Определение ширины ленточного фундамента

Определение ширины ленточного фундамента одновременно с расчетным сопротивления грунта основания выполняется методом последовательного приближения, уточняя при этом величину R.

Содержание статьи:

◊ Определение размеров подошвы центрально нагруженного фундамента по значению расчетного сопротивления.

◊ Определение ширины ленточного фундамента одновременно с расчетным сопротивлением грунта основания.

◊ Определение размеров подошвы прямоугольного фундамента одновременно с расчетным сопротивлением грунта основания.

◊ Проверка достаточности размеров подошвы фундамента при наличии подстилающего слоя слабого грунта.

◊ Расчет размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента.

◊ Расчет размеров подошвы фундамента при наличии подвала.

 

Поскольку расчетное сопротивление грунта основания R в том числе зависит от ширины подошвы фундамента, можно составить два уравнения с двумя неизвестными и решить их совместно. Это приводит к достаточно громоздким формулам, которые можно несколько упростить, составив графики или таблицы (Далматов и другие). Так как ширину подошвы сборных ленточных фундаментов приходится округлять вследствие модульности блоков-подушек до 0,2 и даже до 0,4 м, то проще ее находить методом последовательного приближения , одновременно уточняя величину R.

Это решение можно выполнить на ЭВМ.Однако при расчете небольшого количества фундаментов использовать ЭВМ не имеет смысла из-за простоты решения, что видно из примера.

Пример-1. Определить ширину b подошвы сборного ленточного фундамента под стену и расчетное сопротивление грунта основания R,если дано: d=2 m,db=0(подвала нет), N0II=400 кН/м, грунт -глина в мягкопластичном состоянии , обладающая характеристиками: φII=14 °; и cII =41 кПа, γI=γII=18,5 кН/м³. Примем первое приближение применительно к таблице-1.

Таблица-1. Расчетное сопротивление грунта основания

R0=250 кПа.Тогда по формуле b=N0II/(lbd-Vф)γ находим величину b1.b1=400/(250-20 ·2)=2 м.при ширине фундамента b1=2м находим R по формуле R=ϒc1ϒc2/ℜ[Mϒℜ2bϒII+Mqd1ϒI+(Mq-1)dbϒII+McCII], при ℜz=1.Для этого установим по таблице -2 значения ϒc1=1,1 и ϒc2=1.Так как значения φII и cII найдены экспериментально,ℜ=1.По таблице-3 определим Mγ=0,29, Mq=2,17, Mc=4,69.При этих данных находим R2=(1,1·1)/1 (0,29·1·2·18,5+2,17·2·18,5+4,69·41)=312 кПа.

Таблица-2. Значения коэффициентов условия работы ϒc1 и ϒc2.

Далее при этом значении R найдем b2=400/(312-20·2)=1,47 м. Ширина ближайших типовых блоков по ГОСТу 1,4 и 1,6 м. Примем b=1,6м тогда окончательно
R==(1,1·1)/1 (0,29·1·1,6·18,5+2,17·2·18,5+4,69·41)=309 кПа. Конструируем фундамент ( рис-1).

Тогда при ϒбет=23 кН, NфII=(1,6·0,4+1,6·0,5)·1·23= 1,44 ·23=33кН; NгрII=(1,6·2·1-1,44)1·18,5=32, 6кН. По формуле pII=(N0II+NфII+NгрII)/(bl) находим среднее давление по подошве фундамента: pII=(400+33+32,6)/(1·1,6)=291 кПа.

Рисунок-1. Разрез по ленточному фундаменту под стену.

Условие pll≤R удовлетворяется. Если принять b=1,4 м то было бы перенапряжение.

Таблица-3. Значения коэффициентов Mγ, Mq, Mc для определения расчетного сопротивления грунта на основание R.

Добиться полного использования условия при котором pll≤R, можно путем укладки блоков -подушек с разрывами, то есть путем устройства прерывистой подушки( смотри рисунок-2).

Рисунок-2.Сборный ленточный фундамент под стену с прерывистой подушкой

Исходя из равенства площадей подошвы непрерывного ленточного фундамента шириной b, найденной по формуле и фундамента с непрерывной

подушкой, можно найти допустимое расстояние между блоками подушками из выражения:

lp=lб[(bб/b)-1], где lб-размер блока-подушки по продольной оси фундамента, м. bб-принятая ширина блока-подушки, м; b-требуемая ширина подошвы фундамента по расчету,м. Так как bб больше требующейся ширины непрерывного фундамента по расчету, расчетное сопротивление грунта основания будет несколько больше. Это целесообразно учитывать для грунтов обладающих углом внутреннего трения более 20 °.