Проектирование свайного,ленточного и столбчатого фундамента (стр. 4 из 5)
Gr- расчетный вес ростверка; на начальном этапе проектирования может быть приближенно принят
. 
Принимаем 4 сваи и располагаем их в два ряда.
Расстояние между осями свай назначаем минимальными 3bp=3
0,3=0,9Определим нагрузку в подошве ростверка в обоих сочетаниях для расчета по первой группе предельных состояний. Вертикальная нагрузка N4 1 складывается из веса стены, ростверка и вертикальной силы от колонны, а момент MYI – из момента то веса стены, момента от колонны и момента от горизонтальной силы Q, приложенной в обрезе ростверка.
Уточненный вес ростверка:
где
- коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 (постоянные нагрузки) 
- коэффициент надежности по назначению, 0,95 для зданий II класса ответственности. 
- соответственно длина, ширина подошвы и высота ростверка, м. 
- среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах, принимаемое в инженерных расчетах равным 20 кН/м3.Нагрузки для 3,4 сочетания:
где Ndi, MYI – соответственно расчетная сжимающая сила, кН, и расчетный изгибающий момент по абсолютному значению, кН, относительно оси ОY плана свай в плоскости подошвы ростверка.
NdI3 = 1404+697+71 = 2172 кН.
Наибольшая из максимальных фактических нагрузок на сваю в обоих сочетаниях составляет 1106 кН. Рассчитываем перегруз сваи:
, что меньше допустимого при учете кратковременных нагрузок. Условие 
выполняется.Строим условный фундамент.
Осредненное значение угла внутреннего трения
где
- расчетное значение угла внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта, толщиной Hi;H – глубина погружения свай в грунт.
Размеры подошвы условного фундамента складываются из расстояния между осями крайних свай, стороны сечения сваи и 2
, где - расстояние от внешней грани сваи до границы условного фундамента 
Ширина подошвы условного фундамента:
Длина подошвы условного фундамента:
Глубина заложения условного фундамента: d = 9 м.
Вес условного фундамента:
Суммарная вертикальная нагрузка в подошве условного фундамента:
Среднее давление в подошве фундамента:
Расчетное сопротивление грунта в подошве условного фундамента определяем по формуле:
Условие PIIY=306<R=605 кПа выполняется.
5. Сравнение вариантов
Сравнение вариантов фундаментов производим по расходу бетона в м3.
1. Фундаменты мелкого заложения стаканного типа:
2. Свайные фундаменты:
Из расчетов видно, что расход бетона в свайных фундаментах больше чем в фундаментах мелкого заложения. Устройство свайных фундаментов требует привлечение специальной техники (копров) и требует больших затрат машин-смен и человеко-дней по сравнению с фундаментами мелкого заложения. Поэтому вариант с фундаментом мелкого заложения стаканного типа наиболее экономичен
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.
6.1. Сбор нагрузок.
Требуется запроектировать сборный сплошной ленточный фундамент под наружную продольную стену административно-бытового корпуса. Здание десятиэтажное, стены кирпичные толщиной bi = 0,51 м, удельный вес кладки 18 кН/м2. Расстояние между продольными стенами в осях I = 6,0 м, от стены до стены £0 =5,6 м. Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит с полами из линолеума, вес 1 м перекрытия 2,8 кН (qi = 2,8 кПа). Покрытие - сборные ребристые железобетонные плиты, пароизоляция, утеплитель, трехслойный гидроизоляционный ковер, гравий, втопленный в битумную мастику (q2 = 3,5 кПа). Кровля - малоуклонная. Высота стены от уровня планировки до карниза Н = 30,450 м, коэффициент проемности m = 0,85.
Грунтовые условия строительной площадки, определенные инженерно-геологическими изысканиями.
Определяем нагрузки для расчетов по деформациям в уровне планировки.
Вес стены: N1=1·0.51·30,45·0.85·18·0,95=206 кН/м
Грузовая площадь:
А=
1*5,6/2=2,8м2Вес 10 междуэтажных перекрытий: N2=2.8·3·10=84 кН/м
Вес покрытия: N3=3,5*2,8=9,8 кН/м
Врем. длит. нагрузка: N4=2,8·0,5∙10=14 кН/м
Нагрузка на перекрытия при ее пониженном значении: N5=0,7·10·2,8=19,6 кН/м
где 0,7 кПа - понижение значения
Интенсивность снеговой нагрузки: S0=0,86 кПа
q5=1,0*0,86*0,7*0,5=0,301кПа.
Расчетная нагруагрузка на перекрытия от веса снега: N6=3,0*0,301=0,9 кН/м
Cумма нагрузок: NII=N1+N2+N3+φ·(N4+N5+N6),
где 
- коэффициент сочетания =0,95
NII=206+84+9,8+0.95*(14+19,6+0.9)=333 кН/м
Отдельно определяем вертикальную нагрузку от перекрытия над подвалом:
N1= А*3 + *(А*0,5 + А*0,7)
N1= 2,8*3 + 0,95*(2,8*0,5 + 2,8*0,7) = 12 кН/м.
Момент в уровне планировки на пог. м:
MII = N1*e1 = 12*0,21 = 2,4 кНм/м.
где N1 - вертикальная нагрузка от перекрытия над подвалом, включая собственный вес перекрытия, нагрузку от перегородок и нагрузку на перекрытие, кН;
e1 - эксцентриситет приложения нагрузки N1, м.
Эксцентриситет приложения этой нагрузки составляет
где с - длина заделки плиты в стену, принимаемая не менее 0,12 м.
Учитывая, что рассматриваемое здание относится ко II классу ответственности, полученные значения умножаем на коэффициент надежности по назначению
γ n=0,95. Тогда значения нагрузок для расчета по деформациям
NII=333*0,95=316 кН/м.
MII=2.4*0.95=2.3 кНм/м.
Из конструктивных соображений (обеспечение проектной высоты подвала) отметку подошвы фундамента назначаем - 3.60 м.
Тогда:
- при высоте фундаментной плиты 0,3 м и высоте каждого из пяти рядов стеновых блоков по 0,6 м перекрытие над подвалом укладывается на верхний блок;
- условие недопущения выпора грунта из-под подошвы фундамента соблюдается, так как
hs + hsf = 0,6м > 0,5м;
- глубина заложения фундамента d, равная 3,15м, значительно превышает расчетную глубину сезонного промерзания грунта, следовательно, условие недопущения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундамента соблюдается;
- основанием фундамента будет суглинок светло-коричневый (ИГЭ-1), с расчетным сопротивлением грунта R0 = 225кПа
Определим предварительное значение ширины подошвы ленточного
фундамента b0:
Подбираем марку железобетонной фундаментной плиты ФЛ 20.30
шириной b = 2 м, l = 2,98 м.
вычислим уточненное расчетное сопротивление грунта:
где
- коэффициенты условий работы по СНиП 2.02.01-83*;К - коэффициент, К= 1, если прочностные характеристики грунта (C и f) приняты по таблицам СНиП или региональных нормативов;