Определение размеров подошвы фундамента

Как было отмечено выше, основным методом расчёта при проектировании оснований является расчёт по второй группе предельных состояний (по деформациям). При этом должно быть обеспечено выполнение условия:

p _II < R, (10)

где p _II – среднее давление по подошве проектируемого фундамента;
R – расчётное сопротивление основания.

Среднее давление по подошве фундамента (рис. 4) для такого расчёта определяют по формуле:

p _II = (N _{0 II} + N_{f II} + N_{s II}) / (b∙l),(11)

где N _{0 II} – внешняя расчётная нагрузка на обрезе фундамента, кН;
N_{f II} – расчётная нагрузка от веса фундамента, кН;
N_{s II}– расчётная нагрузка от веса грунта и пола подвала, лежащих на уступах фундамента, кН;
b – ширина фундамента, м;
l – длина фундамента, м.

Рис. 4. Схема к определению среднего давления по подошве фундамента

Приняв N_{f II} + N_{s II} = bld∙ γ _{m II}, получим:

p _II = N _{0 II} / (b∙l) + γ _{m II} d.

где γ _{m II} – средний удельный вес грунта и материала фундамента, кН/м³.

После установления глубины заложения фундамента размеры площади его подошвы определяют исходя из условия передачи на основание давлений, не превышающих расчётного сопротивления грунта.

Исходя из условий равновесия площадь подошвы центрально нагруженного фундамента:

A = N _{0 II} / (R ₀ – γ _{m II}∙ d), (12)

где N _{0 II} – расчётная нагрузка по второй группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента (на уровне планировочной поверхности земли);
R ₀ – расчётное сопротивление грунта основания (в случае использования формулы 16.30 рассчитанное для условного фундамента с шириной подошвы b = 1 м);
γ _{m II} – осредненное расчётное значение удельного веса грунта и материала фундамента, принимаемое при наличии подвала 17 кН/м³, при его отсутствии – 20 кН/м³;
d – глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки или пола здания по грунту, м.

После вычисления площади подошвы размеры фундамента устанавливают:

в случае квадратной подошвы

; (13)

в случае прямоугольной подошвы

; (14)

где η – отношение размеров бóльшей стороны l к меньшей b, η = l / b.

Для ленточного (непрерывного) фундамента расчётную нагрузку обычно определяют на 1 м длины фундамента, поэтому ширина подошвы численно равна её площади.

Найденные размеры подошвы фундамента округляют с учётом принятой модульности и унификации элементов конструкций, конструируют и рассчитывают фундамент на прочность. По принятым размерам фундамента определяют его объём V_f и вес N_{f II}, = V_f γ_б,где γ_б – удельный вес материала, из которого будет изготовлен фундамент. Расчётный вес грунта над уступами фундамента находят из выражения

N_{s II} = (Ad – V_f)γ'_II, (15)

где γ'_II – удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м³.

Размеры подошвы фундамента должны быть проверены исходя из условия:

p _II = (N _{0 II} + N_{f II} +N_{s II}) / (lb) ≤ R, (16)

где p _II – среднее давление под подошвой фундамента;
N_{f II} и N _{s II} – расчётные веса фундамента и грунта на уступах фундамента;
l и b – принятые размеры площади подошвы фундамента;
R – расчётное сопротивление грунта основания.

Дата добавления: 2015-11-26