Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения
Размеры подошвы фундаментов мелкого заложения определяют методом последовательного приближения.
1. Вычисляют площадь подошвы А в первом приближении:
;
где 
- расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента (приведено в задании);
- расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по СНиП [1,2];
- средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах, обычно принимаемый равным 18…20кН/м3 (в бесподвальных зданиях) и 16…19кН/м3 – при наличии подвала;
- глубина заложения фундамента
2. Выбирают форму подошвы. Известно, что самая оптимальная с точки зрения будущих осадок - круглая, но она трудоемка в исполнении. Поэтому подошву фундамента принимают квадратной, и только наличие большого по величине момента вынуждает принимать ее прямоугольной
Исходя из 
вычисляют ширину и длину фундамента. Например, для квадратной подошвы 
, для прямоугольной: 
. Размеры принимают кратным 10 см.
4. Определяют расчетное сопротивление грунта основания (по [2], формула (7)):
| где gс1 и gс2 | - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 5; |
| k | - коэффициент, принимаемый равным: k1=1, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями, и k1 = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 приложения 3; |
| Мg, Мq, Mc | - коэффициенты, принимаемые по табл. 6; |
| kz | - коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - kz = 1, при b ³ 10 м - kz = z0/b + 0,2 (здесь z0 = 8 м); |
| b | - ширина подошвы фундамента, м; |
| gII | - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3); |
| g/II | - то же, залегающих выше подошвы; |
| сII | - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2); |
| d1 | - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле |
| где hs | - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; |
| hcf | - толщина конструкции пола подвала, м; |
| gcf | - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3); |
| db | - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db = 2 м, при ширине подвала B > 20 м - db = 0). |
Таблица. 5 . Коэффициенты gс1 и gс2
| Грунты | Коэффициент gс1 | Коэффициент gс2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте L/H, равном | |
| 4 и более | 1,5 и менее | ||
| Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых | 1,4 | 1,2 | 1,4 |
| Пески мелкие | 1,3 | 1,1 | 1,3 |
| Пески пылеватые: | |||
| маловлажные и влажные | 1,25 | 1,0 | 1,2 |
| насыщенные водой | 1,1 | 1,0 | 1,2 |
| Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя IL £ 0,25 | 1,25 | 1,0 | 1,2 |
| Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя 0,25 < IL £ 0,5 | 1,2 | 1,0 | 1,1 |
| Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя IL > 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Таблица. 6 . Коэффициенты Мg, Mq, Мc
| Угол внутреннего трения, jII, град. | Коэффициенты | Угол внутреннего трения, jII, град. | Коэффициенты | ||||
| Мg | Mq | Мc | Мg | Mq | Мc | ||
| 1,00 | 3,14 | 0,69 | 3,65 | 6,24 | |||
| 0,01 | 1,06 | 3,23 | 0,72 | 3,87 | 6,45 | ||
| 0,03 | 1,12 | 3,32 | 0,78 | 4,11 | 6,67 | ||
| 0,04 | 1,18 | 3,41 | 0,84 | 4,37 | 6,90 | ||
| 0,06 | 1,25 | 3,51 | 0,91 | 4,64 | 7,14 | ||
| 0,08 | 1,32 | 3,61 | 0,98 | 4,93 | 7,40 | ||
| 0,10 | 1,39 | 3,71 | 1,06 | 5,25 | 7,67 | ||
| 0,12 | 1,47 | 3,82 | 1,15 | 5,59 | 7,95 | ||
| 0,14 | 1,55 | 3,93 | 1,24 | 5,95 | 8,24 | ||
| 0,16 | 1,64 | 4,05 | 1,34 | 6,34 | 8,55 | ||
| 0,18 | 1,73 | 4,17 | 1,44 | 6,76 | 8,88 | ||
| 0,21 | 1,83 | 4,29 | 1,55 | 7,22 | 9,22 | ||
| 0,23 | 1,94 | 4,42 | 1,68 | 7,71 | 9,58 | ||
| 0,26 | 2,05 | 4,55 | 1,81 | 8,24 | 9,97 | ||
| 0,29 | 2,17 | 4,69 | 1,95 | 8,81 | 10,37 | ||
| 0,32 | 2,30 | 4,84 | 2,11 | 9,44 | 10,80 | ||
| 0,36 | 2,43 | 4,99 | 2,28 | 10,11 | 11,25 | ||
| 0,39 | 2,57 | 5,15 | 2,46 | 10,85 | 11,73 | ||
| 0,43 | 2,73 | 5,31 | 2,66 | 11,64 | 12,24 | ||
| 0,47 | 2,89 | 5,48 | 2,88 | 12,51 | 12,79 | ||
| 0,51 | 3,06 | 5,66 | 3,12 | 13,46 | 13,37 | ||
| 0,56 | 3,24 | 5,84 | 3,38 | 14,50 | 13,98 | ||
| 0,61 | 3,44 | 6,04 | 3,66 | 15,64 | 14,64 |
5. Вычисляют площадь подошвы во втором приближении:
6. Уточняют размеры подошвы 
и 
. На этом приближении можно остановиться, приняв 
, 
, 
.
7. Проверяют выполнение следующих условий:
а) среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания, т.е. 
;
б) при действии момента давление под наиболее и наименее нагруженной гранью фундамента должно быть соответственно:
; 
;
.
где 
- вес фундамента и грунта на его уступах соответственно;
- эксцентриситет приложения нагрузки.
Если вышеприведенные условия не выполняются, то необходимо предпринять следующее:
- изменить соотношение размеров подошвы, т.е. придать подошве удлинение в плоскости действия наибольшего момента, но не более чем 
;
- увеличить площадь подошвы на 20% и более.
При выполнении условий, предварительный расчет размеров подошвы фундамента мелкого заложения считается завершенным.
Ширину подошвы ленточного фундамента под стену определяют аналогично, исходя из расчетных усилий 
, 
, 
. При подборе ширины подошвы ленточного фундамента принимают 
.