IV. Проектирование и расчет фундаментов
Сравнивая рассмотренные варианты фундаментов по технико–экономическим показателям, в качестве основного варианта выбираем фундамент на естественном основании, который имеет наименьшую стоимость.
Расчет фундамента № 1
Глубину заложения подошвы фундамента оставляем прежней, т.е. 
м.
| Номер фундамента | 1–е сочетание | 2–е сочетание | ||||
| N0II,кН | M0II, кНм | T0II, кН | N0II, кН | M0II, кНм | T0II, кН | |
| –400 | –20 |
Таблица 4.1
Очевидно, что наиболее неблагоприятным является второе сочетание нагрузок.
Краевые напряжения под подошвой внецентренно нагруженного фундамента
,
где е – эксцентриситет приложения равнодействующей продольной силы
.
1. Определение площади подошвы фундамента и его размеров в плане
Размеры фундаментов определены итерациями с помощью программы Excel 2003, входящей в состав пакета офисных программ Microsoft Office. Поэтому далее производим лишь проверки достаточности размеров фундамента.
Назначаем 
м, 
м
Значение расчетного сопротивления грунта Rb под подошвой фундамента
где 
кН/м3 
кПа.
Конструирование фундамента № 1
Рис. 4.1. Конструкция фундамента № 1
Собственный вес фундамента (рис. 4.1)
кН,
Вес грунта, находящегося на ступенях фундамента
кН.
Определение краевых напряжений
Момент от веса фундаментной балки при толщине стеновой панели 0,3 м
кНм,
где 
вес фундаментной балки, кН; 
м – толщина стеновой панели; 
м – высота сечения двухветвевой колонны из двутавров.
Момент от действия горизонтальной силы в уровне подошвы
кНм,
где 
м – высота фундамента; 0,15м – заглубление обреза фундамента относительно нулевой отметки (уровня планировки).
Таблица 4.2
| Нагрузки на фундамент № 1 |  , кН
|  , кНм
|  , кН
|
Нагрузки, действующие по обрезу 
| |||
Нагрузки, действующие на основание (в уровне подошвы):
вес фундамента 
вес грунта на ступенях фундамента 
вес фундаментной балки длиной 6 м 
момент от действия горизонтальной силы, приложенной к обрезу 
| 214,4 244,0 – | – – – 20,9 60,9 | – – – – |
| Суммарная нагрузка, действующая на основание (равнодействующая) | 
| 
| 
|
Эксцентриситет приложения равнодействующей продольной силы
м,
кПа 
кПа,
кПа,
– при возникновении момента от больших крановых нагрузок.
Недогрузка фундамента
.
Среднее давление под подошвой фундамента
кПа.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента
кПа.
Дополнительное вертикальное давление на уровне подошвы фундамента
кПа.
Расчет осадки фундамента №1 методом эквивалентного слоя
Мощность эквивалентного слоя грунта
м,
для супеси с коэффициентом Пуассона 
и при 
.
Сжимаемая толща
м.
Средний коэффициент относительной сжимаемости в пределах сжимаемой толщи H
кПа-1.
Рис. 4.2. Расчетная схема для определения осадки фундамента № 1 методом эквивалентного слоя
Конечная осадка
м = 28 мм < 
мм.
Осадка фундамента на естественном основании не превышает предельно допустимой величины установленной для промышленных зданий со стальным каркасом в прил. 4 [2].
Расчет на продавливание плитной части фундамента подколонником
Расчет на продавливание внецентренно нагруженных фундаментов производят для одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания из условия
.
Расчетная продавливающая сила
,
где 
часть площади подошвы, ограниченной нижним основанием пирамиды продавливания и продолжением в плане соответствующих ребер (заштрихованный многоугольник), м2; 
максимальное краевое давление от расчетной нагрузки 
, приложенной к обрезу фундамента:
кПа.
При этом средний периметр пирамиды продавливания 
принимают равным только ширине наиболее напряженной грани пирамиды продавливания. Для сильно вытянутых фундаментов площадь 
может принять прямоугольную форму.
м2;
кН;
м
кН,
где 
расчетное сопротивление бетона растяжению при расчете по предельным состояниям первой группы, для бетона класса В15 
МПа.
Так как 
кН 
кН, то прочность фундамента против продавливания обеспечена.