Расчет и проектирование фундамента
Проектируется монолитный фундамент мелкого заложения на естественном основании.
Определяем глубину заложения фундамента с учетом трех факторов.
Первый фактор - учет глубины сезонного промерзания грунта. Грунты основания пучинистые, поэтому глубина заложения фундамента d от отметки планировки DL должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Для tвн = +150 и грунта основания представленного суглинком по п. 2.28 СНиП 2.02.01-83*
d ? 1.56м
Второй фактор - учет конструктивных особенностей здания. Для заданных условий использования подвала в жилых или технических нуждах, и при условии высоты от пола до потолка подвала не менее 2,5 метров. Толщина бетонной подушки принимается равной 600 мм.
d = 2,5+0,6-1,2 = 2,00м
Третий фактор - инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки. С поверхности на глубину до 2,3 м залегает слой 1 суглинка, достаточно прочный и малосжимаемый. (Rусл = 219.066 кПа, Е = 13.0 МПа). Подстилающие слои 2 и 3 по сжимаемости и прочности не хуже 1-го. В этих условиях, глубину заложения целесообразно принять минимальную, однако достаточную из условий промерзания и конструктивных требований. С учетом всех трех факторов принимаем глубину заложения от поверхности планировки (DL) d = 2,00 м , Нф = 1,9 м , рисунок 5.2.1. Для того чтобы заглубление фундамента в несущий слой в самой низкой точке рельефа оптимальным абсолютную отметку подошвы принимаем 332,6 м, конструктивно.
Площадь подошвы фундамента Amp принимаем конструктивно:
Amp = 507,5 м2
Принимаем фундамент с размером подошвы A = lb = 507,5 м2 , Нф = 1,9 м , толщина плиты 600мм, объем бетона Vfun = 304,5 м3 .
Вычисляем расчетное значение веса фундамента
Gfun = Vfun гb гf = 304,5*25*1 = 7612,5 кН
Уточняем R для принятых размеров фундамента
l = 29,0м, b=22,8м, d = 0,6м.
Rусл = [(1,1*1)/1]*(0,62*22,8 + 3,14*(2,3*27 + (2,3 - 0)*10,13) + 5,9*40) = 570,1 кПа
Выбираем основанием для фундамента габбро средней прочности. Слой Дресвяного габбро убираем и заменяем его подушкой из щебня, толщиной слоя до 1,5 метра.
Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами Nu, кН, независимо от глубины заложения фундамента вычисляется по формуле:
Nu = RCb'l',
где RC - расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;
b' и l' - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:
b' = b - 2?b ;
l' = l - 2?l ,
здесь ?b и ?l - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.
?b = 0; ?l = 0, следовательно, b' = b; l' = l
Принимаем фундамент прямоугольный
l = 29,0 м;
b = 22,8 м,
отсюда:
Nu =27,1*29,0*22,8*=17918,52кПа,
Расчет деформаций оснований не производим, на основании того, что грунты выбрали до скалы и заменили слабые грунты на щебень.
Расчет фундаментной плиты произведен на компьютере программой «ЛИРА 8.2». Расчеты показали, что армирование не требуется, поэтому арматуру принимаем конструктивно (для связи с каркасом): по 10 стержней 10мм А-I с As=7,85 см2 , на 1 м/п, поперечно и так - же продольно, бетон класса В10.
Расчет боковых стен фундамента (из блоков ФБС - 25 - 6) на прогиб от боковых усилий не производим, потому, что заменили при обратной засыпке суглинок на керамзит. Эта замена позволила одновременно обеспечить два условия:
- - удалось избежать воздействия сил пучения на вертикальные стенки фундамента;
- - керамзитовая засыпка явилась утеплителем цокольного этажа, что является выполнением условий заказчика.
