1 + 0,9) = 33,131/1,9 = 17,44 кН/м [формула (3.9)].

Приведенная глубина заложения фундамента d_i, м, равна

d_i = 0,4 + 0,124/17,44 = 0,54 м.

Глубина подвала от поверхности планировки до пола подвала

D_b = 1,9 - 0,54 = 1,36 м.

Подставляя все значения в формулу (3.7), получим

Ширину подошвы, расчетное сопротивление грунта и давление по подошве фундамента при заданной глубине заложения целесообразно вычислять в табличной форме (табл. 3.7).

Центрально нагруженный фундамент. Центрально нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр площади его подошвы, реактивное давление грунта по подошве жесткого центрально нагруженного фундамента принимается равномерно распределенным интенсивностью

Pn=(N_oIi+G_flI+G_gII)/A

где — расчетная верти-

кальная нагрузка на уровце обреза фундамента; и

— расчетные значения веса фундамента и грунта на его уступах (рис. 10.12); А — площадь подошвы фундамента.

В предварительных расчетах вес грунта и фундамента в объеме параллелепипеда ABCD, в основании которого лежит неизвестная площадь подошвы А₉ определяется приближенно из выражения

(10.5)

где — среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах, принимаемое обычно равным 20 кН/м 3 ; d—глубина заложения фундамента, м.

Приняв и учтя (10.5), из уравнения (10.4) получим фор-

мулу для определения необходимой площади подошвы фундамента

(10.6)

Рассчитав площадь подошвы фундамента, находят его ширину Ь. Ширину ленточного фундамента, для которого нагрузки определяют на 1 м длины, находят как b—Ajl. У фундаментов с прямоугольной подошвой задаются отношением сторон n — 1/b, тогда ширина

подошвы , для фундаментов с круглой подошвой

Поскольку значение R в формуле (10.6) также неизвестно, искомую величину А находят из совместного решения уравнений (9.5) и (10.4) аналитическим или графическим методом. При решении графическим методом формулу (10.4) записывают в виде зависимости , которая в общем случае является гиперболой:

(10.7)

Формула (9.5) является уравнением прямой

Если построить графики по этим формулам, то пересечение
полученной кривой и прямой даст искомое значение Ь, соответст
вующее расчетному давлению. Соответствующие расчеты и постро
ения будут показаны ниже в примере 10.1. _

После вычисления значения Ь принимают размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций и проверяют давление по его подошве по формуле (10.4). Найденная величина р_п

должна не только удовлетворять условию (10.3), но и быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта Л. Наиболее экономичное решение будет в случае их равенства.

Внецентренно нагруженный фундамент. Внецентренно нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. Такое нагружение фундамента является следствием передачи на него момента или горизонтальной составляющей нагрузки либо результатом одностороннего давления грунта на его боковую поверхность, как, например, у фундамента под наружную стену заглубленного помещения.

При расчете давление по подошве внецентренно нагруженного фундамента принимают изменяющимся по линейному закону, а его краевые значения при действии момента сил относительно одной из главных осей определяют по формуле (5.7), как для случая внецент-ренного сжатия. Подстановкой значений A — lb> W-b 2 lj6 и M=N_ne формула (5.7) приводится к следующему более удобному для расчета виду:

(10.8)

где N_n —- суммарная вертикальная нагрузка на основание, включая

вес фундамента и грунта на его уступах; А — площадь подошвы фундамента; е — эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы; Ъ — размер подошвы фундамента в плоскости действия момента,

Эпюра давления грунта, рассчитанная по формуле (10.8), может быть однозначной и двузнач-.ной, как это показано на рис. 10.13. Как правило, размеры подошвы фундамента стараются подобрать таким образом, чтобы эпюра была однозначной, т. е. чтобы не было отрыва подошвы фундамента от основания. В противном случае в зазор между подошвой и грунтом может проникнуть вода, что нежелательно, поскольку это может привести к ухудшению свойств грунтов основания. Исключение допускается для фундаментов в стесненных

условиях, когда отсутствует возможность развить их в нужном направлении, и для фундаментов, нагруженных знакопеременными моментами, когда нельзя подобрать размеры и форму подошвы, по которой действовали бы только сжимающие напряжения.

Поскольку при внецентрен-ном нагружении относительно одной из центральных осей максимальное давление на осно вание действует только под краем фундамента, при подборе размеров подошвы фундамента его допускается принимать на 20% больше расчетного сопротивления грунта, т. е.

(10.9)

Одновременно среднее давление по подошве фундамента, определяемое к&кр_и=М_и1А, должно удовлетворять условию (10.3).

В тех случаях, когда точка приложения равнодействующей внешних сил смещена относительно обеих осей инерции прямоугольной подошвы фундамента, как это показано на рис. 10.14, давление под ее угловыми точками находят по формуле

(10.10)

Поскольку в этом случае максимальное давление действует только в одной точке подошвы фундамента, допускается, чтобы его значение, найденное по формуле (10.10), удовлетворяло условию

(10.11)

Одновременно проверяются и условия.(10.3) и (10.9).

На практике задачу подбора размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента решают следующим образом. Сначала принимают, что действующая нагрузка приложена центрально, подбирают соответствующие размеры подошвы из условия (10.3), а затем уточняют их расчетом на внецентренную нагрузку, соблюдая изложенные выше требования и добиваясь удовлетворения условий (10.9) и (10.11). При этом иногда смещают подошву фундамента в сторону эксцентриситета так, чтобы точка приложения равнодействующей всех сил совпадала с центром тяжести подошвы фундамента (рис. 10.14, б).

Определение размеров подошвы центрально нагруженных фундаментов

Предварительно площадь А, м 2 , подошвы фундамента определяют по формуле:

где No_II - нормативная вертикальная нагрузка от сооружения, приложенная к обрезу фундамента, определяемая как сумма постоянной и временной нагрузок,

NoII=Nпост+Nвр= (27,2+2,5)·8=237,6 кН/м;

R₀ - условное расчетное сопротивление несущего слоя грунта основания,

d - глубина заложения фундамента, d = 1,6 м;

г_ср - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, г_ср=20 кН/м 3 ;

b = = 1,15 м

Размеры проектируемого фундамента вычисляют методом приближения и принимают с учетом модульности и унификации конструкций. Принимаем b=1,15 м.

Далее вычисляется расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента R, кПа;

где _с1 и _{с2 -} коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3 СНиПа [10],

_с1 = 1,2 (т.к. супесь пластичная с I_l= 0,43);

_с2 =1,1 (т.к. отношение длины сооружения к высоте L/H=1,25<1,5);

k - коэффициент, принимаемый в курсовом проекте равным 1,1, т.к. прочностные характеристики грунта ( и с) приняты по таблицам СНиПа [10];

M, M_q, M_с - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиПа [10], в зависимости от угла внутреннего трения () грунта

k_z - .коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - k_z = 1;

b - ширина подошвы фундамента, м

_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды - _sb, кН/м 3 , определяемого по формуле:

где _i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i-ого слоя грунта, залегающего ниже подошвы;

Удельный вес грунта , кН/м 3 определяется:

где с - плотность грунта, т/м 3 (см. табл. 1),

g - ускорение свободного падения, g = 10 м/с 2 .

'_II - то же для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента.

Для грунтов обратной засыпки:

С - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, С=13 кПа;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки

d_b - глубина подвала

Итак расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента равно:

Зная R уточняем размеры подошвы фундамента из условия:

Размер незначительно изменился, поэтому принимаем фундаментную плиту марки ФЛ 12.24 (b = 1,2 м) и стеновой блок марки ФБС 24.4.6.-Т

Определив предварительные размеры фундамента, приступают к его конструированию. Конструирование фундаментов из сборных железобетонных элементов заключается в выборе отдельных стандартных изделий и составлении из них фундамента, отвечающего принятым при расчете основным его параметрам. Определение размеров центрально нагруженных фундаментов считается законченным, если выполняется условие:

где Р_II - среднее давление под подошвой фундамента, кПа, определяемое по формуле:

где N_II - суммарная вертикальная нагрузка на основание, кН, включая вес фундамента N_фII и вес грунта на его уступах N_rpII:

N_фII = = 18,32 кН (табл. 10 [3]),

N_II =237,6+18,32+19,36=275,28 кН

Величина Р_II должна не только удовлетворять условию, но и быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта (допустимое отличие от расчетного сопротивления должно быть не более 10% в меньшую сторону).

Условие Р_II < R выполняется т.к.

Р_II = 229,4 кПа< R = 250,7 кПа,

Недонапряжение составляет 8%. Это допустимо.

Фундаментную плиту марки ФЛ 12.24

Размеры: b = 1200 мм;

Вес плиты 17,60 кН.

и стеновой блок марки ФБС 24.4.6.-Т

Размеры: l = 2380 мм;

Вес блока 13,0 кН.