Основания и фундаменты

;   ;   .

 

Принимаем ширину фундамента b = 3,1 м

При     

       

6.2.4. Конструирование фундамента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                        Рис.4. Фундаментный стакан.

 

 

Нагрузка  от  веса  фундамента:

Нагрузка  от  веса  грунта:

Фактическое  среднее  давление  под  подошвой  фундамента:

Фактическое  расчетное  сопротивление  грунта:

- условие выполняется.

6.2.5. Определение осадки фундамента.

Осадка основания S c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

;

где: β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-м слое грунта, равное полу сумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и E_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

 

Суммирование производим до глубины, на которой выполняется условие:

s_zp<0,2·s_zg

Напряжения в грунте от его веса определяются по формуле:

s_zg = s_zgo + å(g_i·h_i);

где: s_zgo = ·h = 2,01 ·3,3 = 6,63 т/м²

s_zp = α·Pо;

где: P_o = P_{ср.факт.} - s_zgo = 10,82 –6,63 = 4,19 тс/м²

Грунтовую толщу разбиваем  на слои высотой h = (0,2 0,4)×b, где b = 3,1 м – ширина фундамента.

 

Zi, м	2z/b	l/b	α	szp, тс/м²	szg, тс/м²	0,2szg, тс/м²	hi, м	Ei, тс/м²	Si, м
0	0	1	1,000	4,19	6,63	1,33	1,24		0,003
1,24	0,8		0,8	3,3	9,12	1,82
2,48	1,6		0,449	1,88	11,61	2,32		2800

 

 

 

 

Получаем осадку:

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6 Диаграмма осадки фундамента

6.3.1. . Фундамент №3.

Для  расчета  выбираем  фундамент  № 3 в осях ”Б”-”5” -  отдельно стоящий,  под наружную железобетонную колонну с размерами поперечного сечения 800х400 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N_0II = 105 т. изгибающей нагрузкой с расчетным значением изгибающего момента M_0II = 12 т·м, горизонтальной нагрузкой с расчетным значением Т_0II = 1,5 т. Схема нагрузок представлена на рис.1.

По  конструктивным  соображениям  фундамент  железобетонный стаканного типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             

Рис.1. Схема нагрузок.

6.3.2. Определение глубины заложения фундамента.

При определении глубины  заложения ростверка исходим  из ИГУ и нормативной глубины сезонного промерзания равной d_fn=3,3 м.

6.3.3. Определение площади подошвы фундамента.

Ширину фундамента определяем согласно  графическому  методу  Лалетина.

1) Среднее давление  под подошвой фундамента:

N_II – нагрузка,  действующая на  обрез фундамента.

– среднее значение  удельного  веса  грунта и  материала  фундамента.

- ширина фундамента.

  - отношение сторон монтируемой в фундамент колонны.

- глубина заложения фундамента.

2) Расчетное  сопротивление   грунта  основания:

;

- коэффициенты условий работы, определяются по табл. 3 [2].

, т.к. прочностные характеристики  определены непосредственными испытаниями.

 при b < 10 м.

M_g, M_q , M_c - коэффициенты, принимаемые по  таблице 4 [2], при

М_g1=0,23    М_q1=1,94     М_с1=4,42

b - ширина  подошвы фундамента, м

 g_II  – усредненное, расчетное  значение  удельного  веса  грунтов, залегающих  ниже  подошвы  фундамента с учетом взвешивающего действия воды, тс/м²

 g_II' = 1,54 т/м³ - усредненное расчетное значение  удельного веса  грунтов, залегающих  выше  подошвы, тс/м³

  с_II  = 1,2 т/м² – расчетное значение  удельного сцепления грунта, непосредственно залегающего  под  подошвой  фундамента.

  d_I = 1,7 м - глубина  заложения  фундаментов  сооружений  от  уровня  планировки. 

Размеры  подошвы  фундамента  определяем из условия   P £ R, используя графоаналитический способ Лалетина. Для построения гиперболы p_II = f₁(b) и прямой R = f₂(b) произвольным образом задавали значение b (табл. 3), далее строили графики (рис. 3). Точка пересечения графиков являлась искомой величиной b = 2,6 м.

Значения p_II и R при произвольном значении b

Таблица 3

b, м	pII, т/м2	R, т/м2
1	59,1	10,87
2	19,73	11,33
3	9,23	11,79
4	6,68	12,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3. График определения ширины подошвы фундамента.

Далее принимаем окончательные размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определяем давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента. Найденные величины должны удовлетворять условиям:

;   ;   .

 

Принимаем ширину фундамента b = 2,6 м

При     

6.3.4. Конструирование фундамента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4. Фундаментный стакан.

 

 

Нагрузка  от  веса  фундамента:

Нагрузка  от  веса  грунта:

Фактическое  среднее  давление  под  подошвой  фундамента:

Фактическое  расчетное  сопротивление  грунта:

- условие выполняется.

6.3.5. Учет внецентренного нагружения.

Для определения распределения давления под подошвой фундамента предварительно определяется эксцентриситет приложения нагрузки:

                               Краевое давление  под  подошвой  фундамента:                                            

Рис.5. Схема внецентренного нагружения.

 

Условие выполняется, окончательно принимаем ширину фундамента b = 2,6 м; длину   .

6.3.7. Определение осадки фундамента.

Осадка основания S c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

;

где: β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-м слое грунта, равное полу сумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и E_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

 

Суммирование производим до глубины, на которой выполняется  условие:

s_zp<0,2·s_zg

Напряжения в грунте от его веса определяются по формуле:

s_zg = s_zgo + å(g_i·h_i);

где: s_zgo = ·h = 2,01 ·3,3= 6,63 т/м²

s_zp = α·Pо;

где: P_o = P_{ср.факт.} - s_zgo = 10,87 –6,63 = 4,24 тс/м²

Грунтовую толщу разбиваем  на слои высотой h = (0,2 0,4)×b, где b = 2,6 м – ширина фундамента.

 

Таблица 4

Zi, м	2z/b	l/b	α	szp, тс/м²	szg, тс/м²	0,2szg, тс/м²	hi, м	Ei, тс/м²	Si, м
0	0	2	1,000	4,24	6,63	1,33	1,04		0,003
1,04	0,8		0,88	3,73	8,72	1,74
2,1	1,6		0,59	2,5	10,85	2,17
3,12	2,4		0,39	1,65	12,9	2,58		2800

 

 

Получаем осадку:

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6 Диаграмма осадки фундамента

 

 

2.1. . Фундамент  №5.

Для  расчета  выбираем  фундамент  №  в осях ”А”-”6” -  отдельно стоящий,  под наружную железобетонную колонну с размерами поперечного сечения 400х400 мм. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют табл. 1. Колонна нагружена вертикальной нагрузкой с расчетным значением на уровне обреза фундамента N_0II = 23 т. Схема нагрузок представлена на рис.1.

По  конструктивным  соображениям  фундамент  железобетонный стаканного типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                Рис.1. Схема нагрузок.                                        

2.2. Определение  глубины заложения фундамента.

При определении глубины  заложения ростверка исходим из ИГУ и нормативной глубины сезонного промерзания равной d_fn=1,7 м.

2.3. Определение  площади подошвы фундамента.

Ширину фундамента определяем согласно  графическому  методу  Лалетина.

1) Среднее давление  под подошвой фундамента:

N_II – нагрузка,  действующая на  обрез фундамента.

– среднее значение  удельного  веса  грунта и  материала  фундамента.

- ширина фундамента.

  - отношение сторон монтируемой в фундамент колонны.

- глубина заложения фундамента.

2) Расчетное  сопротивление   грунта  основания:

;

- коэффициенты условий работы, определяются по табл. 3 [2].

, т.к. прочностные характеристики  определены непосредственными испытаниями.

 при b < 10 м.

M_g, M_q , M_c - коэффициенты, принимаемые по  таблице 4 [2], при

М_g1=0,23    М_q1=1,94     М_с1=4,42

b - ширина  подошвы фундамента, м

 g_II  – усредненное, расчетное  значение  удельного  веса  грунтов, залегающих  ниже  подошвы  фундамента с учетом взвешивающего действия воды, тс/м²

 g_II' = 1,54 т/м³ - усредненное расчетное значение  удельного веса  грунтов, залегающих  выше  подошвы, тс/м³

  с_II  = 1,2 т/м² – расчетное значение  удельного сцепления грунта, непосредственно залегающего под подошвой  фундамента.