Расчетная нагрузка, kH на единицу площади, kH/м2

Определение глубины заложения фундаментов

Район строительства – г. Актобе, Актюбинская область. Среднесуточная температура в помещениях внутри здания 20° С. Ширина фундамента 2,8 м, толщина стены 0,6 м. Грунт основания – глины твердые, маловлажные с линзовидными прослоями мелкозернистых глинистых песков. Уровень грунтовых вод не вскрыты до глубины 10.0 м от дневной поверхности.

d_fn = 1,2·1,8м = 2,16м.

Определяем вылет наружного ребра фундамента от внешней грани стены:

а_f = (2,8-0,6)/2 =1,1 м > 0,5м.
Табл.1

Особенности сооружения	Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С
	0	5	10	15	20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
на лагах по грунту	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
по утепленному цокольному перекрытию	1,0	1,0	0,9	0,8	0,7
С подвалом или техническим подпольем	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4

По табл. 1 находим коэффициента влияния теплового режима здания k_h =0,4, при вылете наружного ребра фундамента а_f =1,5м значение k_h необходимо повысить на 0,1 т. е. при а_f =1,5м k_h=0,5. В рассматриваемом случае а_f =1,1м, поэтому значение k_h найдем с помощью линейной интерполяции k_h = 0,46

Определяем расчетную глубину промерзания грунта:

d_f = k_h  · d_fn

d_f = 0,46·2,16м = 1м

Найдем величину d_f + 2м = 1м + 2м = 3м.

d_ω = 5м > d_f + 2м = 1м + 2м = 3м.

Табл.2

По табл. 2 для глины с показателем текучести I_L< 25 при d_ω > d_f + 2м глубина заложения фундамента должна назначаться не менее 0,5d_f .

В здании с подвалом глубина заложения фундамента определяется из конструктивных соображений в соответствии с глубиной заложения пола в подвале.
d_f = 0,5+0,05+0,15+(3,6-1,8) = 2,5м

Расчет центрально нагруженных фундаментов по оси "А" и "Г"

Табл.3

L/H = 51,6/18 = 2,8м коэффициенты, условий работы, равные g_с1 = 1.25 и g_с2 = 1.05 соответственно;

Приведенная глубина заложения подошвы фундамента от уровня пола в подвале:

d₁ = +

толщина слоя грунта залегающего выше подошвы фундамента со стороны подвала.

толщина конструкции пола подвала.

расчетный удельный вес конструкции пола подвала.

d₁ = 0,15+ = 0,2

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки – 0,2м.
R = [0,47·1·2,8·0,0195 + 2,89·0,2·0,0198 + (2,89-1) ·1,8·0,0198 + 5,48·0,0058] = 0,162 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты:

Определим вес 1 м фундаментного блока марки ФС6:

Вес грунта на двух обрезах фундамента:

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах:

Согласно строительным нормам, условием применения расчет по деформации является требование ≤ R. В рассматриваемом случае оно выполняется, так как 0,162 > 0,159.

Далее рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группам предельных состояний.

В качестве материала фундамента берем бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрена песчано-гравийная подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равной а = 3,5см, тогда рабочая высота сечения = 0.5 – 0.035 = 0.465м.

Определим расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах:

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок:

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены:

Проверяем выполнение условий Q ≤

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

Проверяем выполнение условий Q = [0,5( ) - c]b ≤ 1,5 /c

Q =0,182[0,5(2,8-0,6)-0,63] 1 = 0,085< 1,5·0,75·1·0,465²/0,63 = 0,38

с = 0,5(l - l_k - 2·h₀ ) = 0,5(2,8-0,6-2·0,465) = 0,63

Условие выполняется.

Определим расчетную продавливающую силу:

F = 0,182 = 0,11

Величина и_т:

Проверяем прочность фундамента на продавливание:

Прочность фундамента на продавливание достаточна.

Рассчитаем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

M = 0,125

M =0,125 0,182

В качестве рабочих стержней примем арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением

Определяем требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты:

Принимаем пять стержней с диаметром 10 мм из стали класса A-III(10 Ø 10мм) с = 7,85 . Шаг стержней и = 30см.

Площадь распределительной арматуры:

Принимаем три стержней с диаметром 8 мм из стали класса A-I(4 Ø 8мм) с Шаг стержней и = 20см.

Определяем изгибающий момент у грани стены от нормативных нагрузок:

M =0,125 0,159 MH

Определим соотношение:

Коэффициент армирования сечения:

μ =

=

Упругопластический момент сопротивления :

Момент трещинообразования :

Проверяем выполнения условия:

0,09<0,252 MH

Трещина в теле фундамента не возникают.

Расчет центрально нагруженных фундаментов по оси "Б" и "В"

По табл. 3 мелкого песка с коэффициентом пористости е = 0,68 находим = 19° с_n = 0.058

L/H = 51,6/18 = 2,8м коэффициенты, условий работы, равные g_с1 = 1.25 и g_с2 = 1.05 соответственно;

Приведенная глубина заложения подошвы фундамента от уровня пола в подвале:

d₁ = +

толщина слоя грунта залегающего выше подошвы фундамента со стороны подвала.

толщина конструкции пола подвала.

расчетный удельный вес конструкции пола подвала.

d₁ = 0,15+ = 0,2

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки – 0,2м.
R = [0,47·1·3,2·0,0195 + 2,89·0,2·0,0198 + (2,89-1) ·1,8·0,0198 + 5,48·0,0058] = 0,167 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты:

Определим вес 1 м фундаментного блока марки ФС4:

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах:

Согласно строительным нормам, условием применения расчет по деформации является требование ≤ R. В рассматриваемом случае оно выполняется, так как 0,167 > 0,133.

Далее рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группам предельных состояний.

В качестве материала фундамента берем бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрена песчано-гравийная подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равной а = 3,5см, тогда рабочая высота сечения = 0.5 – 0.035 = 0.465м.

Определим расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах:


Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок:

=

= = 0,148 МПа

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены:

Проверяем выполнение условий Q ≤

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

Проверяем выполнение условий Q = [0,5( ) - c]b ≤ 1,5 /c

Q =0,148[0,5(3,4-0,4)-1,03] 1 = 0,058 < 1,5·0,75·1·0,465²/1,03 = 0,23

с = 0,5(l - l_k - 2·h₀ ) = 0,5(3,4-0,4-2·0,465) = 1,03

Условие выполняется.

Определим расчетную продавливающую силу:

F = 0,148 = 0,14

Величина и_т:

Проверяем прочность фундамента на продавливание:

Прочность фундамента на продавливание достаточна.

Рассчитаем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

M = 0,125

M =0,125 0,148

В качестве рабочих стержней примем арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением

Определяем требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты:

Принимаем пять стержней с диаметром 14 мм из стали класса A-III(10 Ø 14мм) с = 15,39 . Шаг стержней и = 35см.

Площадь распределительной арматуры:

Принимаем три стержней с диаметром 10 мм из стали класса A-I(4 Ø 10мм) с Шаг стержней и = 30см.

Определяем изгибающий момент у грани стены от нормативных нагрузок:

M =0,125 0,165 MH

Определим соотношение:

Коэффициент армирования сечения:

μ =

=

Упругопластический момент сопротивления :

Момент трещинообразования :

Проверяем выполнения условия:

0,18<0,28 MH

Трещина в теле фундамента не возникают.

Расчет центрально нагруженных фундаментов по оси "1"

По табл. 3 мелкого песка с коэффициентом пористости е = 0,68 находим = 19° с_n = 0.058

L/H = 51,6/18 = 2,8м коэффициенты, условий работы, равные g_с1 = 1.25 и g_с2 = 1.05 соответственно;

Приведенная глубина заложения подошвы фундамента от уровня пола в подвале:

d₁ = +

толщина слоя грунта залегающего выше подошвы фундамента со стороны подвала.

толщина конструкции пола подвала.

расчетный удельный вес конструкции пола подвала.

d₁ = 0,15+ = 0,2

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки – 0,2м.
R = [0,47·1·1,8·0,0195 + 2,89·0,2·0,0198 + (2,89-1) ·1,8·0,0198 + 5,48·0,0058] = 0,149 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты:

Определим вес 1 м фундаментного блока марки ФС6:

Вес грунта на двух обрезах фундамента:

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах:

Согласно строительным нормам, условием применения расчет по деформации является требование ≤ R. В рассматриваемом случае оно выполняется, так как 0,149 > 0,145.

Далее рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группам предельных состояний.

В качестве материала фундамента берем бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрена песчано-гравийная подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равной а = 3,5см, тогда рабочая высота сечения = 0.5 – 0.035 = 0.465м.

Определим расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах:

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок:

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены:

Проверяем выполнение условий Q ≤

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

Проверяем выполнение условий Q = [0,5( ) - c]b ≤ 1,5 /c

Q =0,161[0,5(1,8-0,6)-0,13] 1 = 0,075< 1,5·0,75·1·0,465²/0,13 = 1,8

с = 0,5(l - l_k - 2·h₀ ) = 0,5(1,8-0,6-2·0,465) = 0,13

Условие выполняется.

Определим расчетную продавливающую силу:

F = 0,161 = 0,02

Величина и_т:

Проверяем прочность фундамента на продавливание:

Прочность фундамента на продавливание достаточна.

Рассчитаем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

M = 0,125

M =0,125 0,161

В качестве рабочих стержней примем арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением

Определяем требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты:

Принимаем пять стержней с диаметром 6 мм из стали класса A-III(9 Ø 6мм) с = 2,55 . Шаг стержней и = 20см.

Площадь распределительной арматуры:

Принимаем три стержней с диаметром 6 мм из стали класса A-I(3 Ø 6мм) с Шаг стержней и = 30см.

Определяем изгибающий момент у грани стены от нормативных нагрузок:

M =0,125 0,145 MH

Определим соотношение:

Коэффициент армирования сечения:

μ =

=

Упругопластический момент сопротивления :

Момент трещинообразования :

Проверяем выполнения условия:

0,027<0,24 MH

Трещина в теле фундамента не возникают.

Расчет центрально нагруженных фундаментов по оси "4" и "5"

По табл. 3 мелкого песка с коэффициентом пористости е = 0,68 находим = 19° с_n = 0.058

L/H = 51,6/18 = 2,8м коэффициенты, условий работы, равные g_с1 = 1.25 и g_с2 = 1.05 соответственно;

Приведенная глубина заложения подошвы фундамента от уровня пола в подвале:

d₁ = +

толщина слоя грунта залегающего выше подошвы фундамента со стороны подвала.

толщина конструкции пола подвала.

расчетный удельный вес конструкции пола подвала.

d₁ = 0,15+ = 0,2

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки – 0,2м.
R = [0,47·1·2·0,0195 + 2,89·0,2·0,0198 + (2,89-1) ·1,8·0,0198 + 5,48·0,0058] = 0,151 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты:

Определим вес 1 м фундаментного блока марки ФС4:

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах:

Согласно строительным нормам, условием применения расчет по деформации является требование ≤ R. В рассматриваемом случае оно выполняется, так как 0,151 > 0,13.

Далее рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группам предельных состояний.

В качестве материала фундамента берем бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрена песчано-гравийная подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равной а = 3,5см, тогда рабочая высота сечения = 0.5 – 0.035 = 0.465м.

Определим расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах:

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок:

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены:

Проверяем выполнение условий Q ≤

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

Проверяем выполнение условий Q = [0,5( ) - c]b ≤ 1,5 /c

Q =0,150 [0,5(2-0,4)-0,33] 1 = 0,07< 1,5·0,75·1·0,465²/0,33 = 0,7

с = 0,5(l - l_k - 2·h₀ ) = 0,5(2-0,4-2·0,465) = 0,33

Условие выполняется.

Определим расчетную продавливающую силу:

F = 0,150 = 0,05

Величина и_т:

Проверяем прочность фундамента на продавливание:

Прочность фундамента на продавливание достаточна.

Рассчитаем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

M = 0,125

M =0,125 0,150

В качестве рабочих стержней примем арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением

Определяем требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты:

Принимаем пять стержней с диаметром 8 мм из стали класса A-III(10 Ø 8мм) с = 5,03 . Шаг стержней и = 20см.

Площадь распределительной арматуры:

Принимаем три стержней с диаметром 8 мм из стали класса A-I(3 Ø 8мм) с Шаг стержней и = 30см.

Определяем изгибающий момент у грани стены от нормативных нагрузок:

M =0,125 0,13 MH

Определим соотношение:

Коэффициент армирования сечения:

μ =

=

Упругопластический момент сопротивления :

Момент трещинообразования :

Проверяем выполнения условия:

0,042<0,17 MH

Трещина в теле фундамента не возникают.

Расчет центрально нагруженных фундаментов по оси "7"

По табл. 3 мелкого песка с коэффициентом пористости е = 0,68 находим = 19° с_n = 0.058

L/H = 51,6/18 = 2,8м коэффициенты, условий работы, равные g_с1 = 1.25 и g_с2 = 1.05 соответственно;

Приведенная глубина заложения подошвы фундамента от уровня пола в подвале:

d₁ = +

толщина слоя грунта залегающего выше подошвы фундамента со стороны подвала.

толщина конструкции пола подвала.

расчетный удельный вес конструкции пола подвала.

d₁ = 0,15+ = 0,2

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки – 0,2м.
R = [0,47·1·1,2·0,0195 + 2,89·0,2·0,0198 + (2,89-1) ·1,8·0,0198 + 5,48·0,0058] = 0,145 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты:

Определим вес 1 м фундаментного блока марки ФС4:

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах:

Согласно строительным нормам, условием применения расчет по деформации является требование ≤ R. В рассматриваемом случае оно выполняется, так как 145 >137

Далее рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группам предельных состояний.

В качестве материала фундамента берем бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрена песчано-гравийная подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равной а = 3,5см, тогда рабочая высота сечения = 0.5 – 0.035 = 0.465м.

Определим расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах:


Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок:

=

= = 0,153 МПа

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены:

Проверяем выполнение условий Q ≤

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

При проверке условия Q = [0,5( ) - c]b ≤ 1,5 /c выясняем, что длина проекции наклонного сечения с<0. В нижней ступени фундамента наклонная трещина не образуется.

Определим расчетную продавливающую силу:

F = 0,153 < 0

Это означает, что размер основания пирамиды продавливания больше размеров подошвы фундамента, в результате чего продавливание в данном случае не происходит, т.е. прочность фундамента на продавливание обеспечена.

Рассчитаем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

M = 0,125

M =0,125 0,153

В качестве рабочих стержней примем арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением

Определяем требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты:

Принимаем пять стержней с диаметром 10 мм из стали класса A-III(4 Ø 10мм) с = 3,14 . Шаг стержней и = 20см.

Площадь распределительной арматуры:

Принимаем три стержней с диаметром 6 мм из стали класса A-I(3 Ø 6мм) с Шаг стержней и = 30см.

Определяем изгибающий момент у грани стены от нормативных нагрузок:

M =0,125 0,137 MH

Определим соотношение:

Коэффициент армирования сечения:

μ =

=

Упругопластический момент сопротивления :

Момент трещинообразования :

Проверяем выполнения условия:

0,01<0,1 MH

Трещина в теле фундамента не возникают.

Расчет центрально нагруженных фундаментов по оси "12" и "13"

По табл. 3 мелкого песка с коэффициентом пористости е = 0,68 находим = 19° с_n = 0.058

L/H = 51,6/18 = 2,8м коэффициенты, условий работы, равные g_с1 = 1.25 и g_с2 = 1.05 соответственно;

Приведенная глубина заложения подошвы фундамента от уровня пола в подвале:

d₁ = +

толщина слоя грунта залегающего выше подошвы фундамента со стороны подвала.

толщина конструкции пола подвала.

расчетный удельный вес конструкции пола подвала.

d₁ = 0,15+ = 0,2

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки – 0,2м.
R = [0,47·1·2,2·0,0195 + 2,89·0,2·0,0198 + (2,89-1) ·1,8·0,0198 + 5,48·0,0058] = 0,153 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты:

Определим вес 1 м фундаментного блока марки ФС4:

Среднее фактическое давление под фундаментной плитой от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его обрезах:

Согласно строительным нормам, условием применения расчет по деформации является требование ≤ R. В рассматриваемом случае оно выполняется, так как 153 >149

Далее рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группам предельных состояний.

В качестве материала фундамента берем бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрена песчано-гравийная подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равной а = 3,5см, тогда рабочая высота сечения = 0.5 – 0.035 = 0.465м.

Определим расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на его обрезах:


Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок:

=

= = 0,166 МПа

Поперечная сила в сечении фундамента у грани стены:

Проверяем выполнение условий Q ≤

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

Проверяем выполнение условий Q ≤

0,15 ≤ 0,6 0,75

= 0,6

Следовательно, установка поперечной арматуры не требуется и расчет на действие поперечной силы не производится

Проверяем выполнение условий Q = [0,5( ) - c]b ≤ 1,5 /c

Q =0,166 [0,5(2,2-0,8)-0,23] 1 = 0,078< 1,5·0,75·1·0,465²/0,23 = 1

с = 0,5(l - l_k - 2·h₀ ) = 0,5(2,2-0,8-2·0,465) = 0,23

Условие выполняется.

Определим расчетную продавливающую силу:

F = 0,166 = 0,04

Величина и_т:

Проверяем прочность фундамента на продавливание:

Прочность фундамента на продавливание достаточна.

Рассчитаем прочность нормального сечения фундамента, определив предварительно изгибающий момент, возникающий в сечении плиты у грани стены:

M = 0,125

M =0,125 0,166

В качестве рабочих стержней примем арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением

Определяем требуемую площадь сечения арматуры на 1м длины плиты:

Принимаем пять стержней с диаметром 8 мм из стали класса A-III(8 Ø 8мм) с = 4,02 . Шаг стержней и = 30см.

Площадь распределительной арматуры:

Принимаем три стержней с диаметром 6 мм из стали класса A-I(3 Ø 6мм) с Шаг стержней и = 30см.

Определяем изгибающий момент у грани стены от нормативных нагрузок:

M =0,125 0,149 MH

Определим соотношение:

Коэффициент армирования сечения:

μ =

=

Упругопластический момент сопротивления :

Момент трещинообразования :

Проверяем выполнения условия:

0,03<0,18 MH