Определение размеров подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания

5 .1. Приведение внешних нагрузок к уровню подошвы фундамента для каждого сочетания нагрузок:

вертикальная сила N = N_o + G_f + G_gr;

изгибающий момент М_X = М_X0 + Q_Y0 H_F - G_FB E;

изгибающий момент M_Y = M_Y0 + Q_X0 H_F,

где индекс "о" указывает на то, что усилие действует на уровне верхнего обреза фундамента;

G_FB и E - соответственно вес и эксцентриситет усилия от фундаментной балки.

При наличии подвала дополнительно учитывается давление грунта на боковую поверхность фундамента (активное давление грунта).

При М_X = 0 и М_Y = 0 принимают значение вспомогательного коэффициента К_R = 1, при М_X > 0 и М_Y > 0 K_R = 1.5, при М_X > 0 и М_Y = 0 К_R = 1.2.

Рис. 5.1. Расчетная схема для определения размеров подошвы внецентренно-нагруженного фундамента.

5 .2. Назначение ориентировочной (первое приближение) ширины подошвы фундамента исходя из конструктивных требований; величины нагрузки N_0,MAX; прочностных характеристик грунта (j, С, R_o).

5.3. Определение расчетного сопротивления грунта основания R по формуле (7) /7/ или по приближенной методике по данным приложения 3 /12/ (при этом, удельный вес грунта основания принимается средневзвешенным в пределах глубины B_F/2 (где B_F - ширина подошвы фундамента). При необходимости удельный вес грунта принимается с учетом взвешивающего действия воды).

5 .4. Требуемая длина подошвы фундамента (без учета действия изгибающего момента):

L_F = N_0,MAX/ ((R - G_M) B_F),

где N_0,MAX - максимальное (для всех сочетаний нагрузок вертикальное усилие, действующее по верхнему обрезу ф-та; G_M - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах (16 - 22 кН/м­­­³).

Длина подошвы фундамента принимается кратной модулю 100 или 300 мм. Если отношение L_F / B_F больше допустимого значения (как правило, 1.5 - 2.0) следует увеличить ширину подошвы ф-та и повторить расчет с п.4.3.

5 .5. Площадь подошвы ф-та A_F = B_F L_F.

5 .6. Вес ф-та и грунта на его обрезах G_F =B_F L_F D G_M,

где D - глубина заложения подошвы ф-та (от отметки планировки).

5 .7. Вертикальная сила, действующая на уровне подошвы ф-та:

N = N_0,MAX + A_F G_M D.

5.8. Среднее давление на основание P = N / A_F .

5.9. Проверка условия P£R.

Если условие не выполняется, возможны такие варианты:

а) увеличить ширину подошвы до величины не более чем B_F,MAX, переход к п.5.3;

б) увеличить длину подошвы до величины не более чем L_F,MAX, с учетом условия L_F/B_F£(L_F/B_F)_MAX, переход к п.5.5;

в) увеличить глубину заложения подошвы фундамента, переход к п.5.1;

г) при P£1.2 можно продолжить расчет "за пределами" линейной зависимости осадки ф-та от давления на основание - см. /7/.

5.10. Проверка условия P >= 0.9 R.

Если условие не выполняется и размеры подошвы больше размеров поперечного сечения подколонника - следует уменьшить длину (ширину) подошвы ф-та и перейти к п.5.5 (п.5.3).

5.11. Если K_R = 1 - переход к п.5.14.

5.12. Для всех сочетаний нагрузок определяется максимальное давление на основание P_MAX и проверяется условие P_MAX £ K_R R.

P_MAX,I = N_I / A_F + M_X,I / W_X + M_Y,I / W_Y, W_X= B_F L_F L_F / 6,

W_Y= L_F B_F B_F / 6.

Если хотя бы одно из условий не выполняется - следует поступить согласно указаниям п.5.9.

5.13. Для всех сочетаний нагрузок определяется минимальное давление на основание P_MIN и проверяется условие: P_MIN ³0 (или 0.25 R - для зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью не менее 75 тс). P_MIN,I вычисляется аналогично P_MAX,I с заменой знака "+" в формуле на знак "-". Если одно из условий не выполняется - следует поступать согласно указаниям п.5.9.

Возможны другие подходы к определению размеров подошвы ф-та,

например, по готовым формулам (см. приложение), что не исключает выполнения проверочных расчетов для краевых давлений на основание.

Для ленточных фундаментов нагрузки задаются на 1 погонный метр длины фундамента. В расчетных формулах алгоритма B_F соответствует L_F = 1 м, а L_F соответствует B_F (определяется ширина подошвы фундамента при заданной длине подошвы фундамента L_F). Коэффициент K_R<=1/2 (M_Y=0).

В качестве минимально допустимой ширины подошвы фундамента может быть принята толщина стены (округленная до модульного раз-

мера, кратного 100 или 200 мм).

Дата добавления: 2015-09-01