Вес от элементов крыши и кровли: 2,93 кН/м2 х 19,95 м2 = 58,45кН.

3. Покрытие

Таблица 4.3 Сбор нагрузок от веса элементов покрытия

Вес от элементов покрытия: 4,74 кН/м2 х 19,95 м2 = 94,56 кН.

4. Перекрытия междуэтажные

Таблица 5.3. Сбор нагрузок от веса элементов междуэтажных перекрытий.

Вес от элементов покрытия: 6,65 кН/м2 х 19,95 м2 х 4= 530,67 кН.

Суммарная нагрузка, действующая в сечении 3-3:

∑N = 60кН + 165,5кН + 427,5 кН + 58,45 кН + 94,56 кН + 530,67 кН = 1336,68 кН

Раздел III. Расчет фундаментов мелкого заложения

1. Выбор глубины заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента h – расстояние от спланированной поверхности, до подошвы фундамента зависит:

1. от расчетной глубины промерзания грунтов в зимний период и уровня грунтовых вод. Расчетная глубина промерзания Н определяется по формуле:

Н= Ннmi

где, mi - коэффициент влияние теплового режима на промерзание грунтов (табл. 14 СНиП П-15-74);

Нн - нормативная глубина промерзания – определяется по п. 3.31 СНиПа П-15-74 в зависимости от района строительства.

Определяем Н = 2,5 х 0,8 = 2 метра.

mi – 0,8 (для зданий с утепленным цокольным перекрытием и среднесуточной температурой воздуха в помещении 15 ОС).

Нн – 2,5 метра.

При известном значении Н, характере напластования грунтов глубина заложения фундамента h назначается в соответствии с положениями таблицы 15 СНиП П-15-74. Согласно таблице 6 настоящего курсового проекта, грунтами под подошвой фундамента будут являться песчаные и глинистые грунты ( с коэффициентом консистенции > 0.25). Опираясь на эти данные, а так же на положения таблицы 15 СНиП П-15-74, принимаем глубину заложения фундамента h = 2.2 метра.

2. Определение размеров подошвы фундамента.

Размеры подошвы фундаментов для колонн определяются по формуле:

где, Pср – среднее давление под подошвой фундамента (фактическое)

Рср = N/F + hср + γср. F = b2 – площадь подошвы, hср – средняя высота грунта находящегося на уступах, γср. – удельный вес грунта (2000кг/м3)

R – расчетное давление на основание. Определяется:

где, m1 и m2 коэффициент условий работы грунтового основания и коэффициент условий работы здания или сооружения во взаимодействии с основанием. (п. 3.51 СНиП П-15-74).

kн – коэффициент надежности (п. 3.52 СНиП П-15-74).

A, B и D – коэффициенты, принимаемые по таблице 16 СНиП П-15-74, в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения φ. (имеется в исходных данных).

h – глубина заложения фундамента

γ’II – осредненное расчетное значение объемного веса грунта, залегающего выше отметки заложения фундамента,

γII – то же, но с залегающего ниже подошвы фундамента.

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

h0 – глубина до пола подвала, при отсутствии подвала принимается = 0.

При подборе ширины подошвы необходимо учитывать главное условие прочности – Pср ≤ R

Расчет выполняется методом последовательных приближений так как, R=f(b); P=f(b).

Определение размеров подошвы для фундамента в сечении 1-1, 2-2.

Так нагрузки, действующие в сечениях 1-1, 2-2 отличаются незначительно, расчет произведем по сечению 2-2, по результатам которого, установим размеры подошвы для обоих сечений одинаковые.

Вычисляем значение R, при b = 1, 2, 3.

Определяем значение Pср при F соответственно равной 1, 4, 9 м3:

Рср (F=1) = N/F + hср γср. = 1483,53кН/1м2 + 2,2м х 20кН/м3 = 1527,53 кН/м2

Рср (F=4) = N/F + hср γср. = 1483,53кН/4м2 + 2,2м х 20кН/м3 = 414,88 кН/м2

Рср (F=9) = N/F + hср γср. = 1483,53кН/9м2 + 2,2м х 20кН/м3 = 208,83 кН/м2

Для определения оптимального значения ширины подошвы b, построим графики зависимостей расчетного сопротивления (R) и фактического давления (Рср) от ширины подошвы b: