Расчет подошвы фундамента здания

В курсовой работе студентам предлагается рассчитать глубину заложения и площадь подошвы фундамента.

При определении глубины заложения фундамента в соответствии со СНиП 2.02.01−83* [3] учитывают следующие основные факторы: влияние климата (глубину промерзания грунтов), инженерно-геологические, гидрологические и конструктивные особенности.

Расчетную глубину сезонного промерзания определяют по формуле:

d_f = d₁=k_nd_fn= 0,5 * 1,5 = 0,75 м где k_n — коэффициент влияния теплового режима здания, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по СНиП [4] = 0,5.

d_fn — нормативная глубина промерзания для города Владимир =1,5 м Глубину заложения фундаментов отапливаемых зданий принимают без учета промерзания, но не менее 0,5 м.

Влияние геологии и гидрогеологии строительной площадки на глубину заложения фундамента d₂ определяется по СНиП [4]. Определяется величина d_f+2, которая сравнивается с d_w (уровнем грунтовых вод), и, исходя из полученного соотношения и в соответствии с указанным СНиП, назначается глубина заложения фундамента d₂.

Согласно СНиП глубина заложения фундамента не зависит от d_f, в этом случае.

d₂ = d_f + 2 =0,75+ 2 = 2,75 м.

d₂ = 2,75 м

d₂ > d_w (2,75 м), значит для средних песков d₂ >= d_f

Затем определяется влияние конструктивного фактора на глубину заложения фундамента d₃. Величина d₃ определяется как сумма значений глубины (d_d) и толщины (h_tf) пола в подвале и толщины слоя грунта от подошвы фундамента до низа конструкции пола в подвале (h_s).

d₃= d_d + h_cj + h_s= 2,5 + 0,1 + 0,4 = 3 м.

d=3м

При окончательном назначении глубины заложения фундамента d принимают равным максимальному значению из величин d₁ч d₃.

Далее определяется площадь подошвы фундамента:

A =.

А=.

A =.

где F_v — расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента кН/м;

R₀ — расчетное сопротивление грунта основания, МПа (см. СНиП [4]);

г_{ср — средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах. Обычно принимается при наличии подвала равным 16 ч 19кН/м³.}

Для определения расчетной нагрузки, приложенной к обрезу фундамента, необходимо собрать нагрузки в следующей последовательности. Вначале определяют постоянные нормативные нагрузки от: веса покрытия (гидроизоляционный ковер, кровельный настил и балки); веса чердачного перекрытия с утеплителем; веса междуэтажного перекрытия; веса перегородок; веса карниза; веса стен.

Затем устанавливают временные нормативные нагрузки: снеговую на 1 м² горизонтальной проекции; временную на чердачное перекрытие; временную на междуэтажное перекрытие.

Нормативные нагрузки определяют по СНиП 2.01.07−85 «Нагрузки и воздействия» [2] в соответствии с конструктивным решением здания.

С учетом постоянных и временных нагрузок определяются нагрузки на фундамент наружной стены на уровне планировочной отметки грунта (по обрезу фундамента).

Для этого предварительно на плане этажа здания выделяется грузовая площадь, которая определяется следующими контурами: расстоянием между осями оконных проемов =3,2 м вдоль здания и половиной расстояния в чистоте между стенами поперек здания = 2,7 м Грузовая площадь А_г равна произведению длин сторон полученного четырехугольника.

А_г = 2,7 * 3,2 = 8,64 м²

А_г = 8,64 м²

Эту грузовую площадь принимаем постоянной, пренебрегая ее уменьшением на первом этаже за счет увеличения ширины наружных и внутренних стен.

Далее определяются постоянные нагрузки:

• 1. Вес покрытия (произведение нормативной нагрузки и грузовой площади);
• 2. Вес чердачного перекрытия;
• 3. Вес междуэтажного перекрытия, умноженный на количество этажей;
• 4. Вес перегородок на всех этажах;
• 5. Вес карниза и стены выше чердачного перекрытия (определяется на длине, равной расстоянию между осями оконных проемов).
• 6. Вес цоколя и стены первого этажа за вычетом веса оконных проемов на длине, равной расстоянию между осями оконных проемов.
• 7. Вес стены со второго этажа и выше за вычетом веса оконных проемов на длине, равной расстоянию между осями оконных проемов.

Временные нагрузки (произведение нормативной нагрузки и грузовой площади):

• 1. Снеговая.
• 2. На чердачное перекрытие.
• 3. На междуэтажные перекрытия с учетом их количества и снижающего коэффициента ц_n1 учитывающего неодновременное загружение перекрытий.

ц_n1— коэффициент сочетания применяется при количестве перекрытий 2 и более. Для квартир жилых зданий он определяется по формуле:

ц_n1= 0,3 + 0,6/vn = 0,3 + 0,6=2,2.

где n — общее число перекрытий, от которых рассчитываются нагрузки фундамента.

Все нагрузки суммируются и определяется нагрузка на 1 м наружной стены. Для этого нужно общую нагрузку (F_общ = временную + постоянную) разделить на расстояние между осями оконных проемов вдоль здания.

F_общ = 1255,14 + 351,15 =1606,29.

F_v = =501.97.

Сбор нагрузок на фундамент предлагается оформить в виде таблиц по нижеприведенным формам.