Rh = 0,005∙R∙(100 + (h/3)). (11)
Определение размеров подошвы фундаментов при их центральном загружении производится по формуле:
b = N/(a∙R), (12)
где:
N — нормативная нагрузка на фундамент, включая собственный вес фундамента;
а — длина фундамента, если он ленточный.
Пример.
Требуется определить глубину заложения и размеры фундамента под стену жилого дома при геологических данных согласно рис. 5 и глубине промерзания 1,5 м. Грунтовые воды обнаружены на глубине 3,8 м. Нагрузка от стены на 1 пог. м фундамента от постоянных нагрузок N1 = 10 т, а от временных N2 = 4,0 т, фундаменты бутовые.
Рис. 5. Геологические данные места заложения фундамента
Решение.
Согласно табл. 5 при расстоянии от подошвы фундамента до уровня грунтовых вод более 2 м можно фундамент закладывать независимо от глубины промерзания. При глубине заложения 0,7 м подошва фундамента будет располагаться на мелкозернистом песке, расчетное сопротивление для которого по табл. 7 составляет R = 3 кг/см2. При глубине 0,7 м допустимое давление составит (по формуле 11):
R0,7 = 0,005∙R∙(100 + (h/3)) = 0,005∙3∙(100 + (70/3)) = 1,85 кг/см2.
Требуемая ширина фундамента при расчетной нагрузке и считая собственный вес (ориентировочно), составляющий 8 % от нагрузки:
b = 1,08∙(1000 + 4000)/1,85∙100 = 81,73, принимаем 85 см.
Фактический вес фундамента (рис. 6) длиной 1 пог. м:
Вес объема I — 1,0x0,85x0,35x2000 =654 кг
+
Вес объема II — 1,0x0,7x0,35x2200 = 539 кг
+
Вес объема III — 1,0x2,0x0,075x0,35x1700 = 90 кг (земля).
Рис. 6. Схема фундамента рассматриваемого примера
Фактический вес 1 пог. м фундамента составляет 1193 кг. Расчетное давление под подошвой фундамента от полной нагрузки (пост, нагрузка + временная нагрузка + вес фундамента + вес земли):
Р = (10000 + 4000 + 1193 + 90)/85∙100 1,798 кг/см2 ~ 1,8 кг/см2;
1,8 кг/см2 < R = 1,85 кг/см2.
Расчетное давление на кровлю подстилающего слоя из более слабого пылевидного песка на глубине 2,4 м от дневной поверхности (рис. 5) определяем по формуле 9.
При объемном весе грунта gw = 1600 кг/м3 расстояние от подошвы фундамента до рассматриваемого слоя z = 2,4–0,7 = 1,7 м. Бытовое давление составит:
на уровне подошвы несущего слоя
Pб = 0,7∙1600/100∙1000 = 0,11 кг/см2;
на уровне кровли подстилающего слоя пылеватого песка
Рбz = 2,4∙1600/100∙1000 = 0,39 кг/см2.
По табл. 6 z: в = 1,7:0,85 = 2, следовательно, α = 0,31.
По формуле 9:
Ph = Phб + α∙(P — Pб) = 0,39 + 0,31∙(1,8–0,11) = 0,91 кг/см2.
Расчетное сопротивление для грунта на глубине 2,4 м определяем по формуле 10:
Rh = R + kgw (h — 200)
R2,4 = 2,0 + 2,5∙0,0016∙(240–200) = 2,16 кг/см2.
2,16 > Ph = 0,91.
При сооружении фундаментов булыжный камень округленной формы может применяться только после его раскалывания и при ведении кладки на цементных растворах. Силикатный кирпич для сооружения фундаментов рекомендован быть не может. Бутобетон применяется с содержанием бутокамня до 30–40 % от объема кладки.
Ширина верха фундамента равна ширине стены здания, увеличенной на 10–15 см. Минимальная ширина бутового фундамента из постелистого бута — 50 см, а рваного бута — 60 см.
Для приготовления бутобетона используется раствор бетона марки 50–75, который приготавливается смешением цемента марки 300 с крупно- или среднезернистым песком в пропорции 1:2,5.
Вокруг каждого здания должны быть устроены водонепроницаемые отмостки. Ширина отмостки принимается 1 м. Отмостка по периметру должна иметь подготовку из местного уплотненного грунта толщиной не менее 0,15 м. Отметка бровки отмостки должна превышать планировочную не менее чем на 0,05 м.
При развитии неравномерных осадок оснований в конструкциях сооружений возникают дополнительные усилия. В стенах зданий при сопротивлении, которое они оказывают изгибу, в случае прогиба возникают усилия растяжения в фундаментах и нижней части стены и сжатия сверху; в случае выгиба — растяжения вверху, а сжатие внизу. Кладка стен хорошо сопротивляется сжатию и плохо — растяжению, поэтому при неравномерных осадках в стенах трещины появляются преимущественно в зонах растяжения.