Расчет сборных ленточных фундаментов.

Грунтовые условия.

1.Песок пылеватый, средней плотности, влажный:

е =0,7; S= 0,75;p= 1900кг/м³; p_s= 2660 кг/м³; высота – 3,3м.

2.Песок пылеватый, средней плотности насыщенный водой:

е =0,7; S_R= 0,912;p= 2000кг/м³; p_s= 2660 кг/м³; высота – 2,3м.

3.Суглинок – текуче - пластичный:

е =0,5; S= 0,75;p= 2100кг/м³; p_s= 2700 кг/м³; J_L= 0,75 высота – 5,4м.

4.Глина – тугопластичная.

е =0,7; p= 2000кг/м³; p_s= 2750 кг/м³; J_L= 0,35; высота – 4,8м; уровень грунтовых вод -3,3м.

Высота растительного слоя – 0,3м

Грузовая площадь фундамента.

Сбор нагрузок по оси 2.

1. Нагрузка от покрытия:

Вид нагрузок	Норм. нагр. Н/м²t*p^-10	j_f	Расчет нагрузок Н/м²
1 Металлочерипица p= 4,5-6 кг/м²		1,05	52,5
2. Обрешетка 50х50 шаг 350мм,p=500кг/м³		1,1	39,6
3. Стропила 100х200 p=500 кг/м³, с шагом 1000мм		1,1
4. Обрешетка 50х50, с шагом 350мм		1,1	39,6
5. Балка покрытия 100х75мм, с шагом 100, p=500 кг/м³.		1,1	96,8
6. Минер. Ватная плита t=250мм, p=50 кг/м³,		1,2
7. Накат разреженной доски, в = 100мм, p=500 кг/м³, t=25мм, 40х40мм 110по черному брусу.		1,1	137,2
8. Отделка потолка на гипсокартонном p=1100 кг/м³, t=10мм.		1,2
9. Ж/б плита t=10мм, p=2500 кг/м³		1,1
ИТОГО:	g_n=3545		g= 3920,5

Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия.

Вид нагрузок	Норм. нагр. Н/м²t*p^-10	j_f	Расчет нагрузок Н/м²
1. Керамическая плитка t=15мм, p=2000 кг/м³		1,2
2. Цементо – песчаный раствор t=30мм, p=2200 кг/м³		1,3
3. Битумная мастика		1,2
4. Цементо – песчаный раствор t=30мм, p=2100 кг/м³		1,3	4,3
5. Легкий бетон, p=1300 кг/м³		1,2
6. Многопустотная ж/б плита		1,1
ИТОГО:	g_n=4275		g= 4954

3. Нагрузка 1 погонный метр фундамента по оси.

Нагрузки	Нормат. нагрузка	j_f	Расчет напряж. кН/м
На ед. Площади кН/м	От груз. Площади кН/м
1. Постоянная нагрузка · От покрытия · От перекрытия · От перегородок · От стен
Итого:				141,81
2. Временная нагрузка: · От снега в V снеговом районе · На перекрытие	3,2 1,5	1,92	1,4 1,3	26,88 23,4
ИТОГО:				50,28
ВСЕГО:				192,09

Определение глубины заложения фундамента.

По карте определили нормативную глубину промерзания для г. Нижнекамск – 1,8м

Для пылеватых грунтов глубину заложения увеличивают в 1,2 раза.

Пылеватый песок 1,8*1,2=2,16м.

Определим расчетную глубину промерзания по формуле: d_f=d_fn *К_н;

К_н- коэф. теплового режима здания, определяется по таб. СНиП «Основания и фундаменты».

Для полов по лагам по грунту – е- внутри помещения 20`С, значения коэф. влияния теплового режима здания К_н = 0,6.

d_f= 2,16*0,6=1,3м;

Учитывая глубину грунтовых вод, проверяем условия d_w d_f + 2

3.3 2.3

Глубина заложения фундамента не менее d_f_.Принимаем глубину заложения фундамента d_f=1,3м.

Расчет сборных ленточных фундаментов.

Вертикальная нагрузка на 1 м стены:

N=192,02

Длина здания L=12м, высота 8,5 м ; глубина заложения фундамента d=1.3м; несущий слой – песок пылеватый средней плотности, р=1900 кг/м³.

Ý_II=10*1900= 0,019 Мн/м³.

Для грунта по таб. IV 1 определим условное расчетное сопротивление:

R_о= 150=1,5 МПа.

Определим ориентированную ширину подошвы фундамента по формуле:

В= N/ R_о– j_ф*d= 0,192/ 0,1 -0,02*1,3=1,2.

По таб. II. 3 подбираем ближайшую плиту марки ¢12; имеющиеся размеры, м; в=1,4; h=0,3; L=2,38.

Бетонные блоки ФС -4: в=0,4; h=0,3; L=2,38.

По таб. I.I. для пылеватого песка е=0,7, коэф. пористости находим

Ý_n=28`и с_n= 0,003. МПа. Найдем значения М_Ý= 0,98; М_g= 4,93; М_с= 7,40;

Для соотношения L/H = 12/8,5 = 1,41, по таб. I.4. коэф. условия работы Ý_С1=1,25, а коэф. Ý_С2=1,2.

Находим расчетное сопротивление грунта основания под фундаментной плитой марки Ф12 по формуле:

R=Ý_С1*Ý_С2/К[М_Ýк_zв_Ý_ii+М_gd₁ÝII+М_с*CII]= 1,25*1,2/1,1*[0.98*1*1.4+4.93*1.3*0.019+7.4*0.003]=0,2326 МПа

Определим вес 1 м фундаментной плиты марки Ф12:

G_ф=10*масса/L*Ф_л= 0,0076 МН.

Вес 1 м стенового фундаментного блока марки ФС -4:

G_с= 10*1300/2,38=0,054МН;

G_гр= (в_под-в_ст)*h* j_гр= (1,4-0,4)*0,58*0,019*10=0,1102МН

Средне фактическое давление под фундаментной плитой марки Ф12 от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его образцах определим по формуле:

р_ср= N_о^н+G_ф+G_c+G_гр/А_ф=0,192+0,0076+0,0054+0,102/1,4=0,225МПа;

Согласно строительным нормам, условием применения расчета по деформации являетс требование р_ср R= 0,225 0,232.

Далее рассчитаем конструкцию фундамента , бетон класса В15. Под подошвой фундамента предусмотрено песчанно – гравенистая подготовка, поэтому принимаем высоту защитного слоя бетона равным:

а=3,5см, тогда рабочая высота сечения h_о=0,3-0,035=0,265м.

Поперечную силу в фундамента у грани стены по формуле:

Q=р_ср *1м*в-в_с/2= 0,225*1,4-0,4/2=0,1125.

Проверяем выполнение условий, предворительно определив по таб. VI прим. V для бетона класса В15, R= 0,75.

0,1125<0,6*0,75*1*0,256=0,11925

0,112<0,11925

Условие выполняется. Следовательно установка поперечной ар-ры не требуется, расчет на действие поперечной силы не производится.

Q=рср [0.5(l-l_к)-с]в 1,5 R_bt*d*h_o/c=0,225[0,5(1,4-0,4)-0,244]*1,4 1,5*0,75*1,4*0,256/0,244=0,08064 1,652МН.

С= 0,5(в-в_с-2h_o)=0.5(1,4-0,4-2*0,265)=0,244

Условие выполняется.

Определим расчетную продавлеваемую силу по формуле:

F=р_ср*А=р_ср8(в-в_с-2h_o)/2=0,225*(1,4-0,4-2*0,265)/2=0,053МН.

Величина U_m из формул:

U_m=0,5(в_к+в_п)=0,5(0,4+1)=0,7.

Проверяем прочность фундамента на продавливание по условию:

0,053< U_m R_bt h_o Ý_в

0,53<0,0834

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

М=0,125р_ср(l-I_k)²*в=0,125*0,225*(1,4-0,4)²*1=0,028125МН*м.

В качестве рабочих стержней принимаем арматуру на 1 м длины плиты по формуле:

А_s=М/0,9* h_o R_s=0,028/0,9*0,265*355=0,028/81.8=0,000343=3,43см²

По таб. V.5 принимаем 8 стержня, ¢10мм, Аs=6,28. Шаг стержней 200мм.