Определим ориентировочные размеры фундамента в плане по формуле (5.15)

По табл. 6.5 и 6.6 [8] подбираем плиту марки ФЛ 12.12,имеющую размеры L = 1,18 м, b =1,2 м, h=0,3 м и стеновые блоки ФБС 12.4.6 и ФБС 12.4.3.

По табл. 2 прил.2 для песка пылеватого средней пластичности с коэффициентом пористости е=0,67 находим φн=29,20 и Сн=3,6 кПа.

По табл. 5.4, интерполируя по φII,находим значения коэффициентов:

= 1,08; Мg = 5,33; Мс = 7,73.

Глубину до пола подвала определяют по формуле (5.18):

db=1,32-0,47=0,85м

По формуле (5.16) определяем расчетное значение сопротивления

Проверяем значение среднего давления под подошвой фундамента:

кН

Р = 154,3 кПа < R = 161,1 кПа приблизительно на 4,3 %, значит фундамент запроектирован верно.

Рисунок 6.1 – Расчетная схема фундаментов мелкого заложения в сечении 3-3

7 Расчет оснований по предельным состояниям

Расчет ведётся по второй группе предельных состояний. Целью расчета является ограничение перемещения абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций. Расчет по второму предельному состоянию заключается в определении осадок и сопоставления их с предельными значениями, установленными в зависимости от типа сооружения по приложению 4.

(7.1)

где S и - расчётные значения абсолютных и средних осадок;

Su и - предельные значения абсолютных и средних осадок;

Расчетные значения осадок определяют методом послойного суммирования в соответствии с требованиями приложения 2.

Расчет для линейно деформируемого слоя производят в следующем порядке:

1) Строят схему распределения вертикальных напряжений в основании. Слева от оси, проходящей через середину подошвы фундамента, строят эпюру напряжений szq от собственного веса грунта определяемые по формуле

, (7.2)

где gi – удельный вес грунта i-го слоя, кН/м3;

hi – мощность i-го слоя грунта, м;

n – число слоев грунта;

При наличии основании ниже УПВ водоупора на кровле его в эпюре отмечается скачок.

Эпюру дополнительных вертикальных напряжений строят справа от оси действия нагрузок. Значение дополнительных напряжений на уровне подошвы фундамента определяется по формуле

Po = P - szq,o , (7.3)

где Р – среднее давление под подошвой фундамента, определяемое по формуле (5.7.), кПа;

szq,о – вертикальное напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента, кПа.

Расчет осадки производится от нагрузки R0, так как за время существования грунта осадки под действием собственного веса уже произошли и новую деформацию основания будет вызывать нагрузка, превосходящая значение .

Распределение дополнительных напряжений szq по глубине устанавливают по формуле

szр = aРо , (7.4)

где a - коэффициент, определяемый по табл. 1 приложения 2, в зависимости от вида фундамента в плане и относительной глубины x = 2z / b.

Для сокращения количества операций расчет szр сводим в таблицу.

Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) отвечает условию

szр = 0,2szq. (7.5)

НГСТ определяют графическим методом: справа, от оси проходящей через центр подошвы фундамента, строится эпюра szq, ординаты которой уменьшают в 4 раза. Точка пересечения образующих этой эпюры и эпюры szq НГСТ. Мощность сжимаемой толщи На исчисляется от подошвы фундамента до НГСТ.

2) Для каждого слоя грунта в пределах глубины сжимаемой толщи по данным испытания определяют модуль деформации по формуле

, (7.6)

где b - поправочный коэффициент, принимаемый для суглинков- 0,5, для глины - 0,4; супесей – 0,7; пылеватых и мелких песков – 0,8.

mv – коэффициент относительной сжимаемости, кПа-1;

(7.7)

3) Величину осадки определяют по формуле

, (7.8)

где b - корректирующий коэффициент;

szрi – среднее значение дополнительного напряжения в i-ом слое грунта, кПа;

hi – толщина i-го слоя грунта, м;

n – число слоев, на которые разбита сжимающая толща.

4) Производится сравнение величин расчетных осадок с предельными. Если условие 7.1. не соблюдается, изменяем глубину заложения или параметры фундамента (геометрические

7.1 Расчет осадки в сечении 1-1

1) Строим эпюру szq от собственного веса грунта по формуле (7.2.).

Начальная точка будет находиться в месте пересечения оси фундамента с землёй.

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта szq, на границах слоёв находим по формуле

szq = , (7.9)

где: , hi – соответственно удельный вес и толщина i-того слоя грунта.

На поверхности земли: szq0 =0;

Под фундаментом: szq1 = 1,52×17,93 = 27,25 кПа; 0,2s1zq=5,45кПа.

На контакте 1 и 2 слоёв: szq2 = 0,78×17,93+27,25 =41,24 кПа; 0,2s2zq=8,25кПа.

На контакте 2 и 3 слоёв: szq3 = 2,6×18,62+41,24 = 89,64 кПа; 0,2s3zq=17,93кПа.

Па контакте 3 и УГВ: szq4 = 0,2×19,6+89,64 = 93,56 кПа; 0,2s4zq=18,71кПа.

На контакте 3 и 4 слоёв: szq5 = 2×9,8+93,56 = 113,16 кПа; 0,2s5zq=22,63кПа.

На контакте 4 и 5 слоёв: szq6 = 4×9,8+113,16 = 152,36 кПа; 0,2s6zq=30,47кПа.

На последнем слое: szq7 = 3,5×11,4+152,36 = 192,26 кПа; 0,2s7zq=38,45кПа.

2) Строится эпюра дополнительных напряжений szр.

Расчет эпюры дополнительных напряжений сводим в таблицу 7.1.

где Рср – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

σzg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента, кПа;

Po = 105,5-27,25 = 78,2 кПа.

Найдем коэффициенты относительной сжимаемости и модули деформации по формулам (7.6) и (7.7)