м.

5.2. Определение размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента мелкого заложения под колонну промышленного здания.
Определение оптимальных размеров подошвы отдельных внецентренно нагруженных фундаментов под колонны производится методом последовательных приближений (приложение 1, блок-схема) или с использование программы расчета на ЭВМ в следующем порядке:

а) определяется требуемая площадь подошвы фундамента как центрально нагруженного.

,

где N^P- расчетное значение вертикального усилия на обрез фундамента, которое определяется при коэффициенте надежности по нагрузке _f , принимаемым в расчете оснований по деформациям равным γ_f =1, N^P =2354x1 =2354 кН;

R₀ - ориентировочное значение расчетного сопротивления грунта основания в уровне подошвы фундамента, определяемое, например, по эпюре R₀ геологического разреза, R₀=190кПа;

d₁ - глубина заложения подошвы фундамента, d₁=2,2 м;

_ml - осредненное значение удельного веса фундамента и грунта на его ступенях, _ml = 20 кН/м³;

;

б) определяются размеры подошвы фундамента в плане, как имеющего квадратную форму ,размеры подошвы плитной части фундаментов обычно принимаются кратными 0,1 м (0,3 м, если предполагается использование унифицированной щитовой опалубки);

в) уточняется величина расчетного сопротивления грунта основания для квадратного фундамента с шириной подошвы b=4,0 м по формуле 5.7/6/

,

где γ_c1 , _с2 - коэффициенты условий работы принимаемые по табл. 5.4 /6/,

γ_c1 =1,1 для супеси пластичной с I_L=0,8, _с2 =1,0для здания с гибкой конструктивной схемой;

k - коэффициент надежности, k =1,0 т.к. прочностные характеристики грунта определялись по данным испытаний;

---

М_, М_q, М_c - коэффициенты, принимаемые по табл. 5.5 /6/ в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения основания фундамента, для супеси пластичной при φ_II = 18⁰ , М_=0,43; М_q =2,73; М_c=5 ,31;

К_z - коэффициент, принимаемый равным: при b<10м- К_z=1, при

b≥10м - К_z= + 0,2м (здесь z₀=8м);

γ₁₁ - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, γ₁₁=20 кН/м³ , при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды;

- то же, залегающих выше подошвы фундамента до отметки планировки, в примере

с₁₁ - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего ниже

подошвы фундамента, с₁₁=5 кПа;

d_b - глубина подвала, в курсовом проекте для бесподвального здания d_b=0

b - ширина подошвы фундамента, b =4,0 м.

кПа.

Если подсчитанные по формуле 5.7 /6/ значение R существенно отличается от R₀(более 10%), производится перерасчет размеров подошвы квадратного фундамента путем подстановки в выражение для определения требуемой площади подошвы вместо R₀ полученного значения R;

г) вычисляется эксцентриситет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра подошвы фундамента как е_х=М_х/N,

где М_х - расчетное значение суммарного изгибающего момента, передаваемое фундаментом на основание в уровне подошвы, кНм;

N - расчетное значение вертикальной нагрузки на основание, включая вес

конструкций фундамента, грунта на его ступенях и т.п. кН.

М_х=М^р + Q^Р.d₁,

где М^P, ^P - соответственно расчетные значения изгибающего момента и поперечного усилия в основном сочетании при γ_f=1,

М^P =1792 = 792 кНм, Q^Р = 1132 = 132 кН;

d₁ = 2,2

---

м.
Тогда М_х= 792 + 1322,2 = 1082,4 кНм.
N = N^P + G,

где N^P =2354кН;

G - расчетное значение вертикального усилия от веса фундамента и грунта на его ступенях, ориентировочно, при γ_f = 1 ,

кН.

Окончательно
N= 2354 + 704 = 3058 кН.

Тогда эксцентриситет приложения вертикальной нагрузки

.
Поскольку e_x=0,35 м >0,033l=0,0334,0=0,132 м, но меньшеl/6=4:6=0,64м, принимается прямоугольная в плане подошва фундамента и увеличивается ее размер в направлении действия изгибающего момент. Для этого вычисляется коэффициент увеличения К₀ по формуле

,

.
Значения К₀, как правило, принимаются в пределах от 1,1 до 1,5 /7/.

С учетом вычисленного значения К₀ длина подошвы внецентренно нагруженного фундамента под колонну определяется как l = К₀  b = 1,2  4,0 = 4,8 м.

Если е_хменьше 0,033b, допускается квадратная в плане подошва фундамента и краевые давления можно не определять;




Рис. 3. Монолитный фундамент под колонну.

д) проверяются краевые напряжения под подошвой фундамента исходя из трапециевидной эпюры давлений

,

где N - расчетное значение вертикальной нагрузки на основание, включая вес фундамента и грунта на его ступенях, кН,

N=N^P+G=12354+1·44,8202,2=3198,8 кН;

А - площадь подошвы фундамента, м²,

А = b·l=44,8=19,2м²;

M_х- расчетное значение изгибающего момента относительно центра подошвы фундамента кН м ,

М_х=М^P+Q^Рd₁ =1792 + 1·1322,2= 1082,4кHм;

, что меньше l/6=4,8:6=0,8 м;

l - размер подошвы фундамента в направлении действия изгибающего момента, l =4,8 м .

Тогда кПа.
При правильном, экономичном подборе размеров подошвы фундамента должны выполняться условия:

---

1. p_max≤1,2R, т.е. максимальное давление под краями подошвы внецентренно нагруженного фундамента p_шах, должно быть меньше или равно 1,2R (до 5% для монолитных фундаментов),

238,2 кПа < 1,2∙182 = 218,4 кПа - не выполняется.

2. p_min> 0, для минимального давления ограничение не введено, но оно должно быть больше 0, т.е. не должно быть отрыва подошвы фундамента в резуль­тате появления в грунте растягивающих напряжений, когда р_minсо знаком «минус»,

95 кПа > 0 - выполняется.

3. p₀ < R, т.е. среднее давление под подошвой фундамента должно быть меньше рас- четного сопротивления грунта основания,

166,6 кПа < 182 кПа - выполняется.
Условие (1) не выполняется, поэтому увеличивается размер подошвы фундамента в направлении действия момента, что соответствует рекомендациям /7/. Принимается l=5,2 м, b=4,0 м, К₀=1,3 (значении R=182 кПа при той же величине b=4,0 м не изменилось)и производится перерасчет. В ряде случаев целесообразно увеличить значение b,определить l = К₀ ∙ bипересчитать R).

Тогда

N = 1·2354 + 1∙4∙5,2∙2,2∙20 = 2354 + 915,2 = 3269,2 кН;

, что меньше l/6 = 5,2:6 = 0,86 м:



р_max = 217кПа, р_тin = 97,5кПа, p₀ = 157,З кПа.

Проверяется выполнение условий

p_max=217кПа< 1,2R=218,4 кПа;

p_min =97,5 кПа>0;

р₀ = 157,3 кПа < R = 182 кПа.

Условия выполняются, а недонапряжение по максимальному краевому давлению составляет , что меньше 5%. Следовательно, фундамент запроектирован экономично.

Окончательно принимается фундамент с габаритами подошвы l= 5,2 м, b = 4,0 м, d₁ =2,2 м. Таким образом, принятые размеры фундамента удовлетворяют условиям, ограничивающим краевые давления и их соотношения.

Если на глубине z от подошвы фундамента в пределах сжимаемой толщи залегает менее прочный слой грунта, то в нем под действием сжимающих напряжений могут развиваться пластические деформации, приводящие к нелинейной зависимости между нагрузкой на основание и осадкой фундамента. В этом случае необходимо проверить выполнение следующего условия 5.9 /6/ (при глубине котлована менее 5 м)

---

где σ_zp- вертикальное напряжение от внешней нагрузки на кровлю подстилающего слоя, кПа;

σ_zg - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровлю подстилающего слоя, считая от отметки природного рельефа, кПа;

R_z - расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, вычисляемое по формуле 5.7/6/ для условного фундамента, шириной b_z , кПа.

В свою очередь , A_z=N/σ_zp, a=(l-b)/2,



2-2

Рис.4. Монолитный фундамент под колонну.

где N - расчетное значение вертикальной нагрузки на основание, включая вес конструкции фундамента и грунта на его ступенях, кH;

l, b - соответственно длинна и ширина проектируемого фундамента, м.

Если условие не выполняется, необходимо принять большие размеры подошвы фундамента.

В данном случае несущим слоем является супесь пластичная с условным расчетным сопротивлением R₀ = 190 кПа, которая подстилается суглинком полутвердым с R₀ = 230 кПа, т.е. более прочным грунтом. Поэтому проверка подстилающего слоя не выполняется.
5.3. Основные указания к конструированию

При известной высоте фундамента, размерах подошвы определяются параметры его подколонной и плитной части с учетом следующих указаний /4, 7/.

1. При назначении размеров подколонной части учитывается, что толщина стенок неармированного стакана поверху принимается не менее 200 мм, толщина армированного стакана назначается расчетом, но не менее 150 мм /2, 7/. Размеры стакана принимаются больше размера колонны в плане понизу на 100 мм, поверху на 150 мм. Толщина дна стакана назначается по расчету, но не менее 200 мм.

2. Высота ступеней принимается по табл. 4.22/7/в зависимости от высоты плитной части фундамента (табл. 3).
Таблица 3

Высота ступеней фундаментов

Высота плитной части фундамента, мм	h1, мм	h2, мм	H3, мм
300 450 600 750 900 1050 1200 1500	300 450 300 300 300 300 300 450	- - 300 450 300 300 300 450	- - - - 300 450 600 600

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа в рамках итоговой аттестациипо химии в 10 классе.docx

• Человек созидание Творческая природа человека.pptx

• Рабочая программа дисциплины 21. 02. 01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.docx

• Законодательство рф о выборах Понятие и принципы избирательного права, типы избирательных систем мы с вами уже проходили при изучении раздела "Политика". При необходимости повторите тему 10 Избирательная кампания в Российской Федерации.docx

• Анализ финансового состояния предприятия в строительстве на примере ооо Спецстроймонтаж до оао Стронег.rtf