Ширина фундамента: ленточный и столбчатый фундамент. Ширина подошвы фундамента

3.2.3 Определение размеров подошвы столбчатого фундамента

Размеры подошвы фундамента под колонны определим методом последовательного приближения. (см.рисунок 2)

Определим площадь подошвы фундамента под колонну в плане по формуле:

(10)

м2

Ширина квадратного фундамента равна: м,

Уточняем расчетное сопротивление по формуле (без подвала):

(11)

где gС1 и gС2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].

k – коэффициент, принимаемый: k=1,1 – т.к. прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам;

kZ – коэффициент принимаемый kZ=1 при b<10 м; b – ширина подошвы фундамента, м;

gII и g'II - усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды) и выше подошвы, кН/м3;

СII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

Мg, Мq, Мс – безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 17;[1]

d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений

По таблицам 16-17[1] для заданных грунтовых условий и при соотношении L/H=42/8,6=4,9 найдем значения коэффициентов: gс1=1,25; gс2=1; Mg=0,72; Мq=3,87; Мс=6,45. А также gII=ρd,s(1+ωопт)g=1,65(1+0,15)10=18,97; g'II =18,97; CII=31,6.

Для фундамента без подвала d1=d=1,5м, тогда:

кПа

Уточним размеры фундамента м

м, Принимаем, с округлением и в соответствии с размерами типовых монолитных фундаментов, l=1,8м, b=1,5, плитная часть 0,45м.

Получаем следующее расчетное сопротивление:

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент:

(12)

кНм

Определим эксцентриситет:

Так как е=0,26м>1,5/30=0,05м, то фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный, т.е. должны выполняться условия:

; ;(13)

Максимальное и минимальное давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:

(14)

где W – момент сопротивления подошвы фундамента;

Определим вес фундамента:

кН

Вес грунта обратной засыпки:

кН

где W – момент сопротивления подошвы фундамента;

кПа

Условия (13):

Pmax=620,72 кПа>1.2x380,03=456,036кПа

Pmin=75,04кПа > 0;

Pср=347,88 кПа < R=380,03 кПа

не выполняются, следовательно размеры подошвы внецентренно- нагруженного фундамента под колонну сечением 400х400 мм подобраны не верно. Исходя из этого, примем больший фундамент L=2,4м ,b=1,5м (см.рисунок3) , тогда:

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент:

Определим вес фундамента:

кН

Вес грунта обратной засыпки:

кН

кПа

Проверим условия:

Pmax=422,46кПа>1.2x380,03=456,036кПа

Pmin=120,52кПа > 0;

Pср=271,49 кПа < R=380,03 кПа

Условия выполняются. Значит размеры подошвы фундамента подобраны верно. Недонапряжение составляет: %

Рисунок 3 - К определению ширины подошвы фундамента

3.3 Расчет основания по деформациям

Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением:

SSu (16)

где: S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

Su – предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19[1].

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

, (17)

где =0,8 – безразмерный коэффициент;

zp, i – среднее напряжение в i-ом слое;

hi – толщина i-го слоя;

Ei – модуль деформации i-го слоя грунта.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=Hc от подошвы фундамента, где выполняется условие

zp=0,2zq (18)

Вертикальные природные напряжения zq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле

, (19)

где i – удельный вес грунта i-го слоя;

hi – толщина i-го грунта;

n – число слоев грунта в пределах глубины Z.Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.

(20)

где si, ei – соответственно удельный вес частиц грунта и коэффициент пористости i-го слоя грунта;

=10 кН/м3 – удельный вес воды.

Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле

zp=P0 (21)

где Р0=Рср-zg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

Рср – среднее давление под подошвой фундамента;

zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

 - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения  приведены в таблице 20[1].

studfiles.net

Ширина подошвы ленточного фундамента

Очень захотелось вынести это в отдельную тему. Уже не первый раз меня спрашивают о необходимой ширине ленточного фундамента для дома, а в виде исходных данных дают вес дома в тоннах (250 тонн, например). К тому же, многие строители, имея длительный опыт работы без проектов, подливают масла в огонь. Берут вес дома (500 т), суммарную длину несущих стен (допустим, дом 10х10м с одной стеной в центре – длина его стен 50 м). А еще они знают, что давление под подошвой фундамента (т.е. нагрузка, передаваемая от дома на 1 квадратный метр грунта) для нормальных грунтов не должно превышать 30 кг/м2. И вот по нехитрой формуле они определяют ширину подошвы ленточного фундамента для дома 500/(30∙50) = 0,35 м и со спокойной душой принимают ширину фундамента по ширине стены 0,4 м.

Рассмотрим на примере, что ошибочного в такой математике, и как правильно собирать нагрузку для расчета ленточного фундамента дома.

Возьмем дом 7х10 м, а нагрузки на него, собранные по всем правилам, возьмем из вот этой темы "Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома".

План дома для расчета нагрузки

Нагрузки на фундамент собираются для каждой стены, т.к. есть стены несущие, с максимальной нагрузкой, есть самонесущие (несут только свой вес, на них не опираются перекрытия), да и несущие стены сильно разнятся по нагрузке (средняя стена нагружена намного больше, чем крайние).

Стена по оси	Длина стены, м	Постоянная расчетная нагрузка на 1 метр стены (вес всех конструкций) кг/м	Временная расчетная нагрузка на 1 метр стены (вес мебели, людей, снега и т.п.) кг/м
1 (несущая)	10	8147	925
2 (несущая)	10	11559	1850
3 (несущая)	10	8147	925
А (самонесущая)	7	8688	0
Б (самонесущая)	7	8688	0

Пользуясь таблицей, можно посчитать вес конструкций дома.

Без учета временной нагрузки:

8147∙10 + 11559∙10 + 8147∙10 + 8688∙7 + 8688∙7 = 400162 кг = 400,2 т.

С учетом временной нагрузки:

925∙10 + 1850∙10 + 925∙ 10 + 400162 = 437162 кг = 437,2 т.

Заметьте, строитель никогда не будет учитывать временную нагрузку (хотя это делать обязательно нужно), а значит 400,2-437,2=37 т не будут учтены при расчете фундамента, а это не маленькая нагрузка.

Сейчас грубо прикинем ширину подошвы фундамента «по методу строителя»:

489,3/(30∙44) = 0,4 м (т.е. если ширина стен 0,4 м, то по этой математике фундамент уширять вовсе не нужно). В этой формуле 44 м – это суммарная длина стен дома, 30 т/м2 – предполагаемая несущая способность грунта.

Теперь же прикинем ширину подошвы с учетом разных нагрузок на стены по разным осям (сведем результаты в таблицу), предполагая, что грунт выдержит давление под подошвой 30 т/м2

Стена по оси	Полная нагрузка, т/м	Ширина подошвы фундамента (при давлении под подошвой 30 т/м2), м
1 (несущая)	8147+925=9072=9,1	9,1/(30∙1)=0,3
2 (несущая)	11559+1850=13409=13,4	13,4/(30∙1)=0,45
3 (несущая)	8147+925=9072=9,1	9,1/(30∙1)=0,3
А (самонесущая)	8688=8,7	8,7/(30∙1)=0,3
Б (самонесущая)	8688=8,7	8,7/(30∙1)=0,3

Как видите, у нас «вылезла» одна стена с шириной подошвы, большей, чем 0,4 м. Т.е. если даже мы угадали с несущей способностью грунта в 30 т/м2, то этой несущей способности не хватит, чтобы выдержать среднюю стену по оси 2. А ведь достаточно одной такой стены, чтобы грунт под фундаментом начал деформироваться, сжиматься – и как итог мы получим неравномерную осадку фундамента и трещины в доме.

А если вдруг грунт не такой хороший, что бывает сплошь и рядом? Если его несущая способность ограничивается значением 20 т/м2 или даже 15 т/м2 как для просадочных грунтов? Можете сами пересчитать, расчет-то нехитрый, в какие цифры тогда выливается ширина подошвы фундамента.

Вывод данной статьи прост: знать вес конструкций дома для определения ширины подошвы ленточного фундамента не достаточно. Нужно четко определить нагрузку на каждую стену, и для каждой стены рассчитывать подошву фундамента. Мало того, то, что описано в данной статье – это не расчет, а прикидка. Для расчета нужно точно знать характеристики грунта, тогда в ходе расчета определяется его расчетное сопротивление (сколько он может выдержать без разрушения), а по этому значению уже определяется ширина подошвы фундамента. Пример такого расчета ленточного фундамента вы можете посмотреть в статье "Расчет ленточного фундамента под наружную стену в доме без подвала".

class="eliadunit">

Добавить комментарий

svoydom.net.ua

4.2 Определение размеров подошвы фундамента

Расчётные значения нагрузок:

F0 II=250 кН, М0 II=11 кН∙м,Fh0 II=16кН.

Принимаем отметку по обрезу фундамента равной -3.6м и монолитный ленточный фундамент под стену высотой h=0,3м.

Так как рыхлый песок является плохим основанием, то его несущую способность, в данном проекте, повысили уплотнением его тяжелыми трамбовками.

Краевые давления под подошвой внецентренно нагруженного фундамента:

(7)

площадь подошвы А=b×1п.м.

Рmax£1,2R.

, (8)

где С1 иС2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].

k– коэффициент, принимаемый:k=1,1 – т.к. они приняты по нормативным таблицам;

kZ– коэффициент принимаемыйkZ=1 приb<10 м;b- ширина подошвы фундамента, м;

IIиII’- усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды) и выше подошвы, кН/м3, при уплотнении песчаными сваями необходимо найти плотность уплотнённого грунта.

СII– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (песок средней крупности, плотный, маловлажный), кПа;

db– глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В<20м и глубиной более 2м принимаемdb=2м ).

М, Мq, Мс–безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице17;[1]

d1– глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

db=2, gС1=1.1 , gС2=1, gII=18,48 кН/м3,

g’II=кН/м3 при jII=36.2о, Мg=1.84, Мq=8.37, МС=10.06.

Задаваясь значением ширины подошвы фундамента b, определяем давление под подошвой Рmax и расчетное сопротивление грунта R. Расчетные значения сведем в таблицу 6.

Таблица 6 - Сводная таблица определения b

b,м	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3
Рmax,кПа	54	974	514	360.67	284	238	207.33
R,кПа	324.27	329.12	333.96	338.81	343.65	348.5	353.34
1.2R,кПа	389.12	394.94	400.75	406.57	412.38	418.19	424.01

Рисунок 2- График для определения ширины b фундамента

Т.к. нет точки пересечения двух графиков Рmax=f(b) и 1,2R=f(b), то принимаем минимальное значение ширины подошвы фундамента – 1,6м. Выбираем фундаментную плиту ФЛ 16.12 и GФ=16,4 кН и стеновые блоки шириной 0,5м – ФБС 24.5.6-Т (ГОСТ 13579-78) с Gбл=16,3 кН .

Рисунок 3– Расчетная схема фундамента

Значение удельного веса обратной засыпки принято равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между удельными весами грунтов нагруженной и ненагруженной структуры [8].

Нагрузка от перекрытия Р1=30кН, .

Собственный вес фундамента составит

Характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:

Принимаем интенсивность временной равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м2. Эту распределенную нагрузку заменим фиктивным слоем грунта hпр:

Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле:

(9)

;

Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента:

Найдем вес грунта на уступе фундамента

Определим плечо силы Gгр

Среднее давление подошвы фундамента

Вычисляем момент относительно центра тяжести подошвы фундамента:

М=М0II+Ea×ea+P1×e1 -Gгр×e2 = 11 + 28,65×2,06 + 30×0,18 - 21,65×0,525 = 64,05 кН×м.

Момент сопротивления подошвы фундамента:

Краевые давления будут равны:

Следовательно, размеры подошвы фундамента подобраны правильно, принимаем фундаментную плиту b=1,6 м.

studfiles.net

Ширина фундамента: ленточный и столбчатый фундамент

Давайте рассмотрим два основных вида фундаментов:

Ленточный;
Столбчатый.

Ленточный фундамент

Столбчатый фундамент

Основание самого обычного монолитного ленточного фундамента представляет собой железобетонную платформу, которая нужна для того, чтобы нагрузка и от самого фундамента и от той постройки, которая на нём стоит, распределялась на грунт равномерно. Как правило, ширина подошвы ленточного фундамента или основания фундамента должна быть в два раза больше ширины самого фундамента.

Строительство подошвы фундамента происходит из расчёта данных, которые характеризуют почву.

Высота такой подошвы, как правило, делается не больше тридцати сантиметров, а ширина подошвы фундамента делается на уровне шестидесяти сантиметров. В большинстве своём такие фундаменты усиливаются несколькими рядами арматуры, один прут которой имеет диаметр в двенадцать миллиметров.

Иногда бывает так, что ширина подошвы превосходит ширину фундамента в несколько раз. Это связано с тем, что некоторые типы грунтов просто не могут держать большие массы, которые возникают при строительстве достаточно крупных объектов.

Этапы строительства

Перед тем, как начать строительство нужно в котловане разметить точное расположение фундамента, то есть наметить углы и пересечения стен и так далее. Если перед началом работ, на этом участке работали геодезисты, то разметка не представляет сложности. Останется просто натянуть шнур между вешками (специальными флажками). Вешки, как правило, устанавливаются ещё до того момента, как начали копать котлован.

Также в этом деле используется отвес. Он помогает установить новые флажки. Для удобства в качестве таких флажком можно использовать куски арматуры – их потом при заливке фундамента не нужно будет вынимать, а заливать вместе с ними. Флажки нужно устанавливать на таком расстоянии, которое точно бы соответствовало длине стены, которая будет стоять на этом участке фундамента.

После того, как два флажка установлены нужно установить ещё два, то есть в оставшихся двух углах. Сделать это можно способом диагонали. Он заключается в том, что при помощи простых математических расчётов точно высчитывается диагональ постройки на основе знаний о длине и ширине постройки.

Зная длину диагонали и размеры фундамента можно легко и самое главное точно определить положение двух других флажков. Делается это так:

Ширина подошвы ленточного фундамента часто больше ширины самого фундамента

Два человека держат начало рулетки в уже отмеченных точках;
Ещё один человек перекрещивает два свободных конца рулеток на той отметке, которая показывает длину стены;
В точке пересечения в землю забивается ещё один флажок.

После того, как разметка произведена, её нужно полностью проверить, чтобы исключить возможные ошибки. Проверяется это просто. Всё, что нужно сделать, это просто замерить длины всех сторон, и если они соответствуют плану строительства, значит разметка произведена правильно.

Опалубка под фундамент

После разметки и её проверки в случае успеха, для будущего фундамента следует подготовить опалубку. Для неё можно использовать обычные доски, которые имеют порядка 30 сантиметров в ширину и не менее трёх по толщине. Связано это с тем, что при заливке бетона он будет оказывать на опалубку очень большое боковое давление, и тонкие доски просто могут прогнуться, что приведёт к искривлению фундамента.

Чтобы скрепить доски между собой, в землю необходимо вбить П-образные металлические прутья, при этом горизонтальная планка такого прута должна быть не больше, чем ширина фундамента. Такие элементы необходимо ставить друг от друга на расстоянии, не превышающем 70 сантиметров.

Сами доски нужно располагать так, чтобы стена оказалась точно по центру фундамента.

Работа начинается с того, что между собой скрепляются две доски указанного размера под углом в девяноста градусов. Такое строение будет служить наружным углом. Дальше этот угол устанавливаем на неком расстоянии от шнура.

После этого при помощи П-образных скоб устанавливаем внутренние стены опалубки, которые должны быть установлены точно параллельно внешним стенам. Так происходит постепенное продвижение от одного угла опалубки ко второму и третьему. Все скобы, которые фиксирую опалубку, на прямых участках разрешается ставить на расстоянии примерно в 110-120 сантиметров.

На стыке доски должны быть сбиты между собой гвоздями, которые стоит вбивать под углом, чтобы одним гвоздём прибить две доски. По бокам от стыка необходимо установить по одной фиксирующей скобе.

Если доски имею немного кривые торцы, то чтобы не получилась между ними щель, наверх, с наружной стороны, прибивают ещё одну доску, которая закрывает эту щель. Если же какая-нибудь доска оказалась немного длиннее, чем все остальные, то её можно не обрезать, а просто прибить поверх второй доски.

Обратная засыпка

Ширина фундамента высчитывается в зависимости от нагрузки здания и несущей способности грунтов

После полной установки опалубки, некоторые места следует укрепить. Сделать это можно при помощи обратной засыпки. Присыпать землёй нужно те места, где есть потенциальная слабость, например, место стыков досок опалубки, или место, где нет возможности вбить фиксатор и так далее. Такие места нужно присыпать землёй до самого верха досок. Кроме того присыпать можно и весь фундамент по периметру, но меньшим количеством земли. Это предотвратит опалубку от поднимания и выталкивая из своего положения при большой влажности земли, например, во время дождя.

Установка уровня фундамента

Установить уровень кромки фундамента можно при помощи теодолита. Есть два основных правила пользования этим инструментом:

Она должна иметь строго горизонтальное расположение;
Должна размещаться на точно установленной глубине.

Чтобы потом не перемерять, отметки уровней можно фиксировать по средствам мелких гвоздей. Забивать гвозди стоит только на половину их длины с шагом примерно в 0,5-1 метр. Гвозди забиваются с внутренней стороны всех досок опалубки. Позже, когда в опалубку начнёт заливаться бетон, то такие гвозди будут служить мерной линией, по которой нужно ориентироваться, чтобы в одном месте фундамент не был залит выше, а в другом ниже.

Заливка бетоном

Траншея под ленточный фундамент

Бетонирование котлована начинается с самых труднодоступных мест. Если получается так, что к некоторым местам вообще нет возможности подступиться, то их заливка происходит так:

Сначала начинаем заливать то место, которое расположено рядом с труднодоступным;
Лопатой подгребаем в труднодоступное место бетон до тех пор, пока он не достигнет отмеченного гвоздями уровня.

Армирование фундамента

После завершения заливки бетона можно приступать к армированию бетона. Производить укрепление фундамента лучше арматурой с диаметральным сечением в 12-12,5 миллиметров. Для этого прутья арматуры нужно разложить на жидком бетоне, на расстоянии примерно в пятнадцать-двадцать сантиметров от каждой стены опалубки. Прутья нужно просовывать под П-образные фиксаторы.

После того, как прутья уложены их следует утопить в бетон. Сделать это можно при помощи штыковых лопат. Производить утапливание нужно на глубину примерно в двадцать сантиметров, то есть на две трети длины штыка лопаты.

Когда прутья полностью погружены в бетон, то для того, чтобы избежать попадания туда воздуха, нужно лопатой сверху сделать трассировку, то есть многократно засовывать в бетон лопату и высовывать, так, чтобы штык лопаты был расположен перпендикулярно пруту арматуры.

Затирка фундамента

Теперь, когда арматура уложена, нужно немного приподнять П-образные фиксированные элементы. Поднимать их стоит не полностью, а на высоту примерно в 5-10 сантиметров. Нужно это для того, чтобы выполнить затирку кромки бетонной поверхности с целью её сглаживания. В свою очередь сглаживание нужно для того, чтобы облегчить последующие работы по возведению цоколя или стен, а также для того, чтобы упростить процесс удаления грязи с фундамента.

Вырезание шпоночной канавки

Такая канавка нужна для обеспечения надёжного соединения между фундаментом и цоколем или стеной постройки. Производится выдавливание вдоль всей центральной линии верхней фундаментной кромки. Стандартов по размеру канавки нет, но обычно её делают достаточно широкой. Например, как один из вариантов размеров такой канавки, могут быть размеры:

Глубина порядка 2,5 сантиметра;
Ширина 7 сантиметров.

Заливка ленточного фундамента

Вообще такие показатели могут лежать в диапазоне от 2,5 и до 5 сантиметров, и от 6 до 10 сантиметров соответственно.

Производить вдавливание лучше всего длинным деревянным бруском с прямоугольным сечением, и, как правило, ширина канавки определяется шириной бруса.

Производить устройство канавки лучше всего после того, как бетон уже немного застыл. Этот факт позволит сохранить сделанной канавке свою прямоугольную форму и не заплыть. Однако, если бетон будет уже слишком твёрдым, то при вдавливании бруса и последующего его удаления, стенки шпоночной канавки могут рассыпаться.

Канавки следует располагать только на прямых участках. На углах их делать не стоит, мало того, канавки не должны доходить до углов порядка 50-80 сантиметров.

Уборка опалубки

После того, как бетон фундамента набрал порядка 80 процентов своей прочности, что достигается через неделю в жаркую погоду, то можно убирать опалубку. Прежде, чем убирать доски сначала нужно провести кое-какие работы. Например, по отрисовыванию всех углов. Делается это следующим образом:

Сначала берём линейку и на каждой внешней доске опалубки на углу отмечаем расстояние в десять-пятнадцать сантиметров;
Дальше, рисуя прямо по фундаменту, ведём от точек линии параллельно стенам;
На месте пересечения линий ставим точку.

В результате такой несложной работы получается, что мы нарисовали квадрат, один угол которого является внешним углом фундамента.

Нужна такая работа для того, что потом точно знать, где есть внешний угол фундамента, так как часто бывает, что он в процессе строительства скалывается, и становится непонятно в каком месте фундамента выводить угол стены.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент применяется, когда нужно построить здание, которое будет иметь относительно небольшой вес, например, таким зданием может быть каркасный дом.

Конструктивно такой фундамент состоит из обычных столбов и плит перекрытия. Столбы могут выполняться из различных материалов:

Кирпича;
Камня;
Дерева.

Можно использовать и другие материалы.

Ширина одного столба зависит главным образом от несущей способности грунта, на котором он установлен, и от массы всего здания. Рассчитать это очень просто.

Первым делом, необходимо узнать, на каком типе земли планируется строительство. Дальше по справочным данным, можно найти какой несущей способностью обладает этот тип. Например, мы узнали, что на грунт можно оказывать давление не большее 2,5 килограмм силы на сантиметр квадратный площади грунта.

Тогда дальше измеряем массу планируемого здания. Сделать это можно также по специальным справочным данным, исходя из особенностей каждого строительного материла. Например, если известно, что строительство будет происходить пеноблоками, то не трудно подсчитать, сколько штук таких блоков нужно и сколько они все будут весить. Точно так же узнаём массу перекрытия и крыши.

Массу отделки можно не учитывать, так же, как и людей внутри здания. Этот вес уже учтён, так как не было вычета всех ниш, то есть окон и дверей.

После того, как были произведены все расчёты массы, и она стала известна, нужно произвести расчёт площади, на которой вся эта масса будет стоять. Делают это так: сначала вычисляют количество столбов, потом площадь соприкосновения с грунтом каждого столба, то есть ширину столба умножают на длину столба. После этого можно вычислить суммарную площадь опоры, как количество столбов, умноженное на площадь опоры одного столба.

После того, как этот расчёт произведён, то нужно узнать с какой силой будет давить дом на один сантиметр квадратный площади опоры. Для этого нужно весь вес разделить на всю площадь. Получим давление на один сантиметр квадратный. Например, вся масса получилась 100000 килограмм, а вся площадь равна 50000 квадратным сантиметрам, соответственно на один квадратный сантиметр будет оказываться давление в 2 килограмма силы.

Теперь нужно сравнить эту цифру с допустимой нагрузкой на грунт. У нас она получилась 2,5, то есть больше, чем расчётное давление. Если это так, то такой фундамент выдержит, если нет, то нужно принять одну из двух мер:

Увеличить количество столбов;
Увеличить площадь опоры каждого столба.

Если после повторных пересчётов цифра опять получилась больше, то нужно повторить операцию, и так до тех пор, пока оказываемое фактическое давление не станет меньше допустимой нагрузки, и только после этого можно начинать возведение фундамента.

yegorka.com

Определение ширины подошвы фундамента

Поиск Лекций

Определение физико - механических характеристик грунтов

Таблица 1.1- Физико - механических характеристик

№ инж. –геологич. слоя	Наименование элемента	Влажность природная w, %	Влажность на гранисе пластичности wp, %	Влажность на гранисе текучести wl, %	Число пластичности, Ip, %	Показатель текучести, Il	Удельный вес грунта gII, кН/м3	Удельный вес частиц gs, кН/м3	Удельный вес сухого грунта gd, кН/м3	Коэф. пористости, е	Степень влажности Sr	Уголвнутреннего трения fII, градусы	Удельное сцепление CII, кПа	Модуль деформации в естественном состоянии Е, МПа	Условное расчетное сопротивление R0, кПа

ИГЭ-1	Почвенно-растительный слой
ИГЭ-4	Песок мелкий, желтый, влажный	11,2	-	-	-	-	17,2	26,4	15,4	0,7	0,42
ИГЭ-5	Песок серовато желтый, мелкий		-	-	-	-	15,1	26,5	13,4	0,97	0,35		-
ИГЭ-6	Супесь серовато-желтая							27,4	8,2		0,27

Определение ширины подошвы фундамента

Исходные данные :

• Тип фундамента - 2 -квадратный

• Глубина заложения подошвы фундамента d= 1,2 м;

• Вертикальная нагрузка на фундамент N0 =530кН;

Почвенно-растительный слой снимается во время планировки участка строительства и в дальнейших расчетах не рассматривается.

В качестве несущего слоя принимается ИГЭ-2: песок средней крупности с IL=0.58 и мощностью 6,2м (согласно задания, скважина 1)

Предварительно определяем ширину подошвы фундамента по формуле:

где gmt= 20 кН /м3 - средневзвешенное значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах.

Вычисляем значения расчетного сопротивления грунта с учетом

прочностных характеристик по формуле:

где R - расчетное сопротивление грунта;

gc1 - коэффициент работы условий грунта;

gc1 - коэффициент, характеризующий жесткость или гибкость здания

kz - коэффициент, зависящий от размеров здания;

b - Ширина подошвы фундамента;

g или g’ - удельный вес грунтов, залегающий ниже или выше подошвы фундамента

d1 - расстояние от планированной отметки до подошвы фундамента;

c - Удельное сцепление несущего слоя грунта.

Определяем значения коэффициентов:

gc1= 1; gc1=1; k=1.1; Mg=2,11; Mq=9,44; Mc= 10,8; c=2кПа ; g= 17,1кН/м3; g’=16,9кН/м3

тогда

Определяем ширину подошвы фундамента

Условие не удовлетворено, следовательно, методом последовательных приближений уточняем расчетное сопротивление грунта:

Определяем ширину подошвы фундамента

Условие выполнено, окончательно принимаем b= 1.6м , R=245,8кПа

Производим проверку условия:

p≤R

где

p- среднее давление под подошвой фундамента,

А – площадь подошвы фундамента,

207<245,8

Условие выполняется.

3. Расчет осадки

Этапы расчета:

1. Построение эпюры напряжения от собственного веса грунта.Определяем ординаты эпюры вертикальных напряжений, которые

откладываем в некотором масштабе слева от оси фундамента (Рис.2):

2. Определяем дополнительное давление на основании по формуле:

3. Основание фундамента, начиная от его подошвы, разбиваем наэлементарные слои, толщину которых рассчитываем по формуле:

h=0.2b=0.3м

4. Дополнительны вертикальные напряжения szp, на границе каждого элементарного слоя, определяем по формуле:

где a- коэффициент уменьшений напряжений с глубиной, определяется в

зависимости от параметров и , где z-расстояние от подошвы фундамента подошвы элементарного слоя.

5. Ординаты эпюры szg уменьшаем в 5 раз и получаемые значения откладываем справа от вертикальной оси фундамента.

6. Нижнюю границу сжимаем толщи основания находим на глубине 7,5м , где выполняется условие:

точка пересечения szp и 0,2szg дает глубину ниже которой напряженное состояние грунта уже не влияет на деформацию основания фундамента.

7. Осадку фундамента определяем методом послойногосуммирования до глубины H по формуле:

где b = 0,8 - безразмерный коэффициент.

Сводная таблица расчета осадки приведена ниже:

Zi, м	xi	ai	szp(i)	szg(i)		hi	Ei	Si	Smax
	0.0		20.3	186.7					0,0055
0.3	0.4	0.960	25.37	179.23	182.97	0.3		0.001098
0.6	0.8	0.800	30.44	149.36	164.30	0.3		0.000986
0.9	1.1	0.657	35.51	122.66	136.01	0.3		0.000816
1.2	1.5	0.489	40.58	91.30	106.98	0.3		0.000642
1.5	1.9	0.365	45.65	68.15	79.72	0.3		0.000478
1.8	2.3	0.277	50.72	51.72	59.93	0.3		0.00036
2.1	2.6	0.229	55.79	42.75	47.24	0.3		0.000283
2.4	3.0	0.180	60.86	33.61	38.18	0.3		0.000229
2.7	3.4	0.146	65.93	27.26	30.43	0.3		0.000183
	3.8	0.122		22.78	25.02	0.3		0.00015
3.3	4.1	0.104	76.07	19.42	21.10	0.3		0.000127
3.6	4.5	0.088	81.14	16.43	17.92	0.3		0.000108
3.9	4.9	0.075	86.21	14.00	15.22	0.3		0,00001