Определение размеров подошвы фундамента по расчетным сечениям.

При неизвестном расчетном сопротивлении грунта ширину подошвы фундамента мелкого заложения можно определить графически.

Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.

При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:

1. P_max£1.2R;

2. P_min>0 ;

3.

Среднее давление по подошве фундамента (Р) есть функция от ширины подошвы фундамента: . Расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента (R) также есть функция от ширины подошвы фундамента:

1) Уравнение среднего давления Р по подошве фундамента.

, где

нагрузка по подошве фундамента;

- пост. + врем. (стена без подвала)

- пост. + врем. + добавка (стена с подвалом)

А – площадь подошвы фундамента

, где

коэффициент, учитывающий разницу удельных весов материалов фундамента и грунта на уступах фундамента;

удельный материала фундамента.

В предварительных расчетах принимают = 20 кН/м³

глубина заложения фундамента

2) Уравнение расчетного сопротивления грунта

, где

коэффициент условий работы грунтов, учитывающие особенности работы разных типов грунтов в основании фундаментов, определяется по СНиП 2.02.01-83 по табл. 3;

коэффициент, принимаемый равным 1, если физико-механические характеристики грунтов определены непосредственными лабораторными испытаниями, коэффициент равен 1,1, если физико-механические характеристики грунтов определены по СНиПу;

коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта (φ), залегающего в пределах одного метра под подошвой фундамента, если в пределах этой глубины располагается не один слой, то φ следует усреднить (СНиП табл.4);

принимается равным 1, если ширина подошвы фундамента (b), предполагается < 10 м;

удельный вес грунта, расположенного ниже подошвы фундамента в пределах глубины 1,5 м;

удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента в пределах 1,5 м; если выше подошвы фундамента проходит уровень грунтовых вод и если грунт выше подошвы песок, то следует учесть взвешивающие действия воды:

;

для бесподвальной части – глубина заложения, если есть подвал, то

; где

толщина конструкции пола подвала;

толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, (25 кН/м²);

глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола повала, если нет повала то = 0;

расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Определение размеров подошвы фундамента:

1) Фундаменты па оси А:

Нагрузки:

N₀=2100 кН

Т₀=80 кН

М₀=100 кНм

d=2,2м;

Расчетное сопротивление:

M_g =0,45

M_q=2,8

M_c =5,4

кН/м

Определение ширины подошвы графическим методом

Таблица 2.1

Рис.2.1.

b_тр = 3,2 м, принимаем b=3,6м .Принимаем фундамент ФБ11 3600х3000 мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

;

; ; ;

;

;

;

P_ср=201кПа

P_cp<R

1. P_max£1.2R; 244<312,94

2. P_min>0 ; 156>0

3.

Проверки выполнелись, принимаем по оси А фундамент сечением3,6х3.

Рис. 2.1.1

2) Фундаменты па оси Б с подвалом:

Нагрузки:

N₀=2400 кН

Т₀=50 кН

М₀=130 кНм

d=1,4м;

Расчетное сопротивление:

M_g =0,45

M_q=2,8

M_c =5,4

кН/м;

;

Определение ширины подошвы графическим методом.

Таблица 2.2

Рис. 2.2

b_тр = 3,2 м, принимаем b=3,6м.

Принимаем фундамент ФА11 3600х3000 мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

;

; ; ;

;

;

;

P_ср=231,3кПа

1. P_cp<R

P_max£1.2R; 247<297,7

2. P_min>0 ; 215>0

3.

Рис.2.2.1

Проверки выполнились, принимаем по оси Б фундамент сечением 3,6х3.

3) Фундаменты па оси В с подвалом:

Нагрузки:

N₀=2300 кН

Т₀=100 кН

М₀=80 кНм

d=1,4м;

Расчетное сопротивление:

M_g =0,45

M_q=2,8

M_c =5,4

кН/м;

;

Определение ширины подошвы графическим методом

Таблица 2.3

Рис. 2.3.

b_тр = 3,4 м, принимаем b=3,6м.

Принимаем фундамент ФБ10 3600х3000 мм.

Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента

;

; ; ;

;

;

;

P_ср=222,2кПа

1. P_cp<R

P_max£1.2R; 264<297

2. P_min>0 ; 181>0

3.

Рис.2.3.1

Проверка выполняется, принимаем по оси В фундамент сечением 3,6х3.

2.3.Расчет конечной осадки.

Общие положения.

Расчет ведется по II предельному состоянию (по деформациям) сравнением двух характеристик: рабочей и предельной: S ≤ S_u, где

S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения

Метод послойного суммирования предполагает, что осадка находится от вертикальных напряжений, действующих по оси, проходящей через центр тяжести подошвы

, где

- безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;

- вертикальное напряжение от веса фундамента в рассматриваемом i-том слое;

- высота (мощность) i-того слоя;

- модуль общей деформации этого же i-того слоя

Фундамент по оси А

Определение сжимаемой толщи.

а) определение напряжений от собственного веса грунта (эпюра )

=h∙γ

=1,3∙20=26∙0,2=5,2 кН/м³

=26+2,6∙19=75,4∙0,2=15,08 кН/м³

=75,4+0,8∙20,5=91,8∙0,2=19,76 кН/м³;

=91,8+10,94∙9,4=194,64∙0,2=39 кН/м³;

Т.к. часть третьего слоя насыщенно водой, то удельный вес считаем с учетом взвешивающего действия воды.

б) построение вспомогательной эпюры

в) определение напряжений от веса фундаментов (эпюра )

, где

- коэффициент рассеяния, определяется по СНиП (стр. 30, таблица 1)

;

;

P – нагрузка по подошве фундамента (из проверки по ширине подошвы); P=201 кПа

Толщу основания делим на элементарные слои: , т.к. b=3,6м, то h_i=1,44м

Таблица 3.1.1

№ слоя	hi, м	zi, м		a
	1,44	1,44	0,8	0,96	151,68
	2,88	1,6	0,449	70,942
	4,32	2,4	0,257	40,606
	5,76	3,2	0,16	25,28
	7,2		0,108	17,064
	8,64	4,8	0,077	12,166
	10,08	5,6	0,058	9,164
	11,52	6,4	0,045	7,11
	12,96	7,2	0,036	5,688

z_i – расстояние от уровня подошвы фундамента до кровли i-го слоя

Суммирование осадок слоев.

Таблица 3.12

№ слоя	hi, м	, кПа		, кПа	Еi, кПа	, м
	1,44	187,488	87,6897	137,5889		0,007123904
	87,6897	50,1921	68,9409		0,006425165
	50,1921	31,248	40,72005	0,003795034
	31,248	21,0924	26,1702	0,002439014
	21,0924	15,031	18,0617	0,001683648
	∑Si=0,021466765

Сравнение расчетной и предельной осадки

Аналитическая проверка

;

Нс=4,7м;

кПа;

кПа;

;

Проверка прошла.

Рис 3.1.

Фундамент по оси Б.

Определение сжимаемой толщи.

а) определение напряжений от собственного веса грунта (эпюра )

=h∙γ

=1,3∙20=26∙0,2=5,2 кН/м³

=26+2,6∙19=75,4∙0,2=15,08 кН/м³

=75,4+0,8∙20,5=91,8∙0,2=19,76 кН/м³;

=91,8+10,94∙9,4=194,64∙0,2=39 кН/м³;

Т.к. часть третьего слоя насыщенно водой, то удельный вес считаем с учетом взвешивающего действия воды.

б) построение вспомогательной эпюры

в) определение напряжений от веса фундаментов (эпюра )

, где

- коэффициент рассеяния, определяется по СНиП (стр. 30, таблица 1)

;

;

P – нагрузка по подошве фундамента (из проверки по ширине подошвы); P=231,3 кПа

Толщу основания делим на элементарные слои: , т.к. b=3,6м, то h_i=1,44м

Таблица 3.2.1

№ слоя	hi, м	zi, м		a
	1.44	1,44	0,8	0,96	187,2
	2,88	1,6	0,449	87,555
	4,32	2,4	0,257	50,115
	5,76	3,2	0,16	31,2
	7,2		0,108	21,06
	8,64	4,8	0,077	15,015
	10,08	5,6	0,058	11,31
	11,52	6,4	0,045	8,775

Zi– расстояние от уровня подошвы фундамента до кровли i-го слоя

Суммирование осадок слоев.

Таблица 3.2.2

№ слоя	hi, м	, кПа		, кПа	Еi, кПа	, м
		187,2	87,555	137,3775		0,004600549
		87,555	50,115	68,835		0,002305172
	1,44	50,115	31,2	40,6575		0,001361553
		31,2	21,06	26,13		0,000875051
		21,06	15,015	18,0375		0,000604047
	∑Si=0,009746372

Сравнение расчетной и предельной осадки

Аналитическая проверка

;

кПа;

кПа;

;

Проверка прошла.

Рис 3.2

Фундамент по оси В.

Определение сжимаемой толщи.

а) определение напряжений от собственного веса грунта (эпюра )

=h∙γ

=1,3∙20=26∙0,2=5,2 кН/м³

=26+2,6∙19=75,4∙0,2=15,08 кН/м³

=75,4+0,8∙20,5=91,8∙0,2=19,76 кН/м³;

=91,8+10,94∙9,4=194,64∙0,2=39 кН/м³;

Т.к. часть третьего слоя насыщенно водой, то удельный вес считаем с учетом взвешивающего действия воды.

б) построение вспомогательной эпюры

в) определение напряжений от веса фундаментов (эпюра )

, где

- коэффициент рассеяния, определяется по СНиП (стр. 30, таблица 1)

;

;

P – нагрузка по подошве фундамента (из проверки по ширине подошвы); P=222,2 кПа

Толщу основания делим на элементарные слои: , т.к. b=3,6м, то h_i=1,44м

Таблица 3.3.1

№ слоя	hi, м	zi, м		a
	1.44	1,44	0,8	0,96	178,656
	2,88	1,6	0,449	83,5589
	4,32	2,4	0,257	47,8277
	5,76	3,2	0,16	29,776
	7,2		0,108	20,0988
	8,64	4,8	0,077	14,3297
	10,08	5,6	0,058	10,7938
	11,52	6,4	0,045	8,3745

Zi– расстояние от уровня подошвы фундамента до кровли i-го слоя

Суммирование осадок слоев.

Таблица 3.3.2

№ слоя	hi, м	, кПа		, кПа	Еi, кПа	, м
		178,656	83,5589	131,1075		0,004390575
		83,5589	47,8277	65,6933		0,002199962
	1,44	47,8277	29,776	38,80185		0,001299411
		29,776	20,0988	24,9374		0,000835113
		20,0988	14,3297	17,21425		0,000576477
	∑Si=0,009301538

Сравнение расчетной и предельной осадки

Аналитическая проверка

;

кПа;

кПа;

;

Проверка прошла.

Рис 3.3.
2.4. Проверка на разность осадок.

;

;

Условие проверки выполняется следовательно фундаменты подобранны правильно.

Подсчет средней осадки.

;

Условие проверки выполняются средние осадки не превышают допустимых.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: