Пример 3. Определение размеров подошвы отдельно стоящего фундамента

Задание:

Определить размеры подошвы отдельно стоящего фундамента каркасного здания (пример 2).

Исходные данные:

1. Грунт основания под подошвой наружного фундамента (без подвала) – песок пылеватый, плотный, маловлажный, имеет характеристики: ; ; ; ; ; .

2. Нагрузки на фундамент колонны крайнего ряда: , .

3. Грунт основания под подошвой внутреннего фундамента (с подвалом) – супесь пластичная, имеет характеристики: ; ; ; ; ; ; .

4. Нагрузки на фундамент колонны среднего ряда: , .

Решение .

 Определяем размеры подошвы фундамента под колонны крайних рядов

Так как фундамент внецентренно загружен:

где  – глубина заложения фундамента от уровня планировки; – усредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах;  – расчетное сопротивление грунта; – соотношение размеров подошвы отдельно стоящего фундамента.

 Расчетное сопротивление грунта:

где , т. к. слой грунта толщиной , залегающий непосредственно под подошвой однороден; , т.к. нет подвала;  и  – коэффициенты, принимаемые по табл.  4 приложения; , т.к. прочностные характеристики грунтов взяты по табл.6,7 приложения; ; ; ;  – коэффициенты, принимаемые по  табл.5 приложения в зависимости от угла внутреннего трения грунта ( ).

 Необходимо уточнить размеры подошвы:

 Проверяем условие:

Условие выполняется.

 Принимаем типовой монолитный фундамент с размерами подошвы 1,5×1,5 м, (таблица 27), высотой 1,5 м (высота подошвы 0,3 м) под колонны сечением 0,4×0,4 м (минимальный размер фундамента под колонны данного типа).

 Уточняем значение :

 Производим проверку давления под подошвой фундамента крайних колонн.

Определяем среднее давление:

Условие выполняется.

 Проверку краевого давления производим по формуле:

где – момент сопротивления подошвы прямоугольного фундамента относительно оси.

Условие выполняется, размеры фундамента 1,5×1,5 м подобраны верно.

 Определяем размеры подошвы фундамента под колонны средних рядов

Так как фундамент внецентренно загружен:

где  – глубина заложения от уровня планировки;  – осредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах;  – расчетное сопротивление грунта;  – соотношение размеров подошвы отдельно стоящего фундамента.

 Расчетное сопротивление грунта:

где , т. к. слой грунта толщиной , залегающий непосредственно под подошвой однороден;  – расстояние от уровня планировки до пола подвала;

, здесь  – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; – толщина пола подвала, м;

 и  – коэффициенты, принимаемые по табл. 4 приложения; , т.к. прочностные характеристики грунтов взяты по табл.6,7 приложения; ; ; ; ; – коэффициенты, принимаемые по табл. 5 приложения в зависимости от угла внутреннего трения ( ).

 Необходимо уточнить размеры подошвы:

Проверяем условие:

Условие выполняется.

Принимаем типовой монолитный фундамент с размерами подошвы 1,5×2,1 м (таблица 27 приложения),  одноступенчатый, высотой 1,5 м (высота подошвы 0,45 м) под колонны сечением 0,5×0,4 м.

 Уточняем значение :

Определяем среднее давление:

Условие выполняется.

 Проверку краевого давления производим по формуле:

.

Условие выполняется, размеры фундамента 1,5×2,1 м подобраны верно.