Расчёт фундаментов для зданий и сооружений начинается с выбора типа фундаментов. Прежде всего требуется определить геометрию (размеры) фундаментов, исходя из их устойчивости и прочности применяемых материалов (Строительство фундамента в Московской области).
Для этого нужно выполнить следующие условия:
- Установить глубину заложения подошвы фундамента, зависящую от следующих факторов:
- расчётной глубины промерзания грунтов;
- технологических решений;
- конструктивных решений (конструктивных особенностей подземной части сооружения: наличие или отсутствие подвала; отдельные фундаменты под колонны, ленточные под стены или сплошная монолитная плита под всё сооружение; монолитные или сборные фундаменты и пр.);
- геологических изысканий (характера напластования и состояния грунтов: просадочность, пучинистость и др.);
- гидрогеологических изысканий (уровень грунтовых вод — УГВ);
- массивности возводимого здания (два этажа или двадцать);
- особых условий строительной площадки — сейсмичность района (в сейсмических районах принято в среднем заглублять до 10% всего здания исходя из опыта проектирования и указаний государственных нормативов);
- наличия построенных зданий и сооружений вблизи, подземных коммуникаций и др.;
- рельефа местности (горная местность или пологая равнина).
Примечание. Минимальная глубина заложения фундаментов составляет 0.5 м от уровня планировки, в несущий инженерно-геологический элемент — ИГЭ — 0.2 м. Устанавливать фундаменты желательно выше УГВ, если это возможно, на одной отметке, особенно в сейсмоопасных районах, и на один и тот же ИГЭ.
- Определить размеры фундамента:
- выполнить сбор нагрузок на фундаменты и на основание под ними — N (вертикальная нагрузка), M (опрокидывающий момент), Q (сдвигающая сила);
- принять предварительную площадь подошвы фундамента А и его размеры в плане (b×l) исходя из принятого значения R0 (см. п. 5.6.7 СП 22.13330.2011), определив давление по подошве фундамента ρ (p = N / A) и сравнив его с реальным значением R0 для выбранных размеров фундамента;
расчёт прочности материала фундамента
- выполнить расчёт фундаментов на продавливание (вычислить толщину подушки фундаментов);
- расчёт основания при необходимости
- расчёт песчаной подушки (для искусственного основания);
- расчёт глубинного уплотнения и т.д.;
- проверить прочность слабого подстилающего слоя, если это требуется по результатам оценки инженерно-геологических условий;
- расчёт конечной осадки фундамента
- выполнить расчёт величины конечной осадки s фундамента (и сравнить ее с предельно допустимой величиной абсолютной осадкой smaxU);
- расчёт осадок двух близко расположенных фундаментов.
- расчёт абсолютных осадок;
- расчёт средней осадки;
- расчёт относительной осадки.
Примечание. Сравнение полученных расчётом осадок с предельными, приведенными в СНиП, и решение вопроса о необходимости устройства осадочных швов, либо изменении типа и конструкции фундаментов.
- Вычислить величины различных видов деформаций оснований (расчёт устойчивости фундамента)
- расчёт фундаментов на опрокидывание (отрыв подошвы фундамента допускается обычно не более 1/4 площади, зависит от каждого конкретного случая, например, для фундаментов эстакад отрыв подошвы фундамента не допустим);
- расчёт фундаментов на сдвиг;
- расчёт фундаментов на относительную разность осадок, относительный прогиб, выгиб, крен фундамента или сооружения, закручивание.