Расчет условной ширины подошвы фундамента

Ширина подошвы фундаментов определяется из условия прочности по первому предельному состоянию:

- при центральной нагрузке:

(13)

где - среднее давление на грунт под подошвой фундамента, от расчетной нагрузки второго предельного состояния;

- расчетное сопротивление слоя грунта, на который опирается подошва фундамента, вычисляемое по формуле (17) см. СНиП 2.02.01-83*.

- глубина заложения подошвы фундамента, м;

- коэффициент, учитывающий различия в объемных весах материала фундамента и грунта на его обрезах, изменяется в зависимости от материала фундамента от 0.8 до 1.0;

- объемная масса материала фундамента, ;

- суммарная вертикальная нормативная нагрузка от внешнего воздействия, кН;

- нормативный изгибающий момент от внешнего воздействия, кНм;

- площадь подошвы фундамента, м²;

- момент сопротивления площади подошвы фундамента, м³.

Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:

(14)

где и - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 9. Для определения коэффициентов потребуется вычислить отношение длины здания к высоте - .

- коэффициент, принимаемый , если прочностные характеристики грунта (с и ) определены непосредственными испытаниями, и , если указанные характеристики приняты по таблицам. Коэффициент в курсовом проекте принять равным 1, 1.

, , - коэффициенты определяем по табл. 10 в зависимости от величины угла внутреннего трения слоя грунта, расположенного непосредственно под подошвой фундамента.

- коэффициент, принимаемый: при < 10 м, при > 10 м (здесь - ширина подошвы фундамента, м; =8 м);

- расчетное значение средневзвешенного удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

- то же, залегающие выше подошвы;

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений .

- глубина подвала. Исходя из конструктивных особенностей водонапорной башни (отсутствие подвала).

- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

При наличии многослойного основания или грунта расположенного выше подошвы фундамента, значение и определяем как средневзвешенные по формуле

(15)

где - значение удельного веса -го слоя грунта; - мощность -го слоя грунта.

Расчет ведут методом последовательных приближений (итераций). Для облегчения расчетов по определению ширины подошвы фундамента профессор Н.В.Лалетин предложил графоаналитический способ. Целесообразно использовать графическую форму ее решения, когда искомое значение ширины фундамента находят на пересечении прямой (1) и кривой (2).

Если построить график функций (1) и (2), откладывая на оси абсцисс - ширину подошвы фундамента, а по оси ординат - величину расчетного давления на основание, то точка их пересечения будет определять искомый расчетный размер ширины подошвы фундамента при соответствующем ей расчетном давлении на основание.

Вычисляется расчетное сопротивление грунта основания по формуле (14)

где - зависит от вида и разновидности грунта, лежащего под подошвой фундамента. В нашем случае – песок средней крупности средней плотности = 1, 1 и = 1, 0;

- коэффициент надежности, принимаемый равным 1, 1;

-коэффициенты, принимаемые по табл. 10 СНиПв зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта , находящегося непосредственно под подошвой фундамента, т.е. " рабочего слоя". При = 34° 2, 11, = 9, 44; = 10, 80;

= 1, 1;

- ширина подошвы фундамента, м;

- осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше отметки подошвы фундамента, то есть в пределах глубины заложения фундамента м;